ГЛАВНАЯ Визы Виза в Грецию Виза в Грецию для россиян в 2016 году: нужна ли, как сделать

Первый массовый персональный компьютер. История персонального компьютера

24.09.2021

В употребление термин был введён в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II и впоследствии перенесён на компьютеры IBM PC . C начала 1980-х годов персональным компьютером стали называть любую машину, имеющую архитектуру IBM PC (см. IBM PC-совместимый компьютер). С появлением таких процессоров, таких, как AMD , Cyrix (ныне VIA), название стало иметь более широкую трактовку. Курьёзным фактом стало противопоставление «персональным компьютерам» вычислительных машин Amiga и Macintosh , долгое время использовавших собственную компьютерную архитектуру .

Чаще всего под ПК понимают настольные ПК, ноутбуки, планшетные и карманные ПК. Однако персональным может считаться любой полноценный компьютер - даже суперкомпьютер, - используемый в качестве персонального, то есть личного.

История

Централизованные вычисления

До появления первых персональных компьютеров приобретение и эксплуатация компьютеров были очень дорогостоящими, что исключало владение ими частными лицами. Компьютеры можно было найти в больших корпорациях, университетах , исследовательских центрах, государственных (в том числе военных) учреждениях.

Конструкторы и самодельные компьютеры

Создание персональных компьютеров стало возможным в 1970-х годах , когда любители стали собирать свои собственные компьютеры иногда лишь для того, чтобы в принципе иметь возможность похвастаться таким необычным предметом. Ранние персональные компьютеры почти не имели практического применения и распространялись очень медленно.

Родившись в качестве жаргонизма, синонима названия микрокомпьютер , наименование персональный компьютер постепенно меняло своё значение. Так, первое поколение персональных компьютеров можно было приобрести только в виде комплекта деталей, а иногда даже просто обыкновенной инструкции для сборки. Сама сборка, программирование и наладка системы требовали определённого опыта, навыка работы с машинными кодами или языком ассемблера . Чуть позднее, когда подобные устройства стали привычны и начали продаваться готовыми, вместе с некоторым набором адаптированных программ, в обиход вошло название домашний компьютер .

Amiga и Macintosh

Windows 95, мультимедийные возможности ПК

В 1995 году произошло два ключевых события в истории ПК: банкротство корпорации Commodore и появление Microsoft Windows 95 , приблизившей IBM PC-совместимые компьютеры к тем возможностям, которые существовали на Commodore Amiga и Apple Macintosh . Сегодня возможности мультимедиа доступны в каждом доме и на любой аппаратной платформе.

Один компьютер - один хозяин

Как правило, единичный персональный компьютер в течение единичного сеанса работы на нём используется только одним пользователем (то есть, например, несколько пользователей (например, в семье) могут пользоваться одним ПК только по очереди, то есть в режиме только разделения компьютерного времени). В соответствии со своим назначением, он обеспечивает работу наиболее часто используемых приложений , таких как текстовые процессоры , веб-браузеры , почтовые программы , мессенджеры , мультимедийные программы , компьютерные игры , графические программы , среды разработки программного обеспечения и т. п. Для упрощения взаимодействия с людьми подобные программы оснащаются удобным графическим интерфейсом .

Продажи во всём мире

По данным аналитической компании IDC , в 2005 году мировые поставки персональных компьютеров составили 202,7 млн штук (рост на 15,8 % по сравнению с 2004 годом).

Отечественные персональные компьютеры

В качестве дисплея использовался телевизор, воспринимавший низкочастотный видеосигнал, или монитор, а устройством внешней памяти служил бытовой кассетный магнитофон. На экран информация выводилась в двух режимах: в чёрно-белом, 64 символа в строке, и в цветном (4 цвета), 32 символа в строке; всего информационных строк было 25. Максимальная разрешающая способность компьютера составляла 512х256 точек. Звук подавался на встроенный спикер тем же способом, как и данные - на магнитофон.

Ключевые изменения в архитектуре распространённых персональных компьютеров

Внедрение жёсткого диска
Появление графического режима
Переход с 5,25-дюймовых дискет на 3,5-дюймовые
Появление BIOS SETUP
Появление стандарта ATA
Появление extended memory (более 1 Мб).
Появление звуковых карт
Переход с 16-битных на 32-битные процессоры .
Переход с дискет на USB-носители
Появление , DVD и BD-ROM -приводов.
Появление USB
Появление перезаписываемой BIOS
Замена шины ISA на шину PCI .
Появление графических ускорителей
Внедрение шины AGP .
Появление стандарта ATX .
Переход с интерфейса ATA на SATA .
Переход с шины AGP (и PCI) на PCI Express .
Внедрение многоядерных процессоров.
Переход с 32-битных на 64-битные процессоры.
Появление UEFI и Secure Boot
Внедрение сенсорных дисплеев

Стационарные ПК

Первые персональные компьютеры (как и любые первые компьютеры вообще) не предназначались для переноски. То есть первые ПК были стационарными. Они состояли из отдельных конструктивно завершенных частей, как например системного блока, монитора и клавиатуры, соединенных интерфейсными кабелями с системным блоком. Это пример раздельной схемы построения ПК. Но в настоящее время также широкое распространение получили ПК-моноблоки , в которых системный блок, монитор и, нередко, другие устройства (клавиатура, звуковая подсистема, веб-камера , микрофон) конструктивно объединены в одно устройство.

Раздельная схема

Раздельная схема - в противоположность моноблочной - предполагает, что ПК состоит из системного блока и разнообразных внешних, то есть конструктивно самостоятельных подключаемых к системному блоку извне через стандартные интерфейсы (например: USB, D-Sub, DVI, FireWire), устройств (в частности: мониторы, клавиатура, мышь, микрофоны, звуковые колонки, веб-камеры, принтеры, сканеры, различные внешние модемы, игровые устройства).

Исторически такая схема ПК было самой первой. Она же до сих пор остается самой распространенной схемой стационарных ПК. Например, профессиональные рабочие станции практически всегда строятся по такой схеме.

Главное достоинство раздельной схемы - сравнительно легкая масштабируемость. То есть в любой момент можно без особых затруднений заменить любой из компонентов ПК (например, монитор). Но обратная сторона медали - наименьшая транспортабельность и сравнительная громоздкость такого ПК. Естественно раздельная схема применяется тогда когда главное требование к ПК - легкость и простота масштабирования.

Функциональным ядром в раздельной схеме стационарного ПК естественно является системный блок.

Известны два вида конструктивной компоновки системного блока:

desktop - горизонтальная конструктивная компоновка системного блока, с возможностью размещения монитора на таком системном блоке;
tower - «башенный» системные блок в вертикальной конструктивной компоновке.

Десктоп

Десктоп («настольный компьютер» в буквальном смысле слова) - стационарный компьютер, имеющий такой форм-фактор, что его удобнее располагать на столе (отсюда и применение термина «десктоп», от англ. desktop - «рабочая поверхность (письменного стола)») дома или в офисе. Раньше системные блоки такого типа обычно были широкими и места на них было достаточно для размещения на нём ЭЛТ-монитора. Это в свою очередь позволяло экономить место на рабочем столе, на который устанавливался десктоп. Естественно, это было учтено конструкторами корпусов, создававшими корпуса для таких системных блоков, способные выдерживать вес ЭЛТ-монитора. Но в результате десктоп получался по цене дороже «башенного» системного блока.

Десктопы применяются до сих пор, и до сих пор монитор ставят на десктоп. Однако из за уменьшения габаритов и веса комплектующих и ещё более резкого уменьшения веса и глубины мониторов (современные «доскообразные» мониторы - сплошь ЖК-мониторов - сравнительно малы по весу и глубине), стало возможным создавать и использовать сравнительно компактные и дешевые десктопы. В результате современный десктоп способен конкурировать с «башенным» системным блоком не только по эргономике но и по цене. А следовательно по соотношению цена/эргономика десктоп в настоящее время может быть ещё более выгодным, чем в «эпоху ЭЛТ-мониторов», приобретением. В частности многими фирмами выпускаются тонкие десктопы - слим-десктопы (slim-desktop). Естественно, тонкий десктоп эргономичнее чем классический «толстый» десктоп, так почти не влияет на высоту установки размещаемого на нём монитора.

Tower

«Башенный» системный блок - системный блок типа Tower («башня») - высокий и потому обычно располагается под столом (часто в специально предназначенных для это нишах или отделениях компьютерных столов). Из-за уменьшения размеров и массы комплектующих также стало возможно уменьшение и размеров самих «башенных» системных блоков. В результате, сначала появились системные блоки mini tower, а потом и slim tower. Мini tower потом вышли из эксплуатации, уступив место системным блока middle tower, являющихся в настоящее время самой многочисленной подгруппой «башенных» системных блоков. А slim tower доминируют в категории компактных «башенных» системных блоков.

Моноблок

Конструктивная схема стационарного ПК, в которой системный блок, монитор и, в настоящее время, микрофон, звуковая колонки, веб-камера конструктивно объединены в одно устройство - моноблок . Такой ПК эргономичнее (занимает минимум пространства) и более привлекателен с эстетической точки зрения. Также, такой ПК более транспортабелен, чем стационарные ПК, построенные по раздельной схеме. С другой стороны, такой ПК сложнее масштабировать и, в том числе, затруднена самостоятельная техническая модернизация и обслуживание. Например, если у моноблока сломается микрофон, то заменить его на исправный нередко возможно только в сервис-центре.

Мобильные (носимые) ПК

Ноутбуки

Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе, как правило, складывающемся в виде книжки (отсюда и название данного вида ПК). Приспособлены для работы в дороге, на небольшом свободном пространстве. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные специализированные микросхемы (ASIC), ОЗУ и жёсткие диски уменьшенных габаритов, компактная клавиатура, не содержащая цифрового поля, внешние блоки питания, минимум интерфейсных гнезд для подключения внешних устройств.

