Какие скорости имеют современные компьютеры кратко

Обновлено: 14.05.2024

Сегодня компьютеры становятся все более необходимыми для каждого человека, но что необходимо знать для того, чтобы выбрать именно тот, который вам нужен.

Виды компьютеров, их краткие характеристики

Компьютеры бывают разных видов, в зависимости от их размера и возможностей.

Перед любым человеком, решившим купить компьютер, встает вопрос: а какой компьютер мне нужен — простой или помощнее, большой или компактный?

Виды компьютеров

Сейчас уже никого не удивишь тем, что компьютеры интегрируются в машины, холодильники, но они всего лишь выполняют поставленные разработчиками задачи.

Персональный компьютер

На сегодняшний день самый популярный тип компьютеров — персональный. Он обладает большими возможностями, если на него установить дополнительное программное обеспечение или подключить соответствующее устройство, он сможет выполнять все необходимые функции.

Он состоит из системного блока, монитора, также его основными атрибутами являются клавиатура и мышь, можно подключить принтер, копир, сканер, колонки, веб-камеру.

Такой компьютер используется для разных целей — общения с друзьями в социальных сетях, для игр, просмотра фильмов, прослушивания музыки, для заработка в интернете.

Единственный его недостаток заключается в том, что он настольный для его установки требуется рабочий стол.

Моноблок

То же самое, что и стационарный компьютер, только его содержимое находится сзади монитора, в корпусе. Главное его отличие — меньшая производительность. А недостаток — проблематично заменить комплектующие.

Ноутбук

Его производительность меньше, чем у ПК. Использовать можно для всего того же, что и персональный компьютер. Стоит он при одинаковых характеристиках производительности с ПК дороже.

Но он удобен в эксплуатации: его можно взять с собой в дорогу, ходить с ним по квартире, мобильный интернет работает быстро.

Работать может от сети и от батареек, до пяти часов — все зависит от размера экрана, настроек, программ, от вида деятельности. Допустим, если вы пишите тексты, он проработает дольше, чем если бы вы смотрели фильм или играли в игры.

Основной недостаток — проблемы в ремонте, замене и обновлении комплектующих. Еще одна проблема — перегрев, ноутбук быстро забивается пылью, а открыть и почистить его может не каждый.

Ультрабук

Его отличие от ноутбука заключается в том, что его корпус значительно тоньше, но поэтому и производительность меньше, и стоит он гораздо дороже.

Нетбук

То же самое, что и ноутбук, только меньшего размера, легче, проще и дешевле, не имеет дисковода.

Его основное направление — работа с текстовой документацией или интернет. Хороший вариант для студентов. Если на нем только конспектировать лекции, то он на одной подзарядке проработает больше, чем ноутбук.

Планшет

По производительности его можно сравнить с нетбуком. Его основное отличие — наличие сенсорного экрана, как правило, корпус прямоугольный монолит, без клавиатуры.

Используется для просмотра сайтов, фотографий, картинок, видеороликов, чтения разной информации.

Размером он с книгу, работает от сети и батареек.

Неттоп

Более доступный по цене вариант стационарного ПК. Имеет небольшой корпус, который является заменой большого системного блока. Его можно поставить на стол или повесить на стену сзади монитора, что получится что-то вроде моноблока.

Его производительность примерно одинаковая с нетбуком. Применять можно для работы с файлами, интернета, просматривать фильмы, играть в игры.

Карманные компьютеры

Разновидностей много, но основное их отличие — размер и вес, как правило, они помещаются в кармане.

Их основная задача — ознакомиться с почтой, полазить по интернету. Они позволяют слушать музыку, писать тексты, играть в игры.

По большей части они имеют выдвижную или откидывающуюся клавиатуру, иногда имеют функции телефона. Своими функциональными возможностями они похожи на компьютер — также установлена мобильная версия Windows, имеется процессор, оперативная память.

Их основной недостаток — невысокая мощность.

Посмотрим видео на тему Виды компьютеров, их краткие характеристики

Виды компьютеров. Какие бывают компьютера

Виды компьютеров

Современные компьютеры. Обзор

Виды современных компьютеров

Заключение

В этой статье мы рассмотрели тему Виды компьютеров, их краткие характеристики, как выбрать тот компьютер, который вам нужен.

