От каких характеристик компьютера зависит производительность. Виды компьютеров - описание, особенности, характеристики и интересные факты
Реферат по теме:
Технические характеристики компьютера
К важнейшим техническим характеристикам персонального компьютера относятся:
1. разрядность - важнейшая характеристика компьютера, измеряется в битах; она показывает - сколько двоичных разрядов (битов) информации обрабатывается (или передается) за один такт работы микропроцессора, а также - сколько двоичных разрядов может быть использовано для адресации оперативной памяти; компьютеры могут быть соответственно 8-ю, 16-, 32- и 64-разрядными;
2. тактовая частота – сколько элементарных операций (тактов) выполняет микропроцессор в одну секунду;
3. емкость оперативной памяти , измеряется в Мбайтах и поставляется в виде модулей, имеющих 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 и более Мбайт (разрабатываются модули емкостью 1Гбайт);
4. емкость внешней дисковой памяти, измеряется в Мбайтах, Гбайтах и Тбайтах;
5. тип дисплея и видео карты , обеспечивающих вывод графической информации в режимах:
VGA– 650 X 480 пикселей,
SVGA – 800 X 600, 1024 X 768, 1240 X 1024 и более пикселей;
6. количество цветов – монохромные (черно-белые) и цветные, обеспечивающие 16, 256, 16 млн. и более цветов;
Пиксель – это неделимая точка на экране, которая изменяет яркость и цвет (если дисплей цветной). Чем больше пикселей, тем выше качество изображения на экране дисплея.
Производительность компьютера , измеряемая, в первом приближении, в тысячах операций/сек, миллионах операций/сек и миллиардах операций/сек, зависит от используемого в компьютере микропроцессора и других узлов ее определяющих – винчестера, оперативной памяти, объема видеопамяти и т.д. Производительность этих узлов определяется быстродействием, величина которого обратно пропорциональна производительности и измеряется в мили-, микро- и наносекундах, имеющих размерность соответственно 1/1000, 1/1000000 и 1/1000000000 сек.
Быстродействие – это время отклика, приходящееся на одну операцию. Для винчестеров оно составляет 8-16 и более миллисекунд, для оперативной памяти – 8-70 наносекунд.
Производительность компьютера, таким образом, определяется интегрированным показателем, включающим все указанные выше показатели составляющих узлов, и измеряется также в единицах MIPS. Требования к методике ее определения оговорены рядом международных стандартов, используемых для тестирования на стандартных задачах, включающих работу с графикой, видео, компьютерными играми.
Технические характеристики процессора
Процессор - несомненно самая важная часть компьютера. Процессор выполняет самую важную роль в быстродействии компьютера - вычисление результатов программы. Т.к. процессоров в компьютере может быть несколько видов (например, графический процессор на видеокарте), то мы будем называть процессор в дальнейшем ЦП. Так будет и компактнее и корректнее, т.к. процессор, который мы будем рассматривать в этой статье как основу вычислительного комплекса именно центральный (ЦП - Центральный Процессор).
Итак, ЦП имеет ряд важнейших характеристик и о значении каждой из них нужно знать. Эти знания пригодятся вам чтобы в дальнейшем хорошо ориентироваться в обзорах и тестированиях процессоров и не бояться непонятных слов:) В принципе, ЦП сложнейшее устройство и если рассматривать его более менее подробно, то на это уйдёт не один десяток печатных страниц мелким шрифтом. Так что мы просто обозначим основные ориентиры и попытаемся раскрыть основные характеристики процессора на уровне элементарного знания.
Частота ЦП.
Довольно большое время основной характеристикой, безоговорочно указывающей на производительность ЦП была его частота. И этот подход до поры до времени можно было считать относительно правильным. Но когда основные две компании-производителя пошли разными путями в разработке новых поколений процессоров, то тактовая частота уже перестала быть универсальным мерилом производительности.
Что же такое тактовая частота ЦП? Фактически, это частота "телодвижений" процессора в определённый отрезок времени. Измеряется она в герцах (мегагерцах, гигагерцах). Но надо учитывать одно но: "не все движения одинаково полезны". Продуктивность ЦП в отношении на герц может варьироваться в широких пределах, в зависимости от архитектуры процессора. Если ранее (в светлые времена Pentium 3 и Athlon) архитектура была довольна схожа между процессорами конкурентов, то их можно было худо-бедно сопоставлять по частоте (и то это было не правильно), то сейчас архитектуры компаний различаются гораздо сильней. К сожалению, ещё с тех старых-добрых времён, стереотип о тактовой частоте как мериле производительности ещё не исчез - и виной тому пустая вера в числа. Но чтобы разобраться в архитектурных перипетиях, обратимся к истории: В далёкие времена, Intel решила что её архитектура., применяемая в процессорах поколения Pentium 3 уже не подлежит развитию (на тот момент был достигнут частотный предел - 1,4Ггц.) и пошла по новому пути. Интел выпустила новые процессоры Pentium 4, но у них были ужасные недостатки в начале своего развития - процессоры Р4 имели громадный частотный потенциал, но на одинаковых частотах проигрывали своим собратьям из стана Р3. Конечно же, Интел быстро развила Р4 по частоте и ликвидировала этот досадный проигрыш, но осадок остался. С тех пор, архитектура актуальных на сегодня процессоров Р4 практически не изменилась и живёт по сей день (т.н. архитектура NetBurst). Компания конкурент AMD в то время пошла по другому пути: она не стала менять архитектуру на более высокочастотную, а просто продолжила развивать уже имевшуюся, внеся в неё косметические изменения и стала существенно проигрывать процессорам конкурента в частоте, но не в производительности. Интел воспользовалась "числовым частотным" преимуществом в своей маркетинговой политике и выиграла битву за потребителя (ну, в основном выиграла). С тех пор немало воды утекло, но ситуация в общем не изменилась. Процессоры Интел по-прежнему высокочастотны, а АМD относительно низкочастотны, однако на расклад в производительности конкурирующих решений это практически не влияет. Тактовую частоту можно использовать как относительный рейтинг производительности внутри линеек процессоров (например внутри линейки AMD Athlon XP, или Pentium 4 6XX). Однако, производительность процессора зависит не только от тактовой частоты ядра, так что идём дальше:
Центральный процессор постоянно работает с памятью. Но скорость оперативной памяти не особо велика, чтобы процессор, при работе с ней, раскрывал полностью свой вычислительный потенциал. Поэтому, у процессоров существует своя собственная небольшая, но быстрая память. Её именуют "Кеш". Обычно, такой памяти на процессоре от 256Кб до 2Мб. Кеш хранит в себе те данные, которые могут понадобиться процессору в ближайший момент. Поэтому, перед тем как выполнить операцию с данными, процессор ищет их сперва в кеше. Кеш разделяют на уровни: обычно, в процессорах используется двухуровневая система (т.н. Кеш L1 и L2). Кеш первого уровня отличается малым размером (но большой скоростью), а второго уровня - большим размером. Кеш третьего же уровня очень велик, но медленен и встречается только в отдельных моделях ЦП. Кеш во многом обусловливает стоимость процессора, т.к занимает значительную (иногда и большую) часть кремниевой подложки ЦП. В принципе, чем больше кеш, тем быстрее работает процессор. Но не всегда это так. Зачастую, разница производительности между процессором с кешем 128Кб и ЦП с кешем в 1Мб L2 несоизмерима мала, в сравнении с увеличившейся стоимостью процессора. Так что не стоит гнаться за большими значениями Кеша L2 (Например, процессоры Athlon 64 с 512Kb L2 вполне успешно конкурируют с процессорами Pentium 4, обладающими кешом L2 2Mb.)
