Основные термины и понятия - Форум
Включить музыку | Суббота, 10 Дек 2016, 2.11.54| Главная | Регистрация | Вход
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 212»
Архив - только для чтения
Форум » Корзина » Архив » Помощь по компьютеру OS Windows » Основные термины и понятия (Компьютер)
Основные термины и понятия
veterokuaДата: Понедельник, 15 Мар 2010, 11.30.03 | Сообщение # 1
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
На форуме с: 11 Окт 2009
Награды: 93
Сообщений: 1647
< >
Статус:
~ Мои награды ~
Основные термины и понятия

Плата
- плоская текстолитовая основа, чаще прямоугольной формы, на которой крепятся и соединяются между собой электрические компоненты. Часто имеется возможность стыковать плату с другими компонентами компьютера. Каждая конкретная плата выполняет свои, определенные функции: она может быть ответственна, например, за вывод информации на монитор, или за вывод звука через колонки, или обеспечивать связь Вашего компьютера с другими компьютерами посредством специального кабеля или имеющихся телефонных коммуникаций, в общем, каждая конкретная плата в компьютере выполняет какие либо свойственные ей функции.

Чип
- синоним слова микросхема. Когда-то простейшим элементом электрического логического устройства была электронная лампа, затем транзистор, сегодня степень интеграции электрических компонентов настолько высока, что в одной микросхеме (чипе) располагаются десятки миллионов транзисторов. В чипе электрически реализуется некая логическая схема, которая и позволяет чипу выполнять те функции, для которых он предназначен. О функциях: чип может, например, представлять собой физическое место хранения информации (быть, как говорят, чипом памяти), или уметь выполнять некие расчеты, или позволять сопрягать некие компоненты друг с другом и т.д.

Контроллером
принято называть некоторое устройство, служащее для управления другим устройством (например, жестким диском) и для поддержания обмена данными с этим устройством. Например: Вам необходимо подключить к компьютеру принтер: значит, в компьютере должен быть специальный контроллер, которой обеспечит возможность функционирования Вашего компьютера вместе с принтером. Или вот пример, далекий от компьютеров: если Ваш телевизор допускает подключение видеомагнитофона, то можно говорить о том, что в телевизоре есть контроллер (т.е. некая электроника и логика) для сопряжения с магнитофоном; если разъема для магнитофона нет, то Вы не сможете подключить к телевизору магнитофон, по крайней мере, до тех пор, пока нужную электронику не впаяете телевизор. В компьютере точно также, только обычно вместо пайки вставляют дополнительную плату. Что принято называть контроллером: контроллером называют плату, которая обеспечивает подключение устройств, также контроллером называют чип, припаянный к материнской плате, и вставлять дополнительную плату нет необходимости, иногда контроллером называют часть чипа - если один чип является контроллером сразу многих устройств. При этом в явном виде никакую часть чипа естественно не очерчивают кружком и не говорят что здесь один контроллер, а здесь другой, нет, просто говорят, что в данном чипе реализовано несколько контроллеров.

Порт.
Термин порт употребляется в нескольких значениях, нас же сейчас интересует следующее: порт - разъём для подключения устройств к контроллеру. В уже приведенном примере с принтером в системе должен быть контроллер принтера и должен быть разъем (порт) для подключения этого принтера. Поэтому, кстати, обычно говорят не контроллер принтера, а контроллер порта принтера.

Шина.
Шина это магистраль, связывающая некоторые компоненты компьютера между собой. Физически, шина - это проводники, обеспечивающие передачу электрических сигналов между устройствами. И характеризуется шина скоростью, с которой по ней могут передаваться данные, а также количеством проводников, по которым могут одновременно передаваться данные. О шинах, существующих в компьютере, и о факторах, влияющих на скорость передачи данных, мы еще неоднократно поговорим

Интерфейс
- очень широкое понятие, оно включает в себя средства и способы взаимодействия различных объектов между собой. Вы, вероятно, знаете, что интерфейсом называют, к примеру, внешний вид программы, с которой вы работаете, ее окна и меню, ее элементы управления и т.д. В мире Hardware интерфейсом называют средства взаимодействия между различными устройствами. В понятие интерфейса включается как порт, так и контроллер, который служит, например, для подключения этого принтера, в этом случае речь идет об интерфейсе подключения принтера. Мы еще неоднократно будем пользоваться этим понятием, и его смысл, безусловно, проясниться.

Прикрепления: 2095362.jpg(16Kb) · 5910564.jpeg(8Kb) · 1680597.jpeg(5Kb) · 2691392.jpg(7Kb)
 
veterokuaДата: Понедельник, 15 Мар 2010, 11.43.18 | Сообщение # 2
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
На форуме с: 11 Окт 2009
Награды: 93
Сообщений: 1647
< >
Статус:
~ Мои награды ~
Компоненты современного компьютера

Давайте, в первую очередь, отделим собственно компьютер, от так называемых устройств ввода/вывода. Компьютером мы будем называть содержимое системного блока, корпуса, в котором сосредоточены все компоненты ответственные за вычисления, хранение, обработку и передачу данных. Собственно это и есть компьютер. Все, что находится снаружи - устройства, служащие для ввода или вывода информации. Что у нас находится снаружи системного блока? Монитор, принтер - устройства вывода информации на экран и бумагу соответственно, клавиатура, мышь - устройства ввода информации и т.д. Все эти устройства не служат для хранения, обработки данных, в них не производятся вычисления. Это так называемые периферийные устройства. В принципе компьютер может работать и без них. Напротив - в системном блоке находятся компоненты, которые производят вычисления, в которых хранятся и обрабатываются данные. Давайте разберем, из каких узлов состоит системный блок компьютера.

