Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Современный ПК четвертого поколения.




Перспективы и направления в развитии ПК.

Выполнил:

студент гр.9632

Бобылев А.Ю.

 

Проверил:

Челпанова М.Б.

 

Великий Новгород

2010 г.

Содержание:

1. Роль компьютера в жизни современного человека.

2. Современный ПК четвертого поколения.

3. Новинки 2010.

a. Десктоп

b. Неттоп

c. Баребон

d. Моноблок

e. Смартбук

f. Субноутбук

4. Компьютерные технологии будущего.

a. Оптический компьютер

b. Нейрокомпьютер

c. Молекулярные компьютеры

d. ДНК-компьютер

e. Квантовый компьютер

f. Нанокомпьютер

5. Компьютерные разработки в повседневной жизни.

 

Роль компьютера в жизни современного человека.

Задумывались ли Вы когда-нибудь о роли компьютера в нашей повседневной жизни? Сложно представить, но лет 10 назад наличие домашнего компьютера считалось роскошью. А что сейчас? Сейчас это вполне нормальное закономерное явление, сейчас это является необходимым предметом, а для кого-то даже средством существования.

Возможности компьютера наиболее полно использует молодое поколение, пожилые люди относятся к нему более негативно, но это вовсе не означает, что они не пользуются его услугами:

­ мы смотрим свою любимую передачу, а подготовку компьютерного сигнала обеспечивает компьютерная техника;

­ добираемся до нужного места на метро – за правильное функционирование которого отвечает опять же компьютерная техника;

­ работу в офисе невозможно представить без компьютера: набор текстов, проведение расчетов, оформление бланков, заполнение ведомостей и отчетов…

­ в магазине мы покупаем товары, которые созданы роботизированной техникой, а упаковки и этикетки создаются на компьютере и печатаются на специальных принтерах;

­ отдыхая вечером, общаемся с друзьями в сети Интернет;

­ и так далее…

Достаточно и этих простых примеров, чтобы понять, что компьютер в жизни современного человека просто незаменимый помощник во всех делах.

Компьютерная сфера всегда была прибыльна, разработки и исследования не останавливались и не останавливаются ни на секунду. Домашний настольный ПК перестает быть диковинкой для простого потребителя. Компьютер постепенно становится обычным бытовым прибором, как стиральная машина или телевизор. Кроме этого, он начинает совмещать в себе функции нескольких бытовых приборов: телевизора, радио, DVD-плеера, CD-плеера, видеомагнитофона и т.п. Сейчас активно продвигается концепция: компьютер – это бытовой прибор. Все это повышает спрос на настольные ПК. А для постоянного подогревания интереса потребителей необходимо всегда «радовать» их новинками.

Таким образом, цель моей работы заключается в попытке выявления дальнейших перспектив и направлений развития компьютерной техники. Задачи

· обобщение информации о существующем положении дел на рынке компьютерной техники;

· отслеживание новинок 2010 года;

· прогнозирование разработок будущего.

 

Современный ПК четвертого поколения.

В 1971 году американская фирма Intel объявила о создании первого микропроцессора – это очередное революционное событие в сфере электроники точка отсчета компьютеров четвертого поколения. Изначально микропроцессоры использовались в различных технических устройствах (автомобили, самолеты). Они осуществляли автоматическое управление работой техники. На базе микропроцессора был создан первый микроЭВМ, отличающийся от своих предшественников меньшими габаритами и сравнительно дешевой ценой. Это был первый тип компьютеров, появившийся в розничной продаже.

Начало продажи столь известных персональных компьютеров связано с именами С. Джобса и В. Возняка, основателями фирмы «Apple Computer», которые вышли на рынок компьютерной техники в 1977 году с персональными компьютерами "Apple". С 1982 года был выпущен компьютер-эталон на долгое время - IBM PC (International Business Machines Personal Computer). Фирма придерживалась принципа открытой архитектуры и магистрально-модульного построения компьютера – за изготовителем оставалась возможность установки своих комплектующих к компьютеру.

Еще одна линия развития ЭВМ – суперЭВМ. Это машины с быстродействием в сотни миллионов и миллиардов операций в секунду. Первой суперЭВМ четвертого поколения была американская машина ILLIAK-4, отечественная машина – многопроцессорный вычислительный комплекс ЭЛЬБРУС. Развитие суперЭВМ происходит путем увеличения числа процессором и их быстродействия (технология используемая и поныне). Современные многопроцессорные вычислительные комплексы включают в себя десятки тысяч процессоров. Их быстродействие исчисляется сотнями миллиардов операций в секунду.

Итак, пришло время перейти к современным ЭВМ. Как уже было сказано, предыдущие поколения они превосходят по своей компактности, предоставляемым возможностям и доступности для различных категорий потребителей.