Тех. процесс
С одной стороны, кажется что технологические нормы, по которым изготовлен процессор - это проблема его производителя (инженеров, производственных мощностей и т.д.). Но за последние лет пять, всё изменилось. Теперь, производители вынуждены уменьшать нормы производства процессоров ещё и для того, чтобы снизить тепловыделение процессора. Простому пользователю не стоит заострять на этом особое внимание, но следует знать: чем меньше тех. процесс (и подаваемое не ЦП напряжение), тем меньше нагрев процессора. Все современные процессоры выпускаются по нормам 0,09мкм, на подходе массовое распространение 0,065мкм. Для производителей процессоров, внедрение новых технологий - не только снижение площадей чипов, но и важный фактор на пути увеличение производительности ЦП. Ведь, при более тонком тех. процессе, можно будет выпускать процессоры с более высокой частотой (и производительностью), не выходя за рамки раннее установленных тепловых границ.
Поддержка технологий.
Для оптимизаций выполнения определенных задач, производители ЦП внедряют в свои процессоры специальные наборы инструкций. Например, SSE (SSE2, SSE3), 3DNow!, Extended 3DNow! и т.п. Эти инструкции не вносят каких то изменений в саму исполнительную часть ядра процессора, но позволяют описывать сложные последовательности команд, более короткими командами и упрощать работу процессору. В основном, такие дополнительные наборы инструкций созданы для увеличения производительности в программах мультимедийного наклона. Для полного раскрытия потенциала процессоров, эти программы должны иметь поддержку определённых наборов инструкций (например, поддержку SSE имеют практически все, а некоторые и не запускаются из-за отсутствия SSE), но теоретически любая программа, оптимизированная под любой набор инструкций должно работать и без поддержки оных. Однако, не всегда производители программного обеспечения оставляют такую возможность (может из-за очень низкой производительности?). К сведению, наборы SSE разработала Intel. А AMD выпустила 3DNow! Практически все современные процессоры AMD имеют поддержку SSE (2, 3). Процессоры же Интел не имеют поддержки 3DNow! (честно говоря - невелика потеря).
Иногда возникает острая необходимость узнать характеристики своего компьютера. Например, для того, чтобы обновить драйвера, модернизировать некоторые детали системного блока или просто похвастаться перед сверстниками, а во многих случаях необходимо просто узнать маркировку того или иного компонента системы. Сделать это можно только двумя способами: и прочитать маркировки или проверить их с помощью программного обеспечения.
Первый способ хоть и простой, но в большинстве случаем может быть не доступным из-за нарушения гарантийных обязательств (если компьютер на гарантии). Поэтому давайте подробно разберем второй способ, как узнать характеристики своего компьютера с помощью программами, как встроенными средствами операционной системы, так и дополнительным специализированным софтом.
Смотрим характеристики компьютера средствами операционной системы
1. Для того, чтобы узнать три основных параметра системы достаточно обратиться к вкладке «Мой компьютер» в меню «Пуск». Для этого на нее необходимо навести курсор и щелкнуть правой клавишей мыши, в открывшемся списке необходимо выбрать «Свойства».
Также это можно сделать еще одним способом: из вкладки «Панель управления» необходимо выбрать «Система». В открывшемся окне внизу можно просмотреть эти же параметры.
2. Узнать какое оборудование установлено на компьютере, но без подробных характеристик можно через «Диспетчер устройств».
Для его запуска можно просто набрать сочетание клавиш «Win+Pause». В Windows 7 в открывшемся окне необходимо будет выбрать вкладку «Диспетчер устройств». Теперь мы можем увидеть какие устройства установлены на вашем компьютере и их название, например, тип процессора и его частота, видеокарта, звуковая карта, сетевые адаптеры, диски и т.д.. Диспетчер устройств в XP можно запустить через комбинацию клавиш «Win+Pause», далее вверху необходимо нажать на вкладку «Оборудование», и уже в ней уже запустить «Диспетчер устройств».
3. Данный способ заключается в применении интегрированного программного обеспечения «Сведения о системе». Для ее запуска необходимо в меню «Пуск» кликнуть по раскрывающемуся списку «Все программы», далее «Стандартные», в ней открыть вкладку «Служебные» и там запустить утилиту «Сведения о системе». Можно также быстрее это сделать, нажав комбинацию клавиш Win+R. Откроется окно запуска программ. В строке «Открыть» необходимо набрать «msinfo32.exe». Эта та же утилита, только запускается через консоль.
С помощью этого встроенного софта можно получить основную информацию о системе и компонентах. Но эта утилита довольно не удобная из-за запутанности ветвей переходов по древу. Этим ПО можно пользоваться в отсутствие другого, более простого в понимании и чтении.
4. Также можно просмотреть характеристики системы через средство диагностики DirectX. Эта утилита используется в основном для тестирования, как видео, так и аудиокарт. В окно утилиты выводятся общие сведения о системе и, конкретнее, о видеокарте.