Материнская плата

Центром компьютера является самая большая плата - так называемая материнская плата (MotherBoard, MainBoard). Роль этой платы крайне важна: она является как бы связующим звеном между всеми компонентами компьютера, практически все устройства подключаются именно к материнской плате. Естественно от возможностей материнской платы во многом зависят возможности компьютера. Давайте посмотрим, из каких компонентов состоит материнская плата, и какие же компоненты подключаются к ней

Процессор

В первую очередь следует обратить внимание на процессор (CPU, Central Processor Unit, Модуль Центрального Процессора). На материнской плате есть разъем (гнездо) для подключения процессора. Процессор - это, обычно, самый большой чип в компьютере. Процессор это устройство, которое исполняет определенный набор команд (инструкций), а компьютерная программа - это и есть последовательность этих самых инструкций. Т.е. процессор - как бы мозг компьютера, процессор выполняет практически все вычисления в компьютере. Естественно, что от скорости выполнения инструкций (производительности процессора) напрямую зависит и суммарная производительность всего компьютера. Чем характеризуется производительность процессора? На этот вопрос мы ответим позже, когда будем изучать процессоры подробно.

Оперативная память

Следующий важнейший компонент, подключаемый к материнской плате - оперативная память (RAM, Random Access Memory, память с произвольным доступом). Каково ее назначение? Оперативная память является рабочей областью для процессора, в ней размещаются программы во время их выполнения процессором, и данные которые обрабатывают эти программы. Оперативная память является энергозависимым устройством, т.е. данные в ней хранятся только при включенном питании компьютера. Когда компьютер выключается, всё её содержимое стирается. А что же происходит с данными, которые обрабатывались во время работы компьютера? Они предварительно сохраняются на жестком диске, который является устройством для длительного хранения информации (даже при отсутствии питания). Оперативная память примерно в сотню раз (при равном объеме хранения данных) дороже жесткого диска. Поэтому в системе устанавливают некоторое количество оперативной памяти, которое намного меньше, чем объём современного жесткого диска.

Таким образом, данные и программы однажды считываются с жесткого диска и размещаются в оперативной памяти, а затем работа процессора с этими программами и данными происходит в оперативной памяти. Естественно, что от быстродействия оперативной памяти зависит, насколько быстро процессор обеспечивается данными для обработки и производительность компьютера в целом. Например, компьютер с более быстрым процессором может конкретную задачу решить медленнее, чем компьютер с менее быстрым процессором, если у последнего, оперативная память быстрее. Важно подчеркнуть, что здесь нельзя говорить о том, что один компьютер быстрее другого, нужно понимать, что это зависит от каждой конкретной задачи. Так же важным является вопрос о том, как зависит производительность компьютера от количества установленной оперативной памяти. Нельзя говорить о том, что чем больше памяти, тем быстрее компьютер. Все зависит от конкретной задачи.

Рассмотрим два примера. Пусть у нас есть два одинаковых компьютера, но в одном, положим 32Мб памяти, а в другом - 512Мб. Пусть обе машины решают сложнейшую задачу 3D моделирования (например, современная 3D игра), рассчитывают трехмерную сцену с множеством деталей. Для таких задач требуется очень много памяти (рекомендуют хотя бы 256Мб). Какие результаты покажут наши тестовые системы? Система с большим количеством памяти будет решать поставленную задачу с максимально возможной для данной производительности процессора и памяти скоростью. Время, необходимое для расчета, будет зависеть только от того, насколько быстро работают процессор и память. Напротив, система с малым количеством памяти только и будет заниматься дисковыми операциями. Действительно, если нужно повести расчет с 300Мб данных, как их разместить в 32Мб памяти? Естественно только частями. Часть данных будет считана с диска в оперативную память и достаточно быстро обработана. Больше свободной памяти нет, поэтому только что использовавшиеся данные будут сохранены на диске, а с диска считана очередная порция данных на обработку. Итого в основном система занимается считыванием с диска порций данных, затем, так как данных мало, они быстро обрабатываются, и записываются снова на диск (ведь больше некуда!), а им на смену считывается новая порция данных и т.д. Производительность относительно первой системы (при одинаковом процессоре) может падать в десятки раз! Такого падения непросто добиться заменой процессора на более слабый!

Рассмотрим пример другой задачи на тех же двух тестовых системах. Пусть мы решает математическую задачу, например систему из нескольких дифференциальных уравнений с очень высокой точностью. Данных для обработки - 300кб. Зато необходима очень высокая точность и, как следствие, одни и те же данные обрабатываются многократно. Будет ли выгода о применения в системе 515Мб, если данных для обработки - 300кб? Конечно, нет! Обе системы покажут одинаковую производительность. Получается, что выгода от большого количества памяти есть далеко не всегда. Мы рассмотрели полярные примеры, которые, тем не менее, описывают потребности приложений в памяти. В завершение обзора роли оперативной памяти в системе нужно отметить, что сегодня современный компьютер должен быть оборудован не менее чем 128 Мб оперативной памяти, а лучше при наличии возможности установить 256 Мб или даже более. Конечно для специальных задач (например, 3D-моделирование) потребности в памяти могут быть намного большими.