Основные технические характеристики современного персонального компьютера:

ü процессор (быстродействие – тактовая частота, разрядность),

ü оперативная и внешняя память (объем памяти, скорость доступа к памяти и др.), видеопамять,

ü средства ввода-вывода,

ü средства коммуникации

ü др.

Говорить о каком-то стандарте персональных компьютеров сейчас не имеет смысла – все сугубо индивидуально, все зависит от задач, которые ставит пользователь, его возможностей и предпочтений. Достаточно сказать, что модернизацию для повышения производительности ПК можно провести всегда. Основными факторами для этого являются:

o увеличение тактовой частоты;

o увеличение внутренней частоты микропроцессора;

o объем кэш-памяти;

o пропускная способность системной шины и локальной шины;

o объем ОЗУ и его быстродействие;

o быстродействие накопителя жестких магнитных дисков;

o объем памяти видеоадаптера и его пропускная способность;

o пропускная способность мультикарты, содержащей адаптеры дисковых интерфейсов и поддерживающей последовательные и параллельный порты для подключения принтера, мыши и др. [3]

 

Новинки 2010 года.

A. Десктоп.

Вновь вернулся в моду ушедший от нас в конце 90-х вертикальный системный блок.

Основные особенности форм-фактора:

§ размеры устройства точно не определены и могут варьироваться в широких пределах;

§ устройство оснащено небольшими ножками (обычно резиновыми) для обеспечения вентиляции нижней поверхности;

§ у устройства внешний блок питания (обычно со встроенной в блок питания вилкой);

§ устройство имеет сравнительно низкую цену;

§ корпус обычно не прямоугольный с ровными углами, а имеет обтекаемую форму;

§ на верхней крышке могут быть размещены вставки из цветного материала или элементы оформления;

§ устройство может иметь широкую функциональность (NAT, VPN, DMZ, ADSL, DHCP-сервер, файрвол, WiFi, веб-интерфейс), но не обеспечивать производительность и надёжность «взрослых моделей»;

§ иногда устройства также оснащаются «ушами» для крепления на стену.

 

 

 

B. Неттоп.

Это небольшой экономичный недорогой персональный компьютер, предназначенный для работы с Интернет-приложениями. Онидеально подойдет для общения, просмотра интернет-ресурсов или публикации цифровых фотографий в глобальной сети. По сути это стационарный аналог нетбука — миниатюрного сетевого ноутбука. В качестве основы неттопов используются процессоры с энергетически эффективными микроархитектурами, предлагающими выгодное сочетание производительности и энергопотребления. Вычислительной мощности неттопов, помимо работы в сети Интернет и с различными сетевыми сервисами, обычно хватает для прослушивания музыки, любительской работы с фотографиями, для просмотра видео стандартного разрешения и нетребовательных игр.

Основные характеристики:

§ Центральный процессор: 1,2-1,6 ГГц одноядерный или двухъядерный

§ ОЗУ 1-2 Гб DDR2

§ Жёсткий диск 80-320 Гб

§ Интегрированные видео- и звуковая платы.

§ DVD-привод

§ Порты USB 2.0, LAN 10/100/1000 Мб/с

§ WiFi, Bluetooth [12]

 

C. Баребон.

Это урезанная версия ПК, которая представляет собой промежуточный вариант между приставкой и компьютером. Это офисный вариант компьютера – от него не требуется большой мощности при вычислениях.

Основные характеристики:

§ электронные компоненты баребонов частично или совсем не подлежат замене;

§ графический ускоритель отсутствует, может быть представлена упрощенная его мультимедиа версия, позволяющая только просматривать видео, без поддержки трёхмерной графики;

§ все электронные компоненты объединены в одной плате;

§ лучшее охлаждение, а следовательно и бесшумность.

 

 

D. Моноблок.

Компоненты стандартного ПК всем известны: системный блок под столом или там, где удобнее его владельцу, монитор перед глазами, мышка с клавиатурой под рукой… В погоне за экономией места в конце 70-х годов начались попытки объединения системного блока и монитора в одном. В результате в 1983 году появился первый моноблок Apple Lisa. Сейчас почти все крупнейшие марки предлагают покупателю сию новинку. [5]

Современные компьютеры-моноблоки условно можно разделить на три основные группы:

· Самые дешевые модели компьютеров «все в одном». Чаще всего они построены на платформе Intel Atom, а по производительности не превосходят неттоп. Даже мощный компьютер на базе двухъядерного процессора Atom подойдет только для использования дома или в офисе, причем при загрузке трехмерных игр придется столкнуться с жесткими ограничениями. Такие моноблоки обычно оснащаются экранами размером до 20”.

