аптионш. Материалы для изучения темы 1.1. Лекции по теме 1 Понятие информации, кодирование, декодировании. Измерение информации. Системы счисления

• Название: Лекции по теме 1 Понятие информации, кодирование, декодировании. Измерение информации. Системы счисления
• Анкор: аптионш
• Дата: 28.05.2020
• Размер: 114.83 Kb.
• Имя файла: Материалы для изучения темы 1.1.docx
• Тип: Лекции; #126159
• страница: 10 из 10

Виды современных компьютеров.

Персональные компьютеры

До восьмидесятых годов прошлого века большинство компьютеров были многопользовательскими, то есть предназначенными для одновременного обслуживания нескольких рабочих мест. Каждое рабочее место оборудовалось специальным устройством – терминалом, подсоединенным к компьютеру. В состав терминала входили монитор, клавиатура и другие устройства ввода-вывода. Терминал не мог функционировать сам по себе без компьютера. Необходимость совместного использования компьютера  была вызвана чрезвычайно высокой стоимостью изготовления и обслуживания вычислительной техники в те годы.

Положение изменилось с появлением сравнительно недорогих процессоров и запоминающих устройств. Из них можно было собрать маломощный компьютер для индивидуального использования, доступный по цене не только предприятиям, но и частным лицам – персональный компьютер.

 Первые персональные компьютеры появились в США в конце семидесятых годов прошлого века. Массовый выпуск персональных компьютеров на основе процессора фирмы Intel начался в 1981 году корпорацией IBM. В настоящее время подавляющее большинство составляют два типа персональных компьютеров – на основе процессоров, совместимых по системе команд с процессором IntelPentium (эти персональные ЭВМ по традиции называют IBM-совместимыми), и персональные компьютеры Macintosh, выпускаемые фирмой Apple. Количество используемых IBM-совместимых компьютеров значительно больше, чем Macintosh.

За время своего существования персональные компьютеры прошли путь от маломощных вычислительных устройств до эффективных инструментов профессиональной работы,  широко используемых средств общения и организации досуга.

Основные устройства персонального компьютера  располагаются в системном блоке, заключенном в металлический или пластмассовый корпус. На поверхности корпуса  расположены кнопки включения и перезагрузки, разъемы для подключения внешних (периферийных) устройств, лицевые панели дисководов, вентиляционные отверстия, разъем электропитания.

Внутри системного блока находятся материнская плата с расположенными на ней центральным процессором, модулями оперативной памяти и контроллерами устройств, а также  внешняя память на магнитных дисках, дисководы для дискет и компакт-дисков, блок электропитания и охлаждающие вентиляторы. Для размещения процессора и других устройств на материнской плате предусмотрены гнезда (слоты), в которые вставляются разъемы нужных плат. Обычно на материнской плате предусматриваются свободные слоты – слоты расширения, в которые можно впоследствии добавить платы контроллеров новых устройств. Модернизация персональных компьютеров обычно сводится к добавлению в слоты новых устройств или замене устаревших.

 Большинство контроллеров персонального компьютера используют одну и ту же общую системную шину для обмена данными с процессором.  Это снижает стоимость изготовления компьютера и обеспечивает удобство добавления новых устройств при его модернизаци, но данные различных устройств не могут передаваться одновременно по одним и тем же проводникам, поэтому устройства вынуждены использовать шину поочередно.

К системному блоку подключаются устройства ввода-вывода. Для современного персонального компьютера стандартный набор таких устройств включает монитор, клавиатуру, мышь и акустические колонки.

Портативные персональные компьютеры

Развитие технологий изготовления компьютерных устройств сделало возможным появление небольших по размеру переносных персональных компьютеров.

Самые маленькие портативные компьютеры размером с записную книжку легко умещаются в кармане или на ладони. Самые большие – ноутбуки (от англ. notebook — блокнот) выполняются в виде чемоданчиков или папок. Весят портативные компьютеры от нескольких десятков граммов до нескольких килограммов.

Портативные компьютеры оснащены аккумуляторными батареями, позволяющими работать длительное время без подзарядки. Ко всем устройствам портативного компьютера предъявляются высокие требования по экономии электроэнергии. В корпус портативного компьютера встроен  жидкокристаллический плоский монитор, миниатюрная клавиатура, устройство-манипулятор, выполняющее функции мыши. К ноутбукам можно подключать устройства ввода-вывода от обычных персональных компьютеров.

Размещение устройств в корпусе ноутбука планируется очень тщательно,  поэтому возможности модернизации компьютера обычно сводятся лишь к добавлению новых модулей оперативной памяти.

Серверы

Серверами называются компьютеры, выполняющие задания, поступающие по сети  от других компьютеров, например,  печать документов, получение электронной почты, соединение с Интернет, поиск информации в базе данных. К нему предъявляются повышенные требования по надежности и производительности. Иногда в роли серверов  выступают обычные персональные компьютеры, но они не могут обеспечить уровень надежности, необходимый для решения серьезных задач.

Основной чертой архитектуры серверов является дублирование устройств памяти и обработки данных. Использование в сервере двух и более параллельно работающих  процессоров позволяет не только повысить его производительность, но и обеспечивает возможность их поочередной замены  в случае неисправности без остановки сервера.  В каждом из дублированных запоминающих устройств хранятся копии одной и той же информации. В случае искажения одной из копий, информация будет корректно восстановлена по остальным. Хранение копий информации на различных устройствах особенно важно для серверов баз данных, являющихся основными элементами справочно-информационных систем.

Суперкомпьютеры

Для проведения сложных математических расчетов, необходимых, например,  при компьютерном моделировании погоды на земном шаре, мощности персонального компьютера недостаточно. С такими задачами может справиться только вычислительный сервер – суперкомпьютер. Суперкомпьютеры – это быстродействующие многопроцессорные вычислительные машины. Для организации одновременного взаимодействия нескольких десятков процессоров с модулями оперативной памяти в суперкомпьютерах используются коммутирующие устройства и высокоскоростные шины передачи адресов и данных.

Суперкомпьютеры работают под управлением специально разрабатываемого программного обеспечения, позволяющего максимально эффективно загрузить при решении задачи все имеющиеся процессоры и минимизировать обмен данными между ними.

Стоимость  суперкомпьютеров и программного  обеспечения к ним измеряется миллионами и десятками миллионов долларов, поэтому они выпускаются  поштучно или маленькими партиями. Основная область применения суперкомпьютеров – научные исследования как мирного, так и военного назначения. Способность к производству суперкомпьютеров является одним из показателей научно-технического развития страны, таким же, как владение атомными или космическими технологиями.