Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Устройство персонального компьютера (История возникновения компьютеров)

Содержание:

Введение

Без вычислительных машин, или компьютеров, в настоящее время невозможна ни одна сфера человеческой деятельности. Компьютеры стали частью не только сферы производства, но и домашнего быта. Множество людей проводят часы за экраном своего компьютера, получая последние новости, биржевые сводки, цены, технические сведения, прогнозы погоды и многое другое из сети Интернет, а также используют компьютер для игр и развлечений.

Термин «электронная вычислительная машина», или ЭВМ, совершенно не означает, что она предназначена только для каких-либо вычислений. Это уже не просто вычислительные машины, а системы обработки данных, способные хранить информацию, редактировать, обновлять, выполнять сортировку и поиск нужных данных, формировать таблицы, диаграммы и отчеты, осуществлять логические преобразования, выдачу результатов и т. п. По этой причине в настоящее время вычислительную машину (особенно персональную) принято называть английским термином «компьютер».

Повсеместное внедрение компьютеров в современную жизнь, регулярное обновление их аппаратных и программных средств, постоянная модернизация и появление все новых компонентов требуют глубокого знания принципов их работы. Аппаратные средства компьютеров, а именно современные процессоры, память, периферийные устройства и устройства подключения вычислительных машин к сетям, описаны в учебной литературе явно недостаточно. Возможно, это вызвано тем, что, покупая «готовый» компьютер, потребитель не пытается узнать, как он устроен. Больше всего покупателя интересуют стандартные программные средства и их возможности для удовлетворения своих потребностей. Но невозможно понять работу программных средств, не обладая хотя бы минимальными знаниями об аппаратуре.

Цель работы – дать общее представление о устройстве современных персональных компьютеров.

Проблема исследования заключается в том, что пользователи компьютерной техники часто не имеют представления о её устройстве, вследствие чего не полностью используют потенциальные возможности ПК.

Задачи работы:

1. Рассмотреть историю развития компьютерной техники;

2. Выяснить теоретические принципы построения современного компьютера;

3. Охарактеризовать основные компоненты персонального компьютера.

Раздел 1. История возникновения компьютеров

Попытки облегчить, а в идеале автоматизировать процесс вычислений имеют давнюю историю, насчитывающую более 5000 лет. С развитием науки и технологий средства автоматизации вычислений непрерывно совершенствовались. Современное состояние вычислительной техники (ВТ) являет собой результат многолетней эволюции.

В традиционной трактовке эволюцию вычислительной техники представляют как последовательную смену её поколений, которые привязываются к смене технологий.

«Механическая» эра (нулевое поколение) в эволюции вычислительной техники связана с механическими, а позже – электромеханическими вычислительными устройствами. Основным элементом механических устройств было зубчатое колесо. Начиная с XX века роль базового элемента переходит к электромеханическому реле. Не умаляя значения многих идей «механической» эры, необходимо отметить, что ни одно из созданных устройств нельзя с полным основанием назвать вычислительной машиной в современном её понимании.

Точкой отсчёта для первого поколения являются 40-е годы XX века, когда были построены первые действующие компьютеры. На роль первой в истории электронной вычислительной машины претендовало несколько разработок. Общим у них было использование схем на базе электронно-вакуумных ламп вместо электромеханических реле. Предполагалось, что электронные ключи будут значительно надежнее, поскольку в них отсутствуют движущиеся части, однако технология того времени была настолько несовершенной, что по надежности электронные лампы оказались ненамного лучше, чем реле. Однако у электронных компонентов имелось одно важное преимущество: выполненные на них ключи могли переключаться примерно в тысячу раз быстрее своих электромеханических аналогов.

Основное событие, произошедшее в этот период, связано с именем Джона фон Неймана. Американский математик Джон фон Нейман (John von Neumann, 1903–1957) принял участие в проекте по созданию электронного калькулятора ENIAC в качестве консультанта. Еще до завершения ENIAC в 1946 году его разработчики Эккерт, Мочли и фон Нейман приступили к новому проекту – EDVAC, главной особенностью которого стала идея хранимой в памяти программы.

Технология программирования в рассматриваемый период была еще на зачаточном уровне. Первые программы составлялись в машинных кодах – числах, непосредственно записываемых в память компьютера. Лишь в 50-х годах началось использование языка ассемблера, позволявшего вместо числовой записи команд использовать символьную их нотацию, после чего специальной программой, также называемой ассемблером, эти символьные обозначения транслировались в соответствующие коды.

Второе поколение, датируемое 1954 – 1962 годами, характеризуется рядом достижений в элементной базе, структуре и программном обеспечении. Принято считать, что поводом для выделения нового поколения вычислительных машин стали технологические изменения и, главным образом, переход от электронных ламп к полупроводниковым диодам и транзисторам со временем переключения порядка 0,3 мс.

Также значимое нововведение произошло в архитектуре компьютеров – появление в их составе процессоров ввода-вывода, позволяющих освободить центральный процессор от рутинных операций по управлению вводом/выводом и обеспечивающих более высокую пропускную способность тракта «память — устройства ввода-вывода».

Наконец, нельзя не отметить значительные события в сфере программного обеспечения, а именно создание языков программирования высокого уровня: Фортрана (1956), Алгола (1958) и Кобола (1959).

Третье поколение (1963–1972) ознаменовалось резким увеличением вычислительной мощности компьютеров, ставшим следствием больших успехов в области архитектуры, технологии и программного обеспечения. Основные технологические достижения связаны с переходом от дискретных полупроводниковых элементов к интегральным микросхемам и началом применения полупроводниковых запоминающих устройств, начинающих вытеснять ЗУ на магнитных сердечниках. Существенные изменения произошли и в архитектуре вычислительной техники. Это, прежде всего, микропрограммирование как эффективная техника построения устройств управления сложных процессоров, а также наступление эры конвейеризации и параллельной обработки. В области программного обеспечения определяющими вехами стали первые операционные системы и реализация режима разделения времени.

В первых компьютерах третьего поколения использовались интегральные схемы с малой степенью интеграции (small-scale integrated circuits, SSI), где на одном кристалле размещается порядка 10 транзисторов. Ближе к концу рассматриваемого периода на смену SSI стали приходить интегральные схемы средней степени интеграции (medium-scale integrated circuits, MSI), в которых число транзисторов на кристалле увеличилось на порядок. К этому же времени относится повсеместное применение многослойных печатных плат. Все шире востребуются преимущества параллельной обработки, реализуемые за счет множественных функциональных блоков, совмещения во времени работы центрального процессора и операций ввода/вывода, конвейеризации потоков команд и данных.