5. Узнать характеристики своего компьютера можно из BIOS. Для этого при загрузке компьютера необходимо нажать клавишу F1, F2, Del или Esc. Все зависит от версии самой BIOS. Далее требуются некоторые знания английского языка.
Программы для просмотра характеристик компьютера
Для более подробной диагностики системы с производительностью можно воспользоваться специальными программами. Например, программы AIDA64, ASTRA32, PC-Wizard — это отличный софт, как для диагностики, так и для тестирования всех компонентов в отдельности.
Для начала скажем, что приложение AIDA64 (ранее Everest) принадлежит к категории платных. Однако существует возможность воспользоваться бесплатным 30-дневным периодом, предоставляемым разработчиками, чтобы пользователь сумел ознакомиться с возможностями программы. Этого нам вполне достаточно. В нашем случае воспользуемся версией AIDA64 Extreme Edition для ознакомления с основными параметрами компьютера. Есть, конечно же, еще бизнес-версия этого приложения, но для наших целей хватит версии Extreme. Это приложение надо загрузить с сайта разработчика () и установить на компьютер.
AIDA очень проста и удобна в использовании. Основное окно приложения поделено на две части: в левой обнаруживается дерево основных подсистем компьютера, а в правой части выводится детализированная информация, выбранной в левой части подсистемы. Чтобы просмотреть суммарную информацию по компьютеру, достаточно раскрыть раздел «Компьютер», а там уже выбрать подраздел «Суммарная информация».
Выбор этого подраздела позволит узнать все характеристики своего компьютера: тип компьютера, данные по установленной операционной среде, информацию о системной плате, доступных разделах, сети, периферийных устройствах и прочее.
Просмотр данных центрального процессора компьютера можно осуществить путем выбора подраздела «ЦП» в корневом разделе «Системная плата». В правой части приложения отобразятся параметры всех установленных на ПК процессоров. Эти данные сообщат о типе установленного процессора, его модели, тактовой частоте, поддерживаемых инструкциях, кэше разных уровней. Тут же можно обнаружить информацию о загрузке ядер микропроцессора. В случае если понадобится более подробная информация о поддерживаемых функциях микропроцессором системы, тогда смело жмите подраздел «CPUID».
Если продвинуться немного дальше в своем выборе и выбрать раздел «Системная плата», то в основное окно приложения будет выведена детальная информация по материнской плате. Для настольного ПК AIDA64 отобразит свойства платы с ее названием, свойства системной шины с ее реальной и эффективной частотами. Тут же будут продемонстрированы данные свойств шины памяти с ее шириной, частотами, пропускной способностью. Не менее важная техническая информация по физическим параметрам платы: поддерживаемое гнездо для ЦП, установленные разъемы под платы расширения, количество разъемов под планки оперативной памяти, а также тип самих планок и вид поддерживаемой памяти. В этом же разделе приложение покажет данные о форм-факторе материнской платы, о ее физических размерах и о чипсете.
Выбор подраздела «Память» в разделе «Системная плата» продемонстрирует суммарную информацию об оперативной памяти компьютера. Здесь можно узнать данные о доступной в системе оперативной и виртуальной памяти: о том, сколько ее уже израсходовано и сколько на данный момент доступно для использования системой и приложениями. Также, этот раздел демонстрирует путь к файлу подкачки системы.
О свойствах установленных модулей оперативной памяти легко можно узнать, кликнув подраздел «SPD». Это действие позволит приложению показать все установленные на ПК модули памяти, которые отображаются в верхней части основной области окна. Выбор одного из отображаемых модулей позволит получить данные, что демонстрируются в нижней части основной области окна программы. По умолчанию при переходе к подразделу «SPD» в этой части отображаются данные первого, отображаемого в списке модуля. Тут можно обнаружить такие данные свойств модуля: его тип, объем предоставляемой им памяти, тип этой памяти, ее скорость. Также, здесь отображены ширина и вольтаж модуля, характеристики таймингов и поддерживаемые им функции.
Видеокарта
С целью просмотра данных о характеристиках видеоадаптера необходимо перейти к корневому разделу «Отображение». Среди его подразделов нужно найти «Графический процессор». Выбор этого подраздела позволит вывести в основную область программы данные об установленном на ПК видеоадаптере. Среди них информация о типе видеочипа, версии его BIOS, о памяти графической платы (объем, частота, тип), некоторые характеристики графического процессора (частота, техпроцесс).
Подраздел «Монитор» того же корневого раздела позволит пользователю ознакомиться с основными характеристиками монитора системы. Среди них модель, разрешение, соотношение сторон, вертикальная и горизонтальная развертки.
AIDA64 позволяет получить широкую информацию о жестких дисках компьютера. Чтобы посмотреть информацию о HDD надо кликнуть подраздел «Хранение данных Windows» корневого раздела «Хранение данных». В верхней части основной области окна приложения будет выведен список всех устройств, что связаны с хранением данных. Жесткие диски отобразятся первыми, а в нижней части основной области окна будет выведена информация о характеристиках жесткого, обозначенного первым в списке устройств. Среди наиболее полезных характеристик: форм-фактор жесткого, скорость вращения его шпинделя, скорость чтения/записи и прочее.
Данные датчиков
Необходимо не только уметь просматривать данные о системе, но и анализировать текущую информацию, подаваемую о системе ее датчиками. Данные по датчикам можно обнаружить, перейдя на подраздел «Датчики» раздела «Компьютер» в общем дереве подсистем.
В основном окне информации датчиков отображаются данные о температуре микропроцессора, а также его ядер. Обозначение «ЦП» демонстрирует данные о температуре процессора под его крышкой. Традиционно этот показатель ниже температурных показателей ядер процессора, отображаемых как: «ЦП1», «ЦП2». Это обусловлено тем, что крышка находится в непосредственном контакте с радиатором узла теплоотвода. Не стоит пугаться высоких параметров показателя «AUX», так как он практически ничего не значит. В случае если его значения никогда не меняются, значит он не используется системой. Датчик «Диод ГП» показывает температуру на графическом процессоре.
Используя программу ASTRA32 так же можно узнать характеристики своего компьютера. Как и предыдущая программа, ASTRA32 платна, но нам вполне хватит демо версии. Интерфейс ее похож на AIDA64, тоже такой простой и понятен. Скачиваем программу с официального сайта: www.astra32.com и устанавливаем. Перейдя по ссылке вы увидите две версии — одна для обычной установки, а другая — портативная, то есть не нуждается в установке. Я буду использовать вторую версию программы.