Как правило, содержат развитые средства подключения к проводным и беспроводным сетям, встроенное мультимедийное оборудование (динамики, часто, также, микрофон и веб-камеру). В последнее время вычислительная мощность и функциональность ноутбуков не сильно уступают стационарным ПК, а иногда и превосходит их. Очень компактные модели не оснащаются встроенным CD/DVD-дисководом.

Подключая к ноутбуку внешние клавиатуру, мышь, монитор, звуковые колонки, модемы, игровые устройства и иные внешние устройства ноутбук можно превратить в настольный ПК. Это можно делать вставляя ноутбук в специальный док, как это делалось раньше или напрямую (современные ноутбуки, особенно предназначенные для замены стационарных ПК в качестве рабочих станций, дают такую возможность).

Планшетные ПК

Планшетный ноутбук Toshiba 3500

Аналогичны ноутбукам, но содержат сенсорный, то есть чувствительный к нажатию, экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс, часто доработанный специально для удобного управления пальцами. Некоторые модели могут распознавать рукописный текст, написанный на экране.

Чаще всего корпус не раскрывается, как у ноутбуков, а экран расположен на внешней стороне верхней поверхности. Бывают и комбинированные модели, у которых корпус может тем или иным образом раскрываться (например, как слайдер), предоставляя доступ к расположенной внутри клавиатуре.

По вычислительной мощи планшетные ПК уступают стационарным и ноутбукам, так как для длительной работы без внешнего источника питания приходится использовать энергосберегающие комплектующие, жертвуя их быстродействием.

Карманные ПК (PDA)

КПК Acer N10

Сверхпортативные ПК, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специальной палочки-указки - стилуса, а клавиатура и мышь отсутствуют. Однако некоторые модели [уточнить ] содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру.

Разрешение экрана стремится приблизиться к мониторам обычных компьютеров, в среднем около 800×480 в современных моделях.

В таких устройствах используются сверхэкономичные процессоры и флеш-накопители небольшого объёма, поэтому их вычислительная мощь несопоставима с другими ПК (особенно стационарными). Тем не менее, они содержат все признаки персонального компьютера: процессор, накопитель, оперативную память, монитор, операционную систему, прикладное ПО и даже игры и ориентированность на индивидуальное использование.

Всё более популярными становятся КПК с функциями мобильного телефона (коммуникаторы ). Встроенный коммуникационный модуль позволяет не только совершать звонки, но и подключаться к Интернету в любой точке, где есть сотовая связь совместимого стандарта (GSM /GPRS / , CDMA).

Нестандартные конструкции ПК

Barebone

Компьютер формата barebone

Barebone - компьютеры, строящиеся пользователем для выполнения определенных задач (обычно в качестве мультимедийной станции). В продажу поступают в виде так называемых «скелетных» баз в составе корпуса, материнской платы и системы охлаждения. Материнская плата, как правило, оснащена встроенными звуковым и видеоконтроллерами. Выбор конфигурации и соответственно комплектующих в виде дисковых накопителей, памяти и периферии, а также других устройств (ТВ-тюнера, дополнительной видеокарты и т. п.) остаются на усмотрение пользователя. Как правило, «баребоны» имеют меньшую высоту корпуса и, как следствие, уменьшенный внутренний объём, а также усовершенствованную систему охлаждения, отличающуюся низкой шумностью.

Защищённые ПК

Ряд компаний производит компьютеры, обладающие устойчивостью к агрессивным средам: сильной вибрации, ударам, большой запыленности, влажности, вандализму - условиям, в которых обычные ПК быстро бы вышли из строя. Как правило, устойчивые ПК выпускаются в формате ноутбуков , более тяжёлых и больших по размерам, чем обычные. Их стоимость также значительно выше. Одна из сфер применения таких ПК - военное дело (например, эксплуатация в полевых штабах).

Промышленные ПК

Предназначены для решения задач промышленной автоматизации. Отличаются стойкостью к различным внешним воздействиям, увеличенным жизненным циклом изделия, возможностью подключения к промышленным сетям (PROFINET , Profibus).

Тихий ПК

Бесшумный компьютер Zonbu

Для использования в жилых комнатах используются конструкции ПК, производящие минимум шума или работающие совершенно бесшумно. Такие модели можно оставлять включенными постоянно, что даёт ряд преимуществ: отсутствует период загрузки, компьютер всегда готов к работе и может постоянно отслеживать новую почту или мгновенные сообщения для пользователя. В целом, постоянно включенный ПК может выполнять ряд особенных задач:

быть мультимедийной станцией (воспроизводить видео-, аудиозаписи, интернет-радио);
работать как видеомагнитофон: записывать передачи телевидения или радио для последующего просмотра или прослушивания в удобное время;
служить P2P -клиентом (обмениваться файлами в автоматическом режиме с другими компьютерами)
служить домашним или даже интернет-сервером ;
следить за температурой или присутствием с помощью соответствующих датчиков или фото-, видеокамеры (веб-камеры).

Чтобы сделать ПК тихим, используется несколько технологий:

безвентиляторные типы охлаждения:
- жидкостное (с передачей жидкости на большой пассивно-охлаждаемый радиатор)
- применение термотруб (передача всей энергии путем термотруб на поверхность корпуса, также состоящего из меди или алюминия)
- применение очень крупных радиаторов (часто с термотрубами)
- погружение всей электроники в резервуар с некондуктивным маслом
- фреоновое (применяется микрохолодильник с соответствующей электроникой и изоляцией. Не всегда «тихий». К примеру Vapo-chill)
- жидкий азот (только кратковременное, не предназначено для сколь-либо долгой эксплуатации, как правило для разгона - хотя бесшумно)
малошумные вентиляторы с лопастями специальной формы;
процессоры , не требующие активного охлаждения (ввиду их маломощности, это не всегда приемлемое решение);
малошумные жёсткие диски , а также установка их на шумопоглощающие крепления;
замена жёстких дисков на флеш-память или удалённые дисковые массивы;
установка бесшумного (noiseless) блока питания.

Большинство современных персональных компьютеров способны снижать потребляемую мощность и уровень шума в моменты низкой нагрузки, но для постоянной тихой работы не обойтись без применения специальных технологий, указанных выше.

Компактные ПК

Некоторые компании предлагают ПК значительно меньших размеров, чем стандартные. Такие модели занимают меньше места в рабочей или домашней обстановке, легче вписываются в интерьер, зачастую красивее и тише обычных ПК. Собрать компактную модель по силам большинству пользователей, если подобрать специальные модели корпуса и материнской платы.

Одними из первых компактных компьютеров были модели Macintosh в 1984 году , которые представляли собой моноблок : системные компоненты в одном корпусе с монитором . Значительно позже идея была продолжена в моделях eMac и iMac . Аналогичные по формату компьютеры пытались выпускать и другие компании (например, eMachines), но без особого успеха.

Параллельно технологии миниатюризации отрабатывались на тонких клиентах , которые обычно невелики по размерам и весу, но полноценными ПК не являлись. (Тонкий клиент - это на самом деле «умный» терминал, позволяющий, например, превратить ПК в многопользовательский компьютер).

Долгое время [когда? ] вершиной миниатюризации считался [кем? ] компьютер Mac mini . Этот чрезвычайно компактный компьютер (по размерам как небольшая, но толстая книга) обладает тем не менее адекватной вычислительной мощностью (процессор Intel Core Duo) и работает бесшумно. Однако в настоящее время, с появлением плат форм-фактора pico-ITX , появились модели, соперничающие по размерам с Mac mini.

Существует несколько конкурирующих между собой проектов компактных и дешёвых в производстве персональных компьютеров, некоторые из которых предназначены для развивающихся стран: OLPC , VIA pc-1 Initiative, Classmate PC , Asus Eee PC и др. Однако удешевление и миниатюризация достигнуты ценой заметного отставания по вычислительной мощности от полноразмерных ПК.

Технологии, уменьшающие габариты ПК:

материнская плата уменьшенного формата (mini-ITX и др.);
малогабаритный корпус;
встроенные CD/DVD-дисководы со щелевой загрузкой или отсутствие таких дисководов;
меньшее количество отсеков для жёстких дисков и DVD/CD-дисководов, зачастую всего один;
меньше гнёзд USB, аудио и т. д.;
внешние блоки питания и устройства (например, CD/DVD-дисководы) вместо встроенных.

Хакинтош

Хакинтош (англ. hackintosh , от слов хакер или хак и макинтош ) - ПК, собранный любителем и способный работать под управлением Mac OS X , во взломанном для запуска на «неяблочном» компьютере варианте называемой OSx86 , то есть более дешёвый аналог компьютера от Apple . Так как современные макинтоши рассчитаны на процессоры Intel и другие стандартные компоненты, возникает теоретическая возможность запускать Mac OS X на любых ПК на базе этих процессоров. В реальности поддерживается только узкий набор аппаратных конфигураций, которые встречается в настоящих макинтошах, поэтому «хакинтош» должен повторять одну из этих конфигураций. С другой стороны Mac OS X создана для макинтоша и только, и корректно и максимально производительно будет работать только на макинтоше. Кроме того, в легально поставляемой Mac OS X присутствуют ограничения, не позволяющие ей работать на чужой аппаратуре, так что в «хакинтоше» применяют старую служебную версию без этих ограничений, либо взломанную более свежую версию, либо специальные аппаратные средства, имитирующие сигнатуры макинтоша, проверяемые системой. Установка системы Mac OS X на компьютеры, не произведённые Apple, является также нарушением лицензии на эту ОС.

Персональный сервер

Любой сервер, используемый неким человеком в качестве личного сервера и по этому признаку относимый к ПК. Но конструктивно такой сервер, как любой сервер, может быть каким угодно. В частности такой сервер может быть и стоечным.