Chipset

Следующий важнейший компонент, на котором мы остановимся - так называемый набор микросхем или chipset , на базе которого строится материнская плата. Чипсет - самые большие (после процессора) микросхемы в компьютере, и самые большие из припаянных к материнской плате. Какие функции выполняет чипсет? Чипсет обеспечивает связь между основными узлами, расположенными на материнской плате, в первую очередь между процессором и памятью. Поэтому, естественно, от чипсета так же зависит производительность компьютера в целом, т.к. если, к примеру, чипсет медленно работает с памятью, то и система работает медленнее, нежели система с тем же процессором и памятью, но другим, более быстро работающим с памятью чипсетом.

Но функция связывания всех компонентов в единую систему не единственная функция чипсета. Кроме того, современный чипсет содержит целый ряд основных, базовых контроллеров различных устройств, подключаемых к материнской плате. К примеру: практически к любому компьютеру обычно подключают дисковод для гибких магнитных дисков (дискет). Зачем покупать для подключения дисковода отдельную плату контроллера дисковода, если контроллер можно интегрировать в чипсет. Разумеется, себестоимость интеграции контроллера на материнскую плату гораздо ниже приобретения отдельной платы контроллера. Поэтому многие контроллеры и интегрируют на плату (в данном случае в чипсет).

Какие же контроллеры интегрируют в чипсет?

Контроллер дисковода (его называют FDC - Floppy Disk Controller, а сам дисковод FDD - Floppy Disk Drive), к нему можно подключить 2 дисковода;

Контроллер жесткого диска. Их может быть несколько разновидностей. Parallel ATA Controller или IDE Controller, причем встроенный в чипсет контроллер поддерживает 2 порта для подключения жестких дисков, а к каждому порту можно подключить по 2 диска, т.е. можно подключить до 4 жестких дисков. Serial ATA Controller, новый интерфейс для подключения жестких дисков, обладающий более высокой скоростью передачи данных, и присоединением только одного устройства к порту (хотя портов может быть много).

Контроллер порта принтера (еще его называют параллельный порт или LPT port). Как ясно из названия к этому порту подключают принтер, так же раньше в этот порт нередко подключали сканер.

Коммуникационные порты (2 шт.), говорят так же о последовательных портах, COM - портах. К этим портам может подключаться мышь, модем (устройство для связи с другими компьютерами по телефонным линиям), некоторые экзотические принтеры (обычно от мобильных компьютеров) и т.д.

Контроллер клавиатуры и контроллер порта мыши. Порты этого контроллера называется PS/2. Поэтому говорят о PS/2 порте мыши и клавиатуры. Причем кроме мыши и клавиатуры к ним ничего более нельзя подключить.

Контроллер Универсальной Последовательной Шины (USB, Universal Serial Bus)
. Эта шина разработана в качестве универсальной (что отмечено в названии) для подключения периферии. С помощью этого контроллера к компьютеру можно подключить клавиатуру и мышь, принтер и сканер, модем и цифровую камеру, короче говоря эта шина со временем сделает ненужными почти все прочие разъемы на заднй стенке компьютерного корпуса.

Кроме того, в чипсеты иногда интегрируют и другие, например видео и аудио контроллеры. Но такая практика не является общепринятой, так как, к примеру,

видеоконтроллеры бывают самые различные, с разными возможностями и разбросом цен от $15 до $300! Нередко интеграция видеоконтроллера в чипсет обязывает пользователя использовать именно этот видеоконтроллер, и не позволяет приобретать другой, хотя бывает и так, что пользователь может установить в систему с интегрированным видеоконтроллером другой видеоконтроллер. Стало быть, приобретая плату, в чипсет которой встроен (интегрирован) видеоконтроллер, пользователь оказывается ограничен в возможности его замены, что, разумеется, далеко не всегда хорошо.

То же можно, хотя и в меньшей степени, сказать и об аудио контроллере. Так как стоимость интеграции аудио контроллера крайне мала (плата дорожает на 1-2 доллара), то в современные платы аудио контроллер интегрируют достаточно часто, а если пользователь хочет его заменить, то всегда может докупить отдельный аудио контроллер. Наличие встроенного аудио контроллера никогда не мешает установить еще один, поэтому аудио контроллер, встроенный в материнскую плату никому не мешает.

С другой стороны, перечисленные выше контроллеры, которые всегда встроены в чипсет во многом стандартны, и не будь они интегрированы, все пользователи бы купили за одну цену одинаковые контроллеры, а мы уже говорили о том, что интегрированный на плату контроллер дешевле. Т.е. стандартные контроллеры интегрируют всегда во все чипсеты, а прочие, такие как видео, аудио и др. - не во все чипсеты (и такие чипсеты называются интегрированными).

Прикрепления: 2658958.jpg(16Kb) · 6694310.jpg(16Kb) · 3620212.jpg(7Kb) · 0954684.jpg(16Kb) · 0996986.jpeg(13Kb) · 8162936.jpg(16Kb) · 3916259.jpg(5Kb) · 9801055.jpg(11Kb)
 
veterokuaДата: Понедельник, 15 Мар 2010, 11.52.36 | Сообщение # 3
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
На форуме с: 11 Окт 2009
Награды: 93
Сообщений: 1647
< >
Статус:
~ Мои награды ~

Обычно чипсет состоит из нескольких микросхем, чаще всего из двух. Эти микросхемы принято называть мостами (bridge). Одна микросхема обеспечивает связь компонентов системной платы, ее обычно называют Северным мостом (North bridge), другая микросхема называется Южным мостом (South bridge), она ответственна в первую очередь за интегрированные в чипсет контроллеры.