Запускаю файл программы astra32.exe от имени администратора.
В открывшемся окне сразу выводится вся информация о моем компьютере (вкладка «Общая информация»), а именно:
- какой установлен процессор, его рабочая частота, уровни кеша;
- краткие данные о материнской плате;
- информация об оперативной памяти;
- какие установлены диски и их объем;
- данные о видеокарте и звуковой карте;
- сведение об операционной системе и т.д..
На этом можно и остановится, но для тех, кто желает подробно изучить комплектующие своего компьютера можно выбирать соответствующий раздел в левой колонке и изучать данные, которые выводятся в правой колонке.
Например, вам нужно более подробно узнать информацию о процессоре: какой у него Socket, сколько ядер, какое энергопотребление, размеры и т.д. Переходим на вкладку «Процессор» и далее «CPU». В Правом окне смотрим подробную информацию о процессоре.
Наконец-то мы дошли и к бесплатным программам. PC-Wizard — одна из лучших утилит для определения характеристик, конфигурации и теста компьютера. Ее можно скачать перейдя по ссылке — http://www.cpuid.com .
Интерфейс программы схож с ранее рассмотренными утилитами. Единственное отличие — в правой колонке вместо скучных списков отображаются иконки, а также есть подсказки практически по каждому действию.
КОМПЬЮТЕР, КАК УНИВЕРСАЛЬНОЕ СРЕДСТВО
ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ
С давних времен люди пытались облегчить свой труд, создавая различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека.
Первое автоматическое вычислительное устройство разработал в 1832г Чарльз Бэббидж
Первая Электронно-Вычислительная Машина (ЭВМ) - "ENIAC" (Electronic Numerical Integrator and Computer), была создана США в1946г. Её характеристики: 18900 электронных ламп, 5 тыс. операций сложения в секунду, разрядность 30бит, ОП - 600бит
Первая ЭВМ в СССР - МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина) была создана С.А.Лебедевпоя в1951г. : 6000 электронных ламп, 5 тыс. операций сложения в секунду, разрядность 16 бит, ОП - 1800бит
Первый персональный компьютер (ПК) в 1976г выпустила фирма Apple; в СССР персональные компьютеры появились в 1985г.
Различают два основных класса компьютеров:
1) цифровые компьютеры (компьютеры), обрабатывающие данные в виде числовых двоичных кодов;
2) аналоговые компьютеры, обрабатывающие непрерывно меняющиеся физические величины, которые являются аналогами вычисляемых величин.
По своему назначению компьютер – универсальное техническое устройство для работы с информацией. По принципам устройства компьютер – модель человека, работающего с информацией.
Компьютер - это программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами. (т.е. компьютер - это комплекс программно-управляемых электронный устройств)
Архитектура ЭВМ – описание устройств и принципов работы компьютеры, достаточное для пользователя и программиста (т.е без подробностей технического характера, а именно электронных схем, конструктивных деталей и пр)
Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера. Она включает:
1) описание пользовательских возможностей программирования;
2) описание системы команд и системы адресации;
3) организацию памяти и т.д.
Схему устройства компьютера предложил Джон фон Нейман в 1946г, её принципы работы во многом сохранились в современных компьютерах.
Принципы Джон фон Неймана:
1) принцип программного управления (программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом в определенной последовательности) ;
2) принцип однородности памяти (программы и данные хранятся в одной и той же памяти);
3) принцип адресности (ОП состоит из пронумерованных ячеек и процессору в любой момент времени доступна любая ячейка)
Персональный компьютер (ПК) – универсальная ЭВМ, предназначенная для индивидуального пользования.
Обычно ПК проектируется на основе принципа открытой архитектуры :
1) описание принципа действия ПК и его конфигурации, что позволяет собирать ПК из отдельных узлов и деталей;
2) наличие в ПК внутренних расширительных гнезд, в которые пользователь может вставлять различные устройства, удовлетворяющие заданному стандарт.
Функциональная схема компьютера
Для работы на компьютере необходимо:
Hardware (железо) - аппаратное обеспечение, т.е. физические устройства, которыми человек управляет с помощью программам и получает информацию от компьютера
Software - программное обеспечение, т.е. совокупность необходимых программ для обработки различных данных.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК
Производительность (быстродействие) ПК – возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)
Производительность (быстродействие) процессора – количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.
Тактовая частота процессора (частота синхронизации) - число тактов процессора в секунду, а такт – промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом, тактовая частота- это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера
Разрядность процессора – max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.
Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти – регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта – 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда)
Время доступа - Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 10нс (1нс=10 -9 с)
Объем памяти (ёмкость) – max объем информации, который может храниться в ней.
Плотность записи – объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)
Скорость обмена информации – скорость записи/считывания на носитель, которая определяется скоростью вращения и перемещения этого носителя в устройстве.
Наrdwаrе – аппаратные средства т.е. механические, электрические и электронные узлы и компоненты компьютера.
ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА :
¾ микропроцессор
¾ память компьютера (внутренняя и внешняя)
¾ устройства ввода информации
¾ устройства вывода информации
¾ устройства передачи и приема информации
Системный блок содержит такие основный устройства ПК как системная плата с процессором и ОП, накопители на магнитных дисках, CD-ROM, блок питания.
Материнская (системная) плата – основной аппаратный компонент где находятся разъемы для установки микропроцессора, оперативной памяти, кварцевый резонатор, базовая система ввода-вывода BIOS, вспомогательные микросхемы, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и тд.) и шина.
Часть технического обеспечения, конструктивно отделенных от основного блока компьютера называют периферийными (устройства ввода-вывода)
Для подключения устройств ввода-вывода на системном блоке имеются разъемы различных портов:
СОМ - Последовательные порты. Передают последовательно электрические импульсы, несущие информации. К ним обычно подключают мышь и модем.
LPT - Параллельный порт. Передает одновременно 8 электрических импульсов. Реализует более высокую скорость информации, используют для подключения принтера.
