Апаратна складова комп'ютера.
Лекція №2
Інформаційна система, її структура. Типи сучасних комп'ютерів. Сфери використання. Архітектура ЕОМ. Апаратна складова комп'ютера. Основні функції та характеристики апаратних складових.
Інформаційна система, її структура.
Інформаційна система являє собою комунікаційну систему по збору, передачі, переробці інформації про об'єкт, що постачає робітників різноманітного рангу інформацією для реалізації функції управління.
Інформаційна система створюється для конкретного об'єкта. Ефективна інформаційна система бере до уваги розходження між рівнями управління, сферами дії, а також зовнішніми обставинами і дає кожному рівню управління тільки ту інформацію, що йому необхідна для ефективної реалізації функцій управління.
Інформацíйна систéма (англ. Information system) — сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.
Впровадження інформаційних систем провадиться з метою підвищення ефективності виробничо-господарської діяльності фірми за рахунок не тільки опрацювання і збереження рутинної інформації, автоматизації конторських робіт, але і за рахунок принципово нових методів управління, заснованих на моделюванні дій спеціалістів фірми при прийнятті рішень (методи штучного інтелекту, експертні системи і т.п.), використанні сучасних засобів телекомунікацій (електронна пошта, телеконференції), глобальних і локальних обчислюванних мереж і т.д.
|
|
|
Структура інформаційної системи:
Інформаційна система має апаратну та програмну складові.
Апаратна складова — це комплекс технічних засобів, який включає пристрої опрацювання і зберігання даних, пристрої введення і виведення, засоби комунікацій.
Програмна складова — це комплекс програм, які забезпечують реалізацію інформаційних процесів пристроями інформаційної системи.
2. Типи сучасних комп'ютерів.
Комп'ютери класифікуються за сферою застосування, конструктивним виконанням та іншими критеріями. Наприклад, дотепер використовується така класифікація: супер ЕОМ, чи суперкомп'ютери, комп'ютери загального призначення, чи універсальні комп'ютери, або «мейнфрейми» (mainframe), робочі станції, персональні комп'ютери, мобільні комп'ютери. Засновник фірми Microsoft Білл Гейтс, людина, що багато в чому визначає напрямок розвитку комп'ютерної індустрії у світі, ввів таку класифікацію персональних комп'ютерів: сервери, настільні, портативні, кишенькові, ПК-кіоски й інтерактивні телевізори.
У наш час практично не існує відмінностей між технічними характеристиками комплектуючих і готових вузлів, з яких складають різні класи комп'ютерів. Основні розбіжності між класами визначаються кількістю, компонуванням і якістю комплектуючих, типом корпуса й екрана, розмірами, енергоспоживанням. Для апаратного забезпечення можуть використовуватися усі типи комп'ютерів:
|
|
|
- суперкомп'ютери;
- сервери;
- робочі станції;
- настільні персональні комп'ютери;
- мобільні комп'ютери.
Суперкомп'ютери. Сучасні ЕОМ цього класу характеризуються багатопроцесорною архітектурою і порівняно великими обсягами дискової та оперативної пам'яті. Ці комп'ютери призначені для складних і великих за обсягом наукових розрахунків, зокрема, для тривимірного моделювання різних гідрологічних, атмосферних і геологічних процесів у реальному режимі часу.
Основними користувачами такого апаратного забезпечення є великі наукові інститути, що займаються вивченням навколишнього середовища, чи комерційні організації, наприклад, геологорозвідувальні фірми, що аналізують дані сейсмічної або геофізичної розвідки для визначення родовищ корисних копалин.
Сервери. Сервер призначений для роботи в складі локальних чи розподілених обчислювальних систем, виконує певні функції для обслуговування інших комп'ютерів. Залежно від призначення сервери оснащуються наборами комплектуючих з різними технічними характеристиками.
|
|
|
Найбільш поширеним типом цього класу є файл-сервер - високопродуктивний комп'ютер, що виконує функції центрального сховища даних будь-якої організації. По локальній мережі чи через Internet файл-сервер приймає запити користувачів, робить пошук даних і подає набори даних для обробки безпосередньо на сервери чи на комп'ютері користувача. Особливі вимоги висувають до забезпечення надійності, перешкодозахищеності, багаторазового резервного копіювання. Тут використовуються змінні накопичувачі даних високої ємності на магнітних дисках і стрічках (до 250 Гб), швидкісні мережні й Internet-з'єднання. Для обробки великої кількості запитів, що одночасно надходять, у серверах може одночасно працювати від двох до восьми потужних процесорів. При комплектації серверів використовуються найбільш продуктивні на визначений момент часу процесори, установлюються максимально можливі обсяги оперативної і дискової пам'яті, системи створення резервних копій на оптичних дисках.
