🗊Презентация Основные устройства компьютера

Основные устройства компьютера

Материнская плата (Motherboard) 1 – разъем для микропроцессора 2 – разъемы оперативной памяти 3 – интерфейсы шины PCI 4 – интерфейсы для подключения гибкого диска 5 – интерфейс для подключения жестких дисков 6 – микросхема системной логики (чипсет)

За 40лет тактовая частота увеличилась более чем в 700 раз, от 5МГц (процессор 8086, 1978 год) до 3,8 ГГц

Разрядность – количество двоичных разрядов, которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно.

В составе процессора имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти, называемых регистрами. Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером, которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд двоичного кода).

Технология производства определяет количество логических элементов на кристалле процессора

Гордон Мур (президент корпорации Intel) в 1974 г. предсказал, что каждые полтора года будет удваиваться количество транзисторов на кристалле процессора (т.е. будет удваиваться частота процессора каждые полтора года). Этот закон работал примерно до 2005-2006 гг. Сегодня быстродействие процессора растёт за счёт других показателей, например, увеличения количества ядер. Тактовая частота растёт теперь не так заметно как лет 15 назад. За 2006-2008 гг. она увеличилась всего на 25%. Гордон Мур (президент корпорации Intel) в 1974 г. предсказал, что каждые полтора года будет удваиваться количество транзисторов на кристалле процессора (т.е. будет удваиваться частота процессора каждые полтора года). Этот закон работал примерно до 2005-2006 гг. Сегодня быстродействие процессора растёт за счёт других показателей, например, увеличения количества ядер. Тактовая частота растёт теперь не так заметно как лет 15 назад. За 2006-2008 гг. она увеличилась всего на 25%.

Технология производства определяет количество логических элементов на кристалле процессора. В 2008 г. большинство процессоров выпускались на основе 45-нанометровой технологии. Толщина «подложки» транзистора не превышает 1нм (всего пять атомов!). Прогноз: размеры транзисторов могут сократиться до 30-22 Нм – это близко к физическому пределу, после которого перестанут работать законы физики полупроводников и начинают работать законы квантовой физики. Технология производства определяет количество логических элементов на кристалле процессора. В 2008 г. большинство процессоров выпускались на основе 45-нанометровой технологии. Толщина «подложки» транзистора не превышает 1нм (всего пять атомов!). Прогноз: размеры транзисторов могут сократиться до 30-22 Нм – это близко к физическому пределу, после которого перестанут работать законы физики полупроводников и начинают работать законы квантовой физики.

Кэш - память первого уровня – небольшая сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных результатов. Размещается на одном кристалле с процессором. Объем –128Кб.- и более

Кэш-память второго уровня – в корпусе процессора, но на отдельном кристалле, ‑ память чуть помедленнее, зато больше – от 256 Кб до 4 – 6 – 12 МБ. Кэш-память третьего уровня расположена на системной плате – 8 Мб – 2Гб.

За более чем 20-юю историю массового развития компьютерного рынка сменилось семь поколений процессоров фирмы Intel: 8088, 286, 386, 486, Pentium, Pentium II, III, Pentium 4, Intel Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Intel Core 2 Quad

Современные процессоры фирмы Intel достигают тактовой частоты в 2-4 ГГц Фирма, составляющая наибольшую конкуренцию им AMD, выпускает процессоры примерно с такой же частотой

Процессор Intel Core i7-8700 6 ядер 3.2 GHz  (тактовая частота) 64 МБ L1 Cache 1,53 MB L2 Cache 12,2 MB L3 Cache 12-14 nm Process Technology

Все виды запоминающих устройств, расположенных на системной плате, образуют внутреннюю память ПК, к которой относятся: 1) оперативная память (ОЗУ); 2) сверхоперативная память (кэш- память); 3) постоянная память; 4) энергонезависимая память. 5) видеопамять

Оперативная память – ОЗУ – память с произвольным доступом – обеспечивает работу с программным обеспечением. Является энергозависимой, т.е. все данные стираются при отключении энергопитания.

ПЗУ – Постоянное запоминающее устройство – устройство для постоянного хранения информации, которая записывается только один раз специальным устройством и в дальнейшем может только считываться. Содержимое ПЗУ не зависит от энергопитания.

В ПЗУ хранится программа запуска компьютера, которая называется BIOS (Базовая Система Ввода- Вывода). Эта программа загружает с диска операционную систему и далее в работе компьютера не участвует.

Flash-память объединила достоинства ПЗУ и ОЗУ. Подобно ОП, Flash-память допускает перезапись находящихся в ней данных, но в отличие от ОЗУ, сохраняет их при выключении питания. Flash-память потребляет энергию только в момент чтения/записи.

Внешняя память – это память, реализованная в виде внешних (относительно материнской платы) устройств, предназначенных для долговременного хранения данных. Внешняя память – это память, реализованная в виде внешних (относительно материнской платы) устройств, предназначенных для долговременного хранения данных.

В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестерах, хранение информации основано на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции. В накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) и накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестерах, хранение информации основано на сохранении намагниченности, а считывание информации базируется на явлении электромагнитной индукции.