USB - Последовательная универсальная шина (Universal Serial Bus) – обеспечивает высокоскоростное подключение нескольких периферийных устройств (сканер, цифровая камера и тд)
ПРОЦЕССОР (микропроцессор, chip-кристалл) – это основной рабочий компонент компьютера, который:
¾ выполняет арифметические и логические операции;
¾ управляет вычислительным процессом;
¾ координирует работу всех устройств компьютера.
Реализуется процессор в виде сверх большой интегральной схемы (СБИС) на которой размешаются десятки миллионов функциональных элементов.
В общем случае центральный процессор содержит :
1) Арифметико-логическое устройство - часть процессора, выполняющая машинные команды
2) Устройство управления – часть процессора, выполняющая функции управления устройствами компьютера
3) Шины данных и шины адресов (на физическом уровне) – многопроводные линии с гнездами для подключения электронных схем. Совокупность проводов магистрали разделяется на отдельные группы: шину адреса, шины данных и шину управления: Шина адреса предназначена для передачи адреса того устройства (или той ячейки памяти), к которому обращается процессор. По шине данных передаётся вся информация при записи и считывании. По шине управления передается управляющий сигнал. Процесс взаимодействия процессора и памяти сводится к двум операциям – записи и считывания информации. При записи процессор по специальным проводникам (шина адреса) передает биты, кодирующие адрес, по другим проводникам – управляющий сигнал «запись», и еще по другой группе проводников (шины данных) передает записываемую информацию. При чтении по шине адреса передается соответствующий адрес оперативной памяти (ОП), а с шины данных считывается нужная информация.
4) Регистры - ячейки памяти, которые служат для кратковременного хранения и преобразования данных и команд. На физическом уровне регистр – совокупность триггеров, способных хранить один двоичный разряд и связанных между собой общей системой управления
5) Счетчик команд – регистр управляющего устройства компьютера содержимое, которого соответствует адресу очередной выполняемой команды. Счетчик команд служит для автоматической выборки программы из последовательных ячеек памяти
6) Кэш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости. Кэш-память может быть встроена сразу в процессор или размещаться на материнской плате
7) Сопроцессор – вспомогательный процессор, предназначенный для выполнения математических и логических действий. Использование сопроцессора позволяет ускорить процесс обработки информации компьютером
ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА (Memory) - устройство для запоминания данных. В зависимости от характера использования различают внутреннюю или внешнюю память.
ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ
Оперативная память (ОП) предназначена для временного хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память. Физически реализуется в модулях ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) различного типа. При выключении электропитания вся информация в оперативной памяти исчезает.
Объём хранящейся информации в ОЗУ составляет от 32 до 512 Мбайт и более. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер). Адрес – число, которое идентифицирует ячейки памяти (регистры). ОП состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.
Кеш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости.
Специальная - постоянная, Fiash, видеопамять и тд.
Постоянное запоминающее устройство(ПЗУ) – энергонезависимая память для хранения программ управления работой и тестирования устройств ПК. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода), в котором хранятся программы автоматического тестирования устройств после включения компьютера и загрузки ОС в оперативную память. Это Неразрушимая память, которая не изменяется при выключении питания
Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) – энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого
CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) - память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, о режимах его работы. Содержимое изменяется программой, находящейся в BIOS (Basic Input Output System).
Видеопамять – запоминающее устройство, расположенное на плате управления дисплеем и предназначенное для хранения текстовой и графической информации, отображаемой на экране. Содержимое этой памяти сразу доступно двум устройствам – процессору и дисплею, что позволяет изменять изображение на экране одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ - это память, предназначенная для длительного хранения программ и данных. Целостность содержимого ВЗУ не зависит от того, включен или выключен компьютер
Дисковод (накопитель) - устройство записи/считывания информации. Накопители имеют собственное имя – буква латинского алфавита, за которой следует двоеточие. Для подключения к компьютеру одного или несколько дисководов и управления их работой нужен Дисковый контроллер
Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды
По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса:
Устройства прямого (произвольного) доступа – время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе;
Устройство последовательного доступа – такая зависимость существует
В состав внешней памяти входят: 1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); 2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); 3) накопители на магнитооптических компакт дисках; 4) накопители на оптических дисках (CD-ROM); 5) накопители на магнитной ленте и др.
Персональный компьютер — это многоцелевое устройство, размер, возможности и цена которого делают его доступным для индивидуального использования. предназначены для эксплуатации конечным пользователем, а не компьютерным экспертом или специалистом. Первые владельцы компьютеров в 1960-х годах должны были писать свои собственные программы для любой полезной работы с машинами. Сейчас программное обеспечение, а также основные технические характеристики ПК обычно разрабатываются и распространяются независимо от производителей оборудования или ОС.
История
С начала 1990-х годов операционные системы Microsoft и Intel доминировали на рынке персональных компьютеров, сначала с MS-DOS, а затем с Windows. Альтернативы операционным системам Microsoft для Windows занимают меньшую долю в отрасли. К ним относятся MacOS от Apple и бесплатные Unix-подобные операционные системы с открытым исходным кодом, такие как Linux. Advanced Micro Devices (AMD) обеспечивает основную альтернативу процессорам Intel.
Как устроен ПК: основные характеристики ПК
Каждый полностью работоспособный компьютер состоит из одних и тех же базовых компонентов. Перечислим основные характеристики ПК и главные компоненты:
процессор;
материнские платы;
корпус;
оперативная память;
графическая карта;
жесткий диск;
оптический привод;
электропитание.
Также базовая комплектация предусматривает периферийное оборудование в зависимости от целей пользователя. Ниже подробно представлены основные характеристики ПК — для 7 класса школы это будет наиболее полезно при изучении устройства оборудования.
Компьютерный корпус
Корпус компьютера представляет собой «коробку», содержащую основные компоненты. Обычно изготавливается из стали или алюминия в сочетании с пластиком, хотя для специализированных решений используются другие материалы, такие как дерево и закаленное стекло. Корпусные коробки доступны в разных размерах и формах, которые обычно определяются конфигурацией материнской платы, поскольку это самый большой и самый центральный компонент большинства компьютеров.
Блок питания
Блок питания (PSU) как основная характеристика ПК преобразует электроэнергию переменного тока общего назначения в постоянный ток (DC) для других компонентов компьютера. Номинальная выходная мощность блока питания обычно должна быть примерно на 40% больше, чем рассчитываемая потребляемая мощность систем. Это защищает от перегрузки и от ухудшения производительности. Устройство ПК и его основные характеристики предусматривают емкость питания от 250 до 2000 Вт.
