Перспективы развития ПК

1. Функциональная и структурная организация ПК

1.1. Основные блоки ПК и их назначение

В настоящее время мировой парк компьютеров составляет более полумиллиарда штук, из них около 95% - это персональные компьютеры (компьютеров типа IBM PC более 80% всех ПК).
Персональные компьютеры (ПК) относятся к классу микрокомпьютеров, для удовлетворе­ния требованиям общедоступности и универсальности применения должны обладать следующими качествами:
малая стоимость ПК, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;
автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;
гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптируемость к разнообразным при­менениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
дружественность операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая возможность работы с ней пользователя без специальной про­фессиональной подготовки;
высокая надежность работы (более 5000 часов наработки на отказ).
Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются персональные компьютеры фирмы IBM, первые модели которых появились в 1981 году, и их аналоги других фирм; существенно уступают по популярности ПК фирмы Apple (Macintosh), занимающие по распространенности 2-е место[12, c.94].
Самыми распространенными моделями компьютеров в настоящее время являются IBM PC с микропроцессорами Pentium 4 и Core 2.
Обобщенные характеристики современных персональных компьютеров IBM PC приведены в табл. 1.1 [6, c.73].

Таблица 1.1. Основные усредненные характеристики ПК IBM PC
Параметр
Тип микропроцессора

80486 DX
Pentium
Pentium Celeron
Pentium II
Pentium III
Pentium 4
Core 2 Duo
Тактовая
частота,МГц
50-100 75-200 330-800 220-500 500-900 1000-3600 1000-3000
Разряд­ность, бит 32 64 64 64 64 64 64
Объем ОЗУ,
Мбайт
4,8,16 8,16,32 32,64,128 32,64,128 64,128,256 256,512, 1024 512,1024, 2048
Объем кэш L2, Кбайт 256 256,512 128,256 512,1024 256,512, 1024 256, 512, 1024 512,1024, 2048 2048,4096
Емкость НМД,Гбайт 0,8-2,0 1,0-6,4 4,3-20,0 6,4-20,0 10,0-50,0 100,0-250,0 100,0-1000,0
Персональные компьютеры можно классифицировать по ряду признаков.
По поколениям персональные компьютеры делятся следующим образом:
1-го поколения — используют 8-битовые микропроцессоры;
2-го поколения — используют 16-битовые микропроцессоры;
3-го поколения — используют 32-битовые микропроцессоры;
4-го поколения — используют 64-битовые микропроцессоры.
Классификация ПК по конструктивным особенностям показана на рис. 1.1.
ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ЭВМ


Стационарные (настольные)
Переносные



Портативные ПК
ПК - блокноты
Карманные ПК
Электронные секретари
Электронные записные книжки
Рис. 1.1. Классификация ПК по конструктивным особенностям
Структурная схема персонального компьютера представлена на рис.1.(см. приложение А).
Наиболее важными компонентами любого компьютера, обусловливающими его основные характеристики, являются микропроцессоры, системные чипсеты и интерфейсы.
Микропроцессор (МП), или Central Processing Unit (CPU), - функционально- законченное программно управляемое устройство обработки информации выпол­ненное в виде одной или нескольких больших (БИС) или сверхбольших (СБИС) интегральных схем.
Микропроцессор выполняет следующие функции:
вычисление адресов команд и операндов;
выборку и дешифрацию команд из основной памяти (ОП);
выборку данных из ОП, регистров МПП и регистров адаптеров внешних уст­ройств (ВУ);
прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ;
обработку данных и их запись в ОП, регистры МПП и регистры адаптеров ВУ;
выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК;
переход к следующей команде.
Основными параметрами микропроцессоров являются:
разрядность;
рабочая тактовая частота;
виды и размер кэш-памяти;
состав инструкций;
конструктив;
энергопотребление;
рабочее напряжение и т. д. [8, c.173].
Разрядность шины данных МП определяет количество разрядов, над которыми одновременно могут выполняться операции; разрядность шины адреса МП определяет его адресное пространство.
Адресное пространство - это максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано микропроцессором.
Рабочая тактовая частотаМП во многом определяет его внутреннее быстродействие, поскольку каждая команда выполняется за определенное количество тактов. Быстродействие (производительность) ПК зависит также и от тактовой частоты шины системной платы, с которой работает (может работать) МП
Кэш-память, устанавливаемая на плате МП, имеет два уровня:
L1 - память 1-го уровня, находящаяся внутри основной микросхемы (ядра) МП и работающая всегда на полной частоте МП (впервые кэш L1 был введен в МП i486 и у МП i386SLC).
L2 - память 2-го уровня, кристалл, размещаемый на плате МП и связанный с ядром внутренней микропроцессорной шиной (впервые введен в МП Pentium Pro). Память L2 может работать на полной или половинной частоте МП. Эффективность этой кэш-памяти зависит и от пропускной способности микропроцессорной шины.
Состав инструкции - перечень, вид и тип команд, автоматически исполняемых МП. От типа команд зависит классификационная группа МП (CISC, RISC, VLIW). Перечень и вид команд определяют непосредственно те процедуры, которые могут выполняться над данными в МП, и те категории данных, над которыми могут быть применены эти процедуры. Дополнительные инструкции в небольших количествах вводились во многих МП (386,486, Pentium Pro и др.), но существенное изменение состава ин­струкций произошло в МП i386, Pentium ММХ, Pentium III, Pentium 4, Pentium D, Core Duo.
Конструктив - определяет те физические разъемные соединения, которые используются для установки МП, и которые определяют пригодность материнской платы для установки МП. Разъемы имеют разную конструкцию (Slot - щелевой разъем, Socket - разъем-гнездо), разное количество контактов, на которые подаются различные сигналы.
Рабочее(ие) напряжение(ия) также является фактором пригодности материнской платы для установки МП.
Все микропроцессоры можно разделить на группы:
CISC (Complex Instruction Set Command) с набором системы полных команд;
RISC (Reduced Instruction Set Command) с набором системы усеченных команд;
VLIW (Very Length Instruction Word) со сверхдлинным командным словом;
MISC (Minimum Instruction Set Command) с минимальным набором системы ко­манд и весьма высоким быстродействием.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать полную версию