Отсчет четвертого поколения (1972–1984) обычно ведут с перехода на интегральные микросхемы большой (large-scale integration, LSI) и сверхбольшой (very large-scale integration, VLSI) степени интеграции. К первым относят схемы, содержащие около 1000 транзисторов на кристалле, в то время как число транзисторов на одном кристалле VLSI имеет порядок 100 000. При таких уровнях интеграции стало возможным уместить в одну микросхему не только центральный процессор, но и вычислительную машину (центральный процессор, основную память и систему ввода-вывода).

Конец 70-х и начало 80-х годов — это время становления и последующего победного шествия микропроцессоров и микроЭВМ, что, однако, не снижает важности изменений, произошедших в архитектуре других типов вычислительных машин и систем.

Одним из наиболее значимых событий в области архитектуры стала идея вычислительной машины с сокращенным набором команд (RISC, Redused Instruction Set Computer), выдвинутая в 1975 году и впервые реализованная в 1980 году. В упрощенном изложении суть концепции RISC заключается в сведении набора команд к наиболее употребительным простейшим командам. Это позволяет упростить схемотехнику процессора и добиться резкого сокращения времени выполнения каждой из «простых» команд. Более сложные команды реализуются как подпрограммы, составленные из быстрых «простых» команд.

В компьютерах четвертого поколения практически уходят со сцены запоминающие устройства на магнитных сердечниках, и основная память строится из полупроводниковых запоминающих устройств. До этого использование полупроводниковых ЗУ ограничивалось лишь регистрами и кэш-памятью.

Компьютеры второй половины 80-х годов выделяются в самостоятельное, пятое поколение. Главным поводом для этого стало стремительное развитие вычислительных систем с сотнями процессоров, ставшее побудительным мотивом для прогресса в области параллельных вычислений. Ранее параллелизм вычислений выражался лишь в виде конвейеризации, векторной обработки и распределения работы между небольшим числом процессоров. Вычислительные системы пятого поколения обеспечивают такое распределение задач по множеству процессоров, при котором каждый из процессоров может выполнять задачу отдельного пользователя.

Знаковой приметой рассматриваемого периода стало стремительное развитие технологий глобальных и локальных компьютерных сетей. Это стимулировало изменения в технологии работы индивидуальных пользователей. В противовес мощным универсальным вычислительным системам, работающим в режиме разделения времени, пользователи все более отдают предпочтение подключенным к сети индивидуальным рабочим станциям. Такой подход позволяет для решения небольших задач задействовать индивидуальную машину, а при необходимости в большой вычислительной мощности обратиться к ресурсам подсоединенных к той же сети мощных файл-серверов или суперЭВМ.

На ранних стадиях эволюции вычислительных средств смена поколений ассоциировалась с революционными технологическими прорывами. Каждое из первых четырех поколений имело четко выраженные отличительные признаки и вполне определенные хронологические рамки. Последующее деление на поколения уже не столь очевидно и может быть понятно лишь при ретроспективном взгляде на развитие вычислительной техники. Пятое и шестое поколения в эволюции ВТ — это отражение нового качества, возникшего в результате последовательного накопления частных достижений, главным образом в архитектуре вычислительных систем и, в несколько меньшей мере, в сфере технологий

Характерной приметой шестого поколения стал взрывной рост глобальных сетей.

Завершая обсуждение эволюции ВТ, отметим, что верхняя граница шестого поколения хронологически пока не определена, и дальнейшее развитие вычислительной техники может внести в его характеристику новые коррективы. Не исключено также, что последующие события дадут повод говорить и об очередном поколении.

Раздел 2. Принципы современной архитектуры компьютера

В основе архитектуры современных компьютеров лежит представление алгоритма решения задачи в виде программы, которая состоит из команд, необходимых для выполнения функций, задач. Причем эти команды соответствуют правилам конкретного языка программирования.

Вычислительная машина, где определенным образом закодированные команды программы хранятся в памяти, известна под названием вычислительной машины с хранимой в памяти программой. Относительно авторства этой идеи существует несколько версий, но поскольку в законченном виде идея впервые была изложена в 1945 году в статье фон Неймана, именно его фамилия фигурирует в обозначении архитектуры подобных машин, составляющих подавляющую часть современного парка компьютеров.

Сущность фон-неймановской концепции вычислительной машины можно свести к четырем принципам:

двоичного кодирования (вся информация, как данные, так и команды, кодируется двоичными цифрами 0 и 1, каждый тип информации представляется в двоичном виде и имеет свой формат);
программного управления (все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов – команд; каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной);
однородности памяти (команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы, распознать их можно только по способу использования; это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей);
адресуемости памяти (стуктурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем процессору в произвольный момент доступна любая ячейка).

Концепция вычислительной машины, изложенная в статье фон Неймана, предполагает единую память для хранения команд и данных. Такой подход был принят в вычислительных машинах, создававшихся в Принстонском университете, из-за чего и получил название принстонской архитектуры. Практически одновременно в Гарвардском университете предложили иную модель, в которой ВМ имела отдельную память команд и отдельную память данных. Этот вид архитектуры называют гарвардской архитектурой. Долгие годы преобладающей была и остается принстонская архитектура, хотя она порождает проблемы пропускной способности тракта «процессор-память». В последнее время, в связи с широким использованием кэш-памяти, разработчики компьютеров обращаются к гарвардской архитектуре.

Типичная фон-неймановская машина содержит: память, устройство управления, арифметико-логическое устройство и устройство ввода/вывода.

В любом компьютере имеются средства для ввода программ и данных к ним. Информация поступает из подсоединенных к компьютеру периферийных устройств (ПУ) ввода. Результаты вычислений выводятся на периферийные устройства вывода. Связь и взаимодействие компьютера и ПУ обеспечивают порты ввода и порты вывода. Термином порт обозначают аппаратуру сопряжения периферийного устройства с ВМ и управления им. Совокупность портов ввода и вывода называют устройством ввода/вывода (УВВ).

Память компьютера имеет сложную многоуровневую структуру, реализованную в виде взаимодействующих запоминающих устройств (ЗУ), которые могут использовать различные физические принципы для хранения данных.

Введенная информация сначала запоминается в основной памяти, а затем переносится во вторичную память, для длительного хранения. Чтобы программа могла выполняться, команды и данные должны располагаться в основной памяти (ОП), организованной таким образом, что каждое двоичное слово хранится в отдельной ячейке, идентифицируемой адресом, причем соседние ячейки памяти имеют следующие по порядку адреса.