Надеюсь, статья оказалась полезной. Если возникли вопросы, можете задать их через форму комментариев под этой статьей.

Также буду признательна, если поделитесь статьей со своими друзьями в социальных сетях.

Сегодня понятие компьютер значительно сузилось, так как многие устройства устарели и больше не используются в работе, уменьшив тем самым существующую номенклатуру этих устройств.

Быстродействие компьютеров

На практике, скорость сильно зависит от многих дополнительных условий: типа задачи, которая выполняется на компьютере, частого обмена данными между составляющими системы и т. п. Поэтому в качестве этого параметра принимают пиковую скорость вычислений – некое гипотетическое число, которое характеризует максимально возможную скорость выполнения операций.

Например, к суперкомпьютерам относят устройства, способные выполнять вычисления со скорость более 10 терафлопсов (это десять триллионов флопсов). Для сравнения, средний бытовой, персональный компьютер работает со скоростью приблизительно 0.1 терафлопса.

Виды современных компьютеров

Как уже было отмечено выше, в зависимости от своей конструкции, технических параметров, применения, все компьютеры можно условно разделить на несколько типов:

Электронно-вычислительные машины (ЭВМ)

По сути, это устройство представляет собой совокупность целого комплекса средств, где все составляющие его элементы выполнены при помощи электронных элементов. Основным назначением такого устройства является выполнение различных расчётов и решение задач вычислительного или информационного плана.

На сегодняшний день этот термин используется для обозначения конкретной аппаратной реализации устройства и как правовой термин в юридических документах. Кроме этого, это понятие применяют, как для обозначений компьютерной техники, выпускавшейся в 1950–1990 годах, так и для современных больших электронно-вычислительных устройств, чтобы отграничить их от компьютеров персонального типа.

Персональный компьютер

Недорогое, универсальное, достаточно компактное устройство, предназначенное для работы на нём одиночного пользователя дома или в офисе и выполнения различных, индивидуальных задач – вычислений, набора текстов, просмотра видео, прослушивания музыки и прочее. Именно благодаря такой универсальности и ценовой доступности, персональные компьютеры и получили такое широкое распространение.

Наибольшую известность получили компьютеры фирмы Apple и так называемые IBM-совместимые устройства, которые на сегодняшний день занимают львиную долю всего рынка ПК. Широкую популярность IBM обеспечила более низкая цена при почти равных возможностях.

Все персональные компьютеры, в свою очередь, можно разделить на несколько типов:

Настольные ПК.

Выполняются они в виде системных блоков с отдельным монитором и выносной клавиатурой. Основным достоинством таких устройств является возможность их лёгкой модернизации, а так же, как правило, более высокая производительность в своём классе.

Ноутбуки и нетбуки.

Это персональные компьютеры, выполненные в виде переносных (мобильных) устройств, имеют небольшие размеры и вес (1–3 кг.). Такой ПК можно легко взять с собой куда угодно. Благодаря наличию аккумулятора, они дают возможность полноценно работать на них без наличия электрической сети в течение нескольких часов. Такой компьютер будет особенно полезен людям, у которых работа связана с большим количеством командировок и перемещений, а информацию при этом нужно иметь с собой.

Нетбук отличается от ноутбука меньшими размерами и производительностью, но в то же время за счёт этого он более экономичен в энергопотреблении, что даёт возможность более длительной работы от аккумуляторной батареи.

Планшетные ПК (КПК – карманные ПК) и смартфоны.

Следует заметить, что производительность у последних моделей зачастую ничем не хуже настольных ПК. Главной отличительной чертой смартфонов является их размер (они спокойно умещаются в кармане или сумке) и наличие возможности совершать звонки в сети мобильных операторов, заменяя тем самым стандартный мобильный телефон.

Сервер

К таким задачам обычно относят хранение общих баз данных с возможностью одновременного доступа к ним, сервер печати, когда несколько пользователей могут печать на одном принтере, и. др. По своей функциональной особенности серверы бывают:

Выделенные. В этом случае он выполняет только возложенные на него задачи;
Не выделенные. Одновременно с выполнением требуемых задач, на таком компьютере параллельно работает ещё и пользователь.

