Описание характеристик основных блоков ПК

Для ускорения  доступа к оперативной памяти используется кэш-память (cache – запас). Это сверхбыстрая оперативная память, предназначенная для временного хранения текущих данных и помещенная между оперативной памятью и процессором. У современных микропроцессоров может быть кэш-память первого уровня, которая обычно встроена в тот же кристалл и работает на одинаковой с микропроцессором частоте. Для некоторых микропроцессоров предусмотрена еще кэш-память второго и третьего уровня (от 8Мб до 24Мб). Существуют два способа организации такой памяти: общая, когда команды и данные хранятся вместе, и разделенная, когда они хранятся в разных местах. Наличие разделенной кэш-памяти увеличивает производительность микропроцессора, сокращая среднее время доступа к используемым командам и данным.

Для хранения больших  объемов информации, которые не используются в данный момент времени процессором, предназначаются внешние запоминающие устройства (ВЗУ). К ним относятся: винчестеры (жесткие магнитные диски), оптические диски, магнитно-оптические диски, флоппи диски, Zip and Jaz Iomega discs (относительно новые носители информации, которые призваны заменить гибкие магнитные диски. Они быстрые и большие по емкости (100 мегабайт - Zip, 1 гигабайт - Jaz)), магнитные ленты.

Ученые из Центра прикладной наноионики (CANi) при Университете штата Аризона (США) сообщили о создании нового типа памяти, позволяющей выпускать крошечные накопители емкостью до 1 Тб. Кроме столь впечатляющей емкости при малых размерах, чипы памяти на базе новой технологии смогут похвастаться низким энергопотреблением, превзойдя по этому показателю даже распространенную флэш-память. [8]

В современных  ПК реализована виртуальная память, которая предоставляет пользователю возможность работы с расширенным  пространством оперативной памяти. Виртуальная память представляет собой совокупность оперативной памяти и внешних запоминающих устройств, а также комплекса программно-аппаратных средств, обеспечивающих динамическую переадресацию данных, в результате чего пользователь не должен заботиться о том, где располагаются необходимые ему данные (в ОЗУ или ВЗУ), а функции по требуемому перемещению данных берет на себя вычислительная система. [1, С. 63]

Конструктивно элементы памяти выполнены в виде модулей, так что при желании  можно сравнительно просто заменить их или установить дополнительные и тем самым изменить объем общей оперативной памяти компьютера. В настоящее время отдельные микросхемы памяти не устанавливаются на материнскую плату. Они объединяются в специальных печатных платах, образуя вместе с некоторыми дополнительными элементами модули памяти (SIMM- и DIMM-модули). [9]

Для подключения  к системной шине различных внешних  устройств существуют устройства – порты. Различают несколько типов портов: внутренний (таймерный), клавиатурный, коммуникационный, игровой (джойстик).

Коммуникационные  порты обеспечивают подключение  таких внешних устройств, как  мышь, принтер, сканер, внешний модем  и др. Эти порты подразделяются на последовательные (COM1, COM2, СОМ3, СОМ4) и параллельные (LPT1, LPT2, LPT3). Последовательные порты обеспечивают двусторонний побайтовый обмен последовательными кодами, они обычно используются для подключения мыши и модема.

Параллельные  порты могут реализовать либо однонаправленную побайтовую передачу параллельных кодов, либо двунаправленную.  Параллельный порт имеет более высокую скорость передачи информации, чем последовательные порты, и используется для подключения принтера.

Широкое распространение  получил порт USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина). Он обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств (сканера, цифровых камер и т.п.).

Также высокоскоростное подключение до 7 устройств (винчестеров, сканеров, СD-ROM и DVD-ROM дисководов и др.) к компьютеру реализует интерфейс малых вычислительных систем (Small Computer System Interface). SCSI-адаптеры размещаются в слотах расширения системной платы.[2, С. 56]

Устройства  ввода и вывода

Совокупность  ВЗУ и устройств ввода-вывода информации образует периферийную часть  ЭВМ. Так как существует достаточно много разнообразных периферийных устройств, каждый ПК может быть укомплектован  по-разному и иметь в своем  составе те или иные периферийные устройства. Поэтому принято говорить о конфигурации ЭВМ, понимая под этим термином конкретный состав ее устройств с учетом их характеристик.