Доступ к любым ячейкам основной памяти может производиться в произвольном порядке. Такой вид памяти известен как память с произвольным доступом. ОП современных компьютеров в основном состоит из полупроводниковых оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), обеспечивающих как считывание, так и запись информации. Для таких ЗУ характерна энергозависимость – хранимая информация теряется при отключении электропитания. Если необходимо, чтобы часть основной памяти была энергонезависимой, в состав ОП включают постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), также обеспечивающие произвольный доступ. Хранящаяся в ПЗУ информация может только считываться.

Для долговременного хранения больших программ и массивов данных обычно имеется дополнительная память, известная как вторичная. Вторичная память энергонезависима и чаще всего реализуется на базе магнитных дисков. Информация в ней хранится в виде специальных программно поддерживаемых объектов – файлов.

Неотъемлемой частью современных компьютеров стала кэш-память – память небольшой емкости, но высокого быстродействия. В нее из основной памяти копируются наиболее часто используемые команды и данные. При обращении со стороны процессора информация берется не из основной памяти, а из соответствующей копии, находящейся в более быстродействующей кэш-памяти.

Наконец, четвертый вид памяти, используемых на прктике, – это регистры центрального процессора. Каждый регистр можно рассматривать как одну ячейку памяти, обращение к которой занимает значительно меньше времени даже по сравнению с достаточно быстродействующей кэш-памятью. Число регистров обычно невелико, и они образуют небольшую память, иногда называемую сверхоперативной памятью или регистровым файлом. В регистры обычно помещают часто используемые константы или промежуточные результаты вычислений, что позволяет сократить число обращений к более медленным видам памяти.

Устройство управления (УУ) — важнейшая часть вычислительной машины, организующая автоматическое выполнение программ (путем реализации функций управления) и обеспечивающая функционирование ВМ как единой системы. Основной функцией УУ является формирование управляющих сигналов, отвечающих за извлечение команд из памяти в порядке, определяемом программой, и последующее исполнение этих команд. Кроме того, УУ формирует сигналы для синхронизации и координации внутренних и внешних устройств компьютера.

Еще одной неотъемлемой частью ВМ является арифметико-логическое устройство (АЛУ). АЛУ обеспечивает арифметическую и логическую обработку двух входных переменных (операндов), в итоге которой формируется выходная переменная (результат). Функции АЛУ обычно сводятся к простым арифметическим и логическим операциям, а также операциям сдвига. Помимо результата операции, АЛУ формирует ряд признаков результата (флагов), характеризующих полученный результат и события, произошедшие в ходе его получения (равенство нулю, знак, четность, перенос, переполнение и т. д.). Флаги могут анализироваться в УУ с целью принятия решения о дальнейшем порядке следования команд программы.

УУ и АЛУ тесно взаимосвязаны и их обычно рассматривают как единое устройство, известное как центральный процессор (ЦП) или просто процессор. Помимо УУ и АЛУ в процессор входит также набор регистров общего назначения (РОН), служащих для промежуточного хранения информации в процессе ее обработки.

Достоинства и недостатки архитектуры вычислительных машин и систем изначально зависят от способа соединения компонентов. В настоящее время примерно одинаковое распространение получили два способа построения вычислительных машин: с непосредственными связями и на основе шины.

Типичным представителем первого способа может служить классическая фон-неймановская машина (см. рис. 1.3). В ней между взаимодействующими устройствами (процессор, память, устройство ввода/вывода) имеются непосредственные связи. Особенности связей (число линий в шинах, пропускная способность и т. п.) определяются видом информации, характером и интенсивностью обмена. Достоинством архитектуры с непосредственными связями можно считать возможность развязки «узких мест» путем улучшения структуры и характеристик только определенных связей, что экономически может быть наиболее выгодным решением. У фон-неймановских машин таким «узким местом» является канал пересылки данных между ЦП и памятью и «развязать» его достаточно непросто. Кроме того, машины с непосредственными связями плохо поддаются реконфигурации.

В варианте с общей шиной все устройства компьютера подключены к магистральной шине, служащей единственным трактом для потоков команд, данных и управления. Наличие общей шины существенно упрощает реализацию устройства, позволяет легко менять состав и конфигурацию машины. Благодаря этим свойствам шинная архитектура получила широкое распространение в мини- и микроЭВМ. Вместе с тем, именно с шиной связан и основной недостаток архитектуры: в каждый момент передавать информацию по шине может только одно устройство. Основную нагрузку на шину создают обмены между процессором и памятью, связанные с извлечением из памяти команд и данных и записью в память результатов вычислений. На операции ввода/вывода остается лишь часть пропускной способности шины.

В целом, следует признать, что при сохранении фон-неймановской концепции последовательного выполнения команд программы (одна команда в единицу времени) шинная архитектура в чистом ее виде оказывается недостаточно эффективной. Более распространена архитектура с иерархией шин, где помимо магистральной шины имеется еще несколько дополнительных шин. Они могут обеспечивать непосредственную связь между устройствами с наиболее интенсивным обменом, например процессором и кэш-памятью. Другой вариант использования дополнительных шин – объединение однотипных устройств ввода/вывода с последующим выходом с дополнительной шины на магистральную. Все эти меры позволяют снизить нагрузку на общую шину и более эффективно расходовать ее пропускную способность.

Раздел 3. Основные компоненты компьютера

Как правило, персональные компьютеры состоят из таких частей:

Системного блока (иногда интегрированного в монитор);
Клавиатуры и мыши, позволяющих вводить информацию
Монитора, предназначенного для отображения текстовой и графической информации

Однако компьютеры могут выпускаться и в портативных вариантах – в карманном или блокнотном (ноутбук) исполнениях. В ноутбуке системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус: системный блок размещён под клавиатурой, а монитор выполнен в виде крышки к клавиатуре. Карманный (или планшетный) компьютер – миниатюрное устройство с оперативной системой, чаще всего с сенсорным дисплеем.

3.1. Системный блок

Системный блок - это центральная часть компьютера, кото¬рую фактически и можно называть компьютером (а вовсе не мо¬нитор, как думают многие начинающие пользователи). Систем¬ный блок представляет собой корпус с блоком питания и целым рядом устройств, которые необходимы для функционирования компьютера

1) Все комплектующие, входящие в системный блок, должны быть помещены в корпус. Существует несколько вариантов кор¬пусов. Отсутствие жесткого стандарта позволяет производителям корпусов выпускать весьма разнообразную продукцию, которая различается по дизайну, габаритам и способу сборки. Кроме того, ряд фирм оснащают свою продукцию различными дополнитель¬ными заслонками, крышечками, защелками.

Корпуса классифицируются исходя из того, как они будут располагаться - на рабочем столе рядом с монитором, на полу или в специальном отсеке компьютерного стола.

