 |
Электронная ткань. Умные очки AR и шлемы VR. Беспроводные наушники. Автоматизированное рабочее место. Сервер. Мейнфрейм. Суперкомпьютеры
|
|
|
|
Электронная ткань
Электронная ткань или текстиль – одежда, способная взаимодействовать с окружающей средой по принципу обратной связи. Например, включение встроенного обогрева при низкой внешней температуре. Различают электронный текстиль с вкраплениями электронного оборудования в предметы одежды и электронные ткани, в которых электронные компоненты встроены непосредственно в их волокна. Такова, например, оптоволоконная одежда со светодиодами, испускающая лучи с наступлением темноты.
Умные очки AR и шлемы VR
Smart glasses – одно из нескольких существующих устройств AR – augmented reality («дополненной реальности»). Таковой называется совокупность двух изображений – реального и сгенерированного микрокомпьютером. Самый известный пример – нашумевшая игра Pokemon Go. Носитель очков видел через них виртуальные объекты на фоне реальной окружающей среды.
Беспроводные наушники
Это устройство используют меломаны, спортсмены, переводчики, журналисты и другие пользователи. По типу связи преобладают Wi-Fi-наушники, частным случаем которых является Bluetooth. Конструктивно различают «затычки», закрепляемые в ушных каналах, вкладыши в уши, накладные с оголовьем, полноразмерные с оголовьем.
Автоматизированное рабочее место
Workstation, Automated workplace или АРМ – составная часть АСУ (автоматической системы управления). Представляет собой один или несколько персональных компьютеров с соответствующим программным обеспечением и устройствами вывода информации, ориентированных на решение производственных задач. Человек выполняет в АРМ в основном контролирующую функцию. АРМ должно отвечать требованиям гибкости, устойчивости, эффективности и системности.
|
|
|
Сервер
Слово «сервер» произошло от английского to serve – «служить». Так называется мощный компьютер (или их совокупность), постоянно подключённый к интернету, и выполняющий запросы от своих клиентов – рабочих станций или обычных персональных компьютеров. Интернет-провайдеры предоставляют своим клиентам интернет-услуги, взаимодействуя с такими серверами. Другой серверный тип, известный пользователям под названиями файлообменники, хостинги и облачные сервисы – хранилище информации, включая личные файлы.
Мейнфрейм
Mainframe (от названия процессорных стоек корпорации IBM) – мощный универсальный сервер, используемый в критически важных системах.
В конце прошлого века мейнфрейм реализовывался как множество громоздких ЭВМ, занимающих огромные залы.
С появлением персональных компьютеров мейнфрейму предрекали скорую смерть и даже называли дату – 1993 г. Считалось, что они не выдержат конкуренции с Unix- и РС-серверами.
Суперкомпьютеры
Часто употребляющаяся не к месту приставка «супер» в данном случае отлично характеризует мощность этого вида класса корпоративных компьютеров. Она не имеет себе равных. Современный суперкомпьютер – комплекс множества быстродействующих серверов, параллельно выполняющих задачи и соединённых высокоскоростной магистралью. Выполняемые задачи требуют для своего решения вычислений экстремальной интенсивности – например, для моделирования ядерных испытаний или прогноза погоды обширных географических регионов.
В классе персональных компьютеров были рассмотрены их стационарные, мобильные и носимые типы, а также ПК необычной формы. Класс корпоративных компьютеров представлен четырьмя основными типами – автоматизированными рабочими местами, серверами, мейнфреймами и суперкомпьютерами.
3. Архитектура персонального компьютера. Назначение и функции основных устройств.
|
|
|
Архитектура компьютера – это его устройство и принципы взаимодействия его основных элементов – логических узлов, среди которых основными являются процессор, внутренняя память (основная и оперативная), внешняя память устройства ввода-вывода информации (периферийные).
Каждый логический узел компьютера выполняет свои функции.
Центральный процессор1 — электронный блок либо интегральная схема, исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера. Иногда называют микропроцессором или просто процессором.
Функции процессора
-обработка данных (выполнение над ними арифметических и логических операций);
-управление всеми остальными устройствами компьютера.
Характеристики процессора:
-Тактовая частота (в МГц, ГГц) и подразумевает под собой количество тактов (вычислений) в секунду.
-Частота шины – тактовая частота (в МГц), с которой происходит обмен данными между процессором и системной шиной материнской платы.