· Классические модели на базе мобильных версий процессоров Intel, включая новейшую линейку Core i3/i5/i7. Они обычно снабжаются довольно мощной дискретной видеокартой, благодаря которой запускаются и воспроизводятся 3D-игры. Размер экранов может превышать 24”, кроме того, дисплеи поддерживают технологию сенсорного управления Multitouch.

· Моноблоки Apple семейства iMac. Они используют собственную операционную систему Mac OS, которая не поддерживает программы, разработанные под Windows. Это заметно сужает область их использования. Однако модели от Apple очень эргономичны, а дизайн всегда был сильной стороной разработчиков «яблочной» компании.

Неоспоримое достоинство моноблоков – компактность. Объединение системного блока и монитора в одном корпусе позволяет уменьшить размеры компьютера до габаритов обычного ЖК-экрана. Моноблоки работают гораздо тише, чем большинство ПК. Объясняется это просто: в системах «все в одном» в качестве аппаратной основы используется ноутбучная платформа с невысоким уровнем шума. Еще одно преимущество моноблоков – сенсорное управление с экрана и отсутствие кабелей для подключения монитора.

Недостатки моноблоков - производительность даже самых мощных моноблоков существенно ниже, чем у лучших представителей настольных комьютеров, и вряд ли эта ситуация коренным образом изменится. К тому же моноблоки дороже, чем аналогичные по характеристикам пары, состоящие из системного блока и монитора. Причем чем выше класс компонентов, тем больше разница в цене между моноблоком и настольным компьютером. Наконец, очень серьезный недостаток моноблоков – непригодность к апгрейду. У пользователя нет возможности самостоятельной модернизации ключевых элементов конструкции: центрального процессора, видеокарты и модулей оперативной памяти. [1]

 

 

E. Смартбук.

Что же такое смартбук? Самое простое определение данного устройства - это портативный миникомпьютер, соединяющий в себе смартфон и ноутбук. Его основными функциями являются выход в интернет и работа с офисными приложениями. Основным предназначением смартбуков является то, что с их помощью пользователь может практически всегда оставаться онлайн, так как данные устройства в обязательном порядке снабжены модулем беспроводной связи 3G или WiMAX. Поэтому с помощью этих гаджетов можно оперативно выполнять работу или постоянно находиться на связи со своими онлайн-друзьями. Процессорные возможности позволяют смартбуку воспроизводить флэш-анимацию и даже видео в высоком разрешении и поддерживать работу с такими пакетами ПО, как Microsoft Office и Adobe.

Основные характеристики:

§ ARM-процессора;

§ ОЗУ 512 Мб - 1 Гб

§ наличие беспроводных модулей связи в базовой комплектации;

§ встроенный флэш-накопитель вместо полноценного жесткого диска;

§ поддержка интерфейсов Wi-Fi, Bluetooth и USB;

§ мультиформатным кардридером;

§ веб-камера;

§ размер от 5 до 10 дюймов;

§ компактная QWERTY-клавиатурой;

§ продолжительность автономной работы до 10 часов и выше;

§ низкое энергопотребление;

§ вес до 1 кг.

Смартбук - перспективное устройство, так как его функциональность намного шире, чем у нетбука, а стоимость заметно ниже. По оценкам специалистов, с началом массового производства смартбуков, которое может начаться в 2010-2011 годах, их стоимость в среднем не будет превышать 200 долларов. Единственным минусом этих гаджетов может стать отсутствие, в большинстве случаев, сенсорного экрана. Хотя этот недостаток отчасти компенсируется наличием стандартной клавиатуры и трекпадом. Безусловно, вместе со смартбуком можно использовать и обычную мышь. Однако можно предположить, что в будущем экран смартбуков будет полностью сенсорным. [2]

 

F. Субноутбуки.

Это компьютер, обладающий маленьким размером и весом и большинством характерных черт обычного ноутбука. Обычно поставляется в комплекте с ОС на базе Linux или с Windows.Обычно субноутбуки оснащены маленьким дисплеем от 7 до 13.3 дюймов и весят 1-2 килограмма. Вследствие малых размеров обычно имеют малое количество внешних портов и не имеют DVD-привода.

Преимущества субноутбуков – малые габариты и вес. Их легко переносить: некоторые субноутбуки помещаются даже в женские сумочки средних размеров. Субноутбуки позволяют работать в любых условиях, и легко выдерживают постоянные перемещения.