Мэйнфрейм

Любой компонент такой вычислительной машины может быть заменён без её остановки, что позволяет проводить ремонт и техническое обслуживание без перерыва в работе.

Применяются такие устройства на крупных предприятиях, где требуется организация бесперебойной работы с вводом-выводом и обработкой больших данных (например, продажа билетов, обслуживание платёжных терминалов и т. п.), в банковских системах, в системах управления большим количеством разнообразных нагрузок.

Главное достоинство мэйнфреймов – высокая степень надёжности и вычислительной мощности при адекватной цене.

Суперкомпьютеры

Этот класс компьютеров представляет собой очень мощные устройства, с производительностью от 60–80 мегафлопс и выше, предназначенные для выполнения специфических задач и расчётов, моделирования процессов в разных областях науки и техники, проведения биржевых операций. То есть везде, где требуется огромная вычислительная мощность.

Конструктивно такие компьютеры содержат в своём составе несколько тысяч процессоров, с возможностью проведения параллельных расчётов. Обеспечивается такая возможность ещё и специальным программным обеспечением.

Первое место среди суперкомпьютеров в мире (июнь 2016 года) занимает модель Sunway TaihuLight (Китай). Её максимальная производительность работы достигает около 93 Петафлопс. В своём составе она имеет более 40960 процессоров, а объём её ОЗУ достигает больше чем 1,31 Петабайт.
См. Интересные компьютерные факты.

Время для компьютеров течет не так, как для людей. То, что человеческим мозгом воспринимается как мгновение, для компьютеров растягивается на долгие эпохи. Данная статья — это метафора, в попытке осознать этот простой и в общем-то очевидный факт.

Инфляция временных единиц

Для большинства программистов прикладного уровня время, которым измеряется производительность программ, останавливается на масштабе миллисекунд: ну какая разница, будет ли элемент в браузере рендериться 50 или 200 микросекунд, если это всё равно ничтожно малое значение? Какая разница, выполняется ли запрос в базу данных за 200 или за 500 микросекунд, если сетевые издержки на порядок больше? Безусловно, есть области программирования, где приходится спуститься на уровень наносекунд и единичных тактов, но в большей своей части программисты не думают такими временными понятиями. Я предлагаю подумать.

Компьютерная секунда

Я предлагаю подумать, как выглядела бы работа современного компьютера, если бы каждому такту процессора соответствовала одна секунда в субъективном мироощущении каких-нибудь существ, которые, как мы знаем, и управляют всей техникой ("гарантийные человечки" или, на современный лад, "фиксики"). Для таких человечков частота процессора будет равно ровно 1 Hz.

Я пишу эту статью на ноутбуке с восьмиядерным процессором базовой частотой в 2.4 GHz, то есть один такт раз в ~0,4 наносекунды (округление очень грубое). Это значение и будет нашей "компьютерной секундой".

Что же происходит за время, равное такой секунде?

Восемь ядер процессора успевают выполнить несколько элементарных операций вроде сложения чисел.

Свет проходит около 12 сантиметров (в вакууме).

За пять секунд процессор может получить данные из кэша первого уровня.

Компьютерная минута

Этот промежуток времени интереснее. За минуту может произойти многое. По человеческим меркам эта минута равна примерно 24 наносекундам.

Что же может произойти за компьютерную минуту?

Электрический сигнал пройдет всю длину кабеля от компьютера до монитора.

За две минуты произойдет обращение к данным в оперативной памяти.

За несколько минут JVM сможет сделать объект String из маленького массива байтов.

Компьютерный час

На этом этапе мы переходим от человеческих наносекунд к микросекундам: компьютерный час равен 1.44 мкс.

Может выполниться пузырьковая сортировка небольшого массива, когда-то написанная мной в образовательных целях. (вдумайтесь: если процессор каждую секунду делает по простому действию, то для сортировки маленького массива ему понадобятся часы!)

За десяток-другой часов процессор может запросить и получить данные у достаточно производительного SSD.