Персональная рабочая станция

Конструктивно любой компьютер, используемый в качестве персональной, то есть однопользовательской, рабочей станции и который, зачастую, ПК можно признать лишь по этому признаку. То есть конструктивно это может быть даже суперкомпьютер, но он может считаться ПК, если используется в качестве персональной рабочей станции.

Персональный суперкомпьютер

Естественно это такой же суперкомпьютер, только являющийся личным суперкомпьютером некоего человека. И хотя случаев владения персональными, то есть личными, суперкомпьютерами ещё не было, но в принципе возможно и такое. Ведь многие люди владеют, например, личными самолётами.

Проблемы терминологии

В конце 1970-х, после начала массового производства микросхем всё большей степени интеграции, стоимость компьютеров резко упала. Это привело к созданию вместо многопользовательских мейнфреймов компьютеров, которые эксплуатировались одним человеком. Такие компьютеры стали называть «персональными компьютерами».

Персональные компьютеры всё же имели довольно большую стоимость (несколько тысяч долларов) и в домашних условиях практически не применялись.

В начале 1980-х годов годов фирмы стали производить облегчённые варианты персональных компьютеров, обычно размещаемых в клавиатурах. Эти компьютеры имели небольшую стоимость, были доступны для семей со средним достатком и ориентированы на домашнее (в том числе игровое) использование. Такие компьютеры получили общее название «домашний компьютер».

В настоящее время подавляющее большинство продаваемых компьютеров ввиду своей функциональности и стоимости могут эксплуатироваться как в офисах, так и в домашних условиях.

Термины «ЭВМ», «персональный компьютер» и «домашний компьютер» постепенно теряют первоначальный смысл и сливаются в более короткий и привычный термин «компьютер», который подразумевает вычислительную машину с клавиатурой, системным блоком и монитором.

Чтобы отличать ПК от других типов компьютеров, существуют уточняющие термины: ноутбук (лэптоп ), нетбук , планшетный компьютер и т. д.

См. также

Примечания

Литература

Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17-е изд. - М .: Вильямс, 2007. - 1504 с. - ISBN 0-7897-3404-4
Ковтанюк Юрий Славович. Библия пользователя ПК. - М .: Диалектика, 2007. - 992 с. - ISBN 978-5-8459-1196-4

Ссылки

Компоненты персонального компьютера
Системный блок

Лекция 2 . СОВРЕМЕННЫЕ ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

2.1. Общие сведения .

Современные персональные компьютеры ( PERSONAL COMPUTERS ) представляют собой универсальные технические устройства индивидуального пользования, предназначенные для обработки информации.

Для нормального функционирования современных персональных компьютеров необходимо взаимодействие двух равноправных компонентов: аппаратного ( HARPWARE ) и программного ( SOFTWARE ) обеспечения (рис. 2.1.1).

Рис. 2.1.1. Структура

современного персонального компьютера.

Аппаратное обеспечение ( HARPWARE ) – это набор технических средств (аппаратуры), из которых состоит современный персональные компьютер.

Программное обеспечение ( SOFTWARE ) – это набор программ, обеспечивающих оптимальное функционирование всех элементов современных персональных компьютеров и дружественный интерфейс с пользователями при решении конкретных задач.

Структура современных персональных компьютеров называется их конфигурацией . Обычно аппаратное и программное обеспечение современных персональных компьютеров рассматривается отдельно и, следовательно, отдельно рассматриваются их аппаратная и программная конфигурации.

Аппаратную и программную конфигурации современных персональных компьютеров можно гибко изменять, однако существуют понятия типовых базовых аппаратной и программной конфигураций.

современных персональных компьютеров включает в себя:

- системный блок,

- клавиатуру,

- монитор,

- манипулятор «мышь».

В таком комплекте современные персональные компьютеры обычно поставляются пользователям.

Системный блок представляет собой основной элемент современных персональных компьютеров, внутри которого расположены наиболее важные устройства. Эти устройства называются основными устройствами . Устройства, которые находятся вне системного блока, называются периферийными устройствами .

К основным устройствам относятся:

- материнская плата,

- дисковод жесткого диска,

- дисковод гибкого диска,

- дисковод оптического диска.

К периферийным устройствам относятся:

Клавиатура,

Монитор,

Принтер,

Сканер,

- манипулятор «мышь» и др.

включает в себя:

- базовую систему ввода-вывода BIOS (BASE INPUT OUTPUT SYSTEM ),

- операционную систему (WINDOWS-98, WINDOWS-2000)

- программы стыковки с внешними устройствами – драйверы,

- вспомогательные сервисные программы – утилиты,

- пакеты типовых прикладных программ (WORD , EXEL , ACCESS и др.).

2.2. Аппаратное обеспечение.

Аппаратным обеспечением ( HARD WARE ) называется совокупность технических средств (аппаратуры), входящих в состав современных персональных компьютеров.

Структура аппаратного обеспечения современных персональных компьютеров называется аппаратной конфигураций .

Исходя из того, что аппаратная конфигурация современных персональных компьютеров может изменяться в широких пределах, рассмотрим так называемую типовую базовую аппаратную конфигурацию. Эта типовая базовая конфигурация современных персональных компьютеров приведена на рис. 2.2.1.

Рис. 2.2.1. Структурная схема современного персонального компьютера

с базовой конфигурацией.

На приведенном рисунке сплошными линиями показаны устройства, находящиеся на материнской плате (серый цвет) и внутри системного блока. Внешние (периферийные) устройства, подключаемые к портам ввода-вывода, оказаны пунктиром.

Основным устройством современного персонального компьютера является центральный процессор (микропроцессор). Он управляет работой всех функциональных элементов персонального компьютера и выполняет все операции по обработке информации.

Для хранения наиболее часто используемой информации центральный процессор дополняется устройствами сверхоперативной памяти (КЭШ-памяти) двух уровней: первого и второго. КЭШ-память первого уровня составляет одно целое с микропроцессором, а КЭШ-память второго уровня представляет собой отдельную микросхему, которая находится в одном корпусе с микропроцессором.

Центральный процессор через КЭШ-память и системную шину взаимодействует с системным контроллером и через него со всеми другими устройствами персонального компьютера, и в первую очередь, с оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) и шинами PCI и AGP .

Функциональный контроллер обеспечивает взаимодействие с дисководами магнитных и оптических дисков, с шинами ISA и USB , а также обслуживание последовательных (COM ) и параллельных (LPT ) портов ввода-вывода. Через эти порты к функциональному контроллеру подключаются клавиатура, принтер и манипулятор «мышь».

Функциональный контроллер через постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и расположенную в нем базовую систему ввода-вывода (BIOS ) осуществляет также начальную? (тестирование) всех устройств персонального компьютера, начальную загрузку операционной системы, а также обеспечивает доступ к базовой системе ввода-вывода во время работы компьютера.

2.3. Основные устройства.

Основные устройства современного персонального компьютера – это устройства, расположенные внутри системного блока (на материнской плате и вне ее). К этим устройствам относятся:

- центральный процессор (микропроцессор),

- микропроцессорный комплект (чипсет),

- системная и интерфейсные шины,

- устройства внутренней памяти (микросхемы ПЗУ, ОЗУ),

- устройства внешней памяти (магнитные и оптические диски).

Центральный процессор (микропроцессор) – это специальная микросхема сверхбольшой степени интеграции (СБИС), выполняющая функции управления всеми устройствами современного персонального компьютера и обеспечивающая обработку поступающих данных.

Микропроцессоры в значительной степени определяют мощность современных персональных компьютеров, поэтому тип микропроцессора используется для их классификации.

Современные микропроцессоры характеризуются следующими основными параметрами:

Разрядностью,

- объемом адресного пространства,

- тактовой частотой,

Архитектурой.

Понятие разрядности включает в себя:

- разрядность внутренних регистров микропроцессора (ш),

- разрядность шины данных (и),

- разрядность шины адреса (к).

Исходя из этого, разрядность микропроцессора обозначается в виде ш/и/к. Например, разрядность микропроцессора Pentium обозначается следующим образом: 32/64/32, то есть:

- разрядность внутренних регистров – 32,

- разрядность шины данных – 64,

- разрядность шины адреса – 32.

Разрядность внутренних регистров (ш) микропроцессора определяет принадлежность его к тому или иному классу. Так, например, микропроцессоры семейства Pentium относятся к классу 32-разрядных микропроцессоров.

Разрядность шины данных (и) определяет скорость передачи данных между микропроцессором и другими устройствами. При 64-разрядной шине данных скорость передачи в два раза выше, чем у 32-разрядной шины.

Разрядность шины адреса (к) определяет объем адресного устройства, то есть максимальное количество ячеек памяти, к которым можно осуществлять непосредственный доступ по индивидуальному адресу (одна ячейка памяти обеспечивает хранение одного байта данных). Очевидно, что объем адресного пространства (N ) связан с разрядностью шины адреса (к) следующим простым соотношением: N = 2 к.

При к = 16 N = 2 16 = 65536 байт = 64 Кб.

При к = 20 N = 2 20 = 2 10 Кб = 1 Мб.

При к = 32 N = 2 32 = 2 16 Кб = 4 Гб.

Архитектура микропроцессора – это его внутренняя логическая организация, его внутренняя логическая структура.

Современные микропроцессоры типа Pentium имеют так называемую суперскалярную архитектуру , которая позволяет выполнять за один такт более одной элементарной операции. Это достигается за счет использования двух параллельно работающих 32-разрядных конвейеров, выполняющих поступающие команды.

Устройства внутренней памяти . К ним относятся:

- постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),

- оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – это микросхема, которая используется для хранения системных программ тестирования основных узлов современного персонального компьютера при его включении, а также системных программ начальной загрузки.

ПЗУ является устройством, предназначенным только для чтения, поэтому в англоязычной литературе используется обозначение ROM (Read only memory – память только для чтения). Запись информации в ПЗУ производится на специальных устройствах – программаторах . Однако в настоящее время появились специальные перепрограммируемые микросхемы ПЗУ, в которых имеется возможность изменения хранимой в них информации.