Множитель – коэффициент умножения, на основании которого производится расчет конечной тактовой частоты процессора, методом умножения частоты шины на коэффициент (множитель).
Разрядность (32/64 bit) — максимальное количество бит информации, которые процессор может обрабатывать и передавать одновременно.
Кэш-память первого уровня, L1 — это блок высокоскоростной памяти, который расположен на ядре процессора, в него помещаются данные из оперативной памяти. Сохранение основных команд в кэше L1 повышает быстродействие процессора, так как обработка данных из кэша происходит быстрее, чем при непосредственном взаимодействии с ОЗУ.
Кэш-память второго уровня, L2 — это блок высокоскоростной памяти, выполняющий те же функции, что и кэш L1, однако имеющий более низкую скорость и больший объем.
Кэш -память третьего уровня обычно присутствует в серверных процессорах или специальных линейках для настольных ПК.
Ядро – определяет большинство параметров центрального процессора: тип сокета, диапазон рабочих частот и частоту работы FSB. характеризуется следующими параметрами:
|
|
|
Техпроцесс Масштаб технологии (мкм), которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора.
Напряжение, которое необходимо процессору для работы и характеризует энергопотребление.
Тепловыделение – мощность (Вт), которую должна отводить система охлаждения, чтобы обеспечить нормальную работу процессора.
Тип сокета – то есть разъём для установки процессора на материнской плате.
Оперативная память2 или оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) — энергозависимая часть системы компьютерной памяти, в которой во время работы компьютера хранится выполняемый машинный код (программы), а также входные, выходные и промежуточные данные, обрабатываемые процессором.
Функции оперативной памяти:
- прием информации от других устройств;
- запоминание информации;
- передача информации по запросу в другие устройства компьютера.
Характеристики оперативной памяти:
-форм-фактор (размер);
-тип DDR — 1, 2, 3, 4;
тайминги – длительность импульсов и пауз обновления ячеек памяти.
тактовая частота оперативной памяти — частота в МГц (количество импульсов в секунду), с которой работает оперативная память;
тактовая частота шины — частота канала, по которому идёт обмен данными между оперативной памятью и процессором;
пропускная способность — это сколько за секунду времени может быть «пропущено» данных через плату оперативной памяти; объём; напряжение.
Жёсткий диск, винчестер (накопитель на жёстких магнитных дисках, или НЖМД)3 — запоминающее устройство произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи.
Винчестер является основным накопителем данных в большинстве компьютеров. Именно на жёсткий диск устанавливается операционная система или другое программное обеспечение.
Характеристики жёстких дисков:
- форм-фактор;
- объём;
- скорость вращения шпинделя;
- исполнение геометрии;
- интерфейс подключения;
- объём буфера;
- наработка на отказ;
- среднее время ожидания;
- энергопотребление и тепловыделение.
|
|
|
Видеокарта4 — устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.
Х арактеристики видеокарт:
-тип подключения;
-предназначение;
-производитель видеопроцессора (GPU);
-частота GPU, МГц;
-количество занимаемых слотов на материнской плате;
-тип видеопамяти;
-объем видеопамяти, ГБ;
-тактовая частота видеопамяти, МГц;
-шина обмена данными с памятью, бит;
-низкопрофильные карты;
-тип охлаждения;
-поддержка SLI и CrossFire;
-поддержка разных версий DirectX;
-видеовыходы;
-необходимость дополнительного питания.
В основе архитектуры современных ЭВМ лежит магистрально-модульный принцип (рис. 26), который позволяет комплектовать нужную конфигурацию и производить необходимую модернизацию. Он опирается на шинный принцип обмена информацией между модулями.
Системная шина или магистраль компьютера включает в себя три многоразрядные шины:
шину данных – для передачи различных данных между устройствами компьютера;
шину адреса – для адресации пересылаемых данных, то есть для определения их местоположения в памяти или в устройствах ввода/вывода;
шину управления, которая включает в себя управляющие сигналы, которые служат для временного согласования работы различных устройств компьютера, для определения направления передачи данных, для определения форматов передаваемых данных и т. д.
Основой построения модульного устройства компьютера является материнская (или системная) плата5 — печатная плата, которая содержит основную часть устройства.
На системной (материнской) плате размещаются:
- микропроцессор;
- математический сопроцессор;
- генератор тактовых импульсов;
- микросхемы памяти;
- контроллеры внешних устройств;
- звуковая и видеокарты;
- таймер.
|
|
|