Бывают и другие названия микросхем чипсета (Hub - хаб, но об этом, как ни будь позже). Бывают чипсеты состоящие так же из 1, 3, 4 микросхем.

От чипсета, на базе которого построена материнская плата, зависят все возможности, которые плата предоставляет. В частности тип используемого процессора, тип и количество оперативной памяти зависят в первую очередь от чипсета. Итак, ясно, что чипсет является как бы сердцем материнской платы, и, безусловно, важнейшим ее компонентом.

BIOS

Также важным компонентом материнской платы является микросхема BIOS (Basic Input Output-System, базовая система ввода-вывода). Эта микросхема представляет собой память, но не оперативную, а, напротив, постоянную. В этой микросхеме записана программа, которая обеспечивает начальный старт компьютера. Эта программа и называется BIOS. (По имени этой программы и саму микросхему также иногда называют BIOS). Дело в том, что компьютер, вообще говоря, лишь груда железа и пластика. И заставить эту груду что-либо делать может лишь программное обеспечение. И в этой микросхеме как раз записана программа, которая обеспечивает начальный страт компьютера.

В момент старта компьютера в первую очередь начинает исполняться содержимое микросхемы постоянной памяти, собственно программа BIOS. Эта программа обеспечивает процедуру старта машины, проверки, инициализации и настройки всех ее узлов, а затем передает управление операционной системе. Естественно, если микросхема повреждена, или программа BIOS стерта, или микросхема извлечена из платы, то компьютер в принципе не может запуститься. Но если осторожно вытащить микросхему из работающего компьютера, то он продолжает работать. Для хранения BIOS применяются различные типы микросхем. Наиболее старые микросхемы - так называемые "однократные". В эту микросхему в заводских условиях однажды записывается информация, а затем она не может быть ни стерта, ни изменена. Затем стали применять микросхемы с ультрафиолетовым стиранием. В такую микросхему записывают данные на специальном устройстве, называемом программатором, стирание возможно при облучении микросхемы ультрафиолетом через специальное окно - отверстие в корпусе. Затем снова возможна запись на программаторе. Но сегодня в первую очередь применяют так называемые flash микросхемы. Они позволяют как электрическое стирание, так и электрическое программирование. Современные материнские платы имеют все для того, чтобы перепрограммировать микросхему BIOS самостоятельно, без ее извлечения. О перепрограммировании BIOS, а так же о тонкостях и нюансах этой небезопасной для машины процедуры (напомню: не работает BIOS - машина не запускается) мы поговорим позднее. При начальном старте компьютера и начальной инициализации устройств есть целый ряд параметров, которыми BIOS необходимо пользоваться. Наиболее интуитивно понятные параметры: системное время и дата. Ведь пользователь не вводит их самостоятельно при каждом включении компьютера (хотя на старых машинах так бывало). Кроме этих есть множество других параметров, необходимых для начального старта машины и которые пользователь может менять.

Где же хранятся значения этих параметров? Естественно, в специально отведенной для этих целей памяти, называемой CMOS. Микросхема памяти CMOS имеет емкость 2-4 кб и располагается на материнской плате. Эта память не является энергонезависимой и питается (совместно с часами) от расположенной на плате батарейки.

Прикрепления: 1249229.jpg(20Kb) · 6016581.jpg(16Kb) · 5926634.jpg(8Kb) · 3483088.jpg(16Kb) · 9190288.jpg(16Kb)
 
veterokuaДата: Понедельник, 15 Мар 2010, 12.10.49 | Сообщение # 4
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
На форуме с: 11 Окт 2009
Награды: 93
Сообщений: 1647
< >
Статус:
~ Мои награды ~
Компоненты современного компьютера. Шины

И, наконец, мы должны рассмотреть набор разъемов, располагающихся на материнской плате. Эти разъемы предназначены для установки так называемых плат расширения. Это платы, являющиеся контроллерами, каких либо необходимых нам устройств, которые не интегрированы в материнскую плату. Например, в эти разъемы можно установить видео плату (отвечающую за вывод информации на монитор), аудио плату (отвечающую за звуковые возможности компьютера), TV или FM приемник и т.д. Т.е. добавление дополнительных устройств в компьютер с целью наращивания его возможностей происходит путем добавления плат расширения, вставляемых с соответствующие разъемы для этих плат на материнской плате. Как видно на фотографиях, на материнской плате присутствует несколько типов разъемов для подключения плат расширения. Остановимся на этом подробнее.

Естественно, сам о себе разъем не представляет особой ценности. Гораздо важнее шина (т.е. магистраль обмена данными), заканчивающаяся разъемом, который мы и наблюдаем на плате. Прежде чем мы опишем существующие шины для подключения внешних плат расширения, давайте разберем, от чего зависит скорость обмена данными по шине.