Компьютерный год

Предлагаю перескочить через сутки и месяцы и сразу перейти к годам (~12мс), за год может произойти очень много разных событий:

Запрос, обрабатываемый базой данных несколько месяцев, можно считать быстрым.

Примерно раз в компьютерный год должно меняться изображение на мониторе, чтобы соответствовать частоте 60 Hz.

Около трех лет уходит на выполнение пинга 8.8.8.8 (три года, Карл! человек за это время может пешком дойти до сервера и вернуться!)

Десяток лет может пройти от нажатия на клавиатуру до появления символа на экране монитора.

Компьютерное столетие

Именно на таком уровне (человеческие секунды) мы общаемся с компьютером. Например, главная страница Хабра будет загружаться около пяти столетий. Вдумайтесь! Полтысячи лет! Если во времена Шекспира начать, секунда за секундой, работать над загрузкой страницы, работа всё ещё может быть не закончена в XXI веке!

Надеюсь, что данный мысленный эксперимент вам показался настолько же захватывающим и невероятным, как и мне. Многие вещи становятся более понятными и осязаемыми, если перевести их в компьютерные секунды. Например, читая "Операционные системы" Танненбаума, я недоумевал, как компьютер может вообще успевать что-то делать, если переключение в/из ядра ОС — такая сложная операция? Но если перевести это в "компьютерное" время, то это всего-то час труда раз в пару месяцев.

По производительности компьютеры можно условно разбить на три класса: суперкомпьютеры; мэйнфреймы; микрокомпьютеры.

Суперкомпьютеры – компьютеры с производительностью свыше 100 млн. операций в секунду. Применяются для решения таких задач, как моделирование физических процессов, гидрометеорология, космические исследования и других задач, которые требуют огромных объемов вычислений. Выполняются обычно по многопроцессорной архитектуре, имеют большой набор внешних устройств, и, как правило, выпускаются небольшими партиями для конкретной задачи или конкретного заказчика. Обычно важность решаемой задачи такова, что основным параметром суперкомпьютера является его высокая производительность, а такие параметры, как стоимость, размеры или вес, не являются определяющими.

Мэйнфреймы – компьютеры с производительностью от 10 до 100 млн. операций в секунду. Они используются для решения таких задач, как хранение, поиск и обработка больших массивов данных, построение трехмерной анимационной графики, создание рекламных роликов, выполняют роль узлов глобальной сети, используемой торговыми или компьютерными фирмами с большим потоком запросов. Выполняются по многопроцессорной архитектуре с общей шиной и небольшим числом мощных процессоров. Конструктивно выполняются в виде одной стойки или в настольном варианте. Стоимость мэйнфреймов колеблется от тридцати до трехсот тысяч долларов.

Микрокомпьютеры – компактные компьютеры универсального назначения, в том числе и для бытовых целей, имеющие производительность до 10 млн. операций в секунду. Микрокомпьютеры, или персональные компьютеры, можно классифицировать по конструктивным особенностям: стационарные (настольные) и переносные. Переносные компьютеры, в свою очередь, можно разделить на портативные (laptop), блокноты (notebook) и карманные (Palmtop). Портативные компьютеры по размеру близки к обычному портфелю, они, в настоящее время, уступают место более компактным. Блокноты по размеру близки к книге крупного формата и имеют массу около 3 кг . Такие компьютеры имеют встроенные аккумуляторы, позволяющие работать без сетевого напряжения. В настоящее время имеются полноцветные жидкокристаллические мониторы, не уступающие по качеству мониторам стационарных компьютеров. Карманные компьютеры в настоящее время являются самыми маленькими персональными компьютерами. Они не имеют внешней памяти на магнитных дисках, она заменена на энергонезависимую электронную память. Эта память может перезаписываться при помощи линии связи с настольным компьютером. Карманный компьютер можно использовать как словарь-переводчик или записную книгу.

