Современный компьютер. Основные компоненты

1980-е и 1990-е стали революционной эрой в сфере компьютерных технологий. Быстродействие и мощность резко возросли, а размер и цена уменьшишь. Компьютеры появились в офисах, дамах и шкалах. Мощные базы данных позволили хранить и обрабатывать огромные массивы информации, а сетевые технологии соединили компьютеры по всему мир).

Закон Мура в действии. Скорость работы микропроцессора. его тактовая частота, измеряется в мегагерцах

Вычислительная мощь. Микропроцессор - мозг компьютера, это микросхема, которая с высокой скоростью обрабатывает данные в соответствии с инструкциями программы. Закон Мура предсказывает удвоение мощности микропроцессоров каждые два года. Так, микропроцессор «Intel Pentium 4», появившийся в 2000, более чем в 23 раза быстрее первого процессора «Pentium», выпущенного в 1993.

Графическая революция. В начале компьютерной эры единственным способом заставить компьютер выполнять какие-либо действия было напечатать инструкцию в машинном коде или нажать на «функциональную» клавишу. Программисты заучивали код подобно иностранному языку. Графический интерфейс пользователя коренным образом изменил ситуацию. В основе ГИП лежала идея использования визуальных отображений команд (или «иконок»), что было более удобно для большинства пользователей.

«Apple» первая реализовала истинный потенциал ГИП в компьютере «Macintosh» (1984). Имитация экрана как рабочего стола, предметами на котором можно управлять системой буксировки «drag and drop» («перетащи и оставь»), оказалась чрезвычайно популярной, и в следующем году «Microsoft» выпустила подобную операционную систему для IBM-совместимых компьютеров под названием Windows.

Маленький Мак. Первой попыткой фирмы «Apple» создать персональный компьютер с ГИП была «Lisa», показанная в 1983. Это была медленная и дорогая машина, не имевшая коммерческого успеха. Но более дешевый «Macintosh» (слева), выпущенный в следующем году, имел потрясающий успех, так что «Microsoft» вынуждена была броситься в погоню со своей операционной системой Windows

Билл Гейтс (р. 1955) начал программировать в 13 лет, а в 32 стал самым богатым человеком в мире. В школьные годы он со своим другом Полем Алленом взломал систему безопасности на компьютере местной фирмы, которая затем попросила их поискать другие уязвимые места. В Гарварде Гейтс разработал версию языка Бейсик для компьютера «Altair», а затем вместе с Алленом основал фирму «Micro-soft» (дефис потом исчез).

Его крупной удачей был контракт с фирмой IBM на поставку операционной системы для персональных компьютеров. «Microsoft» добилась впечатляющих успехов, став доминирующей на рынке операционных систем, что вызвало обвинения в монополизме.

Что такое программное обеспечение. Инструкции или программы, которые сообщают компьютеру, что он должен делать, называют программным обеспечением. Такие инструкции создаются в виде кодов с использованием языков программирования, например Бейсик, Си или Паскаль. Код большинства современных программ скрыт от пользователя, которому не требуются специальные навыки, чтобы работать с программой. Графический интерфейс позволяет запускать команды, нажимая иконки, кнопки или выбирая нужный пункт в меню Существует четыре основных типа программного обеспечения:

- Операционная система (ОС). Она управляет компьютером, выполняя рутинные операции, такие, как получение и анализ сигналов от клавиатуры, вывод информации на экран, хранение данных. ОС работает все время, пока включен компьютер.

- Приложения. Программы, созданные для выполнения специфических задач. К ним относятся программы обработки текстов; управления базами данных (например, для хранения данных); настольные издательские системы и электронные таблицы для финансовых расчетов.

- Программы внешних устройств (драйверы). Сканеры, цифровые фотоаппараты и видеокамеры, принтеры и другие устройства требуют специальных программ.

- Утилиты. Задачи обслуживания компьютера, такие, как проверка файлов на наличие вирусов, исправление повреждений на жестком диске, решаются программами, называемыми утилитами.

Основные компоненты компьютера. Большинство компонентов компьютера относится к одной из двух категорий: компоненты памяти, или хранения данных, и операционные компоненты, которые обрабатывают данные.

1. Контроллеры. Микросхемы, управляющие функционированием графической системы или жестких дисков.
2. Дисководы гибких CD или DVD-дисков. Различные типы устройств хранения информации, которые используют сменные диски, имеют емкость от 1,4 мегабайта до нескольких тысяч мегабайт.
3. Жесткий диск. Основное хранилище данных и программ. Чтение и запись на диск происходят при его вращении с помощью маленьких магнитных головок, похожих на магнитофонные.

4. Системная плата. Связывает проводниками основные компоненты, в нее устанавливают процессор, память и др.
5. ОЗУ. Микросхемы, в которых хранятся данные и исполняемый программный код. Теряются при выключении питания.
6. Разъемы расширения. Гнезда на системной плате, куда устанавливают карты расширения (например. видео или звуковые).

7. BIOS. Микросхема, в которой хранятся базовые данные об аппаратной конфигурации. даже когда компьютер выключен, что позволяет "Запустить” компьютер при включении.
8. Центральный процессор, или микропроцессор. Микросхема, которая обрабатывает данные и координирует работу устройств ввода, вывода и хранения данных.
9. Блок питания(БП). Превращает переменный ток из электрической сети в низковольтный постоянный ток для питания различных компонентов.

Микросхемы на все случаи жизни. Микросхемы, или просто чипы, состоят из миниатюрных электронных компонентов. В каждом чипе содержатся тысячи или даже миллионы мельчайших диодов и транзисторов, вытравленных на поверхности основного материала (в основном кремния).

Эти компоненты соединены металлическими проводниками, толщиной в десятые доли микрона. Ядром компьютера является чип микропроцессора, или центральное процессорное устройство (ЦПУ), которое выполняет большую часть вычислительной работы. Чем меньше и плотнее упакованы элементы на микросхеме, тем быстрее она работает и выполняет более сложные операции. В последнее время ученые пытаются заменить электрические микросхемы более быстрыми, основанными на оптических, химических или квантовых процессах.