Естественно, чем быстрее можно передавать данные по шине, тем больше возможностей она предоставляет. Давайте предположим, что из одной точки в другую нам нужно передавать данные, мы проложили между этими точками провод и имеем оборудование для передачи данных со скоростью 300 байт/с. Предположим, такая скорость нас не удовлетворяет, и мы хотим ее увеличить. Существует два способа увеличить эту скорость. Первый и наиболее очевидный состоит в том, что нужно научиться передавать по имеющемуся проводу больше, например 500 байт/с. Как все просто! На самом деле это, естественно, не так просто. Наши провода могут быть не приспособлены для такой скорости передачи, приемо-передающее оборудование также может не справиться в возросшей нагрузкой: передатчик в силу своего устройства не может формировать и передавать более чем 300 байт/с, а приемник, в свою очередь не может принимать больше. (Детальнее обо всем этом мы поговорим позже, в курсе, посвященном компьютерным сетям речь будет идти и передаче данных по линиям связи). Итого такой способ может требовать замены всего, включая оборудование, провода, а может даже и способа передачи (метода кодирования сигнала). В электронике обычно передача данных происходит следующим образом: имеется некоторый периодический сигнал, и каждый период (импульс) может, как говорят, быть модулирован (говоря проще - искажен каким либо способом). Таким образом, на каждом импульсе периодического сигнала возможна передача одного бита (к примеру: неискаженный импульс - логический 0, искаженный - логическая 1). Естественно, чем больше импульсов проходит в секунду, тем больше информации можно передать в единицу времени, т.е. тем производительнее шина обмена информацией. Таким образом, чем выше частота (измеряемая в Герцах, Гц), на которой работает некая шина, тем быстрее можно передавать данные. Но при этом (как в приведенном выше примере) просто взять, и поднять частоту шины, увеличив, таким образом, ее пропускную способность весьма непросто. Нужно быть готовым к тому, что имеющееся оборудование наверняка не будет работать с новой частотой шины, и придется разрабатывать новое оборудование.

Второй способ увеличить пропускную способность канала обмена в приведенном выше примере еще более прост! Нужно просто добавить еще один (или несколько) проводов, по которым передаются данные! При этом частота остается той же, имеющееся оборудование будет работать, а передача данных происходит параллельно по двум или нескольким проводам. В таком случае говорят об увеличении ширины шины. Если в случае одного провода за один такт периодического сигнала передают один бит, то в случае, когда шина состоит из N проводов, за один такт можно передать N бит, поэтому ширину шины измеряют в битах, а физически это соответствует количеству проводов в шине, использующихся для передачи данных. Итак, говорят о разрядности шины и измеряют ее в битах. Чем больше разрядность, чем больше и пропускная способность шины.

Давайте, определим теперь, как рассчитать пропускную способность шины, т.е. сколько информации в единицу времени можно передать по шине. Если частота шины X Гц (1/сек), то это значит, что при однобитной шине (1 провод для передачи данных) в секунду можно передать X бит. А если ширина шины составит N бит, то в секунду можно передать в раз больше бит, т.е. XN бит. Например: частота шины 100МГц, а ширина шины составляет 32 бита, то пропускная способность составляет 3200 Мбит/с. Так как обычно удобней пользоваться не битами, а байтами, то можно сразу определить, сколько байт составляет ширина шины (в нашем случае 32/8 = 4) и рассчитать пропускную способность в байтах в секунду. В нашем примере 4 байта передаются на каждом такте, всего таких тактов 100 миллионов в секунду, т.е. пропускная способность шины составляет 400 Мбайт/с. Теперь, разобравшись с характеристиками шин, мы можем переходить непосредственно к изучению параметров шин для подключения плат расширения в современном компьютере.

Самой первой шиной для подключения плат расширения была разработанная для самых первых РС шина, названная XT-Bus (еще ее иногда называют ISA8 ). Это была восьмиразрядная шина, а частота, на которой она работала, составляла всего лишь 4,77 МГц. Столь малая частота работы шины XT-Bus объясняется тем, что, и процессор в самом первом компьютере IBM PC работал на частоте 4,77 МГц. Естественно, даже теоретическая пропускная способность такой шины 1байт х 4,77МГц = 4,77Мбайт/с (а реальная производительность шины заметно меньше), не может надолго удовлетворить потребности в пропускной способности, поэтому для новых систем в 1984 году была разработана модификация шины XT-Bus, названная ISA.

Шина ISA была 16-разрядной, в отличие от своей восьмиразрядной предшественницы, кроме того, частота шины ISA была поднята до 8,33 МГц. Таким образом, пропускная способность новой шины увеличилась по сравнению с XT-Bus почти вчетверо. Но самое главное вот что. В ситуации, когда нужно разработать новую шину для подключения внешних устройств, всегда есть два пути. Путь первый - разработать с нуля новую шину, новый разъем, новую логику работы не имея необходимости тащить за собой недостатки прошлого. И путь второй - разработать новую шину как улучшение предыдущей, сохранив при этом совместимость. Именно второй путь обычно и избирают, если только имеется техническая возможность сделать это. Дело в том, что разработав и внедрив новую шину, не совместимую со старой, производитель не вызовет особой радости у пользователя, который, купив новую материнскую плату и процессор, убедится, что все прочие платы расширения, которыми он пользовался ранее, теперь можно выбросить, так как установить их в новый компьютер нельзя. И шина ISA - это улучшенная XT-Bus, сохранившая с XT-Bus совместимость. Естественно, эта совместимость выражается и в организации логики обмена по шине, и в разъеме. Как видно на рисунке, разъем шины ISA длиннее, чем разъем XT-Bus, и в дополнительной части разъема содержатся контакты, обеспечивающие 16-разрядный обмен, а часть ISA, которая физически устроена как XT-Bus - это и есть разъем XT-Bus!. Т.е. шина ISA является совместимой с XT-Bus в том смысле, что старую XT-Bus плату можно установить в разъем ISA, и она при этом будет работать. Итого: в разъем ISA можно вставить как 16-разрядную, специально разработанную для ISA плату, так и старую, разработанную для XT-Bus плату.