ПЗУ является энергонезависимым устройством, т.е. устройством, в котором при выключении компьютера вся информация, хранящаяся в нем, сохраняется.

В современных персональных компьютерах емкость ПЗУ составляет десятки Кб.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – это набор микросхем, который используется для кратковременного хранения программ и данных, используемых во время работы персонального компьютера.

ОЗУ является энергозависимым устройством, т.е. устройством, в котором при выключении компьютера вся информация, хранящаяся в нем, не сохраняется.

Современных персональных компьютерах емкость ОЗУ составляет 128, 256, 512 и более Мб.

2.4. Периферийные устройства.

Клавиатура,

- манипулятор «мышь»

Мониторы,

Принтеры,

- другие устройства.

Рассмотрим эти устройства более подробно.

Клавиатура – это клавишное устройство, которое служит для ввода алфавитно-цифровых данных, а также команд управления.

Клавиатура относится к стандартным средствам персонального компьютера. Ее основные функции не нуждаются в поддержке специальных программ (драйверов). Необходимое программное обеспечение для начала работы с компьютером уже имеется в микросхеме ПЗУ в составе базовой системы ввода-вывода (BIOS ) и поэтому компьютер реагирует на нажатие клавиш сразу после включения.

Стандартная клавиатура современных персональных компьютеров имеет 102 клавиши, функционально распределенных по четырем группам:

- алфавитно-цифровые клавиши

- функциональные клавиши

- служебные клавиши

- дополнительные клавиши

Манипулятор «мышь» - это устройство управления специальным указателем (указателем мыши) на экране монитора. Перемещение мыши по плоской поверхности синхронизировано с перемещением указателя мыши на экране монитора.

Монитор – это устройство визуального представления данных, Это не единственное, но главное устройство вывода. Его основными эксплуатационными параметрами являются:

Размер экрана,

- максимальная частота регенерации,

Класс защиты.

Размер экрана монитора измеряется по диагонали между противоположными углами экрана. Единицей измерения являются дюймы. Стандартными размерами экрана являются 14”, 15”, 17”, 19”, 21”. В настоящее время наиболее распространенным размером экрана является 17 дюймов. Однако для работы с графикой желательно иметь размеры 19-21 дюйм.

В настоящее время в персональных компьютерах используются в основном мониторы двух типов:

- мониторы на электронно-лучевых трубках,

- мониторы на жидких кристаллах.

- Плазменные мониторы

В мониторах на электронно-лучевых трубках изображение на экране получается в результате облучения люминофорного покрытия тремя остронаправленными пучками электронов. Для получения цветного изображения люминофорное покрытие имеет точки или полоски трех типов, светящихся красным, зеленым и синим цветом. Чтобы на экране все три луча сходились строго в одну точку, и изображение было четким, перед люминофором устанавливается маска – специальная панель с регулярно расположенными отверстиями или щелями. Шаг маски измеряется в долях миллиметра. В настоящее время наиболее распространенные мониторы имеют шаг маски 0,25-0,27 мм.

В жидкокристаллических мониторах изображение представляет собой совокупность отдельных точек – пикселов. Однако принцип действия жк-мониторов существенно отличается от принципа действия монитора на основе ЭЛТ. Различия заключаются в способах создания светящегося элемента и формирования растра.

В жк-мониторе минимальным элементом изображения является жк-ячейка. В отличие от зерна люминофора жк-ячейка не генерируе свет, а только управляет интенсивностью проходящего света. Для формирования изображения на экране жк-монитора не требуется высокое напряжение, поэтому жк-мониторы имеют очень низкое энергопотребление.

Принтер – это печатающее устройство вывода данных, позволяющее получать копии документов на бумаге или прозрачном носителе.

В современных персональных компьютерах используются различные типы принтеров, которые различаются по принципу действия. К ним относятся принтеры:

Матричные,

Струйные,

Светодиодные,

Лазерные.

Матричные принтеры – это простейшие печатающие устройства. В настоящее время практически вышли из употребления.

Струйные принтеры – это печатающие устройства, в которых изображение на бумаге формируется из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет парообразования.

К положительным сторонам струйных принтеров относится возможность получить высококачественные цветные оттиски (тексты, картинки и т.д.).

Лазерные принтеры – это печатающие устройства, в которых изображение на бумаге формируется при помощи луча лазера. Эти принтеры обладают высоким качеством печати, не уступающим, а во многих случаях превосходящим полиграфическое. Они отличаются также высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту – ppmt (page por minute ). Как и в матричных принтерах изображение на бумаге формируется из отдельных точек. Принцип действия лазерных принтеров следующий:

2.5. Программное обеспечение.

Программным обеспечением ( SOFTWARE ) называется совокупность программ , обеспечивающих оптимальное функционирование всех аппаратных средств современных персональных компьютеров, а также дружественное взаимодействие с пользователями при решении ими конкретных задач.

Программы – это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы – управление аппаратными средствами. Даже если на первый взгляд программа никак не взаимодействует с оборудованием, не требует никакого ввода данных с устройств ввода и не осуществляет вывод данных на устройство вывода, все равно ее работа основана на управлении аппаратными устройствами персонального компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение современных персональных компьютеров работают в непрерывной связи и непрерывном взаимодействии. Несмотря на то, что мы рассматриваем эти две категории отдельно, нельзя забывать, что между ними существует диалектическая связь, и раздельное их рассмотрение является условным.

По выполняемым функциям все программное обеспечение современных персональных компьютеров можно условно разделить на две большие части: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение. (рис. 2.5.1).

Программное

обеспечение (ПО)

Рис. 2.5.1. Структура программного обеспечения современных персональных компьютеров

Состав программного обеспечения современных персональных компьютеров называется программной конфигурацией .

Между отдельными программами, как и между отдельными элементами аппаратного обеспечения, существует тесная взаимосвязь – многие программы работают, опираясь на другие программы, т.е. существует определенный программный интерфейс . Возможности существования такого интерфейса основана на существовании определенных технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике оно обеспечивается разделением всего программного обеспечения на несколько взаимосвязанных между собой уровней. Эти уровни следующие:

Базовый,

Системный,

Служебный,

Прикладной.

Указанные уровни программного обеспечения представляют собой стройную пирамидальную конструкцию, в которой каждый следующий уровень опирается на программное обеспечение предшествующих уровней. Такое деление очень удобно для всех этапов работы на современных персональных компьютерах, начиная с установки программного обеспечения до практической эксплуатации и технического обслуживания. Рассмотрим кратко эти уровни.

Базовый уровень является самым низким уровнем программного обеспечения. Он отвечает за взаимодействие с базовыми аппаратными средствами . Как правило, базовое программное обеспечение непосредственно входит в состав базового аппаратного обеспечения и хранится в специальной микросхеме, называемой постоянным запоминающим устройством – ПЗУ (в англоязычной литературе используется сокращение ROM – Read only memory – память только для чтения). Программы и данные записываются в микросхему ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены в процессе эксплуатации.

В тех случаях, когда изменение базовых программных средств в процессе эксплуатации является технически целесообразным, то вместо микросхем ПЗУ используются микросхемы ППЗУ – перепрограммируемые постоянно запоминающие устройства (EPROM – Erasable and programmable read only memory ). Системный уровень является переходным: программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ современных персональных компьютеров с программами базового уровня и непосредственно с аппаратными средствами, т.е. выполняют посреднические функции.

От программного обеспечения этого уровня во многом зависят эксплуатационные показатели всего персонального компьютера в целом.

Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами .

Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с пользователями, называются программами пользовательского интерфейса . От этих программ непосредственно зависит удобство работы на персональном компьютере и производительность труда на рабочем месте.

Совокупность программного обеспечения системного уровня образует ядро операционной системы . Наличие ядра операционной системы – непременное условие для установки программ боле высокого уровня, а также для взаимодействия с пользователем.

Служебный уровень программного обеспечения является уровнем взаимодействия как с программами базового уровня, так и с программами системного уровня. Основное назначение служебных программ заключается в автоматизации работ по проверке, наладке и настройке всех систем персонального компьютера. Эти программы называются утилитами .

Прикладной уровень программного обеспечения представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых конкретный пользователь современного персонального компьютера может выполнять конкретные задачи.

К прикладным программам этого уровня относятся программы Блокнот, Калькулятор, текстовый редактор WORD PAD , графический редактор PAINT .

2.6. Системное программное обеспечение.

– это совокупность системных программ, обеспечивающих оптимальное функционирование всех элементов современных персональных компьютеров, а также дружественный интерфейс с пользователями.

Системное программное обеспечение включает в себя:

Базовую систему ввода - вывода – BIOS (BIOS – BASE INPUT OUTPUT SYSTEM) ,

- операционную систему,

- вспомогательные системные программы.

Базовая система ввода-вывода ( BIOS ) обеспечивает:

- тестирование всех узлов персонального компьютера при его включении;

- загрузку операционной системы WINDOWS с магнитного диска в оперативную память;

- работу пользователя с клавиатурой.

Операционная система представляет собой комплекс системных и служебных программных средств. С одной стороны она опирается на базовую систему ввода-вывода (BIOS ), а с другой стороны она сама является основой для программного обеспечения более высоких уровней: служебных и прикладных программ.

Основная функция любой операционной системы – посредническая. Она заключается в обеспечении нескольких видов интерфейса:

- аппаратный интерфейс (согласование, взаимодействие всех видов аппаратных средств персонального компьютера),

- программный интерфейс (согласование и взаимодействие всех программных средств персональных компьютеров),

- аппаратно-программный интерфейс (согласование и взаимодействие аппаратных и программных средств персональных компьютеров),

- пользовательский интерфейс (согласование и взаимодействие операционной системы с пользователями).

Кроме того, операционная система обеспечивает следующие операции:

- автоматический запуск, организацию и обслуживание файловой системы;

- управление установкой, исполнением и удалением приложений;

- обеспечение надежности при работе с приложениями.