Робочі станції. У різні періоди розвитку комп'ютерної техніки під терміном «робоча станція» розуміли різні типи комп'ютерів. У 70-80-ті pp. XX ст. робочі станції характеризувалися порівняно з малопотужними першими персональними комп'ютерами наявністю потужних процесорів, великими обсягами дискової й операційної пам'яті, наявністю декількох зовнішніх терміналів і засобів зв'язку з ними, багатозадачними операційними системами типу UNIX, SOLARIS та ін. У наш час під робочою станцією розуміють комп'ютер, конфігурація якого оптимізована для виконання певного класу завдань.
|
|
|
Настільні персональні комп'ютери. Комп'ютери настільної конфігурації призначені для роботи користувача в умовах офісу чи будинку. Електронні компоненти комп'ютера складені в єдиному корпусі, кожен комп'ютер оснащений засобами керування, що підключаються (миша, клавіатура, монітор). Настільні комп'ютери розраховані на роботу переважно одного користувача і допускають різні варіанти настроювання апаратної і програмної конфігурації, підключення периферійних пристроїв, а так само зміни зовнішнього вигляду.
Комп'ютери цього класу розраховані на виконання порівняно нескладних завдань, що не вимагають значних обчислень, побудови складних тривимірних зображень, збереження й обробки великих масивів даних. У той самий час розроблений досить широкий набір програмного забезпечення, здатного ефективно працювати на комп'ютерах з порівняно невисокими технічними характеристиками.
На базі персональних комп'ютерів можливе створення робочих місць для введення текстових чи табличних даних, перегляду готових наборів кінцевих даних, електронних атласів та ін.
Мобільні комп'ютери. Перший мобільний комп'ютер був створений ще в 1980 р. і важив 12 кг. Сучасні мобільні комп'ютери мають технічні характеристики, які нічим не поступаються характеристикам настільних моделей при істотно менших розмірах і вазі. Розміри більшості моделей переносних комп'ютерів класу Notebook (записна книжка) не перевищують розмірів великої папки при вазі менше 3 кг.
Основними компонентами, що дозволили досягти таких характеристик, є плоскі рідинно-кристалічні екрани розміром 14-15" і високоємні елементи автономного електроживлення. Необхідність економії енергії зумовила випуск спеціальних мобільних версій основних типів процесорів, що при високій тактовій частоті мають знижене енергоспоживання. Для мобільних комп'ютерів розроблені спеціальні моделі портативних твердих магнітних дисків, мікросхем оперативної пам'яті. Багато моделей Notebook оснащені вмонтованими дисководами, модемами, портами для підключення периферійних пристроїв (зовнішніх моніторів, клавіатур, миші). Мобільні комп'ютери відрізняються більш високим ступенем інтегрованості комплектуючих вузлів, і їх складання виробляється тільки на спеціалізованих підприємствах.
Особливим підкласом мобільних комп'ютерів є пристрої, призначені для роботи в особливо складних умовах польових досліджень. У цьому випадку особлива увага приділяється забезпеченню міцності як окремих компонентів, так і всієї системи в цілому. Розроблено спеціальні моделі ударо- і вібростійких рідинно-кристалічних моніторів і твердих дисків, використовуються броньовані водо- і пилонепроникні корпуси з амортизаторами, потужні джерела автономного електроживлення. Такі пристрої можуть працювати більше 10 годин без підзарядки, витримують велику вібрацію чи падіння з висоти 2 м. Ці комп'ютери широко використовуються в польових експедиціях, на будівництві, гірських розробках та ін.
3. Сфери використання.
В час широкого розголосу отримала всесвітня комп'ютерна мережу InterNet.
InterNet це загальносвітова сукупність комп'ютерних мереж, котра зв'язує між собою мільйони комп'ютерів. Зародком її була розподілена мережу ARPAnet, створена на замовлення Міністерства оборони США для зв'язок між собою комп'ютерів цього міністерства.
Розроблені принципи організації цієї мережі виявилися настільки вдалими, що чимало інших організацій (особливо університети і державних установ) почали створювати власні мережі.
Ці мережі об'єднувалися між собою, створюючи єдину мережу. Ця єдина мережа і стала називатися InterNet.
До середини 90-х InterNet. використовувалася переважно для пересилки електронних листів різноманітної інформації від одного користувача до іншого.