Но, разумеется, новая шина удовлетворяет потребности только лишь некоторое время. И затем снова встает вопрос о разработке новой шины для подключения плат расширения. В 1988 году такие фирмы, как Wyse, AST Research, Tandy, Compaq, Hewlett-Packard, Zenith, Olivetti, NEC и Epson предложили 32 - битное расширение шины ISA, так называемую шину EISA . Поскольку дальше удлинять разъем ISA было некуда, разработчики нашли оригинальное решение: новые контакты были размещены между контактами шины ISA и не были доведены до края разъема. Специальная система выступов на разъеме и щелей в EISA-картах позволяла им глубже заходить в разъем и подсоединяться к новым контактам. (Правда, утверждают, что при большом желании можно запихнуть и ISA-карту так, чтобы она замкнула EISA-контакты). Т.е. разъем EISA содержал дополнительные контакты, которые и обеспечивали 32 - битное расширение в глубине. И в разъем EISA можно было вставлять как обычные ISA платы, т.е. обеспечивалась совместимость, так и специально разработанные EISA платы. Однако архитектура EISA не прижилась.

Фирма IBM решили пойти по собственному пути повышения производительности шины подключения - они разработали собственную шину MCA. Она являлась 32 разрядной, и работала с частотой 10 МГц. Эта шина не была совместимой с ISA, и требования IBM о её лицензировании, привели к тому, что кроме IBM никто её не использовал. А другие производители компьютеров обратили своё внимание на EISA.

Фактически переступив через EISA и её конкурента MCA, индустрия использовала следующую разработку, шину, которая называлась локальная шина VESA Local Bus или VL-Bus . Разъем шины VESA состоял из разъема ISA и еще одного блока, обеспечивавшего дополнительные контакты, которые позволяли реализовать по шине VESA 32-битный обмен. Кроме того, разъем VESA работал не на частоте 8 МГц, а на частоте процессора, установленного в системе, что в то время составляло 25-50 МГц! Таким образом, шина была вдвое шире (в смысле разрядности :)), чем ISA, да еще и работала на частоте, в несколько раз большей, обеспечивая огромный рывок вперед по пропускной способности! В те времена наиболее остро чувствовали нехватку производительности шины обмена видеоконтроллеры и контроллеры жесткого диска (тогда контроллер жесткого диска еще не встраивали в чипсет, и пользователь покупал плату контроллера жесткого диска отдельно). И использование шины VESA позволило в значительной мере улучшить производительность этих устройств за счет обеспечения более быстрого обмена с системой. Но шина VESA не лишена и недостатков, и они весьма существенны. Во-первых: шина VESA была жестко привязана к системной шине 486 процессора, иными словами ни в каких системах кроме 486 она работать не могла. Во-вторых - ограничение на число устройств. Дело в том, что шина VESA - не совсем "честная" шина. Что значит не совсем "честная"? Дело в том, что ряд контактов шины VESA - это контакты напрямую на ножки процессора. Это и привязывает VESA к конкретной архитектуре 486. Но этого мало! Ведь при разработке процессора никто не учитывал, что на него будет такая вот дополнительная электрическая нагрузка! Фактически установленная в компьютере VESA плата - это минус стабильности компьютера. Именно поэтому количество VESA плат в системе ограничено, и ограничение это - 3 платы - совсем не велико. Но и 3 платы использовать можно далеко не всегда, а только при частоте шины компьютера 33 МГц. При 40 МГц шины (напомню, что VESA работает именно на частоте системной шины) можно использовать только 2 VESA платы, при шине 50 МГц - только 1 VESA плату. И это все вместе: привязка к конкретному процессору, уменьшение стабильности системы, ограничение максимум в 3 VESA устройства и приводит к тому, что у шины VESA уже в момент разработки будущего как бы и нет! Просто VESA - это очень хорошая заплатка, позволяющая обеспечить приемлемую скорость на момент разработки, когда других альтернатив не было, но очевидно, что на смену VESA должна прийти новая шина для подключения плат расширения, шина, которая будет лишена всех недостатков VESA. Добавим, так как VESA - конструктивно расширение ISA, то в VESA слот можно устанавливать как XT-Bus и ISA, так и специально разработанные для VESA платы.

В июне 1992 года Intel разрабатывает новую шину для подключения периферийных устройств - PCI (Peripheral Component Interconnect). Эта шина в отличие от VL-Bus является процессоронезависимой. Эта шина имеет разрядность 32 бита, работает на частоте 33 МГц, обеспечивая, таким образом, пропускную способность 133 Мбайт/с. Кроме того, есть реализации 66 МГц 64-битной PCI, но в обычных PC такая разновидность не используется, она обычно используется в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях (например, для обработки видео). Сегодня PCI - основная шина современного компьютера, и вероятно еще долго таковой останется. Сегодня практически все платы расширения выполняют в разъем PCI, кроме плат видеоконтроллеров. Это связано с тем, что именно видеосистема - самая требовательная к пропускной способности шины обмена, и для видеоконтроллеров разработана специальная шина, которая называется AGP (Advanced Graphics Port).