2) Блок питания обеспечивает электропитание всех компонен¬тов, находящихся в системном блоке, и обычно поставляется в комплекте с корпусом.

3) Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», яв¬ляется микропроцессор – электронное устройство в не¬большом корпусе, выполняющее все вычисления и обработку информации. Процессор осуществляет выполнение программ, работающих на компьютере, а также управляет работой осталь¬ных устройств компьютера. В настоящее время в подавляющем большинстве персональных компьютеров используются микропроцессоры двух фирм: Intel и AMD.

Мощность процессора складывается из разрядности и быстро¬действия.

Разрядность - это количество данных, которые обрабатыва¬ются процессором за один прием, а быстродействие — частота, с которой эта обработка происходит. Быстродействие современных процессоров измеряется в гигагерцах (ГГц), т.е. миллиардах операций в секунду.

В современных компьютерах широко используются многоядерные процессоры, отличающиеся повышенным быстродействием. По сути, двухъядерный процессор - это два процессора, кото¬рые расположены на одном кристалле или в одном корпусе. В одноядерном процессоре команды, поступившие на его вход, последовательно проходят через нужные для их выполнения бло¬ки, т.е. пока процессором выполняется очередная команда, ос¬тальные ждут своей очереди. В двухъядерном процессоре на вход приходят два отдельных потока команд и данных и также раз¬дельно выходят, не оказывая влияния друг на друга. За счет па¬раллельного исполнения процессором нескольких потоков ко¬манд повышается производительность и скорость отклика ПК. В процессорах последних поколений число ядер может достигать восьми, шестнадцати и более.

4) Материнская плата компьютера объединяет и координирует работу таких различных по своей сути и функциональности комплек¬тующих, как процессор, оперативная намять, платы расширения и всевозможные накопители. Это второй по важности компонент системного блока.

В' современных компьютерах на материнской плате присутст¬вует интегрированная (встроенная) звуковая карта, но она не имеет возможности работать с новыми многоканальными акусти¬ческими системами.

Главным параметром всех материнских плат является форм¬фактор. Он определяет физические параметры платы и тип кор¬пуса, в который ее можно будет установить. Под физическими параметрами подразумеваются размеры материнской платы, раз¬меры и совместимость устанавливаемых плат расширения, рас¬положение слотов оперативной памяти и процессорного сокета, тип и механизм охлаждения электронных компонентов и т.д.

Ещё две важных характеристик материнской платы – сокет и чипсет. Сокет – это разъём, в который процессор устанавливается на материнской плате. Как и любой другой разъём, он имеет определённые физические размеры, конструкцию, количество контактов и так далее. Соответственно, за редкими исключениями, установить в один сокет можно только одно семейство процессоров.

Чипсет – набор микросхем, обеспечивающий взаимодействие центрального процессора, накопителей данных, устройств ввода/вывода и прочих элементов ПК. В силу того, что на современных платформах контроллеры оперативной памяти, шины PCI-express и прочие ответственные узлы переместились с материнской платы в центральный процессор, чипсет не влияет на производительность. А вот функционал материнской платы зависит в первую очередь именно от него. Современные чипсеты фактически отличаются друг от друга лишь количеством и типом поддерживаемых интерфейсов для подключения жестких дисков и портов USB.

5) для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом/выводом. Однако этот процесс не происходит непосредственно: между любым внешним устройством и опера¬тивной памятью в компьютере имеются два промежуточных зве¬на. Для каждого внешнего устройства в компьютере есть элек¬тронная схема, которая им управляет. Эта схема называется кон¬троллером, или адаптером. Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими устрой¬ствами.

Одним из контроллеров, присутствующих почти в каждом компьютере, является контроллер портов ввода/вывода. Порты - это разъемы на материнской плате (выведены на заднюю стенку системного блока) для подключения внешних устройств. Для современных пользователей наиболее актуален порт USB – Universal Serial Bus (универ¬сальная последовательная шина), поддерживающий установку са¬монастраивающихся устройств (Plug and Play).

6) Следующим очень важным элементом компьютера является оперативная память. Именно из памяти процессор бе¬рет программы и исходные данные для обработки, а затем запи¬сывает в нее полученные результаты. Сейчас ОЗУ выполняется по технологии DRAM в форм-факторах DIMM и SO-DIMM, это динамическая память, организованная в виде интегральных схем полупроводников. Она энергозависима, то есть данные исчезают при отсутствии питания.

DIMM - оперативная память для полноразмерных компьютеров. Память форм-фактора SO-DIMM предназначена для использования в ноутбуках, компактных ITX-системах, моноблоках - словом там, где важен минимальный физический размер модулей памяти. Отличается от форм-фактора DIMM уменьшенной примерно в 2 раза длиной модуля, и меньшим количеством контактов на плате. По остальным характеристикам - частоте, таймингам, объёму, модули SO-DIMM могут быть любыми, и ничем принципиальным от DIMM не отличаются.

ОЗУ для компьютера делится на 4 типа – DDR, DDR2, DDR3 и DDR4.

Память типа DDR появилась в 2001 году, и имела 184 контакта. Напряжение питания составляло от 2.2 до 2.4 В. Частота работы – 400МГц. До сих пор встречается в продаже, но на сегодняшний день формат устарел.

Стандарт DDR2 вышел уже в 2003-ем, получил 240 контактов, которые увеличили число потоков, ускорив шину передачи данных процессору. Частота работы DDR2 могла составлять до 800 МГц (в отдельных случаях – до 1066 МГц), а напряжение питания от 1.8 до 2.1 В – чуть меньше, чем у DDR. Следовательно, понизились энергопотребление и тепловыделение памяти.

В 2007 году появился DDR3, который до сих пор массово распространён. Остались всё те же 240 контактов, но слот подключения для DDR3 стал другим – совместимости с DDR2 нет. Частота работы модулей в среднем от 1333 до 1866 МГц. Встречаются также модули с частотой вплоть до 2800 МГц.

DDR4 – новый тип ОЗУ, разработанный только в 2012 году. Является эволюционным развитием предыдущих типов. Пропускная способность памяти снова повысилась, теперь достигая 25,6 Гб/с. Частота работы также поднялась – в среднем от 2133 МГц до 3600 МГц. Если же сравнивать новый тип с DDR3, который продержался на рынке целых 8 лет и получил массовое распространение, то прирост производительности незначителен, к тому же далеко не все материнские платы и процессоры поддерживают новый тип.