Функциональная организация персонального компьютера

Центральный процессор

Центральный nроцессор (ЦП) – функционально-законченное программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное на одной или нескольких СБИС. В современных персональных компьютерах разных фирм применяются процессоры двух основных архитектур:

Весь ряд процессоров фирмы Intel, устанавливаемых в персональные компьютеры IВM, имеют архитектуру CISC, а процессоры Motorola, используемые фирмой Apple для своих персональных компьютеров, имеют архитектуру RISC. Обе архитектуры имеют свои преимущества и недостатки. Так СISС-процессоры имеют обширный набор команд (до 400), из которых программист может выбрать команду, наиболее подходящую ему в данном случае. Недостатком этой архитектуры является то, что большой набор команд усложняет внутреннее устройство управления процессором, увеличивает время исполнения команды на микропрограммном уровне. Команды имеют различную длину и время исполнения.

RISС-архитектура имеет ограниченный набор команд, и каждая команда выполняется за один такт работы процессора. Небольшое число команд упрощает устройство управления процессора. К недостаткам RISС-архитектуры можно отнести то, что если требуемой команды в наборе нет, программист вынужден реализовать ее с помощью нескольких команд из имеющегося набора, увеличивая размер программного кода.

Упрощенная схема процессора, отражающая основные особенности архитектуры микроуровня, приведена на рис. 1. Наиболее сложным функциональным устройством процессора является устройство управления выполнением команд. Оно содержит:

буфер команд, который хранит одну или несколько очередных команд программы; читает следующие команды из запоминающего устройства, пока выполняется очередная команда, уменьшая время ее выборки из памяти;

дешифратор команд расшифровывает код операции очередной команды и преобразует его в адрес начала микропрограммы, которая реализует исполнение команды;

управление выборкой очередной микрокоманды представляет собой небольшой процессор, работающий по принципу фон Неймана, имеет свой счетчик микрокоманд, который автоматически выбирает очередную микрокоманду из ПЗУ микрокоманд;

постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) микрокоманд – это запоминающее устройство, в которое информация записывается однократно и затем может только считываться; отличительной особенностью ПЗУ является то, что записанная в него информация сохраняется сколь угодно долго и не требует постоянного питающего напряжения.

Выборка очередной микрокоманды осуществляется через определенный интервал времени, который, в свою очередь, зависит от времени выполнения предыдущей микрокоманды. Частота, с которой осуществляется выборка микрокоманд, называется тактовой частотой процессора. Тактовая частота является важной характеристикой процессора, так как определяет скорость выполнения процессором команд, и, в конечном итоге, быстродействие процессора.

Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации. Функционально АЛУ состоит из нескольких специальных регистров, полноразрядного сумматора и схем местного управления.

Регистры общего назначения (РОН) используются для временного хранения операндов исполняемой команды и результатов вычислений, а также хранят адреса ячеек памяти или портов ввода-вывода для команд, обращающихся к памяти и внешним устройствам. Необходимо отметить, что если операнды команды хранятся в РОН, то время выполнения команды значительно сокращается. Одна из причин, почему программисты иногда обращаются к программированию на языке машинных команд, это наиболее полное использование РОН для получения максимального быстродействия при выполнении программ, критичных по времени.

Рассмотрим кратко характеристики процессоров, используемых в современных ПК типа IВM РС. Процессоры для этих ПК выпускают многие фирмы, но законодателем моды здесь является фирма Intel. Ее последней разработкой является процессор Pentium 4, выпуск которых начат в конце 2001 г . К основным особенностям архитектуры Pentium 4 можно отнести следующие:

имеется специальный внутренний кэш, размером 256 Кбайт, который работает на тактовой частоте процессора, и имеет собственную шину связи с процессором, обеспечивающую скорость обмена 48 Гбайт/С;

внутренняя микроархитектура процессора базируется на двух параллельно работающих конвейерах команд (суперскалярная архитектура), которые исполняют сразу несколько команд в разных фазах обработки (чтение, дешифрация, загрузка операндов, исполнение), конвейеры заканчиваются двумя АЛУ, работающими на удвоенной частоте процессора для коротких арифметических и логических команд, и АЛУ для выполнения медленных команд;

Фирма AMD (Advanced Micro Devices) выпускает процессоры, совместимые по системе команд с Intel Pentium 4 - Athlon (К7). Этот процессор выполнен по суперскалярной архитектуре с тремя конвейерами команд, работающими параллельно и способными обрабатывать до девяти инструкций за один цикл работы процессора. Тестирование процессора К7 и его сравнение с Pentium 4 показывает, что К7 не уступает ему и даже превосходит его в некоторых случаях. Стоимость процессора Athlon на 20-30 % дешевле процессора Intel . Процессор К7 требует для своей работы собственной общей шины, стандарт которой отличается от стандарта шины РСI, которая является основной для процессора Pentium 4. Поэтому замена одного типа процессора другим требует и замены системной платы, на которой расположен набор микросхем основных функциональных устройств ПК.