Накопитель – носитель+привод Накопитель – носитель+привод Привод – это объединение механизма чтения-записи с соответствующими электронными схемами управления.

Носитель – это физическая среда хранения информации. По внешнему виду может быть ленточным, дисковым, в виде прямоугольной пластинки. По способу запоминания различают магнитные, электрические схемы, оптические и магнитооптические носители. Носитель – это физическая среда хранения информации. По внешнему виду может быть ленточным, дисковым, в виде прямоугольной пластинки. По способу запоминания различают магнитные, электрические схемы, оптические и магнитооптические носители.

Дискета Размер – 3,5 дюйма (8,9 мм) Емкость – 1,44 Mb Скорость вращения – 360 об/мин. Обозначение: А:

Накопитель на жестком магнитном диске (НЖМД, или винчестер, или HDD Hard Disk Drive)

В настоящее время существует 3 типа интерфейсов для жестких дисков: В настоящее время существует 3 типа интерфейсов для жестких дисков: АТА, Serial ATA (SATA) и SCSI (дорогой, для многозадачных систем). Интерфейс АТА (SATA) встроен в современный компьютер, а для интерфейса SCSI необходимо приобретать специальную плату

Не менее 300 Мб занимает операционная система Windows, Не менее 300 Мб занимает операционная система Windows, Не менее 200 Мб занимает MS Office Высококачественное изображение рис. формата А4 занимает 20 – 50 Мб, современная мультимедийная игра занимает 200 – 600 Мб и более 1 минута звука занимает 3 – 5 Мб.

Оптические накопители Компакт-диски изготавливают из прозрачного пластика диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На пластиковую поверхность напыляется слой алюминия или золота. Запись на диск происходит путем «выжигания» на поверхности дорожки углублений.

Дисковод CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory – постоянное запоминающее устройство на основе компакт-дисков) Емкость от 650 Mбайт до 3Гбайт

DVD (Digital Versatile Disk). Емкость 4,7 – 17 Гбайт DVD (Digital Versatile Disk). Емкость 4,7 – 17 Гбайт DVD±R – однократная запись DVD±RW – многократная запись

Blu-ray Disc, сокр. BD Blu-ray Disc, сокр. BD В основном используется для хранения и воспроизведения видео в формате HD (видео большой четкости).

Объем BD дисков: Объем BD дисков: На однослойном BD диске - 25 Гб. На двухслойном BD диске - 50 Гб. На 4-хслойном BD диске - 100 Гб. На 6-тислойном BD диске - 200 Гб. Объем mini-Blu-ray дисков таков: На однослойном mini-BD диске - 7 Гб. На двухслойном mini-BD диске - 15 Гб.

Flash-память USB-накопитель на флэш-памяти - особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. Полупроводниковая - не содержащая механически движущихся частей (как обычные жёсткие диски или CD), построенная на основе интегральных микросхем. Ячейка флэш-памяти состоит из транзисторов, принимающих одно из фиксированных положений – закрытое или открытое, тем самым моделируя логические ноль или единицу.

Flash-память Преимущества flash-памяти: Способна выдерживать механические нагрузки в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жёстких дисков. Потребляет примерно в 10-20 раз меньше энергии во время работы, чем жёсткие диски и носители CD-ROM. Компактнее большинства других механических носителей. Информация, записанная на флэш-память, может храниться от 20 до 100 лет.

Flash-память Flash - короткий кадр, вспышка, мелькание Впервые Flash-память была разработана компанией Toshiba в 1984 году. В 1988 году Intel разработала собственный вариант флэш-памяти. Название было дано компанией Toshiba во время разработки первых микросхем флэш-памяти как характеристика скорости стирания микросхемы флэш-памяти "in a flash" - в мгновение ока.

Сканер планшетный

Для ввода текстовых документов достаточная разрешающая способность 600х600 dpi, а для сканирования изображений необходимо не менее 2400х2400 dpi. Для ввода текстовых документов достаточная разрешающая способность 600х600 dpi, а для сканирования изображений необходимо не менее 2400х2400 dpi.

Дигитайзер (графический планшет)

Изображение формируется на листе бумаге (который располагается на планшете) с помощью пера и мыши. Тут же это изображение преобразуется в цифровую форму и отображается на экране монитора. Изображение формируется на листе бумаге (который располагается на планшете) с помощью пера и мыши. Тут же это изображение преобразуется в цифровую форму и отображается на экране монитора.

Цифровая фотокамера Свет через объектив попадает на матрицу, где формируется картинка, которая затем записывается в память.

Манипуляторы

Мышь Энегельбарта

Клавиатура SafeType

Виртуальная лазерная клавиатура

Матричные (игольчатые) принтеры

Струйные принтеры (Ink Jet)

Струйные принтеры (Ink Jet)

Плоттеры (графопостроители)

Лазерные принтеры

Лазерные принтеры (цветные)

Устройства коммуникации

Модем (МОдулятор-ДЕМодулятор) Устройство для передачи сигнала (двоичного кода) по телефонным линиям. Модуляция – преобразование дискретного сигнала компьютера в аналоговый, передающийся по телефонным линиям (модулирование несущей частоты телефонной линии).