7) Жёсткий диск, HDD или винчестер – запоминающее устройство для постоянного хранения информации, основанное на принципе магнитной записи. HDD расшифровывается как Hard Disk Drive, отсюда и название – жёсткий: внутри корпуса устройства находятся диски из металла или стекла, на которых нанесено магнитное напыление. Именно на этот слой и записываются данные.

На рынке сейчас распространены три типа жёстких дисков:

HDD – жёсткий магнитный диск;

SSHD – гибридный жёсткий диск, с небольшим объёмом твердотельной флэш-памяти;

SSD– полностью твердотельный диск

SSD диски пока достаточно дороги, но выигрывают у HDD в скорости, SSHD – компромисс между твердотельными носителями и магнитными.

3.2. Мониторы.

Существует главное устройство вывода данных из компьютера — монитор. Главенство монитора среди устройств вывода данных вполне объяснимо: человек воспринимает и осознает свыше 90 % всей входящей информации именно визуаль¬но. Таким образом, то устройство, которое обеспечивает генерацию изображения, всегда будет наиболее важным среди устройств вывода компьютера.

Мониторы в своем развитии прошли путь от микроскопических по сегодняш-ним меркам черно-белых (а вернее, черно-зеленых) экранов, работающих исклю-чительно в текстовом режиме, до огромных плоских матриц, размеры которых заставляют отодвигаться от них подальше, иначе невозможно охватить взглядом всю их поверхность.

Для персональных компьютеров разрабатывались такие основные типы мониторов:

□ мониторы с электронно-лучевой трубкой;

□ жидкокристаллические мониторы;

□ мониторы с плазменной панелью.

Внутри мониторов с ЭЛТ находятся:

□ катод, раскаляющий проводник так, чтобы вокруг него возникло облако элек-тронов;

□ трубка с тремя магнитными ловушками, создающими из электронов катода три хорошо сфокусированных луча;

□ дисплей, покрытый светящимся под воздействием электронного луча слоем.

Каждая точка экрана состоит из трех компонентов — красного, зеленого и сине¬го, а каждый из лучей заставляет светится с заданной яркостью один или несколько этих компонентов. В результате получается картинка, в которой смешение трех основных цветов создает всевозможные оттенки всех цветов.

Среди достоинств современных мониторов с электронно-лучевой трубкой можно отметить только два: они дешевле по сравнению с жидкокристаллическими и плазменными мониторами и могут менять в определенных пределах свое раз¬решение. Все остальные параметры при сравнении много хуже. Мониторы с элек¬тронно-лучевой трубкой занимают больше места, имеют больший вес, потребляют много электроэнергии, генерируют сильные электромагнитные поля, а четкость изображения у них хуже, чем у жидкокристаллических и плазменных мониторов. Эти мониторы в настоящее время практически полностью вытеснены жидкокристаллическими и плазменными.

Жидкокристаллический монитор, или жидкокристаллический дисплей (ЖКД), представляет собой плоский экран, характеризую¬щийся хорошей четкостью, фиксированным разрешением (количеством отобра¬жаемых точек), небольшим энергопотреблением, малыми габаритами (в глубину) и весом. При более четком отображении ЖКД обладает куда меньшими показателями излучения от экрана и мощности электромагнитных полей.

Принцип действия ЖКД основан на способности физической структуры, на¬званной «жидкими кристаллами», менять свою светопроводность (вернее, цве- топроводность) в зависимости от поданного на них напряжения. Таким образом, получая на входе определенный цветовой спектр, жидкие кристалы, в зависимости от того, какое напряжение на них подается, пропускают только свет определенного цвета. Каждой точке экрана соответствует одна жидкокристаллическая ячейка, которая в результате подачи на нее электрического сигнала становится светофиль¬тром и подсвечивается светом того или иного цвета.

Поскольку матрица ЖКД сформирована из заранее установленного количества ячеек, эти дисплеи имеют фиксированные размер и разрешение экрана.

Плазменные мониторы, как и жидкокристаллические, конструктивно имеют вид плоских панелей. Они работают за счет свечения инертного газа в плазменном разряде. Каждая ячейка (точка экрана) плазменного монитора представляет собой сочетание трех миниатюрных люминесцентных ламп, каждая из которых может светиться своим цветом (красным, зеленым или синим). Для того чтобы плазменный разряд возник, необходимо подвести к электродам до¬вольно высокое напряжение, что делает плазменные дисплеи весьма энергоемкими устройствами. Кроме этого, плазменные панели имеют ограничение по размеру отображаемой точки на экране. На самом деле, если необходимо в некотором объеме разместить три люминесцентные лампы, этот объем невозможно уменьшать до бесконечности. Для современных плазменных дисплеев предел составляет около половины миллиметра. Таким образом, с точки зрения четкости изображения для плазменных панелей «чем больше размер, тем лучше». Когда плазменные панели применяются для представления изображений на большой площади, им нет равных как по четкости изображения, так и по насыщенности цвета.

Плазменные панели потребляют гораздо больше электроэнергии, чем жидко¬кристаллические, они имеют ограничение по размеру точки экрана и значительно дороже ЖКД. Их применение ограничено экранами телевизоров и мониторами особо крупного размера (скорее для коллективного, чем для индивидуального пользования).

Основной характеристикой монитора персонального компьютера является его размер, измеряемый по диагонали. Чем шире монитор по соотношению сторон, тем меньше площадь видимой области при одной и той же диагонали.

Диагональ экрана варьируется от 18 дюймов до 55 и выше. В общем, чем диагональ больше, тем лучше: больше информации помещается на мониторе, выше эффект присутствия в играх и при просмотре видео.

К сожалению, с ростом диагонали цена растет в геометрической прогрессии. Поэтому в последнее время все большую популярность приобретают рабочие станции с двумя и более мониторами: многие современные видеокарты позволяют подключать несколько мониторов, что позволяет значительно увеличить площадь рабочего стола по минимальной цене.

Разрешение экрана – это количество пикселей - точек, из которых состоит изображение в ширину и в высоту. Чем больше максимальное разрешение, тем четче изображение и тем больше воспринимаемой взглядом информации помещается на экране.

Следует иметь в виду, что максимальное разрешение для каждого монитора является оптимальным – при этом разрешении каждый пиксель соответствует одному жидкокристаллическому элементу. Не стоит работать с монитором при разрешении, меньшем максимального – при этом либо уменьшится видимая область (образуется черная рамка), либо каждый пиксель будет состоять из нескольких ЖК-элементов, причем может оказаться, что одни пиксели станут больше других (изображение начнет заметно искажаться).