-Разъем шины PCI 32bit,33MHz

-Разъем шины PCI 64bit.33MHz

-Разъем шины PCI 64bit.66MHz

Шина AGP имеет ширину 32 бита (как и PCI), но работает на частоте 66 МГц, имея, таким образом, вдвое большую пропускную способность (266 Мбайт/с). Но этим дело не ограничивается. Дело в том, что шина AGP имеет несколько режимов работы. При чем во всех этих режимах частота работы шины одинакова и составляет 66 МГц. Но пропускная способность шины AGP в разных режимах отличается. В режиме работы, который называют AGP 2x, пропускная способность шины составляет 533 Мбайт/с. За счет чего? За счет того, что данные по шине передаются вдвое чаще, чем изменения электрического сигнала, то есть за один такт сигнала передается два бита. (Более подробно о передаче данных по линиям связи - в курсе сетей)

Шины, работающие в подобном режиме, называют DDR (Double Data Rate) шинами. Кроме того, шина AGP может работать и в режиме 4х, т.е. битов передаются вчетверо больше, чем в обычном режиме. Шину, работающую в таком режиме, называют QDR (Quad Data Rate). Нетрудно подсчитать, что пропускная способность AGP 4x составляет 1066 Мбайт/с. Следующим является стандарт AGP 8x, с пропускной способностью 2133 Мбайт/с.

Теперь давайте разберемся, какие же шины для подключения плат расширения используются в современном компьютере, и каковы перспективы развития этих шин. Основной шиной для плат расширения давно (около 10 лет) является PCI. Пропускная способность этой шины (133 Мбайт/с) достаточна для большинства сегодняшних устройств и для шины PCI выпускаются сегодня практически все платы расширения: аудио платы, сетевые платы, модемы, TV-приемники и т.д. Современная материнская плата имеет 4-6 разъемов шины PCI. Кроме того, на современной материнской плате обычно присутствует один разъем AGP. Разъем AGP используется только видеоплатой, поэтому он только один на материнской плате, и реализовать более чем один, используя обычный чипсет, нельзя. Что же касается остальных, более старых шин, то здесь дело обстоит так: шина VESA была аппаратно привязана к 486 процессору, поэтому применяться сегодня естественно не может. Шина EISA вообще не нашла широкого распространения (напомню, была вытеснена VESA). Остается ISA. Однако, в последнее время, она не применяется в современных материнских платах. Её заменили внутренней шиной LPC, для соединения медленных устройств, таких как: клавиатура, мышь, последовательные и параллельные порты. Итак, типичная раскладка по разъемам сегодня такова: 1 AGP, 3-6 PCI.

Прикрепления: 0387505.jpg(13Kb) · 2081100.jpg(13Kb) · 8442174.jpg(16Kb) · 1537607.jpg(6Kb) · 4216471.jpg(7Kb) · 0277114.jpg(7Kb) · 2073600.jpg(16Kb)
 
veterokuaДата: Понедельник, 15 Мар 2010, 12.16.10 | Сообщение # 5
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
На форуме с: 11 Окт 2009
Награды: 93
Сообщений: 1647
< >
Статус:
~ Мои награды ~
Компоненты современного компьютера. Накопители

Дисковод

Давайте начнем с наименее полезного устройства - дисковод (FDD - Floppy Disk Drive). Устройство работает со сменными магнитными дисками, называемыми дискетами, обычно сегодня применяются дискеты диаметром 3,5 дюйма. Каковы достоинства и недостатки дисковода и дискет? На дискете можно сохранить весьма мало информации, лишь 1,44 Мбайт. По современным меркам на программные продукты, которые занимают десятки и сотни мегабайт, этот объем естественно очень мал. Разумеется, хранить копию программы на сотне дискет никому сегодня не придет в голову. Скорость - так же не делает дисковод лидером. Несколько десятков килобайт в секунду - даже при столь малых объемах дискеты, она записывается и прочитывается весьма длительное время. Кроме того, дискета, увы, не надежна. Это связано и с тем, что механика дисковода такова, что головка касается магнитной поверхности в процессе работы, повреждая ее, и с тем, что сама поверхность диска плохо защищена от влияния окружающей среды, и с низким качеством дискет, продающихся у нас (это в доминирующей массе подделки); можно так же добавить электромагнитную неустойчивость. Таким образом, дискета - это сплошные минусы. Разумеется, если бы плюсов назвать бы не удалось, это бы значило только одно - дискетами сейчас никто не пользуется! Но это не так, дискетами пользуются нередко, значит, плюсы все же есть. Первый из них - цена. Устройство (дисковод) стоит около $10, сами дискеты около $0,5 - весьма недорого. И второй, самый главный плюс: возможность переноса информации. Если Вам нужно перенести информацию с одного компьютера на другой, то при использовании какого либо сменного носителя Вам необходимо, чтобы устройство чтения с этого носителя присутствовало и на том компьютере, куда вы приносите информацию. На сегодняшний день такой массовой популярностью пользуется только дисковод. Итого фактически единственное применение дисковода на сегодняшний день - перенос между компьютерами небольшого количества информации (предположительно результатов некой работы: текст программы и т.д.). Однако в последнее время у дисковода появился очень серьезный конкурент - USB Flash Drive, о котором речь пойдет после.