Рассмотрим эти вопросы более подробно.

Автоматический запуск . Все операционные системы Windows обеспечивают свой автоматический запуск. Для этого в специальной (системной) области магнитного диска, где хранится операционная система, создается запись программного кода. Обращение к этому коду выполняют программы, находящиеся в базовой системе ввода-вывода (). Завершая свою работу, они дают команду на загрузку и исполнение содержимого системной области магнитного диска.

Организация и обслуживание файловой системы . К функциям обслуживания файловой системы относятся:

- создание файлов и присвоение им имен;

- создание каталогов (папок) и присвоение им имен;

- переименование каталогов (папок);

- копирование и перемещение файлов между папками и между магнитными дисками;

- удаление файлов и каталогов папок;

- навигация по файловой системе с целью доступа к заданному файлу, каталогу (папке);

- управление атрибутами файлов (только для чтения, скрытый файл, системный файл, архивный файл).

Управление установкой, исполнением и удалением приложений . Сюда относится обеспечение следующих операций:

- возможность одновременной или последовательной работы нескольких приложений (например, одновременная работа программ Блокнот и Калькулятор);

- возможность обмена данными между приложениями;

- возможность совместного использования аппаратных и программных средств несколькими приложениями и др.

Обеспечение надежности заключается в устойчивости операционной системы при сбоях в работе недостаточно отработанных и проверенных приложений.

Обслуживание файловой системы. Несмотря на то, что данные о местоположении файлов хранятся в табличной структуре FAT 32, они представляют собой иерархические структуры – пользователям так удобнее и все преобразования осуществляются операционной системой.

К функциям обслуживания файловой системы относятся:

Создание файлов

- переименование файлов

- объединение файлов

- удаление файлов и т.д.

2.7. Прикладное программное обеспечение.

современных персональных компьютеров представляет собой комплекс программ, который используется пользователями для выполнения конкретных задач.

Прикладное программное обеспечение включает в себя:

- стандартные прикладные программы,

- текстовые процессоры WORD ,

- табличные процессоры EXCEL ,

- другие стандартные программы,

- экспертные системы, программы пользователей.

Стандартные прикладные программы являются стандартными приложениями операционной системы Windows . В силу их особой простоты их обычно принято использовать как учебные программы. Однако, знание приемов работы со стандартными приложениями позволяет ускорить освоение специализированных программных средств: текстовых и табличных процессоров, графических редакторов и др.

В состав стандартных прикладных программ входят программы:

Блокнот,

Калькулятор,

- текстовый редактор WORD PAD ,

- графический редактор PAINT .

Программа «Блокнот» - это простейший текстовый редактор, который можно использовать в качестве удобного средства просмотра текстовых файлов (в формате ТХТ и некоторых других). Для создания текстовых документов его применяют редко (только для создания небольших записок), однако данную программу можно использовать для отработки навыков работы с клавиатурой.

Программа «Калькулятор» - это прикладная программа, которая позволяет выполнять несложные расчеты. Эта программа имеет две модификации: стандартную и инженерную.

Стандартный калькулятор позволяет производить только несложные арифметические вычисления.

Инженерный калькулятор позволяет производить более сложные инженерные вычисления с использованием элементарных математических функций.

Достоинством программы «Калькулятор» является то, что она может обмениваться информацией с другими программами с использованием буфера обмена.

Текстовый процессор WORD PAD служит для создания, редактирования, формирования и просмотра текстовых документов. Под форматированием понимается оформление документов с использованием различных шрифтов, осуществление выравнивания текста, вставка в текстовые документы рисунков, графиков и т.д.

В стандартной поставке операционной системы WINDOWS текстовый процессор WORD PAD является облегченной версией более мощного текстового процессора WORD .

Графический редактор PAINT – это программа, предназначенная для создания и редактирования простейших графических изображений (рисунков). По своим возможностям эта программа уже не соответствует современным требованиям, но в силу своей простоты и доступности остается в составе приложений операционной системы WINDOWS .

Графический редактор Paint является редактором растровой графики . Так как существуют еще и графические редакторы векторной графики , то приемы работы с ними совершенно различны.

В растровой графике мельчайшим элементом изображения является точка, которой на экране монитора соответствует экранная точка (пиксел). В векторной графике элементарным элементом изображения является линия (контур), описываемая математическими выражениями.

Текстовый процессор Word является в настоящее время самой популярной программой, приложением операционной системы Windows , и является на сегодняшний день стандартом в обработке текста.

Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов заключается в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, т.е. оформлять.

Табличный процессор Excel – это пакет прикладных программ, которые являются приложениями операционной системы WINDOWS и являются на сегодняшний день стандартом в области обработки табличных данных.

Областью применения табличного процессора EXCEL являются инженерные и экономические расчеты, составление различных сводок, диаграмм, работа с большими объемами данных.

Табличный процессор EXCEL обладает большим набором сервисных функций. Это ввод текста и проверка правописания, создание графиков, диаграмм, экспорт и импорт данных.

Табличный процессор EXCEL -2000 рассчитан на использование шрифтов в новом формате кодирования UNICODE . При работе с текстами на английском языке никаких проблем не возникает, но если использовать традиционные (М E UNICODE ) русскоязычные шрифты, то вместо русских букв будут выводиться пустые квадраты, точки и просто пробелы. Решить проблему можно с помощью специальной программы, переводящей традиционные шрифты в формат UNICODE .

К другим стандартным прикладным программам относятся:

- система управления базами данных Access ,

- графические редакторы Corel Draw и Adobe Photoshop ,

Редакторы HTML (Web -редакторы) и др.

Экспертные системы – это системы обработки знаний в узкоспециализированных областях подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов.

Прикладные программы пользователей – это программы, разработанные пользователями и предназначенные для решения своих узкоспециализированных задач.

2.8. Заключение.

2.8.1 Современные персональные компьютеры представляют собой универсальные технические устройства индивидуального пользования предназначенные для обработки информации.

Для нормально функционирования современных персональных компьютеров необходимо взаимодействие двух его равноправных компонентов: аппаратного (HARDWARE ) и программного (SOFTWARE ) обеспечения.

2.8.2 Аппаратное обеспечение ( HARDWARE ) – это набор технических средств (аппаратуры) из которых состоит современный персональный компьютер. Структура аппаратного обеспечения современного персонального компьютера называется его аппаратной конфигурацией .

2.8.3 Типовая базовая аппаратная конфигурация включает в себя:

Системный блок

Клавиатуру

Манипулятор мышь

Монитор

В таком комплекте современные персональные компьютеры обычно предоставляются пользователю.

2.8.4 Системный блок представляет собой основной элемент совремённого персонального компьютера внутри которого расположено наиболее важное устройство. Эти устройства называются основными устройствами. Устройства которые находятся вне системного блока называются периферийными устройствами .

2.8.5 К основным устройствам относятся:

- материнская плата

Дисковод жесткого магнитного диска

Дисковод гибкого магнитного диска

Дисковод оптического диска.

2.8.6 К периферийным устройствам относятся:

Клавиатура

Манипулятор «мышь»

Монитор

Принтер

Сканер и др.

2.8.7 Типовая базовая программная конфигурация включает в себя:

Базовую систему ввода – вывода (BIOS )

Операционную систему

Сервисные программы – утилиты

Пакеты прикладных программ

2.8.8 Системное программное обеспечение – это совокупность системных программ обеспечивающих взаимодействие всех элементов совремённых персональных компьютеров, а также дружественный интерфейс с пользователями.

2.8.9 Прикладное программное обеспечение – это совокупность прикладных программ, обеспечивающих выполнение конкретных зада пользователей.

Что такое персональный компьютер и для чего он нужен, знает любой ребенок. Но люди старшего возраста и даже некоторые представители среднего поколения относятся к этому устройству с опаской, порой смутно представляя возможности компьютера. Между тем, все очень просто и научиться пользоваться этим даром цивилизации можно легко и быстро.

Любой современный персональный компьютер представляет собой комплект устройств: системный блок, монитор, клавиатура и мышь. , и являются устройствами ввода и вывода информации, иными словами с помощью этих устройств мы «общаемся» с компьютером. Таким образом, собственно компьютер, то есть устройство, которое производит вычисления, хранит информацию это и есть системный блок.

Системный блок, еще его иногда неправильно называют процессор, представляет собой коробку с металлическим корпусом, в которой располагаются комплектующие, то есть все микросхемы, платы, жесткие диски. Собственно же процессор является одной из важных, но не единственной деталью компьютера. Еще одна важная, необходимая для работы компьютера часть — это программное обеспечение. Программу, которая обеспечивает всю работу ПК называют .

Все эти составляющие компьютера соединяются между собой при помощи специальных кабелей присоединяющихся при помощи особых разъемов-портов. Эти разъемы, а также кабели сделаны так, чтобы невозможно было «перепутать провода». Так к порту монитора можно присоединить только кабель монитора, к порту принтера только принтер.

Существует множество и дополнительных устройств, связываемых с компьютером посредством портов и кабелей. Это , звуковые колонки, видеокамеры, . Все эти устройства открывают перед нами дополнительные возможности использования персонального компьютера.

Сегодня, существует много разновидностей персональных компьютеров, это ноутбук, моноблок, нетбук, планшетный ПК и др. и даже современный сотовый телефон (смартфон) представляет собой миниатюрный персональный компьютер. В продаже появились даже детские компьютеры для детсадовского возраста.

Почему же компьютер называют персональным? Оказывается, все очень просто: персональным называется любой личный компьютер, используемый обычными людьми, и, как говорит Википедия, предназначенный для пользователей, не обладающих специальными знаниями в области программирования и вычислительной техники. Кроме этого одним компьютером может единовременно пользоваться только один человек (одна персона).

