К 2003 году тактовая частота процессоров достигла 3 ГГц.
Существует два типа тактовой частоты ЎЄ внутренняя и внешняя.
Внутренняя тактовая частота ЎЄ это тактовая частота, с которой происходит работа внутри процессора.
Внешняя тактовая частота или частота системной шины ЎЄ это тактовая частота, с которой происходит обмен данными между процессором и оперативной памятью компьютера.
До 1992 года в процессорах внутренняя и внешняя частоты совпадали, а в 1992 году компания Intel представила процессор 80486DX2, в котором внутренняя и внешняя частоты были различны ЎЄ внутренняя частота была в 2 раза больше внешней. Было выпущено два типа таких процессоров с частотами 25/50 МГц и 33/66 МГц, затем Intel выпустила процессор 80486DX4 с утроенной внутренней частотой (33/100 МГц).
С этого времени остальные компании-производители также стали выпускать процессоры с удвоенной внутренней частотой, а компания IBM стала выпускать процессоры с утроенной внутренней частотой (25/75 МГц, 33/100 МГц и 40/120 МГц).
В современных процессорах, например, при тактовой частоте процессора 3 ГГц, частота системной шины 800 МГц.
Разрядность процессора определяется разрядностью его регистров.
Компьютер может оперировать одновременно ограниченным набором единиц информации. Этот набор зависит от разрядности внутренних регистров. Разряд ЎЄ это хранилище единицы информации. За один рабочий такт компьютер может обработать количество информации, которое может поместиться в регистрах. Если регистры могут хранить 8 единиц информации, то они 8-разрядне, и процессор 8-разрядный, если регистры 16-разрядные, то и процессор 16-разрядный и т.д. Чем большая разрядность процессора, тем большее количество информации он может обработать за один такт, а значит, тем быстрее работает процессор.
Процессор Pentium 4 является 32-разрядным.
Объем кэш-памяти 1-го и 2-го уровня также влияет на производительность процессора.
В процессоре Pentium III кэш-память 1-го уровня составляет 16 Кб, кэш-память 2-го уровня 256 Кб.
В процессорах Pentium 4 кэш-память 1-го уровня для данных имеет объем 8 Кб, кэш-память 1-го уровня для команд рассчитан на 12000 инструкций в порядке их исполнения, а объем кэш-памяти 2-го уровня составляет 512 Кб.
Оперативная память
Важной характеристикой компьютера является величина его оперативной памяти.
Оперативную память сокращенно называют ОЗУЎЄ Оперативное Запоминающее Устройство (или по-английски RAM ЎЄ Random Access Memory ЎЄ память с произвольным доступом). Оперативная память служит для того, чтобы хранить всю информацию, с которой работает компьютер. Любая программа, с которой мы собираемся работать, записывается или как говорят "загружается" в оперативную память, и в памяти хранятся все данные и результаты вычислений, которые производятся процессором во время выполнения программы. Объем оперативной памяти влияет на скорость работы компьютера. Если объем памяти невелик, то для хранения промежуточных данных при работе программы, процессор удаляет некоторые, не нужные при данной операции, модули программы из оперативной памяти, затем удаленные модули вновь записываются в память. Все эти операции увеличивают время выполнения программ. Если оперативная память имеет достаточный объем, то никаких лишних операций процессор не производит и компьютер работает быстрее. Для работы с современным программным обеспечением компьютеры должны иметь минимальный объем оперативной памяти 32 Мб.
Информация в оперативной памяти сохраняется, пока включен компьютер.
Кэш-память
Для ускорения операций с памятью компьютера используется быстрая кэш-память. В кэш-память записывается та часть информации оперативной памяти, которая изменяется в данный момент. Процессор прогнозирует последующие шаги при выполнении программы и заранее записывает информацию, которая для них потребуется в кэш-память. Таким образом уменьшается время поиска информации в памяти и увеличивается скорость выполнения программы.