Максимальное разрешение должно соответствовать размеру монитора: если оно будет недостаточно, изображения будут зернистыми, если же разрешение будет слишком велико, текст и объекты станут слишком маленькими. Для определения, соответствует ли максимальное разрешение размеру, используется величина ppi - плотность пикселей. PPI (Pixels Per Inc – «пикселей на дюйм») равно количеству пикселей на дюйм монитора. Текст и объекты современных операционных систем настроены для мониторов с 96 ppi, поэтому, для сохранения четкости текста и мелких элементов желательно, чтобы ppi монитора было не менее 90-100. Если количество точек на дюйм у монитора будет намного меньше 90 (75 и меньше), изображения станут зернистыми. Для просмотра видео и некоторых игр это не так важно, а вот для работы такой монитор уже будет некомфортен.

Максимальное разрешение монитора должно поддерживаться видеокартой. При замене монитора на больший следует также помнить, что увеличение разрешения увеличивает и нагрузку на видеокарту.

Соотношение сторон (формат) подразумевает соотношение ширины экрана к высоте. Старые мониторы имели соотношение 5:4 и 4:3, такие есть в продаже и сейчас и обычно используются для офисных задач – с документами «бумажных» форматов на них работать удобнее всего. Современные мониторы в большинстве имеют соотношение сторон 16:9 (широкий формат). Такой формат наиболее оптимально покрывает поле зрения человека. Мониторы сверхширокого формата (21:9, Ultrawide) рекомендуются для игр и просмотра видео. Хотя края экрана таких мониторов и выпадают из области внимания, они видны периферийным зрением, что увеличивает эффект присутствия. Однако на Ultrawide мониторах заметнее проявляются искажения цветов по краям экрана, особенно если монитор находится прямо перед лицом на небольшом расстоянии. Изогнутый экран позволяет уменьшить искажение цветов на краях, кроме того, такой экран еще более усиливает эффект присутствия.

Матрицей называется основа монитора – пакет прозрачных пластин, между слоями которого расположены жидкие кристаллы. На сегодняшний день существует три типа ЖК-матриц:

1. TN (TN+film) –наиболее простая технология изготовления ЖК-матриц. Преимуществами - малое время отклика (самое малое среди современных матриц) и низкая себестоимость. Но недостатков тоже хватает: малый угол обзора, плохие контрастность и цветопередача. Высочайшая скорость отклика сделала матрицы TN популярными среди киберспортсменов, но для профессиональной работы с графикой и просмотра видео такие матрицы подоходят плохо.

2. IPS (SFT)/PLS избавлены от недостатков TN: они обеспечивают полный охват цветового пространства sRGB, а следовательно, и лучшую цветопередачу. Отличаются высокой контрастностью и хорошими углами обзора: до 180º. IPS чаще всего используются в профессиональных мониторах.

Недостатками IPS являются относительно высокая цена, большое время отклика и характерный для этого типа глоу-эффект – свечение углов экрана, особенно заметное под углом и при темной картинке.

На текущий день IPS объединяет целое семейство технологий, незначительно отличающихся по характеристикам.

3. VA по характеристикам и стоимости находятся между TN и IPS типами. Имеют неплохую цветопередачу, лучшую, чем у IPS, контрастность, средние углы обзора и время отклика. Также существует несколько технологий производства матриц такого типа.

Из-за особенностей устройства ЖК-матриц, изменение цвета каждого пикселя при подаче на него управляющего сигнала происходит довольно медленно (по меркам электронных устройств) и измеряется миллисекундами. У первых ЖК-матриц время отклика доходило до сотен миллисекунд, для просмотра динамических сцен они не годились вообще, и даже за курсором мыши при движении оставался длинный след. У современных ЖК-матриц время отклика меньше, но при величине этого показателя больше 15 мс, изображение может «смазываться» при воспроизведении высокодинамичных сцен. Поэтому этот параметр важен для любителей динамичных игр и, особенно, киберспортсменов.

Из-за особенностей строения ЖК-матрицы, чистый цвет и максимальную яркость можно увидеть, только глядя на экран под углом 90º. Если смотреть на экран сбоку, яркость свечения пикселей падает. Что еще хуже, яркость свечения пикселей разного цвета падает неравномерно, поэтому при взгляде сбоку начинают искажаться цвета. Малый угол обзора изначально был одним из худших недостатков ЖК-экранов, поэтому производители мониторов постоянно вели (и ведут) разработки новых технологий, позволяющих увеличить углы обзора. На сегодняшний день им удалось добиться заметных результатов – углы обзора современных матриц доведены до максимально возможных.

Лучше всего при взгляде сбоку выглядят IPS-матрицы – заметные глазу изменения контрастности начинаются у большинства моделей только при отклонении от перпендикуляра градусов на 45-50, что дает 90-100º угла обзора без заметного снижения контрастности. Хуже всего – TN: несмотря на заявленные углы обзора более 170º, изменения контрастности иногда становятся заметны при отклонении от перпендикуляра уже на 20º.

Частота обновления экрана показывает, с какой скоростью обновляется изображение на экране. Большинство современных мониторов имеет частоту обновления 60 Гц и этого вполне достаточно для комфортной работы. Существует устаревшее мнение, что этой частоты недостаточно. Пользователи ПК, заставшие ЭЛТ-мониторы, помнят, что с ними на 60 Гц работать было некомфортно – экран заметно мерцал. Но устройство ЖК-экранов принципиально отличается от устройства ЭЛТ-экранов. ЖК-экраны не мерцают при любой частоте обновления (точнее, бывает, что мерцают, но это никак не связано с частотой обновления). Инерционность человеческого зрения составляет в среднем 27,5 мс, минимум 20 мс, и для плавности движения на экране достаточно частоты обновления в 50 Гц.

Цветовой охват показывает, насколько полно монитор может отобразить все цвета из того или иного цветового пространства. Цветовое пространство sRGB – стандартное цветовое пространство, в котором работает большинство бытовых фото- и видеоустройств. Если монитор не обеспечивает полный охват пространства sRGB, на нем могут быть потеряны некоторые цвета, отображаемые на других устройствах – с полным охватом sRGB. Простой пользователь этого, скорее всего, не заметит, но для дизайнеров и фотографов это имеет большое значение.

Цветовое пространство Adobe RGB несколько шире стандартного за счет насыщенных оттенков голубого, зеленого и желтого. Большинство бытовых устройств не смогут воспроизвести эти дополнительные цвета, зато многие попадают в пространства CMYK и могут быть напечатаны. Поэтому мониторы с полным охватом Adobe RGB нужны профессиональным полиграфистам и тем фотографам, которые работают для печатных изданий.