Для чего нужен персональный компьютер? Большинство людей используют компьютер как печатную машинку для набора, редактирования и хранения текстов. Используется ПК и для игр, хранения фильмов, фотографий, клипов. С развитием Интернет и получением возможности подключиться к нему практически каждого появилась возможность поиска нужной информации, общения и завязывания знакомств и т.д.

Компьютер с развитием Интернета дал толчок развитию такой формы занятости людей как «удаленная работа». Когда сотрудник какой-либо организации выполняет всю работу (конечно не связанную с физическим трудом) не выходя из дома, а получая задания и отправляя выполненную работу нанимателю через Интернет. Кстати выполняет работу такой сотрудник, как правило, также на компьютере.

Таким образом, персональный компьютер и все его разновидности открывают перед пользователями широкие возможности для учебы, работы, общения, знакомства, увлечений и многое другое. С другой стороны, умение пользоваться ПК и знание хотя бы основных компьютерных программ повышает шансы человека на успех. Поэтому овладеть азами пользования компьютером должен каждый.

История развития ЭВМ

Рождение ЭВМ

История развития компьютера тесным образом связана с попытками облегчить и автоматизировать большие объемы вычислений. Даже простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Человек во все времена своего существования нуждался в инструментах для счета. В первобытные времена таким инструментом у человека была его собственная рука. “Пальцевый” счет использовался человеком и на более высоких ступенях развития цивилизации: в Древней Греции и в Древнем Риме.

Затем человек стал использовать для счета самые примитивные устройства:

Сначала это были деревянные палочки с зарубками, веревки с узлами. Первые упоминания об этом относятся к 1350г. до н.э., существующий уже в то время пергамент был очень дорог, а бумаги еще не было.

Острая необходимость в более совершенном инструменте для записи и счета привела к появлению абака (этот инструмент похож на русские счеты). По дошедшим до нас свидетельствам: египтяне использовали его уже в Vв. до н.э.

В ХVII в. были изобретены логарифмы и впоследствии создана логарифмическая линейка. Логарифмические линейки использовались несколькими поколениями инженеров и других профессионалов, вплоть до появления карманных калькуляторов. Инженеры программы «Аполлон» отправили человека на Луну, выполнив на логарифмических линейках все вычисления, многие из которых требовали точности в 3-4 знака.

В 1623 г. Вильгельм Шиккард придумал первый механический калькулятор, умевший выполнять четыре арифметических действия.

- В 1642 году Блез Паскаль сконструировал восьмиразрядный суммирующий механизм.

Два столетия спустя в 1820 году француз Шарль де Кольмар создал арифмометр, способный производить умножение и деление. Они могли запоминать числа, выполнять элементарные арифметические операции и в действие приводились человеческой рукой.

Примерно в 1820 году Charles Xavier Thomas создал первый удачный, серийно выпускаемый механический калькулятор - Арифмометр Томаса, который мог складывать, вычитать, умножать и делить. В основном, он был основан на работе Лейбница. Механические калькуляторы, считающие десятичные числа, использовались до 1970-х.

- Готфрид Вильгельм Лейбниц также описал двоичную систему счисления, центральный ингредиент всех современных компьютеров. Однако вплоть до 1940-х, многие последующие разработки (включая машины Чарльза Бэббиджа и даже ЭНИАК 1945 года) были основаны на более сложной в реализации десятичной системе.

Особую роль в развитии вычислительной техники сыграли работы выдаю щегося английского ученого-математика Чарльза Бэббиджа . В начале XIX в. в 1833 году он предложил идею создания разностной машины, которая предназначалась для вычисления значений многочленов без вмешательства человека в процесс счета, т.е. машина должна была считать автоматически . И такая машина им была создана. Но Бэббидж мечтал об универсальной машине, на которой можно было бы решать произвольные вычислительные задачи. Всю жизнь посвятил Бэббидж разработке такой машины, которую сам он назвал “аналитической”. Он составил подробную схему машины, выполнил огромное количество чертежей отдельных узлов, воплотил в металле некоторые ее части, разработал проект для выполнения научных и технических расчетов, где предугадал основные устройства современного компьютера, а также его задачи. Управление такой машиной должно было осуществляться программным путем. Для ввода и вывода данных Бэббидж предлагал использовать перфокарты - листы из плотной бумаги с информацией, наносимой с помощью отверстий. Идеи Бэббиджа намного опередили свое время, они стали реально воплощаться в жизнь в конце 19 века. Ада Лавлейс, дочь лорда Байрона, перевела и дополнила комментариями труд ученого «Sketch of the Analytical Engine» . Её имя часто ассоциируют с именем Бэббиджа. Утверждается также, что она является первым программистом, хотя это утверждение и значение её вклада многими оспаривается.

- в 1896 году Герман Холлерит основал фирму Computing Tabulating Recording Company, которая стала основой для будущей Интернэшнл Бизнес Мэшинс (International Business Machines Corporation, IBM) - компании, внесшей гигантский вклад в развитие мировой компьютерной техники.

Дальнейшее развитие науки и техники позволило в 1940-х годах построить первые вычислительные машины. В феврале 1944 года на одном из предприятий (IBM) в сотрудничестве с учеными Гарвардского университета по заказу ВМС США была создана машина "Mark 1". Это был монстр весом около 35 тонн. В "Mark 1" использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические - для управления работой машины.

Наконец, в 1946 в США была создана первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) – ENIAC (при университете в Пенсильвании). Разработчики: Джон Маучли и Дж. Преспер Эккерт.

Занимаемое пространство - около 300 кв. м.

В Советском Союзе первая электронная цифровая вычислительная машина была разработана в 1950 году под руководством академика С. А. Лебедева в Академии наук Украинской ССР. Она называлась «МЭСМ» (малая электронная счётная машина).

Основоположниками компьютерной науки по праву считаются: Клод Шеннон - создатель теории информации. В 1937 году Клод Шеннон показал, что существует соответствие один-к-одному между концепциями булевой логики и некоторыми электронными схемами, которые получили название «логические вентили» , которые в настоящее время повсеместно используются в цифровых компьютерах. Работая в МТИ, в своёй основной работе он продемонстрировал, что электронные связи и переключатели могут представлять выражение булевой алгебры. Так своей работой A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits он создал основу для практического проектирования цифровых схем,

Алан Тьюринг - математик, разработавший теорию программ и алгоритмов, Джон фон Нейман - автор конструкции вычислительных устройств, которая до сих пор лежит в основе большинства компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная с информатикой, - кибернетика: наука об управлении. Основателем кибернетики является американский математик Норберт Винер . Одно время слово "кибернетика" использовалось для обозначения вообще всей компьютерной науки, а в особенности тех ее направлений, которые в 60-е годы считались самыми перспективными: искусственного интеллекта и робототехники. Вот почему в научно-фантастических произведениях роботов нередко называют "киберами". А в 90-е годы это слово опять всплыло для обозначения новых понятий, связанных с глобальными компьютерными сетями - появились такие неологизмы, как "киберпространство", "кибермагазины" и даже "киберсекс".

Американский ENIAC, который часто называют первым электронным компьютером общего назначения, публично доказал применимость электроники для масштабных вычислений. Это стало ключевым моментом в разработке вычислительных машин, прежде всего из-за огромного прироста в скорости вычислений, но также и по причине появившихся возможностей для миниатюризации. Созданная машина была в 1000 раз быстрее, чем все другие машины того времени. Разработка «ЭНИАК» продлилась с 1943 до 1945 года.

Переработав идеи Эккерта и Маучли, а также, оценив ограничения «ЭНИАК», Джон фон Нейман написал широко цитируемый отчёт, описывающий проект компьютера (EDVAC), в котором и программа, и данные хранятся в единой универсальной памяти. Принципы построения этой машины стали известны под названием «архитектура фон Неймана» и послужили основой для разработки первых по-настоящему гибких, универсальных цифровых компьютеров.

Первое поколение ЭВМ

Развитие ЭВМ делится на несколько периодов. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга элементной базой и математическим обеспечением.

Первое поколение (1945-1954) - ЭВМ на электронных лампах . Это эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих машин нередко требовали для себя отдельных зданий. Ввод чисел в первые машины производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, например в ENIAC, как в счетно-аналитических машинах, с помощью штеккеров и наборных полей.

Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм.

Машины этого поколения: « ENIAC », «МЭСМ», «БЭСМ», «IBM -701», «Стрела», «Минск-1», «Минск-12», и др. Эти машины занимали большую площадь, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Их быстродействие не превышало 2-3 тыс. операций в секунду, оперативная память не превышала 2 Кб.

Второе поколение ЭВМ

Следующим крупным шагом в истории компьютерной техники, стало изобретение транзистора. Транзисторы стали заменой хрупким и энергоёмким лампам. О компьютерах на транзисторах обычно говорят как о «втором поколении», которое доминировало во второй половине 50-х г. и начале 60-х г. (1955-1965г.г.). Благодаря транзисторам и печатным платам, было достигнуто значительное уменьшение размеров (занимаемая площадь 20 кв. м) и объёмов потребляемой энергии, а также повышение надёжности. Применение полупроводников в электронных схемах ЭВМ привели к увеличению производительности до 30 тыс. операций в секунду, и оперативной памяти до 32 Кб. Однако компьютеры второго поколения по-прежнему были довольно дороги и поэтому использовались только университетами, правительствами, крупными корпорациями.

Второе отличие этих машин - это то, что появилась возможность программирования на алгоритмических языках. Были разработаны первые языки высокого уровня - Фортран, Алгол, Кобол.

Машины этого поколения: «РАЗДАН-2», «IВМ-7090», «Минск-22,-32», «БЭСМ-3,-4», «М-220, -222» и др.

На втором поколении компьютеров впервые появилось то, что сегодня называется операционной системой. Соответственно расширялась и сфера применения компьютеров. Теперь уже не только ученые могли рассчитывать на доступ к вычислительной технике; компьютеры нашли применение в планировании и управлении, а некоторые крупные фирмы даже компьютеризовали свою бухгалтерию.