Користуватися цими можливостями щастило не всім, тому до 1993-94 років InterNet використовувалася лише у наукової (насамперед у університетської) середовищі.
В районі 1993-94 років ситуація у InterNet від початку змінилася. Причиною стала поява у мережі нової служби - World Wide Web, в буквальному перекладі - світового павутиння (скорочено його називають W W W чи Web). Простота використання цієї служби призвела до того, що у InterNet стали підключатися наймасовіший користувач - домогосподарки й вітчизняні бізнесмени, викладачі і студенти і люди т.д.
Наступною сферою застосування комп'ютерів стала промислова індустрія. Створення високонадійних систем управління дозволило повсюдно автоматизувати процеси виготовлення різних товарів, устаткування. Процеси автоматизації дозволили скоротити участь людини під час виробництва до мінімуму.
Однією із найдорожчих і трудомістких сфер використання комп'ютерів є військова сфера. Ця галузь від початку створення комп'ютерних систем йшла інакше. У ній комп'ютер завжди виступав як зброю чи, по крайнього заходу, як управління зброєю. Внаслідок цього з'явилися системи управління і наведення ракетними комплексами, наземними і підводними видами зброї. З'явилися системи виявлення, відстежування та поразки ймовірного противника.
В побуті з урахуванням комп'ютерних технологій постали звані речі з обмеженою інтелектом. Таким інтелектом має майже вся побутова апаратура останнього покоління: пральні машини, телевізори, відео-, аудіоапаратура.
В сфері правоохоронних органів комп'ютер значно полегшив ідентифікацію та відшуковування злочинців. Коли раніше ідентифікація злочинця за відбитками пальців займала від кількох годин до кілька тижнів, той зараз, завдяки комп'ютеризації і творення бази даних, війни операція займає усього лічені секунди чи хвилин.
В кіноіндустрії комп'ютер дозволив створювати такі ефекти про які раніше й не замислювалися.
Архітектура ЕОМ.
Архітекту́ра ЕОМ — це набір відомостей, необхідний та достатній для написання для даної обчислювальної машини коректних програм на машинній мові, таких, що не залежать від конкретного втілення цієї архітектури. Електронні обчислювальні машини одної архітектури (тобто з однаковою програмною організацією), але реалізовані з використанням різних конструктивних рішень, називають сумісними, або сумісним сімейством ЕОМ.
Найбільшого поширення в ЕОМ отримали 2 типи архітектури: прінстонська (фон Неймана) і гарвардська. Обидві вони виділяють два основних вузли ЕОМ: центральний процесор і пам'ять комп'ютера. Різниця полягає в структурі пам'яті: в прінстонській архітектурі програми і дані зберігаються в одному масиві пам'яті і передаються в процесор одним каналом, тоді як гарвардська архітектура передбачає окремі сховища і потоки передачі для команд і даних.
Апаратна складова комп'ютера.
До апаратної складової комп’ютера належать:
· системний блок (функціональний елемент, який захищає внутрішні компоненти комп'ютера від зовнішнього впливу та механічних пошкоджень, підтримує необхідний температурний режим. Основним компонентом є материнська плата. На ній розміщені: процесор - функціональна частина ЕОМ, що призначена для інтерпретації команд. Функції: обробка даних по заданій програмі шляхом виконання арифметичних і логічних операцій; програмне керування роботою пристроїв комп'ютера, шини – набір провідників для передачі даних та сигналів управління, оперативна пам’ять – набір мікросхем, призначених для зберігання даних під час їх безпосереднього опрацювання, постійна пам’ять – мікросхема, призначення для постійного зберігання інформації, у тому числі і при вимкненому живленні.);
· монітор (електронний пристрій для відображення інформації. Основними характеристиками монітора є розмір екрану по діагоналі, який вимірюється в дюймах; роздільна здатність (14 дюймів 648 х 480, 15 дюймів 800 х 600, 17 дюймів 1024 х 768, 19 дюймів 1280 х 1024));
· клавіатура (сукупність розміщених у певному порядку клавіш, що використовується для введення і редагування даних, а також керування виконанням окремих операцій);
· миша (пристрій для введення інформації, який дає змогу користувачеві взаємодіяти з комп'ютером);
· периферійні пристрої ПК ( частина технічного забезпечення, конструктивно відокремлена від головного блоку обчислювальної системи. Периферійні пристрої мають власне керування і функціонують за командами центрального процесора. Периферійні пристрої призначені для зовнішньої обробки даних, що забезпечує їх підготовку, введення, зберігання, керування, захист, вивід та передачу по каналах зв'язку);
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 20; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!