Кэш-память бывает двух видов ЎЄ внешняя и внутренняя.
Внешняя кэш-память служит для ускорения работы с оперативной памятью и реализована отдельными микросхемами.
В настоящее время используется внешняя кэш-память от 1 Мб.
Внутренняя кэш-память служит для ускорения работы с регистрами процессора и находится внутри процессора.
Внутренняя кэш-память впервые появилась в процессорах 80486. В этих процессорах внутренняя кэш-память была 8 Кб, в первых процессорах Pentium внутренняя кэш-память была от 16 Кб.
В настоящее время внутренняя кэш-память имеет два уровня - кэш 1-го уровня и кэш 2-го уровня.
В кэше 1-го уровня хранятся инструкции и данные, в кэше 2-го уровня - только данные. Кэш 2-го уровня имеет больший объем, чем кэш 1-го уровня.
BIOS
BIOS ЎЄ (Base Input-Output System) Базовая система ввода - вывода, проводящая первоначальные операции для включения компьютера.
При включении питания BIOS тестирует состояние компьютера и его элементов и затем передает управление компьютером центральному процессору.
BIOS реализована отдельной микросхемой, расположенной на системной плате.
Порты
Порты - это разъемы на задней панели системного блока компьютера, которые служат для соединения с компьютером периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышка, принтер, сканер, и т.д.
На иллюстрации область расположения портов выделена розовой линией.
Существуют следующие основные типы портов:
Параллельный порт
Последовательный порт
USB
PS/2
AT/MIDI
FireWire
Параллельный порт
Параллельный порт - это скоростной порт, через который сигнал передается в двух напрпавлениях по 8 параллельным линиям.
Параллельный порт был разработан в 1981 году и использовался в первых персональных компьютерах. Тогда он назывался нормальным.
Скорость передачи данных через параллельный порт - от 800 Кбит/сек до 16 Мбит/сек.
На схемах параллельные порты обозначают LP1, LP2 и т.д. (LP - Line Printer).
Через параллельные порты с компьютером соединяются принтеры, стриммеры и другие устройства, требующие высокую скорость передачи данных. Параллельные порты используют также для соединения двух компьютеров между собой.
Последовательный порт
Последовательный порт (Serial port или COM-port: Communications port) - это порт, через который данные передаются только в одном направлении в каждый момент времени.
Данные передаются последовательно сериями сначала в одном, потом в другом направлении.
Через последовательные порты подключаются устройствва, которые не требуют высокой скорости передачи данных - мышки, клавиатуры, модемы.
Скорость передачи данных через последовательный порт - 115 Кбит/сек.
На схемах параллельные порты обозначают COM1, COM2 и т.д.
USB порт
USB (Universal Serial Bus) - универсальный последовательный порт. Это порт, который позволяет подключать практически любые периферийные устройства.
В настоящее время производители периферийных устройств выпускают их в двух вариантах - с обычными для этих устройств портами (разными для разных устройств) и USB. Существуют и мышки, и клавиатуры для USB порта.
Важной особенностью USB портов является то, что они поддерживают технологию Plug and Play, т.е. при подключении устройства не требуется устанавливать драйвер для него, кроме того, порты USB поддерживают возможность "горячего подключения" - подключения при работающем компьютере.
Порт USB был разработан в 1998 году. Тогда он назывался просто USB. После того, как был разработан более скоростной порт, то существующий назвали USB 1.1, а новый - USB 2.
Разработка высокоскоростной технологии и, соответственно, порта USB 2 началась по инициативе компании Intel. В разработках участвовали кроме Intel и другие компании, в том числе Microsoft. Спецификация USB 2 была принята в апреле 2000 года.
Скорость передачи данных через порт USB 1.1 - 12 Мбит/сек. Для мышек и клавиатуры - 1,5 Мбит/сек.
Скорость передачи данных через порт USB 2 - 480 Мбит/сек.
PS/2 порт
Порты PS/2 - это параллельные порты для мышки и клавиатуры.