4. Третье поколение ЭВМ. Бурный рост использования компьютеров начался с т. н. «3-им поколением» вычислительных машин. Начало этому положило изобретение интегральных схем, которые независимо друг от друга изобрели лауреат Нобелевской премии Джек Килби и Роберт Нойс. Позже это привело к изобретению микропроцессора Тэдом Хоффом (компания Intel).

В течение 1960-х наблюдалось определённое перекрытие технологий 2-го и 3-го поколений.

Разработка в эти годы интегральных схем - целых устройств и узлов из десятков и сотен транзисторов, выполненных на одном кристалле полупроводника (то, что сейчас называют микросхемами) и привело к созданию ЭВМ 3-го поколения. В это же время появляется полупроводниковая память, которая и по сей день используется в персональных компьютерах в качестве оперативной. Применение интегральных схем намного увеличило возможности ЭВМ. Теперь центральный процессор получил возможность параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами. ЭВМ могли одновременно обрабатывать несколько программ (принцип мультипрограммирования) . В результате реализации принципа мультипрограммирования появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме . Удаленные от ЭВМ пользователи получили возможность, независимо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.

В эти годы производство компьютеров приобретает промышленный размах. Пробившаяся в лидеры фирма IBM первой реализовала семейство ЭВМ - серию полностью совместимых друг с другом компьютеров от самых маленьких, размером с небольшой шкаф (меньше тогда еще не делали), до самых мощных и дорогих моделей. Наиболее распространенным в те годы было семейство System/360 фирмы IBM.

Начиная с ЭВМ 3-го поколения, традиционной стала разработка серийных ЭВМ. Хотя машины одной серии сильно отличались друг от друга по возможностям и производительности, они были информационно, программно и аппаратно совместимы. Например, странами СЭВ были выпущены ЭВМ единой серии («ЕС ЭВМ») «ЕС-1022», «ЕС-1030», «ЕС-1033», «ЕС-1046», «ЕС-1061», «ЕС-1066» и др. Производительность этих машин достигала от 500 тыс. до 2 млн. операций в секунду, объём оперативной памяти достигал от 8 Мб до 192 Мб.

К ЭВМ этого поколения также относится «IВМ-370», «Электроника - 100/25», «Электроника - 79», «СМ-3», «СМ-4» и др. Для серий ЭВМ было сильно расширено программное обеспечение (операционные системы, языки программирования высокого уровня, прикладные программы и т.д.).

Невысокое качество электронных комплектующих было слабым местом советских ЭВМ третьего поколения. Отсюда постоянное отставание от западных разработок по быстродействию, весу и габаритам, но, как настаивают разработчики СМ, не по функциональным возможностям. Для того чтобы компенсировать это отставание, разрабатывались спецпроцессоры, позволяющие строить высокопроизводительные системы для частных задач.

Еще в начале 60-х появляются первые миникомпьютеры – небольшие маломощные компьютеры, доступные по цене небольшим фирмам или лабораториям. Миникомпьютеры представляли собой первый шаг на пути к персональным компьютерам, пробные образцы которых были выпущены только в середине 70-х годов. Между тем количество элементов и соединений между ними, умещающихся в одной микросхеме, постоянно росло, и в 70-е годы интегральные схемы содержали уже тысячи транзисторов. Это позволило объединить в единственной маленькой детальке большинство компонентов компьютера – что и сделала в 1971 г. фирма Intel , выпустив первый микропроцессор, который предназначался для только-только появившихся настольных калькуляторов. Этому изобретению суждено было произвести в следующем десятилетии настоящую революцию – ведь микропроцессор является сердцем и душой современного персонального компьютера.

Кроме того рубеж 60-х и 70-х годов считается судьбоносным временем. В 1969 г. зародилась первая глобальная компьютерная сеть - зародыш того, что мы сейчас называем Интернетом. И в том же 1969 году одновременно появились операционная система Unix и язык программирования С ("Си"), оказавшие огромное влияние на программный мир и до сих пор сохраняющие свое передовое положение.

Четвертое поколение ЭВМ

К сожалению, начиная с середины 1970-х годов стройная картина смены поколений нарушается. Все меньше становится принципиальных новаций в компьютерной науке. Прогресс идет в основном по пути развития того, что уже изобретено и придумано, - прежде всего за счет повышения мощности и миниатюризации элементной базы и самих компьютеров.

Обычно считается, что период с 1975 г. принадлежит компьютерам четвертого поколения. Их элементной базой стали большие интегральные схемы (БИС . В одном кристалле интегрированно до 100 тысяч элементов). Быстродействие этих машин составляло десятки млн. операций в секунду, а оперативная память достигла сотен Мб. Появились микропроцессоры (1971 г. фирма Intel), микро-ЭВМ и персональные ЭВМ. Стало возможным коммунальное использование мощности разных машин (соединение машин в единый вычислительный узел и работа с разделением времени).

Однако, есть и другое мнение - многие полагают, что достижения периода 1975-1985 г.г . не настолько велики, чтобы считать его равноправным поколением. Сторонники такой точки зрения называют это десятилетие принадлежащим "третьему-с половиной" поколению компьютеров. И только с 1985г., когда появились супербольшие интегральные схемы (СБИС . В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов.), следует отсчитывать годы жизни собственно четвертого поколения, здравствующего и по сей день.

1-ое направление - создание суперЭВМ - комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации. Сюда входят комплексы ILLIAS-4, CRAY, CYBER, «Эльбрус-1», «Эльбрус-2» и др. Многопроцессорные вычислительные комплексы (МВК) "Эльбрус-2" активно использовались в Советском Союзе в областях, требующих большого объема вычислений, прежде всего, в оборонной отрасли. Они также эксплуатировались в Центре управления космическими полетами, в ядерных исследовательских центрах. Наконец, именно комплексы "Эльбрус-2" с 1991 года использовались в системе противоракетной обороны и на других военных объектах.

2-ое направление - дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM - PC (XT , AT , PS /2), «Искра», «Электроника», «Мазовия», «Агат», «ЕС-1840», «ЕС-1841» и др.

Начиная с этого поколения ЭВМ стали называть компьютерами.

Благодаря появлению и развитию персональных компьютеров (ПК), вычислительная техника становится по-настоящему массовой и общедоступной. Складывается парадоксальная ситуация: несмотря на то, что персональные и миникомпьютеры по-прежнему во всех отношениях отстают от больших машин, львиная доля новшеств - графический пользовательский интерфейс, новые периферийные устройства, глобальные сети - обязаны своим появлением и развитием именно этой "несерьезной" технике. Большие компьютеры и суперкомпьютеры, конечно же, не вымерли и продолжают развиваться. Но теперь они уже не доминируют на компьютерной арене, как было раньше.

6. ЭВМ пятого поколения - это ЭВМ будущего. Программа разработки, так называемого, пятого поколения ЭВМ была принята в Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. С помощью языка Пролог и новшеств в конструкции компьютеров планировалось вплотную подойти к решению одной из основных задач этой ветви компьютерной науки - задачи хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров пятого поколения не пришлось бы писать программ, а достаточно было бы объяснить на "почти естественном" языке, что от них требуется.

Предполагается, что их элементной базой будут служить не СБИС, а созданные на их базе устройства с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры.

Для ЭВМ пятого поколения ставятся совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ с I по IV поколений стояли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основной задачей разработчиков ЭВМ V поколения является: создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), развитие "интеллектуализации" компьютеров, устранение барьера между человеком и компьютером.

К сожалению, японский проект ЭВМ пятого поколения повторил трагическую судьбу ранних исследований в области искусственного интеллекта. Более 50-ти миллиардов йен инвестиций были потрачены впустую, проект прекращен, а разработанные устройства по производительности оказались не выше массовых систем того времени. Однако проведенные в ходе проекта исследования и накопленный опыт по методам представления знаний и параллельного логического вывода сильно помогли прогрессу в области систем искусственного интеллекта в целом.

Уже сейчас компьютеры способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой. Это позволяет общаться с компьютерами всем пользователям, даже тем, кто не имеет специальных знаний в этой области.

Многие успехи, которых достиг искусственный интеллект, используют в промышленности и деловом мире. Экспертные системы и нейронные сети эффективно используются для задач классификации (фильтрация СПАМа, категоризация текста и т.д.). Добросовестно служат человеку генетические алгоритмы (используются, например, для оптимизации портфелей в инвестиционной деятельности), робототехника (промышленность, производство, быт - везде она приложила свою кибернетическую руку), а также многоагентные системы. Не дремлют и другие направления искусственного интеллекта, например распределенное представление знаний и решение задач в Интернете: благодаря им в ближайшие несколько лет можно ждать революции в целом ряде областей человеческой деятельности.

Современные персональные компьютеры

Современные персональные компьютеры (ПК) в соответствии с принятой классификацией надо отнести к ЭВМ четвертого поколения. Но с учетом быстро развивающегося программного обеспечения, многие авторы публикаций относят их к 5-му поколению.

Персональные компьютеры появились на рубеже 70-х годов. Американская фирма Intel разработала первый 4-разрядный микропроцессор (МП) 4004 для калькулятора. В конце 1973 г. Intel разработала однокристальный 8-разрядный МП 8080, рассчитанный для многоцелевых применений. Он был сразу замечен компьютерной промышленностью и быстро стал "стандартным". По стоимости он был доступен даже для любителей. Одни фирмы начали выпускать МП 8080 по лицензиям, другие - предложили его улучшенные варианты. Так, группа инженеров фирмы Intel, образовав собственную фирму Zilog, в 1976 г. выпустила МП Z80, сохраняющий базовую архитектуру 8080. Фирма Motorola разработала собственный 8-разрядный МП М6800, нашедший впоследствии широкое применение.