Сенсорный экран сегодня уже не воспринимается как диковинка, но особого смысла в покупке монитора с сенсорным экраном нет – точность позиционирования курсора пальцем намного ниже, чем мышью, плюс отпечатки на поверхности монитора ничуть его не красят. Мониторы с сенсорным экраном обычно используются только для компьютеров специального назначения – например, устанавливаемых в общественных зонах для информирования посетителей или для работы посетителей со специализированным ПО, опять же в общественных местах.

Следует заметить, что компьютеры используют общую схему вывода изображения. Оно через системную шину записывается в видеопамять, которая расположена на плате видеоадаптера. Затем видеоадаптер считывает изображе¬ние из видеопамяти, преобразуя его в видеосигнал, который и подается на вход монитора. Видеосигнал имеет стандартные параметры, поэтому технически возможно под¬ключать к компьютеру мониторы разных типов (с электронно-лучевой трубкой, жидкокристаллические, плазменные), используя один и тот же разъем на одном и том же видеоадаптере.

3.3. Клавиатура, мышь и другие устройства ввода

Ввод информации в современный компьютер осуществляется различными путями и способами. Самое «старинное» устройство ввода — это клавиатура. Современная мультимедийная клавиатура с количеством клавиш больше сотни зна-чительно отличается от своей 84-клавишной прародительницы, поскольку кроме клавиш, позволяющих осуществлять ввод чисел и букв, на ней можно отыскать и клавиши управления медиапроигрывателем, и клавиши управления браузером интернета, и много других интересных командных клавиш.

Клавиатура — это унифицированное устройство ввода со стандартным разъемом и последовательным интерфейсом связи с системной платой.

Клавиатура подключается к компьютеру через разъем PS/2 или USB.

Клавиатура имеет внутренний микроконтроллер, способный определить факты нажатия и отпускания клавиш, при этом можно нажимать очередную клавишу, даже удерживая несколько ранее нажатых. При нажатии клавиши клавиатура пере¬дает идентифицирующий клавишу скан-код. При удержании клавиши в нажатом положении через некоторое время клавиатура начинает автоповтор передачи скан- кода нажатия этой клавиши. Задержка автоповтора (typematic delay) и скорость автоповтора (typematic rate) для современных клавиатур программируются.

Обмен данными между клавиатурой и процессором происходит через установ¬ленную на системной плате микросхему контроллера интерфейса клавиатуры. Каждое событие клавиатуры (нажатие или отпускание клавиши) порождает аппаратное прерывание и побуждает процессор считывать скан-код.

Современные клавиатуры поддерживают двусторонний обмен информацией с системной платой: от процессора в клавиатуру передаются команды задания параметров автоповтора, выбора таблицы скан-кодов, управления светодиодными индикаторами и запуска диагностического теста.

Типы клавиатур:

□ простая проводная клавиатура без дополнительных клавиш;

□ мультимедийная клавиатура имеет дополнительные зоны управления и клави-ши для взаимодействия с различными устройствами воспроизведения мульти-медийного контента;

□ интернет-клавиатура обладает дополнительными клавишами, облегчающими взаимодействие с программами просмотра Интернета;

□ музыкальная клавиатура, предназначена для тех, кто увлекается созданием компьютерной музыки;

□ беспроводная клавиатура не подключается к компьютеру проводом, вместо это¬го взаимодействие с системным блоком происходит по одному из беспроводных протоколов (IrDA,Wi-Fi или BlueTooth );

□ встроенная клавиатура является непременным атрибутом ноутбуков;

□ экранная клавиатура отображается на экране, нажатие клавиш на такой клави-атуре осуществляется указывающим устройством;

□ гибкая клавиатура выполнена в виде тонкого резинового коврика или пленки, ее можно свернуть в трубочку или сложить, как носовой платок;

□ проекционная клавиатура позволяет проецировать изображения клавиш на стол или другую поверхность.

По мере развития компьютерной техники и программного обеспечения, особенно с появлением графических оконных оболочек, крайне актуальным стали указывающие устройства, позволяющие задавать определенные точки или объекты на экране, выбирать (путем щелчка), а также захватывать и перемещать экранные объекты (окна). Наиболее распространенным указывающим устройством сегодня является мышь.

Прообраз современной мыши появился только в начале 1960-х гг. Первая модель мыши – это простая деревянная коробка с двумя колесиками в днище и большой красной кнопкой сверху.

Современная мышь представляет собой небольшую коробочку, которая легко умещается в ладони, имеет минимум две кнопки и одно колесо прокрутки. Вместе с проводом для подключения к компьютеру это устройство действительно напоминает мышь с хвостом.

Колесо прокрутки располагается между двумя основными кнопками и предназначено для прокрутки страниц в текстовых редакторах, выполнения функций горизонтального и вертикального ползунков в оконных приложениях; также может выполнять функцию третьей кнопки, т.к. оно не только вращается, но и нажимается.

Чтобы изменить положение указателя мыши (обычно стрелки) на экране монитора, необходимо переместить мышь по столу или специальному коврику. Когда необходимо выполнить определенное действие, например выбрать пункт меню, следует навести указатель на этот пункт и нажать левую кнопку мыши.

В оптических моделях находится оптический датчик, поэтому мышь представляет собой миниатюрную видеокамеру со встроенным микропроцессором, который обрабатывает сигнал, поступающий от оптического датчика, в результате указатель на экране перемещается в соответствии с перемещениями мыши. При этом мышь не обязательно перемещать по специальному коврику – достаточно, чтобы это была просто гладкая поверхность.

В настоящее время существует такое количество разновидностей компьютерных мышей, что их даже пытаются классифицировать по типу соединения с компьютером, назначению и исполнению. Так, например, мыши могут быть: проводными, оптическими, беспроводными, ассиметричными, шариковыми, трекболами, эргономичными и т. д. Современная мышь сильно отличается от своей прародительницы и имеет не одну, а иногда более десятка кнопок для выполнения функций управления вводом.

Кроме двух основных устройств ввода, в современной компьютерной технике существует большое количество устройств, позволяющих вводить данные разного типа в компьютер.