Порт PS/2 был разработан компанией IBM в 1987 году и первоначально эти порты появились на компьютерах IBM. Эти порты и коннекторы для портов были значительно меньше по сравнению с существующими портами и коннекторами AT/MIDI, поэтому и другие производители стали использовать порты PS/2 в своих компьютерах.
Порты PS/2 бывают 5-контактными и 6-контактными, но для пользователя они идентичны.
AT/MIDI порт
AT/MIDI порт (Musical Instrument Digital Interface - соединение с цифровыми музыкальными инструментами) - это порты через которые первоначально (до PS/2) подключались клавиатуры, а в настоящее время, в основном подключаются музыкальные клавиатуры и синтезаторы.
Порт FireWire
FireWire - долсловно - огненный провод (произносится "файр вайр") - это последовательный порт, поддерживающий скорость передачи данных в 400 Мбит/сек. Этот порт служит для подключения к компьютеру видео устройств, таких как, например, видеомагнитофон, а также других устройств, требующих быстрой передачи большого объема информации, например, внешних жестких дисков.
Порты FireWire поддерживают технологию Plug and Play и "горячего подключения".
Порты FireWire бывают двух типов. В большинстве настольных компьютерах используются 6-контактные порты, а в ноутбуках - 4-контактные.
Лазерные оптические устройства
CD-ROM ЎЄ это система, состоящая из дисковода и компакт-диска. Она служит для ввода информации с компакт-диска в память компьютера.
CD-ROM ЎЄ Compact Disk - Read Only Memory ЎЄ память только для чтения на компакт-диске.
Технология CD-ROM была представлена в 1985 году. Лазерный компакт-диск CD-ROM может вмещать сотни мегабайт информации. Эта информация очень быстро считывается с диска, поэтому на диски записывают объемные программы, например, энциклопедии, красочные игры с большим количеством эффектов, видеофильмы и т.д. Диски CD-ROM записывают на фабрике.
Информация на диск записывается в виде очень маленьких углублений:
Технология считывания информации. Посла того, как диск CD-ROM на лотке вдвигается внутрь дисковода, снизу выдвигается осевой валик, который приподнимает диск над лотком и начинает диск вращать. На лотке есть радиальная прорезь. Снизу через нее на диск направляется лазерный луч. Лазер расположен под углом к поверхности диска и луч, отразившись от поверхности, направляется в светоприемник, который и считывает информацию.
Скорость чтения дисков. Одной из характеристик дисководов является скорость чтения дисков. Стандартной скоростью чтения, принятой за единицу, считается скорость считывания информации обычным CD-плеером с аудио CD. Эта скорость - 150 Кб/сек. Первые дисководы CD-ROM имели такую же скорость, затем скорость стали увеличивать в целое количество раз. Если скорость больше стандартной в 2 раза, то ее обозначают 2х, если в 12 раз - 12х и т.д. В настоящее время скорости чтения дисков CD-ROM свыше 50х.
Виды дисководов. Дисководы CD-ROM бывают внутренними и внешними. Внутренние дисководы вставляются в пазы на передней панели системного блока компьютера так, что видна только передняя панель дисковода. В ноутбуках дисководы CD-ROM располагаются под клавиатурой и могут выдвигаться влево, вправо или вперед. Внешние дисководы выполнены в виде отдельного устройства, которое соединяется с компьютером или ноутбуком через какой-либо порт, чаще всего через порт USB.
Объем диска. Диск CD-ROM может содержать до 640 Мб информации.
Читает диски. Первоначально дисководы CD-ROM могли читать только диски CD-ROM, аудио CD и фото CD, но, с появлением систем CD-R и CD-RW, в дисководы CD-ROM были добавлены функции чтения и этих дисков.
CD-R ЎЄ это - лазерная оптическая система одноразовой записи. Она состоит из дисковода и записываемого компакт-диска.
CD-R - Compact Disk Recordable - компакт диск записываемый.