Недостатки – следствия компактности таких ультрапортативных моделей. Далеко не рекордная мощность подобных компьютеров вряд ли позволит владельцу насладиться современными трехмерными играми и комфортно работать в ресурсоемких приложениях (программы для работы с двухмерной и трехмерной графикой, нелинейного видеомонтажа). Разработчики снабжают «малышей» не слишком мощными комплектующими, чтобы избежать перегрева. Впрочем, мощности субноутбуков вполне достаточно для работы с офисными приложениями.

Также следует учесть, что для обеспечения компактности за основу субноутбуков берется материнская плата с максимальным числом интегрированных устройств – включая и видеокарту. Встроенный видеоадаптер справляется с выводом двухмерной графики, однако, для обработки трехмерной его производительности явно недостаточно. У подобных видеокарт отсутствует встроенная память, вместо нее используется системная, что также негативно сказывается на общей производительности.

Помимо вычислительной мощности, субноутбукам свойственны и проблемы с эргономикой – под дисплеем диагональю 9 дюймов сложно разместить большую клавиатуру, и зачастую пользователю приходится довольствоваться совсем миниатюрными клавишами. Для тачпада место на корпусе тоже находится не всегда, и для управления курсором предлагается TrakPoint (или миниджойстик). Полноценная работа возможна только с внешней мышкой, для функционирования которой необходима ровная поверхность. Кроме того, маленький размер может стать большой проблемой для людей с плохим зрением – разглядеть мелкие буквы на нем зачастую бывает непросто.

Средняя цена на субноутбуки значительно превышает стоимость обыкновенных ноутбуков, поэтому не каждый человек может приобрести это чудо мобильного компьютеростроения. Однако, несмотря на все недостатки, субноутбуки имеют много поклонников. [12]

 

 

4. Компьютерные разработки будущего.

A. Оптический компьютер.

Это компьютер, основанный на использовании оптических процессоров. В отличие от обычных компьютеров, основанных на электронных технологиях, в оптических компьютерах операции выполняются путём манипуляции потоками оптического излучения, что позволяет достичь большей производительности вычислений. Оптические технологии позволяют получить некоторые преимущества по сравнению с остальными. В частности:

- принципиальное повышение производительности

- возможное уменьшение размеров элементов схем

- снижается потребляемая мощность

Самый впечатляющий элемент оптического компьютера - это голографический экран. В отличие от современных электронно-лучевого или жидкокристаллического экранов, голографический экран может иметь произвольный размер - например, во всю стену. Он может быть плоским или объемным. Несмотря на то, что многие принципиальные вопросы на пути создания оптических компьютеров уже решены, построение мощного законченного работоспособного оптического компьютера все еще остается трудной технической проблемой, неразрешимой при нынешнем уровне науки и техники. Специалисты ожидают, что полноценный оптоэлектронный процессор появится к 2010 году.

Оптический компьютер размером с ноутбук даст обычному пользователю возможность разместить в нем едва ли не всю информацию о мире, при этом компьютер сможет решать задачи любой сложности, в том числе такие, с которыми сегодня едва справляются мощные серверы. [8]

 

B. Нейрокомпьютер.

Нейрокомпьютинг - это научное направление, занимающееся разработкой вычислительных систем шестого поколения - нейрокомпьютеров, которые состоят из большого числа параллельно работающих простых вычислительных элементов (нейронов). Элементы связаны между собой, образуя нейронную сеть. Они выполняют единообразные вычислительные действия и не требуют внешнего управления. Большое число параллельно работающих вычислительных элементов обеспечивают высокое быстродействие. В настоящее время разработка нейрокомпьютеров ведется в большинстве промышленно развитых стран. Нейрокомпьютеры позволяют с высокой эффективностью решать целый ряд интеллектуальных задач. Это задачи распознавания образов, адаптивного управления, прогнозирования, диагностики и т.д. Нейрокомпьютеры отличаются от ЭВМ предыдущих поколений не просто большими возможностями. Принципиально меняется способ использования машины. Место программирования занимает обучение, нейрокомпьютер учится решать задачи.

Отличия нейрокомпьютеров от вычислительных устройств предыдущих поколений:

ü параллельная работа очень большого числа простых вычислительных устройств обеспечивает огромное быстродействие;

ü нейронная сеть способна к обучению, которое осуществляется путем настройки параметров сети;

ü высокая помехо- и отказоустойчивость нейронных сетей;

ü простое строение отдельных нейронов позволяет использовать новые физические принципы обработки информации для аппаратных реализаций нейронных сетей.

Разработки в области нейрокомпьютинга ведутся по следующим направлениям:

Ø разработка нейроалгоритмов;

Ø создание специализированного программного обеспечения для моделирования нейронных сетей;

Ø разработка специализированных процессорных плат для имитации нейросетей;

Ø электронные реализации нейронных сетей;

Ø оптоэлектронные реализации нейронных сетей. [10]

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...