Урок 3
Устройства ввода и вывода
§ 1.2. Устройство компьютера
Содержание урока
1.2.1. Процессор и системная плата
1.2.2. Устройства ввода информации
1.2.3. Устройства вывода информации
1.2.6. Типы персональных компьютеров
Лабораторная работа № 2-2 «Проектируем рабочее место с компьютером: периферийное оборудование»
1.2.1. Процессор и системная плата
Современный персональный компьютер может быть настольным, портативным (ноутбуки (англ. notebook), нетбуки (англ. netbook), планшетные компьютеры (например, iPad)) или мобильным (карманные ПК — КПК, коммуникаторы, смартфоны), при этом его устройство может быть отображено с помощью одной и той же функциональной схемы (см. рис. 1.1).
Процессор. Производительность процессора является его интегральной характеристикой и характеризует скорость выполнения программ. Производительность процессора прямо пропорциональна разрядности процессора, его частоте, а также зависит от его архитектуры.
Разрядность процессора определяется количеством двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает одновременно. С момента появления первого процессора i4004 (с 1971 года) разрядность процессоров увеличилась в 16 раз (с 4 до 64 битов).
Частота процессора равна количеству тактов обработки данных, которые процессор производит за 1 секунду, и измеряется в мегагерцах (МГц). С момента появления первого процессора частота процессоров увеличилась с 0,1 до 3700 МГц. Однако повышение производительности процессоров за счет увеличения частоты имеет свой предел из-за увеличения тепловыделения и необходимости использования всё более эффективных охлаждающих вентиляторов.
В настоящее время производительность процессоров повышается в основном путем совершенствования архитектуры процессора.
Во-первых, в структуру процессора вводится кэш-память, которая позволяет ускорить выборку команд и данных и тем самым уменьшить время выполнения одной команды.
Во-вторых, вместо одного ядра процессора используются два ядра или шесть ядер, которые параллельно выполняют вычисления.
Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС), которая содержит сотни миллионов микропереключателей и представляет собой маленькую полупроводниковую пластину площадью в несколько квадратных сантиметров, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов) (рис. 1.2, 1.3).
Процессор устанавливается в специальный разъем на системной плате. Для различных типов процессоров требуются различные типы разъемов.
Рис. 1.2. Процессор Intel 8086 (1978 г.)
Рис. 1.3. Процессор Intel Core i7 (2011 г.)
Системная плата (рис. 1.4). Системная плата является основным аппаратным устройством компьютера. На системной плате реализована магистраль обмена информацией и управляющими сигналами, имеются разъемы для установки процессора и модулей оперативной памяти, а также разъемы для подключения внешних устройств (принтеров, сканеров, модемов и др.).
Рис. 1.4. Системная плата
Контрольные вопросы
1. Какие характеристики процессора влияют на его производительность?
2. Какие разъемы имеются на системной плате?
Cкачать материалы урока