- - Указывающие устройства
    - Электронное перо выполнено в форме карандаша, внутри которого нахо¬дится светочувствительная матрица, способная считывать информацию с экрана компьютера.
    - Трекбол. Если в обыкновенной механической мыши шарик катается по ков¬рику, то в случае трекбола шар довольно большого размера находится под рукой пользователя. Прокручивая шар в разных направлениях, пользователь перемещает указатель на экране.
    - Тачпад — прямоугольная область, по которой пользователь может водить пальцем или осуществлять одинарные и двойные нажатия. Перемещения пальца приводят к перемещению указателя на экране, а одинарные и двой¬ные нажатия воспринимаются как одинарный или двойной щелчок мышью. Тачпадами оснащаются, в основном, ноутбуки, но встречаются также клави-атуры для стационарных компьютеров со встроенным тачпадом.
    - Pointing stick — выполнен в виде миниатюрного джойстика с поверхностью, похожей на твердый шершавый ластик. Это устройство располагается в цент¬ре клавиатуры (обычно на ноутбуках) и при надавливании на него переме¬щает указатель по экрану влево, вправо, вверх или вниз.
    - Игровые джойстики могут быть самыми разными, от простейших рукояток, нагибающихся в четырех направлениях, до полных симуляторов кабины автомобиля или самолета.
  - Устройства ввода графических данных
    - Сенсорными экранами мини-устройств оснащены по большей части на¬ладонные компьютеры. Экран выполняет одновременно функции и мыши, и клавиатуры. Функция указывающего устройства выполняется путем прикосновений специальным пером (стилусом) к экрану, при этом ими¬тируется как одинарный, так и двойной щелчок (вместо терминов click и double-click тут применяется термины tap и double-tap). Такой способ ввода информации позволяет обходится без физической клавиатуры, ко¬торая заменяется экранным изображением. Кроме того, дополнительное программное обеспечение позволяет распознавать буквы, нарисованные на экране стилусом от руки.
    - Сенсорными экранами больших размеров оснащаются планшетные компью¬теры, а также профессиональные машины для компьютерного дизайна. Эти экраны предназначены в основном для ввода графического изображения путем рисования на экране стилусом.
    - Сканеры позволяют вводить графическую информацию, считывая ее с бумажного листа.
    - Цифровые фотоаппараты.
  - Устройства ввода звуковых данных
    - Микрофон.
    - Линейный вход получает сигнал с выхода звуковой аппаратуры (магнито¬фонов, проигрывателей, телеприемников и прочих источников звуковых сигналов).
    - Midi-клавиатура.
  - Устройства ввода видеоинформации
    - Цифровые и аналоговые видеокамеры со специальным видео-выходом.
    - Телеприемники.
    - Видеомагнитофоны.
    - Веб-камеры и камеры сотовых телефонов.
  - Устройства ввода радиосигнала подключаются к высокочастотному входу для приема FM радио- и телевещания
  - Сканирующие устройства для ввода символьной, числовой и биометрической информации (чтение штрих-кодов, отпечатков пальцев)
  - Устройства считывания данных от датчиков бытовой, технологической и теле¬метрической аппаратуры

Разнообразие современных устройств, предназначенных для ввода информации в компьютер, очень велико. Выше перечислены не все устройства, поскольку не¬прерывно появляются все новые и новые устройства, совершенствующие взаимо¬действие компьютера и человека. Концепция «умных вещей» и «умных жилищ», появившаяся в конце прошлого века, ныне бурно развивается, и в соответствии с ней возникает все больше и больше каналов, по которым компьютеры могут вос¬принимать данные и взаимодействовать с человеком.

Заключение

В настоящее время развитие любой страны невозможно без информатизации всех сфер деятельности. от скорости и полноты обработки и передачи информации зависят успехи не только в научной, образовательной, экономической деятельности, но и в сфере политики и защиты государственных интересов, в совокупности способствующих устойчивому развитию страны.

Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятель¬ности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины стали интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием ком¬пьютеров, получила мощный импульс в своем развитии.

Можно сказать, что современная массовая вычислительная техника, то есть прежде всего персональные компьютеры, развивается в русле положений, выдвинутых ещё в середине XX века. В то же время конкретная техническая реализация основных блоков компьютера отличается большим разнообразием и удивительной скоростью развития. Многие устройства или технологии за 5-10 лет успевают устареть и выйти из употребления.

Однако уже сейчас очевидно, что, оставаясь в рамках традиционных архитектур, разработчики компьютеров довольно скоро натолкнутся на технологические ограничения. Один из путей преодоления технологического барьера лежит в области нетрадиционных подходов. Исследования, проводимые в этом направлении, направлены на создание совершенно новых архитектур, принципиально отличных от уже ставшей традиционной фон-неймановской архитектуры.

Оценивая перспективы эволюционного и революционного развития вычислительной техники, можно утверждать, что на ближайшее время наибольшего прогресса можно ожидать на пути использования идей параллелизма на всех его уровнях и создания эффективной иерархии запоминающих устройств. однако нельзя исключать и возможность возникновения принципиально новых технических решений.

Список использованной литературы

Орлов С.А., Цилькер Б.Я. Организация ЭВМ и систем: Учебник для вузов. 2-е изд. — СПб.: Питер, 2011. — 688 с.: ил.
Буза М.К. Архитектура компьютеров: учебник. - Минск: Новое знание, 2006. - 559 с. : ил.
Ляхович В.Ф. Основы информатики. Учебник / В.Ф. Ляхович, В.А. Молодцов, Н.Б. Рыжикова. – М.: КНОРУС, 2016. – 348 с.
Таненбаум Э., Остин Т. Архитектура компьютера. 6-е изд. — СПб.: Питер, 2013. — 816 с.: ил.
Кудинов Ю.И., Пащенко Ф.Ф. Основы современной информатики: Учебное пособие. 2-е изд., испр. — СПб.: Издательство «Лань», 2011. — 256 с.: ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература)
Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем. Учебник для вузов. – СПб: Питер, 2006. – 718 с.: ил.
Ващенко Г.В. Информатика: учеб. пособие / Г.В. Ващенко. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. – 204 c.
Колесниченко О.В. Аппаратные средства PC / О.В. Колесниченко, И.В. Шишигин, В.Г. Соломенчук. – 6-е изд., перераб. и доп. – СПб: БХВ-Петербург, 2010. – 800 с.: илл.
Горнец Н.Н. Организация ЭВМ и систем. Учебное пособие для студентов высш.учеб.заведений / Н.Н. Горнец, А.Г. Рощин, В.В. Соломенцев. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 320 с.
Тихонов В.А., Баранов А.В. Организация ЭВМ и систем: Учебник / Под ред. акад. В.К. Левина. – М.: Гелиос АРВ, 2008. – 400 с.: ил.
Макарова Н.В., Волков И.Б. Информатика: Учебник для вузов. – СПб: Питер, 2011. – 576 с.: ил.
Авдеев В.А. Периферийные устройства: интерфейсы, схемотехника, программирование. – М.: ДМК Пресс, 2009. – 848 с.: илл.
Гузенко Е.Н., Сурядный А.С. Персональный компьютер. – 7-е изд., доп. и перераб. – М.: АСТ: Астрель; Владимир: ВКТ, 2011. – 544 с.: илл. – (Учебный курс).