Центральный процессор
Центральный процессор (CPU) является частью компьютера, выполняющего инструкции программного обеспечения. На более новых ПК процессор содержит более миллиона транзисторов в одной микросхеме называемой микропроцессором. В большинстве случаев подключается непосредственно к материнской плате. Чип процессора может иметь радиатор и вентилятор для охлаждения. Компьютеры, совместимые с используют микропроцессор, совместимый с x86, производства Intel, AMD, VIA Technologies или Transmeta. Изначально компьютеры Apple Macintosh были построены с использованием семейств процессоров Motorola 680x0, а затем перешли на серию PowerPC. В 2006 году они перешли на x86-совместимые процессоры Intel.
Материнская плата
Материнская плата является основной печатной платой в персональном компьютере и определяет назначение, состав и основные характеристики ПК. Другие основные компоненты системы подключаются непосредственно к ней или через кабель. Материнская плата содержит микропроцессор, поддерживающий ЦПУ (в основном, интегральные схемы), которые обеспечивают интерфейс между памятью и периферийными цепями ввода/вывода, основной памятью и средствами для начальной настройки компьютера сразу после включения питания. Во многих портативных и встроенных персональных компьютерах материнская плата вмещает почти все основные компоненты ПК. Часто материнская плата также содержит одну или несколько периферийных шин и физических разъемов для расширения. Иногда к ней подключается вторичная дочерняя плата, чтобы обеспечить дополнительную расширяемость.
Основная память
Основная память ПК — это оперативное первичное запоминающее устройство, которое напрямую доступно ЦП и используется для хранения текущей исполняемой программы и необходимых данных. В качестве основного хранилища ПК используют полупроводниковое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) различных типов, таких как DRAM, SDRAM или SRAM. Какой именно тип используется, зависит от проблем с затратами и производительностью в любой конкретный момент времени. Оперативная память намного быстрее, чем массовые устройства хранения данных, такие как жесткие или оптические диски, но обычно нестабильна, что означает, что она не сохраняет свое содержание (инструкции или данные) в отсутствие мощности. В результате основная память обычно не подходит для долговременного хранения информации или архивных данных.
Жесткий диск
Содержат программы и данные, даже в случаях, когда питание выключено. Они требуют мощности для выполнения функций чтения и записи во время использования. Если контроллер массового хранения предоставляет дополнительные порты для расширения, ПК также может быть модернизирован путем добавления дополнительных жестких или оптических дисков. Стандартными интерфейсами для подключения внутреннего устройства хранения данных являются PATA, SATA и SCSI. Твердотельные накопители (SSD) являются гораздо более быстрой заменой для традиционных механических жестких дисков, но также более дорогими с точки зрения стоимости на гигабайт.
Визуальный дисплей
Компьютерный монитор, или просто дисплей, — это часть электрооборудования, обычно отдельная от корпуса компьютера, которая отображает визуальные изображения без создания постоянной компьютерной записи. Дисплей содержит электронную схему, которая генерирует изображение из сигналов, полученных от компьютера. Внутри ПК, встроенного в материнскую плату либо подключенного к нему в качестве карты расширения, есть схема предварительной обработки для преобразования выходных данных микропроцессора в формат, совместимый с схемой дисплея. Первоначально изображения с компьютерных мониторов содержали только текст, но по мере появления графических пользовательских интерфейсов они стали показывать больше изображений и мультимедийного контента.
Видеокарта
Видеокарта, иначе называемая графической картой, графическим адаптером или видеоадаптером, обрабатывает графический вывод с материнской платы и передает ее на дисплей. Это неотъемлемая часть современных мультимедийных вычислений. может быть интегрирована с материнской платой или может быть на картах в слотах PCI, AGP или PCI Express.
Клавиатура
Компьютерная клавиатура как основная характеристика ПК представляет собой комбинацию кнопок, каждая из которых соответствует функции, букве или номеру. Они являются основными устройствами, используемыми для ввода текста. В большинстве случаев они содержат массив ключей, специально организованных с соответствующими буквами, цифрами и функциями, напечатанными или выгравированными на кнопке. Они, как правило, разработаны на языке операторов, и существует множество разных версий для разных языков.
На английском языке наиболее распространенным расположением является макет QWERTY, который первоначально использовался в пишущих машинах. Они эволюционировали с течением времени и были изменены для использования на компьютерах с добавлением функциональных и цифровых клавиш, клавиш со стрелками и кнопок, относящихся к операционной системе. В дополнение к алфавитным клавишам компьютерные клавиатуры обычно имеют цифровую клавиатуру и ряд функциональных клавиш и специальных клавиш, таких как CNTRL, ALT, DEL и Esc.
Многие клавиатуры включают светодиодные индикаторы под клавишами, которые увеличивают видимость букв или символов в условиях недостаточного освещения.
Компьютерная мышь
Компьютерная мышь как основная характеристика ПК — это небольшое устройство, которое пользователи удерживают и скользят им по плоской поверхности, указывая на различные элементы графического интерфейса с помощью экранного курсора, а также выбирают и перемещают объекты с помощью кнопок. Мыши могут быть подключены к специальному разъему или к USB-порту, также могут подключаться в беспроводном режиме. Устройство включает одну или несколько кнопок, позволяющих пользователю сигнализировать компьютеру о выполнении какой-либо операции, например, выбора элемента из меню вариантов на экране. У мыши может быть колесо прокрутки, чтобы пользователи могли перемещать отображаемое изображение. Роллер можно также нажать и использовать в качестве третьей кнопки. Некоторые колеса мыши могут наклоняться из стороны в сторону, чтобы позволить прокрутку в сторону.
Использовали шарик, который приводил импульсные генераторы для обнаружения движения вдоль осей «север-юг» или «восток-запад». Оптические мыши используют специальный коврик для мыши с печатной сеткой, позволяющей обнаруживать движение, или же использовать микросхему формирования изображения, которая позволяет обнаруживать движение практически на любой непрозрачной поверхности.
Операционная система
Управляет компьютерными ресурсами и предоставляет программистам интерфейс, используемый для доступа к этим ресурсам. Обрабатывает системные данные и пользовательский ввод и отвечает, распределяя и управляя задачами и внутренними системными ресурсами в качестве сервиса для пользователей и программ. Операционная система выполняет основные задачи, такие как управление памятью и ее распределение, определение приоритетов системных запросов, управление устройствами ввода и вывода, упрощение компьютерных сетей и управление файлами.