Для хранения большого количества информации, а в первую очередь это инсталляции используемых программ, дискета совершенно не подходит. Для этих целей обычно применяют другое устройство, так же работающее со сменными дисками - CD-ROM.

CD/DVD-ROM Drive

CD/DVD-ROM (Compact Disk или DVD Read Only Memory, Память только для чтения на компакт или DVD диске) - оптический диск, состоящий из тонкой алюминиевой пленки, покрытой защитным слоем полимера. Запись информации на CD/DVD выполняется при его изготовлении, обычно посредством штампования, в результате чего в информационном слое создается рисунок из углублений, с помощью которых и происходит кодирование информации. При чтении CD/DVD в специальном устройстве, которое называют CD/DVD-ROM-Drive (Привод CD/DVD-ROM) поверхность алюминия сканируется лазерным лучом, а затем анализируется свет лазера, отраженный от поверхности диска, на основании чего восстанавливается картина углублений на диске и таким образом, считывается записанная информация. Каковы достоинства и недостатки дисков CD и DVD? Безусловным достоинством является большой объем информации, который может вместить диск. На обычном CD можно хранить около 650-700 Мбайт (есть и более емкие диски), а для DVD емкость диска 4,7 Гбайта и более. При таком немалом объеме хранимой полезной информации на CD можно без проблем хранить инсталляцию практически любого современного программного продукта, а на DVD фильмы с очень хорошим качеством, игры, и новейшие инсталляционные пакеты, которые могут занимать несколько гигабайт. Кроме большого объема, CD и DVD выгодно отличаются от дисковода еще и высокой скоростью передачи данных, которая может достигать нескольких Мегабайт в секунду. Продолжая сравнение с дисководом, необходимо отметить высокую надежность хранения данных на CD/DVD: они достаточно хорошо переносят и большое количество царапин на поверхности и удары, им не страшны магнитное поле и т.д. Кроме того, важнейшим фактором является и цена, которая у CDROM-Drive хоть и выше, чем у дисковода, но вполне приемлема и составляет около $20-$40 за устройство, у DVD от 40$ и выше. Выходит, что даже CD-ROM по всем параметрам превосходит дискету, почему же тогда CD не вытеснили обычные дискеты? Дело в том, что CD и DVD похожи на виниловую грампластинку: однажды записанные, они не могут быть стерты или перезаписаны, т.к. повторю, при изготовлении рисунок в слое алюминия штампуется, и никакой возможности затем его изменить (по крайней мере, конструктивно :)). CD и DVD - однократно записываемые носители, и это отражено в их полном названии: память только для чтения. Таким образом, CD/DVD используются для постоянного хранения больших объемов данных, обычно инсталляций различного программного обеспечения. Нужно отметить, что есть устройства, которые позволяют на специальные CD и DVD диски производить, как однократную, так и многократную запись, это CD/DVD-RW.

CD/DVD-RW Drive

CD/DVD-RW (Compact Disk или DVD ReWritable, перезаписываемые диски) - тоже оптический диск, но специальное покрытие дисков позволяет перезаписывать информацию на диск около 1000 раз. Запись информации на CD/DVD-RW осуществляется лазерным лучем большей мощности, чем при считывании. Цены на устройства DVD-RW ещё достаточно велики и еще много вопросов связанных со стандартами, но за счет больших объемов (от 4,7 Гбайт) они набирают популярность. Приводы CD-RW уже достаточно доступны (от 50$). Кроме этого существует понятие CD/DVD-R (Recordable, единожды записываемые). Отдельные приводы CD/DVD-R, уже практически не встречаются, а диски стали очень популярны, и могут записываться на CD/DVD-RW приводах.

Жесткий диск

Ну, а, наконец, пожалуй, самый важный накопитель данных в современном компьютере - жесткий диск (HDD, Hard Disk Drive). Устройство наиболее массового хранения данных, запись на который можно производить многократно, как и на дискету, так как используется магнитный способ хранения информации. На жестком диске хранится все программное обеспечение, используемое в компьютере, как-то: операционная система, установленные приложения, пользовательские файлы, короче говоря, абсолютно все программы в компьютере хранятся именно на жестком диске. Современный жесткий диск позволяет хранить сотни Гигабайт информации. Скорость передачи информации современного жесткого диска лежит в пределах 30-70 Мбайт в секунду (есть и более быстрые), что, безусловно, лучший показатель среди всех имеющихся в компьютере постоянных носителей информации. Стоимость современного диска - около $70-$150, что вполне приемлемо, учитывая весьма большие объемы хранимых данных, в общем, жесткий диск - основной носитель данных современного компьютера.

Мы завершили обзор стандартных накопителей, используемых в PC, в свое время мы изучим накопители (в особенности жесткие диски) более подробно.

Прикрепления: 1245378.jpg(6Kb) · 8557424.jpg(13Kb) · 3151541.jpg(16Kb) · 2572846.jpg(6Kb)
 
Форум » Корзина » Архив » Помощь по компьютеру OS Windows » Основные термины и понятия (Компьютер)
Страница 1 из 212»
Поиск:
Последние сообщения на форуме
Посетители дня
Посетители:

В гостях у Белчонки © 2016