Передача информации из периферийных устройств в центральные  называется операцией ввода, а передача информации из центральных устройств в периферийные – операцией вывода.

Производительность  и эффективность использования  ПК определяются не только возможностями  его процессора и характеристиками ОП, но в большей степени составом его периферийных устройств, их техническими данными, а также способом организации их совместной работы с центральной частью ПК. [1, С. 64]

Внешними называются устройства, обеспечивающие ввод, вывод  и накопление информации в ПК и  взаимодействующие с процессором  и оперативной памятью через системную шину, а также через порты ввода-вывода. К ним относятся как устройства, находящиеся вне системного блока (клавиатура, мышь, трекбол, тачпад, монитор, принтер, плоттер и другие), так и устройства, размещаемые внутри него (накопители на дисках, контроллеры устройств, внутренние факс-модемы и другие).

К устройствам  вывода относятся: монитор, видеокарта, принтер, плоттер, сетевая карта.

Устройства  ввода информации: клавиатура, мышь, трекбол, тачпад (TouchPad), сканер, цифровая камера, ТВ-тюнер, звуковая карта, микрофон и т.п.

На рисунке 7 наглядно изображены устройства ввода: тачпад (а) и трекбол (б).

                  а)                                                       б) 

Рис. 7. а) тачпад;  б) трекбол

Заключение 

Мировая индустрия  персональных компьютеров основывается на достижениях микроэлектронной техники, промышленных стандартах и постоянных технологических инновациях. Компания Intel дала массу ярких примеров стратегического  планирования будущих технологий (интерфейсы, стандартные разъемы, кооперативные программы, венчурные инициативы, developer.intel.com). Новые архитектурные решения, стандартные интерфейсы и передовые связные технологии персональных компьютеров ежедневно зарождаются в лабораториях и исследовательских центрах компании.

Гибкость  архитектуры современных ПК позволяет  организациям и компаниям различных  типов достаточно быстро и без  больших финансовых затрат приспосабливаться  к любым изменениям, сохраняя вложения в предыдущие технологии. Модель системы на базе ПК обеспечивает оптимальное сочетание производительности, стоимости и гибкости в рамках организаций разных типов.

Прогресс компьютерных технологий идет семимильными шагами. Новая ситуация требует новой  модели взаимодействия человека с компьютером – модели упреждающих вычислений. Эта модель предполагает, что компьютеры будут предугадывать наши потребности и даже заранее реагировать на них в наших интересах. С некоторыми компьютерами мы будем продолжать взаимодействовать непосредственно, но большинство будут встроены в окружающую нас физическую среду, где они будут собирать и обрабатывать информацию без какого-либо вмешательства человека. Реализация модели упреждающих вычислений повлечет за собой новый цикл повышения продуктивности и качества нашей жизни.

Список  использованной литературы

1. Информатика и информационные технологии / Под ред. Ю.Д. Романовой. – М.: Эксмо, 2008. – 592 с.
2. Крайзмер Л.П. Персональный компьютер на вашем рабочем месте. – СПб.: Питер, 2006 .
3. По ядру для каждого от Intel // Железо. – 2007. - № 45.
4. Александр Динаев. Дальше – больше // Мир ПК. – 2008. - № 1

Публикации в сети Интернет

5. Сайт компании NVIDIA. Высокопроизводительные и высокоточные эффекты - http://www.nvidia.ru/object/feature_HPeffects_ru.html
6. Американские ученые могут создавать миниатюрные накопители объемом 1 Тб - http://www.studioit.ru/hardware/data/Amerikanskie-uchenye-mogut-sozdavat-miniatjurnye-nakopiteli-obxemom-1-Tb/
7. Роганов Е.А. Практическая информатика. -  http://www.intuit.ru/department/se/pinform/1/7.html
8. Владимир Парамонов. Intel разрабатывает программируемый процессор. - http://hard.compulenta.ru//315511/?phrase_id=9165446
9. Hewlett-Packard и Microsoft разрабатывают новую архитектуру ПК. - http://www.morepc.ru/news/cat0-adm900001232.html
10. Знакомьтесь: nFORCE - новая вычислительная платформа от NVIDIA.http://new.tradeline.ru/news_all/news_hardware/index.khtml?pagenum=329