Обычными современными настольными операционными системами являются Microsoft Windows, MacOS, Linux, Solaris и FreeBSD. Windows, MacOS и Linux.
Основными техническими характеристиками компьютера в целом являются такие как:
Производительность (быстродействие) ПК - возможность компьютера обрабатывать большие объёмы информации. Определяется быстродействием процессора, объёмом ОП и скоростью доступа к ней (например, Pentium III обрабатывает информацию со скоростью в сотни миллионов операций в секунду)
Производительность (быстродействие) процессора - количество элементарных операций выполняемых за 1 секунду.
Тактовая частота процессора (частота синхронизации) - число тактов процессора в секунду, а такт - промежуток времени (микросекунды) за который выполняется элементарная операция (например сложение). Таким образом Тактовая частота - это число вырабатываемых за секунду импульсов, синхронизирующих работу узлов компьютера. Именно ТЧ определяет быстродействие компьютера
Задается ТЧ специальной микросхемой «генератор тактовой частота», который вырабатывает периодические импульсы. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Частота в 1Мгц = 1миллиону тактов в 1 секунду. Превышение порога тактовой частоты приводит к возникновению ошибок процессора и др. устройств. Поэтому существуют фиксированные величины тактовых частот для каждого типа процессоров, например: 2,8 ; 3,0 Ггц и тд
Разрядность процессора - max длина (кол-во разрядов) двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком.
Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти - регистрами. Регистр в 1байт (8бит) называют восьмиразрядным, в 2байта - 16-разрядным и тд. Высокопроизводительные компьютеры имеют 8-байтовые регистры (64разряда). Иными словами, разрядность- ширина канала передачи данных. Разрядность можно сравнить с шириной магистрали, по которой движется поток автомашин. Если она узкая, поток машин растянется, и чтобы проехать до нужного пункта потребуется много времени, если магистраль широкая- значительно меньше. Разрядность связана с типом процессора и материнской платы. Например, первый микропроцессор фирмы INTEL 8008 имел разрядность 4 бита, а процессор PENTIUM - 32 бита.
Время доступа - Быстродействие модулей ОП, это период времени, необходимый для считывание min порции информации из ячеек памяти или записи в память. Современные модули обладают скоростью доступа свыше 100нс (1нс=10-9с)
Объем оперативной памяти - он определяет возможность запуска на ЭВМ тех или иных программ. В оперативной памяти хранится обрабатываемая в данный момент информация. Ее объем должен быть достаточным для этого. Если это не так, соответствующие программы не смогут быть запущены на данной машине. Поэтому при описании программ всегда указывают, какой должен быть объем оперативной памяти, чтобы можно было запустить данную программу. В первых ПК фирмы IBM (1981 г.) максимальный объем оперативной памяти был установлен равным 640 Кбайт. Считалось, что это очень много, и больше никогда не потребуется. Оказалось, однако, что это далеко не так, и производителям техники и программных продуктов пришлось очень скоро заняться преодолением "барьера 640". В настоящее время объем оперативной памяти достигает нескольких десятков Гигабайт.
Кэш-память - Для ускорения доступа к оперативной памяти на быстродействующих компьютерах используется специальная кэш-память, которая располагается как бы «между микропроцессором и оперативной памятью и хранит копии наиболее часто используемых участков оперативной памяти.
Плотность записи - объем информации, записанной на единице длины дорожки (бит/мм)
Так же не маловажным техническим аспектом является качество и современность периферийных устройств.
Периферийное устройство - устройство, входящее в состав внешнего оборудования персонального компьютера, обеспечивающее ввод/вывод данных, организацию промежуточного и длительного хранения данных.
Функциональные классы периферийных устройств:
- 1. ПУ, предназначенные для связи с пользователем. К ним относят различные устройства ввода (клавиатуры, сканеры, а также манипуляторы - мыши, трекболы и джойстики), устройства вывода (мониторы, индикаторы, принтеры, графопостроители и т.п.) и интерактивные устройства (терминалы, ЖК-планшеты с сенсорным вводом и др.)
- 2. Устройства массовой памяти (винчестеры, дисководы, стримеры накопители на оптических дисках, флэш-память и др.)
- 3. Устройства связи с объектом управления (АЦП, ЦАП, датчики, цифровые регуляторы, реле и т.д.)
- 4. Средства передачи данных на большие расстояния (средства телекоммуникации) (модемы, сетевые адаптеры).
Клавиатура. Основным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура, которая представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом определенную электрическую цепь. В настоящее время распространены два типа клавиатур: с механическими или с мембранными переключателями. В первом случае датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава. Во втором случае переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.
Как правило, внутри корпуса любой клавиатуры, кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовыми блоками. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. В случае, когда клавиша отпускается, клавиатура IBM PC AT предваряет скан-код кодом F016. Когда контроллер клавиатуры фиксирует нажатие или отпускание клавиши, он инициирует аппаратное прерывание IRQ1. Если в клавиатурах компьютеров типа IBM PC XT передача данных может осуществляться только в одном направлении, то в клавиатурах типа IBM PC AT подобная связь возможна уже в двух направлениях, т. е. клавиатура может принимать специальные команды (установки параметров задержки автоповтора и частоты автоповтора). Подключение клавиатуры к системной плате выполняется посредством электрически идентичных разъемов USB, 5 DIN или 6 mini-DIN, последний впервые был представлен в IBM PS/2, откуда и унаследовал свое "жаргонное" название. Для обеспечения двунаправленного обмена используется единственная линия данных, требующая, однако, выводов с открытым коллектором.
Мышь. Первую компьютерную мышь создал Дуглас Энджельбарт в 1963 году в Стэндфордском исследовательском центре. Распространение мыши получили благодаря росту популярности программных систем с графическим интерфейсом пользователя. Мышь делает удобным манипулирование такими широко распространенными в графических пакетах объектами, как окна, меню, кнопки, пиктограммы и т.д.