Стив Возняк (будущий «отец» компьютеров Apple) собрал свой первый компьютер в 1972 году из деталей, забракованных местным производителем полупроводников в городе Беркли, штат Калифорния. В начале 1976 года Стив Возняк, работая в Hewlett-Packard, предложил свой компьютер Apple руководству HP, но не нашел поддержки. В Hewlett-Packard победил другой проект – HP-85, основанный на идее совмещения компьютера и калькулятора. Тогда 1 апреля 1976 года два Стива – Возняк и Джобс – полушутя-полусерьезно зарегистрировали Apple Computer Company. И уже в июле предложили магазинам компьютер Apple-1 по цене $666,66.

Apple-1 стал пользоваться спросом. Его успех был вызван простотой операционной системы. Прежде ПК управлялись через "командную строку", и пользователь, для того чтобы ставить задачи компьютеру, должен был быть хоть немного программистом. Создание же "мышки" и графически удобного интерфейса сделало ПК доступным для "чайников" и во многом определило успех Apple-1.

Фирма IBM обратила внимание на персональные компьютеры, когда рынок "вырос из пеленок". К 1980 году только в США уже было продано более миллиона ПК, и маркетологи предсказывали взрывообразный рост спроса. Свои модели представили десятки компаний. Компьютеры при всей внешней схожести отличались большим разнообразием и были несовместимы друг с другом. Каждый производитель разрабатывал собственную архитектуру ПК. Считалось, что наиболее перспективной архитектурой обладает компьютер PDP-11, разработанный компанией DEC. Технические решения этой компании легли в основу первых отечественных компьютеров «Электроника».

Однако, в конце 1980 года совет директоров IBM принял решение создать "машину, которая нужна людям". Стратегическим партнером в качестве поставщика процессоров была выбрана Intel. Команда разработчиков IBM PC заключила союз и с недоучившимся студентом Гарвардского университета Биллом Гейтсом. На существовавшие тогда ПК ставилась популярная операционная система CP/M, созданная компанией Digital Research, или система UCSD компании Softech. Однако эти операционные системы стоили $450 и $550 соответственно, а Гейтс за свою PC-DOS брал всего лишь $40. IBM сделала выбор в пользу дешевизны.

12 августа 1981 года IBM представила свой ПК, который был спроектирован не хуже, чем изделия тогдашних лидеров рынка – Commodore PET, Atari, Radio Shack и Apple.

IBM пошла на неожиданный шаг. Решив утвердить свою архитектуру в качестве стандарта, она открыла техническую документацию. Теперь каждый производитель ПК мог приобрести лицензию у IBM и собирать подобные компьютеры, а производители микропроцессоров – изготавливать элементы для них. IBM рассчитывала «перетянуть одеяло» на себя, уничтожив стандарты конкурентов. Так и произошло. Сохранить собственную архитектуру смогла только Apple: она нашла свою нишу в сферах графического дизайна и образования. Все остальные производители либо разорились, либо приняли стандарт IBM.

Весной 1983 г. фирма IBM выпускает модель PC XT с жестким диском, а также объявляет о создании нового поколения микропроцессоров - 80286. Новый компьютер IBM PC AT (Advanced Technologies), построенный на основе МП 80286, быстро завоевал весь мир и несколько лет оставался наиболее популярным.

Первые 32-разрядные микропроцессоры появились на мировом рынке в 1983-1984 гг., но их широкое использование в высокопроизводительных ПК началось с 1985 г. после выпуска фирмами Intel и Motorola микропроцессоров 80386 и М68020 соответственно. Эти БИС открыли новое микропроцессорное поколение, реализующее обработку данных на уровне "больших" ЭВМ.

В 1989 г. был начат выпуск более мощного МП 80486 с быстродействием более 50 млн. операций в секунду. В марте 1993 г. фирма Intel продолжает ряд 80х86 выпуском микропроцессора Р5 "Pentium" с 64-разрядной архитектурой. Потом были "Pentium 2", "Pentium 3". Сегодня самым популярным МП является "Pentium 4" с технологией НТ, позволяющей обрабатывать информацию по 2-м параллельным потокам. Т.е. получать как бы два процессора.

Тактовые частоты современных ПК превышают 3 ГГц, объмы ОЗУ до 4 ГБ. Емкость накопителей на жестких дисках выросла до 500 ГБ. Современные технологии позволяют на ПК прослушивать и записывать высокачественные ауди-файлы. Применение DVD приводов обеспечивает просмотр современных фильмов.

Широкое распространение получили сегодня переносные ПК - nootbook, карманные ПК (КПК) и мобильные ПК - смартфоны, объединяющие функции ПК и телефона.

В состав современного ПК входят:

Системный блок

материнская плата, порты, микросхема BIOS, таймер

центральный процессор

видео карта (может быть интегрированна в материнскую плату)

аудиo карта (может быть интегрированна в материнскую плату)

сетевая карта (может быть интегрированна в материнскую плату)

Накопители на жестких и гибких магнитных дисках

Приводы CD- и DVD-ROM

Блок питания

Клавиатура

Манипулятор "мышь"

Звуковые колонки

Принтер, плоттер

Модем или адаптер ADSL

Ну, и конечно же, компьютер нельзя представить без программного обеспечения. Как архитектура IBM PC стала стандартом для аппаратной части ПК, так и продукция фирмы MicroSoft (Билл Гейтс) стала эталоном для программ. Особенно популярны ее операционные системы Windows и офисные приложения MS-Office.

Глава 3. Современные тенденции развития мировой экономики

ДИСЦИПЛИНА ДНМ.Ф.01 СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ (ПЕДАГОГИКИ) И ОБРАЗОВАНИЯ

Можно смело говорить о том, что современные многокомпонентные противогололедные реагенты при соблюдении нормативов их применения безопасны для домашних животных.

Наука управления или количественный подход. Современные подходы к управлению: системный, процессный, ситуационный.

Компьютер в переводе с английского языка (computer) переводится, как «вычислитель». Представляет собой устройство, выполняющее определённую, заранее заданную последовательность операций. Заданная последовательность операций называется программным обеспечением. Компьютеры имеют очень широкий спектр применения. Их используют для любых, сложных вычислений, для накопления, обработки, хранения, приёма и передачи информации, управление станками и механизмами на производстве, для создания графических и видеоизображений с возможностью их обработки и т. п.

Термин «компьютер»

Строго говоря, термин «компьютер» очень объёмный, так как принцип его работы может быть основан на использовании самой разной рабочей среды и компонентов. Компьютер может быть электронным, механическим, квантовым, оптическим и т. п., работая за счёт движения фотонов, квантов, механических частей и прочее. Кроме этого, функционально, компьютеры делятся на два типа – электронные и аналоговые (механические).

Кстати сказать, слово компьютер было впервые введено в 1887 году в оксфордский словарь английского языка. Составители этого учебника понимали слово «компьютер», как механическое устройство для вычислений. Лишь значительно позже, в 1946 году, словарь дополнили терминами, чётко описывающими механический, аналоговый и цифровой компьютер.

Сегодня понятие компьютер значительно сузилось, так как многие устройства устарели и больше не используются в работе, уменьшив тем самым существующую номенклатуру этих устройств.

Быстродействие компьютеров

Быстродействие компьютера напрямую зависит от его вычислительной мощности, то есть скорости выполнения определённых операций за единицу времени. Называется эта величина – «флопс ».

На практике, скорость сильно зависит от многих дополнительных условий: типа задачи, которая выполняется на компьютере, частого обмена данными между составляющими системы и т. п. Поэтому в качестве этого параметра принимают пиковую скорость вычислений – некое гипотетическое число, которое характеризует максимально возможную скорость выполнения операций.

Например, к суперкомпьютерам относят устройства, способные выполнять вычисления со скорость более 10 терафлопсов (это десять триллионов флопсов). Для сравнения, средний бытовой, персональный компьютер работает со скоростью приблизительно 0.1 терафлопса.

Для того чтобы оценить практическое быстродействие компьютерных устройств разработаны специальные тесты (на компьютерном сленге их часто называют «бенчмарки ») в основу которых положены специальные математические вычисления. Производительность персональных компьютеров , оценивают, как правило, с точки зрения всех составляющих его компонентов для получения итоговой, усреднённой оценки его быстродействия.

Виды современных компьютеров

Как уже было отмечено выше, в зависимости от своей конструкции, технических параметров, применения, все компьютеры можно условно разделить на несколько типов:

Электронно-вычислительные машины (ЭВМ)

По сути, это устройство представляет собой совокупность целого комплекса средств, где все составляющие его элементы выполнены при помощи электронных элементов. Основным назначением такого устройства является выполнение различных расчётов и решение задач вычислительного или информационного плана.

На сегодняшний день этот термин используется для обозначения конкретной аппаратной реализации устройства и как правовой термин в юридических документах. Кроме этого, это понятие применяют, как для обозначений компьютерной техники, выпускавшейся в 1950–1990 годах, так и для современных больших электронно-вычислительных устройств, чтобы отграничить их от компьютеров персонального типа.

Персональный компьютер

Недорогое, универсальное, достаточно компактное устройство, предназначенное для работы на нём одиночного пользователя дома или в офисе и выполнения различных, индивидуальных задач – вычислений, набора текстов, просмотра видео, прослушивания музыки и прочее. Именно благодаря такой универсальности и ценовой доступности, персональные компьютеры и получили такое широкое распространение.

Наибольшую известность получили компьютеры фирмы Apple и так называемые IBM-совместимые устройства , которые на сегодняшний день занимают львиную долю всего рынка ПК. Широкую популярность IBM обеспечила более низкая цена при почти равных возможностях.

До последнего времени, эти устройства не имели никакой совместимости между собой – ни аппаратной, ни программной. На сегодняшний день существует специальное программное обеспечение («эмуляторы»), делающее возможным запуск программ (с ограничением) от Apple на IBM-совместимых компьютерах и наоборот.

Все персональные компьютеры, в свою очередь, можно разделить на несколько типов:

Настольные ПК .