Оперативное запоминающее устройство

Другим важным функциональным узлом компьютера является запоминающее устройство, или память. Память, в которой хранятся исполняемые программы и данные, называется оперативным запоминающим устройством (ОЗУ), или RAМ ( Random Access Memorу) – памятью со свободным доступом. ОЗУ позволяет записывать и считывать информацию из ячейки, обращаясь к ней по ее номеру или адресу. Ячейка памяти имеет стандартное число двоичных разрядов. В настоящее время стандартный размер ячейки ОЗУ равняется одному байту. Информация в ОЗУ сохраняется все время, пока на схемы памяти подается питание, т.е. она является энергозависимой.

Существует два вида ОЗУ, отличающиеся техническими характеристиками: динамическое ОЗУ, или DRAM ( Dynamic RAM), и статическое ОЗУ, или SRAM ( Static RAM). Разряд динамического ОЗУ построен на одном транзисторе и конденсаторе, наличие или отсутствие заряда на котором определяет значение, записанное в данном бите. При записи или чтении информации из такой ячейки требуется время для накопления (стекания) заряда на конденсаторе. Поэтому быстродействие динамического ОЗУ на порядок ниже, чем у статического ОЗУ, разряд которого представляет собой триггер на четырех или шести транзисторах. Однако из-за большего числа элементов на один разряд в одну СБИС статического ОЗУ помешается гораздо меньше элементов, чем у динамического ОЗУ. Например, современные СБИС динамических ОЗУ способны хранить 256-1024 Мбайт информации, а схемы статических ОЗУ только 256-512 Кбайт. Кроме этого статические ОЗУ более энергоемки и значительно дороже. Обычно, в качестве оперативной или видеопамяти используется динамическое ОЗУ. Статическое ОЗУ используется в качестве небольшой буферной сверхбыстродействующей памяти. В кэш-память из динамической памяти заносятся команды и данные, которые процессор будет выполнять в данный момент.

Скорость работы ОЗУ ниже, чем быстродействие процессора, поэтому применяются различные методы для повышения ее производительности. Одним из способов увеличения быстродействия динамического ОЗУ является размещение в одном корпусе микросхемы СБИС нескольких модулей памяти с чередованием адресов. Байт с нулевым адресом находится в первом модуле, байт с первым адресом во втором модуле, байт со вторым адресом в первом модуле и т.д. Поскольку обращение к памяти состоит из нескольких этапов: установка адреса, выбор ячейки, чтение, восстановление, то эти этапы можно совместить во времени для разных модулей. Другим способом увеличения быстродействия является чтение из памяти содержимого ячейки с заданным адресом и нескольких ячеек, расположенных рядом. Они сохраняются в специальных регистрах - защелках. Если следующий адрес указывает на одну из уже считанных ячеек, то ее содержимое читается из защелки.

Несмотря на разработку новых типов схем динамических ОЗУ, снижающую .время обращения к ним, это время все еще остается значительным и сдерживает дальнейшее увеличение производительности процессора. Для уменьшения влияния времени обращения процессора к ОЗУ и увеличения производительности компьютера дополнительно устанавливается сверхбыстродействующая буферная память, выполненная на микросхемах статической памяти. Эта память называется кэш-памятью (от англ. Cache – запас). Время обращения к данным в кэш-памяти на порядок ниже, чем у ОЗУ, и сравнимо со скоростью работы самого· процессора.