Первая мышь при движении вращала два колеса, которые были связаны с осями переменных резисторов. Перемещение курсора такой мыши вызывалось изменением сопротивления переменных резисторов. Большинство современных мышей имеют оптико-механическую конструкцию. С поверхностью, по которой перемещают мышь, соприкасается тяжелый обрезиненный шарик сравнительно большого диаметра. При перемещении мыши этот шарик может вращать прижатые к нему два перпендикулярных ролика. Ось вращения одного из роликов вертикальна, а другого - горизонтальна. На оси роликов установлены датчики, представляющие собой диски с прорезями, по разные стороны которых располагаются оптопары "светодиод-фотодиод". Порядок, в котором освещаются фоточувствительные элементы одной оси, определяет направление перемещения мыши, а частота приходящих от них импульсов - скорость.
Другой популярной конструкцией мыши является полностью оптическая конструкция. С помощью светодиода и системы линз, фокусирующих его свет, под мышью подсвечивается участок поверхности. Отраженный от этой поверхности свет, в свою очередь, собирается другой линзой и попадает на приемный сенсор микросхемы процессора обработки изображений. Этот чип делает снимки поверхности под мышью с высокой частотой и обрабатывает их. На основании анализа череды последовательных снимков, представляющих собой квадратную матрицу из пикселей разной яркости, интегрированный DSP-процессор высчитывает результирующие показатели, свидетельствующие о направлении перемещения мыши вдоль осей Х и Y, и передает результаты своей работы на периферийный интерфейс. Основные характеристики, обеспечивающие надежность работы оптических мышей, определяются техническими параметрами применяемых сенсоров.
Монитор (дисплей) - устройство визуализации текстовой или графической информации без ее долговременной фиксации. По типу отображаемой информации мониторы делят на алфавитно-цифровые (в настоящее время не используются) и графические. По способу формирования изображения графические дисплеи делят на векторные (не используются в ПК) и растровые. В векторном дисплее изображение строится из элементарных отрезков векторов (в случае ЭЛТ - электронный луч непрерывно "вырисовывает" контур изображения, собирая его из этих векторов). В растровых дисплеях изображение получают с помощью матрицы точек (в случае ЭЛТ - электронные лучи пробегают по строкам экрана, подсвечивая требуемые точки своим цветом). Наиболее широкое распространение получили мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) и на основе жидких кристаллов (ЖК).
Работа ЖК-мониторов основана на свойстве некоторых веществ проявлять анизотропию в текучем ("жидком") состоянии. Первый ЖК-монитор был продемонстрирован американской фирмой RCA в 1966 году. Для изготовления ЖК-мониторов используют так называемые нематические кристаллы, молекулы которых имеют форму палочек или вытянутых пластинок. В отсутствии электрического поля молекулы этого вещества образуют скрученные спирали (обычно 90). В результате такой ориентации молекул плоскость поляризации проходящего света поворачивается. Если же к прозрачным электродам приложено напряжение, спираль молекул распрямляется (они ориентируются вдоль поля), при этом поворота плоскости поляризации проходящего света не происходит. Используя подходящим образом ориентированный пленочный поляризатор, можно добиться, чтобы в первом случае ЖК-элемент пропускал проходящий свет, а во втором - нет.
Таким образом, каждая точка изображения на ЖК-мониторе представляет из себя соответствующий TSTN8 -элемент, а весь экран - матрицу этих элементов. Для адресации ЖК-элементов можно использовать два метода: прямой (пассивный) и косвенный (активный). При прямой адресации элементов каждая выбираемая точка изображения активируется подачей напряжения на соответствующий проводник-электрод для строки (общий для целой строки) и на проводник-электрод для столбца (общий для всего столбца). Матрицы с пассивным управлением ("пассивные матрицы") имеют недостаточный контраст изображения, т.к. электрическое поле возникает не только в точке пересечения адресных проводников, но и на всем пути распространения тока. Эта проблема решается при использовании так называемых активных матриц, когда каждой точкой изображения управляет свой независимый электронный переключатель (как правило, TFT).
При применении активных матриц большое значение имеют такие параметры, как малое время отклика (типичное значение - 10-25 мкс) и большой угол зрения (75 -120).
Накопители с магнитным носителем. В настоящее время распространены три типа накопителей с магнитной записью информации: на жестких (несъемных) магнитных дисках (НЖМД или " винчестеры "), на гибких магнитных дисках (НГМД или флоппи-дисководы) и на магнитной ленте (НМЛ или стримеры).
НЖМД содержит один или несколько жестких алюминиевых или стеклянных дисков, покрытых слоем ферромагнитного материала, которые смонтированы на оси-шпинделе. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря тонкой прослойке воздуха (доли микрон), образуемой при быстром вращении дисков. Скорость вращения современных винчестеров составляет 5400-15000 об/мин. Информация записывается на диск в результате изменения ориентации магнитных доменов на участке поверхности диска под записывающей головкой.
Поверхность магнитного носителя в ее первозданном виде - это всего лишь магнитное покрытие, которое не готово к работе. Структура диска, включающая в себя дорожки (концентрические полоски, но которые разделена каждая сторона пластины), цилиндры (дорожки на обеих сторонах пластины, расположенные на окружностях с одинаковым радиусом) и сектора (участки дорожки, представляющие собой наименьший размер порции данных, которая может быть изменена в результате перезаписи), формируется при физическом (низкоуровневом) форматировании. В ходе этой операции контроллер накопителя записывает на носитель служебную информацию: байты синхронизации, указывающие на начало каждого сектора, идентификационные заголовки, состоящие из номеров головки, сектора и цилиндра, байты контрольной суммы CRC (Cyclic Redundancy Check) и коды обнаружения ошибок ECC (Error Correction Code); при этом происходит также маркировка дефектных секторов для исключения обращения к ним в процессе эксплуатации диска.
Все современные винчестеры поддерживают технологию SMART (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology), которая предполагает выполнение внутренней диагностики винчестера, определяющей состояние двигателя, магнитных головок, рабочих поверхностей носителя и контроллера.
Тем самым можно сказать, что чем современнее и качественнее изготовлено периферийное устройство ввода и вывода тем быстрее и четче будет связь между пользователем и компьютером. Если, к примеру, для офисного работника быстродействие клавиатуры или мыши особой роли не играет, то для, так называемого «геймера», игрока в видео-игры эти показатели важны, ведь быстрее среагирует ПУ на команду пользователя и передаст её на компьютер, тем лучше будет результат игры.