Технология CD-R была представлена в 1988 году.
Технология записи информации. Запись на диск CD-R производится лазерным лучом, который проникает в специальный внутренний слой диска и путем точечного разогрева определенных точек слоя меняет их отражательную способность.
На диски CD-R можно записывать не только компьютерную информацию, но и обычные аудио записи. Можно, например, скопировать аудио компакт-диск.
Технология считывания информации. Считывание информации производится также как и в системе CD-ROM.
Чтение дисков: CD-ROM, аудио CD, фото CD, CD-R, CD-RW.
Скорость чтения и записи дисков. Скорость записи в дисководах CD-R ниже скорости чтения.
Диски CD-R выглядят также как и диски CD-ROM, отличить их можно только по надписи.
Объемы дисков. Диски CD-R бывают двух объемов 650 Мб (или 74 мин. аудио записей) и 700 Мб (или 80 мин. аудио записей).
Дисководы CD-R также как и дисководы CD-ROM могут быть внутренними и внешними, их устанавливают и в настольные компьютеры, и в ноутбуки. Выглядят они также, как и дисководы CD-ROM.
К 2003 году большинство ведущих производителей компьютерной техники прекратили производство дисководов CD-R, однако, сами диски CD-R продолжают выпускаться, но для их записи используются дисководы CD-RW или DVD-RW.
CD-RW ЎЄ это - оптическая система многоразовой записи. Она состоит из дисковода и перезаписываемого компакт-диска.
CD-RW - Compact Disk ReWritable - компакт диск перезаписываемый.
Технололия записи информации. Запись на диск CD-RW производится лазерным лучом. Луч попадает на специальный слой, который имеет кристаллическую структуру. Под действием лазера структура меняется на аморфную, что изменяет отражающую способность области, на которую попал луч.
У технологии CD-RW есть еще одна интересная возможность. После специального форматирования диска для записи и удаления файлов можно использовать обычный проводник Windows. Правда, после такого форматирования вернуть диск в "нормальное" состояние не удастся.
Технология считывания информации. Считывание информации производится также как и в системе CD-ROM.
Чтение дисков: CD-ROM, аудио CD, фото CD, CD-R, CD-RW.
Скорость чтения и записи дисков. Скорость записи в режиме CD-R ниже скорости чтения. Скорость записи в режиме CD-RW ниже скорости записи в режиме CD-R.
Запись на диски: CD-R, CD-RW.
Объемы дисков. Диски CD-RW бывают двух объемов 650 Мб (или 74 мин. аудио записей) и 700 Мб (или 80 мин. аудио записей).
Дисководы CD-RW бывают внутренними и внешними, их устанавливают не только в настольные компьютеры, но и в ноутбуки.
МО ЎЄ это - магнито-оптическая система многоразовой записи. Она состоит из дисковода и перезаписываемого диска.
МО диски имеют пластиковый корпус с металлической задвижкой.
Технололия записи информации. В магнито-оптических системах запись производится магнитными головками на пластиковую поверхность диска, предварительно сильно разогретую лазерным лучом.
Диски МО бывают двух размеров ЎЄ 3.5" и 5.25".
Объемы дисков. Диски МО 3.5" бывают объемом от 128 Мб до 1,3 Гб. Диски МО 5.25" бывают объемом от 2,3 Гб до 9,1 Гб.
Дисководы MO бывают внутренними и внешними.
DVD - Digital Versatile Disc - цифровой универсальный диск.
В связи с тем, что первые диски DVD применялись для записи только видео, аббривеатура DVD расшифровывалась как Digital Video Disc, но когда стало ясно, что эти диски можно использовать для записи и компьютерной информации, то расшифровку изменили.
Первые диски DVD появились в 1996 году. Технологию DVD начали разрабатывать компании Sony и Philips в 1994 году как технологию с высокой плотностью записи. Так как компания Sony является создателем технологии CD, то технология DVD явилась развитием технологии CD.
|