Запись в кэш-память осуществляется параллельно с запросом процессора к ОЗУ. Данные, выбираемые процессором, одновременно копируются и в кэш-память. Если процессор повторно обратится к тем же данным, то они будут считаны уже из кэш-памяти. Такая же операция происходит и при записи процессором данных в память. Они записываются в кэш-память, а затем в интервалы, когда шина свободна, переписываются в ОЗУ. Современные процессоры имеют встроенную кэш-память, которая находится внутри процессора, кроме этого есть кэш-память и на системной плате. Чтобы их различать, кэш-память делится на уровни. На кристалле самого процессора находится кэш-память первого уровня, она имеет объем порядка 16-128 Кбайт и самую высокую скорость обмена данными. В корпусе процессора, но на отдельном кристалле находится кэш-память второго уровня, которая имеет объем порядка 256 Кбайт - 2 Мбайта. И, наконец, кэш-память третьего уровня расположена на системной плате, ее объем может составлять 16-1000 Мбайт.

Управление записью и считыванием данных в кэш-память выполняется автоматически. Когда кэш-память полностью заполняется, то для записи последующих данных устройство управления кэш- памяти по специальному алгоритму автоматически удаляет те данные, которые реже всего использовались процессором на текущий момент. использование процессором кэш-памяти увеличивает производительность процессора, особенно в тех случаях, когда происходит последовательное преобразование относительно небольшого числа данных, которые постоянно во время преобразования хранятся в кэш-памяти.

В одном адресном пространстве с ОЗУ находится специальная память, предназначенная для постоянного хранения таких программ, как тестирование и начальная загрузка компьютера, управление внешними устройствами. Она является энергонезависимой, т. е. сохраняет записанную информацию при отсутствии напряжения питания. Такая память называется постоянным запоминающим устройством (ПЗУ) или ROM ( Read Only Memory ). Постоянные запоминающие устройства можно разделить по способу записи в них информации на следующие категории:

ПЗУ, программируемые однократно. Программируются при изготовлении и не позволяют изменять записанную в них информацию.

Перепрограммируемые ПЗУ (ППЗУ). Позволяют перепрограммировать их многократно. Стирание хранящейся в ППЗУ информации осуществляется или засветкой полупроводникового кристалла ультрафиолетовым излучением, или электрическим сигналом повышенной мощности, для этого в корпусе микросхемы предусматривается специальное окно, закрытое кварцевым стеклом.

Внутренние шины передачи информации

Общая шина, наряду с центральным процессором и запоминающим устройством, во многом определяет производительность работы компьютера, так как обеспечивает обмен информацией между функциональными узлами. Общая шина делится на три отдельные шины по типу передаваемой информации: шина адреса, шина данных, шина управления. Каждая шина характеризуется шириной – числом параллельных проводников для передачи информации. Другим важным параметром шины является тактовая частота шины – это частота, на которой работает контроллер шины при формировании циклов передачи информации.

Шина адреса предназначена для передачи адреса ячейки памяти или порта ввода-вывода. Ширина шины адреса определяет максимальное количество ячеек, которое она может напрямую адресовать. Если ширина шины адреса равна n, то количество адресуемой памяти равно

Быстродействие компьютеров

Основные виды современных компьютеров

Электронно-вычислительные машины (ЭВМ)

Персональный компьютер

Все персональные компьютеры, в свою очередь, можно разделить на несколько типов:

Сервер

Это устройство является специализированным компьютером, который выделяется из группы персональных компьютеров (и не сильно отличается от него по своему составу оборудования) для выполнения специфических задач. К таким задачам обычно относят хранение общих баз данных с возможностью одновременного доступа к ним, сервер печати, когда несколько пользователей могут печать на одном принтере, и. др. По своей функциональной особенности серверы бывают:

1.Выделенные. В этом случае он выполняет только возложенные на него задачи.

2.Не выделенные. Одновременно с выполнением требуемых задач, на таком компьютере параллельно работает ещё и пользователь.

Мэйнфрейм

Представляет собой большую вычислительную машину, обладающую высокой надёжностью и отказоустойчивостью. По своим техническим параметрам он во много раз превосходит выделенный сервер. Любой компонент такой вычислительной машины может быть заменён без её остановки, что позволяет проводить ремонт и техническое обслуживание без перерыва в работе.

Суперкомпьютеры

Читайте также: