Osnovni PC blokovi i njihova namjena

Pojam arhitekture i strukture

Arhitektura računala određena je ukupnošću njegovih svojstava koja su važna za korisnika. Glavna pozornost posvećena je strukturi i funkcionalnosti osobnog računala, koji se dijele na osnovne i dodatne.

Glavne funkcije određuju svrhu računala: obrada i pohranjivanje informacija, razmjena informacija s vanjskim objektima. Dodatne funkcije povećati učinkovitost obavljanja osnovnih funkcija: osigurati učinkovite načine njegovog rada, dijalog s korisnikom, visoku pouzdanost itd. Navedene funkcije računala implementirane su pomoću njegovih komponenti: hardvera i softver.

Struktura računala je određeni model koji uspostavlja sastav, redoslijed i principe interakcije njegovih komponenti.

Osobno računalo je stolno ili prijenosno računalo sa svestranom upotrebom. Prednosti PC-a su:

• 1. niske cijene, na dohvat ruke pojedinačnom kupcu;
• 2. autonomiju rada bez posebnih zahtjeva za uvjete okoline;
• 3. fleksibilnost arhitekture, koja osigurava njezinu prilagodljivost različitim primjenama u području upravljanja, znanosti, obrazovanja iu svakodnevnom životu;
• 4. “prijateljstvo” operativnog sustava i druge stvari softver, što korisniku omogućuje rad s njim bez posebne stručne obuke;
• 5. visoka radna pouzdanost (više od 5 tisuća sati između kvarova)

Struktura osobno računalo

Razmotrimo sastav i svrhu glavnih PC blokova u odnosu na računala slična IBM PC-u koja zadovoljavaju zahtjeve opće dostupnosti.

Mikroprocesor (MP). Ovo je središnja PC jedinica dizajnirana za kontrolu rada svih jedinica stroja i za izvođenje aritmetike i logičke operacije preko informacija.

MP uključuje:

• 1. upravljački uređaj (CU) - generira i šalje određene signale svim blokovima stroja u pravim trenucima vremena - w upravljanje (kontrolni impulsi), određeno specifičnostima operacije koja se izvodi i rezultatima prethodnih operacija; generira adrese memorijskih ćelija koje koristi operacija koja se izvodi i prenosi te adrese odgovarajućim računalnim blokovima. Upravljačka jedinica prima referentnu sekvencu impulsa od generatora takta;
• 2. aritmetičko-logička jedinica (ALU) - dizajnirana za izvođenje svih aritmetičkih i logičkih operacija nad numeričkim i simboličkim informacijama (kod nekih modela osobnih računala na ALU je spojen dodatni matematički koprocesor radi ubrzanja izvođenja operacija;
• 3. memorija mikroprocesora (MPM) - služi za kratkotrajnu pohranu, snimanje i ispis informacija koje se izravno koriste u proračunima u sljedećim ciklusima rada stroja. MPP je izgrađen na registrima i koristi se za osiguranje velike brzine stroja, jer glavna memorija (RAM) ne osigurava uvijek brzinu pisanja, pretraživanja i čitanja informacija potrebnu za učinkovit rad MP brzog djelovanja. Registri su memorijske ćelije velike brzine različitih duljina (za razliku od OP ćelija, koje imaju standardnu ​​duljinu od 1 bajta i manju brzinu);
• 4. mikroprocesorski sučelni sustav - provodi uparivanje i komunikaciju s drugim PC uređajima; uključuje interno MP sučelje, registre međuspremnika i upravljačke krugove za ulazno/izlazne portove (I/O) i sistemsku sabirnicu. Sučelje je skup sredstava za uparivanje i komunikaciju računalnih uređaja, osiguravajući njihovu učinkovitu interakciju. Ulazno/izlazni port (I/O - Input/Output port) - oprema sučelja koja vam omogućuje povezivanje drugog računala s mikroprocesorom.

Generator takta. Generira niz električnih impulsa; frekvencija generiranih impulsa određuje taktna frekvencija automobili.

Vremenski razmak između susjednih impulsa određuje vrijeme jednog ciklusa rada ili jednostavno ciklusa rada stroja. Frekvencija generatora takta je jedna od glavnih karakteristika osobnog računala i uvelike određuje brzinu njegovog rada, jer se svaka operacija u stroju izvodi u određenom broju taktova.

Sistemska sabirnica. Ovo je glavni sustav sučelja osobnog računala, koji osigurava međusobno uparivanje i komunikaciju svih njegovih uređaja.

Sustavna sabirnica uključuje:

• 1. kodna podatkovna sabirnica (CDB), koja sadrži žice i međusklopove za paralelni prijenos svih bitova numeričkog koda (strojne riječi) operanda;
• 2. kodna adresna sabirnica (ACBA), uključujući žice i međusklopove za paralelni prijenos svih bitova adresnog koda ćelije glavne memorije ili ulazno/izlaznog priključka vanjskog uređaja;
• 3. kodirana instrukcijska sabirnica (IBC), koja sadrži žice i sklopove sučelja za prijenos instrukcija (kontrolni signali, impulsi) svim blokovima stroja; strujna sabirnica koja ima žice i sklopove sučelja za spajanje PC jedinica na sustav napajanja.

Sustavna sabirnica osigurava tri smjera prijenosa informacija:

• - između mikroprocesora i glavne memorije;
• - između mikroprocesora i ulazno/izlaznih priključaka vanjskih uređaja;
• - između glavne memorije i I/O priključaka vanjskih uređaja (u načinu izravnog pristupa memoriji).

Svi blokovi, odnosno njihovi I/O portovi, povezani su na sabirnicu na isti način preko odgovarajućih unificiranih konektora (spojnica): izravno ili preko kontrolera (adaptera). Sustavnom sabirnicom upravlja mikroprocesor izravno ili, češće, preko dodatnog čipa - kontrolera sabirnice, koji generira glavne upravljačke signale. Razmjena informacija između vanjskih uređaja i sistemske sabirnice provodi se pomoću ASCII kodova.

Glavna memorija (RAM). Dizajniran je za pohranu i brzu razmjenu informacija s drugim jedinicama stroja. OP sadrži dvije vrste uređaja: memoriju samo za čitanje (ROM) i memoriju s izravnim pristupom (RAM).

ROM služi za pohranjivanje nepromjenjivog (trajnog) programa i referentne informacije, omogućuje vam samo brzo čitanje informacija pohranjenih u njemu (ne možete mijenjati informacije u ROM-u).

RAM je dizajniran za online snimanje, pohranjivanje i čitanje informacija (programa i podataka) izravno uključenih u informacijski i računalni proces koji PC obavlja u trenutnom vremenskom razdoblju. Glavne prednosti RAM memorija su njegove visoke performanse i mogućnost zasebnog pristupa svakoj memorijskoj ćeliji (izravan adresni pristup ćeliji). Kao nedostatak RAM-a treba istaknuti da je nemoguće spremiti podatke u njega nakon isključivanja napajanja stroja (ovisnost o volatilnosti).

Vanjska memorija. Odnosi se na vanjske PC uređaje i koristi se za dugotrajno skladištenje sve informacije koje bi mogle biti potrebne za rješavanje problema. Konkretno, sav računalni softver pohranjuje se u vanjsku memoriju. Vanjska memorija sadrži razne vrste uređaja za pohranu, ali najčešći, dostupni na gotovo svakom računalu, su tvrdi diskovi (HDD) i disketni pogoni (FLMD).

Svrha ovih pogona je pohranjivanje velikih količina informacija, snimanje i puštanje pohranjenih informacija na zahtjev u uređaj za memoriju s izravnim pristupom. Tvrdi diskovi i ravni diskovi razlikuju se samo po dizajnu, količini pohranjenih informacija i vremenu potrebnom za pretraživanje, snimanje i čitanje informacija.

Kao uređaji za vanjsku memoriju koriste se i uređaji za pohranu podataka na kasetofonskoj vrpci (streamers), pogoni optičkih diskova (CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory - CD s memorijom samo za čitanje) itd.

Napajanje. Ovo je blok koji sadrži autonomne i mrežne sustave napajanja za osobno računalo.

Timer. Ovo je elektronički sat u stroju koji po potrebi omogućuje automatsko bilježenje trenutnog trenutka u vremenu (godina, mjesec, sati, minute, sekunde i djelići sekunde). Tajmer je spojen na autonomni izvor napajanja - bateriju i nastavlja raditi kada je stroj isključen iz mreže.

Vanjski uređaji (ED). Ovo je najvažnija komponenta svakog računalnog kompleksa. Dovoljno je reći da u smislu troškova, VA ponekad čine 50 - 80% cjelokupnog računala. Mogućnost i učinkovitost korištenja osobnog računala u sustavima upravljanja iu nacionalnom gospodarstvu u cjelini uvelike ovisi o sastavu i karakteristikama računala.

PC računala osiguravaju interakciju stroja s okolinom: korisnicima, upravljačkim objektima i drugim računalima. VE su vrlo raznoliki i mogu se klasificirati prema nizu karakteristika. Dakle, prema namjeni, mogu se razlikovati sljedeće vrste uređaja:

• - vanjski uređaji za pohranu (VSD) ili vanjska memorija PC;
• - alati za korisnički dijalog;
• - uređaji za unos informacija;
• - uređaji za izlaz informacija;
• - sredstva veze i telekomunikacije.

Korisnički interaktivni alati uključuju video monitore (zaslone), rjeđe pisaće strojeve na daljinsko upravljanje (pisače s tipkovnicama) i govorne ulazno-izlazne uređaje.

Video monitor (display) je uređaj za prikaz ulaznih i izlaznih informacija s osobnog računala.

Uređaji za glasovni ulaz/izlaz multimedijski su alati koji se brzo razvijaju. Uređaji za unos govora su različiti mikrofoni Akustički sustavi, "zvučni miševi", na primjer, sa sofisticiranim softverom za prepoznavanje slova i riječi koje ljudi izgovaraju, njihovu identifikaciju i kodiranje.

Govorni izlazni uređaji su razni sintetizatori zvuka koji digitalne kodove pretvaraju u slova i riječi koje se reproduciraju putem zvučnika (zvučnika) ili zvučnika spojenih na računalo.

Uređaji za unos informacija uključuju:

• · tipkovnica - uređaj za ručni unos numeričkih, tekstualnih i upravljačkih podataka u osobno računalo;
• · grafički tableti (digitalizatori) - za ručni unos grafičke informacije, slike pomicanjem posebnog pokazivača (olovke) po tabletu; kada pomaknete olovku, koordinate njezine lokacije automatski se očitavaju i te koordinate se unose u računalo;
• · skeneri (strojevi za čitanje) - za automatsko čitanje s papirnatih medija i unos tipkanih tekstova, grafikona, slika, crteža u osobno računalo; u uređaju za kodiranje skenera u tekstualnom načinu rada očitani znakovi, nakon usporedbe s referentnim konturama pomoću posebnih programa, pretvaraju se u ASCII kodove, au grafičkom načinu rada očitani grafikoni i crteži pretvaraju se u nizove dvodimenzionalnih koordinata;
• · manipulatori (pokazivački uređaji): joystick - poluga, miš, trackball - kuglica u okviru, svjetleća olovka itd. - za unošenje grafičkih informacija na zaslon kontroliranjem kretanja kursora po ekranu, nakon čega slijedi kodiranje kursora koordinate i njihov unos u PC;
• · ekrani osjetljivi na dodir- za unos pojedinačnih elemenata slike, programa ili naredbi s podijeljenog zaslona u računalo.

Uređaji za izlaz informacija uključuju:

• · pisači - ispisni uređaji za bilježenje informacija na papiru;
• · crtači (crtači) - za ispis grafičkih informacija (grafovi, crteži, crteži) s računala na papir; Postoje vektorski crtači s crtanjem slika pomoću olovke i rasterski crtači: termografski, elektrostatski, inkjet i laserski. Po izvedbi crtači se dijele na plošne i bubnjaste. Glavne karakteristike svih plotera su približno iste: brzina crtanja - 100 - 1000 mm/s, najbolji modeli Moguće su slike u boji i prikaz polutona; Laserski crtači imaju najveću rezoluciju i jasnoću slike, ali su najskuplji.

Komunikacijski i telekomunikacijski uređaji služe za komunikaciju s instrumentima i ostalom opremom za automatizaciju (adapteri sučelja, adapteri, digitalno-analogni i analogno-digitalni pretvarači itd.) te za povezivanje osobnog računala s komunikacijskim kanalima, s drugim računalima i računalom. mreže (ploče mrežnog sučelja, “spojnice”, multiplekseri za prijenos podataka, modemi).

Konkretno, mrežni adapter je vanjsko sučelje PC računalo i služi za njegovo spajanje na komunikacijski kanal za razmjenu informacija s drugim računalima, u sklopu kojih radi računalna mreža. U globalne mreže funkcije mrežni adapter izvodi modulator-demodulator (modem).

Mnogi od gore navedenih uređaja pripadaju uvjetno odabranoj skupini - multimediji.

Multimedija(multimedia - “multi-media”) je skup hardvera i softvera koji omogućava komunikaciju osobe s računalom pomoću različitih prirodnih medija: zvuka, videa, grafike, teksta, animacije itd.

U multimedijska sredstva spadaju uređaji za govorni unos i izlaz informacija: skeneri, koji su već rašireni (budući da omogućuju automatski unos tiskanih tekstova i crteža u računalo); visokokvalitetne video (video-) i zvučne (zvučne) kartice, kartice za video snimanje (videograbber), koje snimaju slike s VCR-a ili video kamere i unose ih u osobno računalo; visokokvalitetni akustični i video reprodukcijski sustavi s pojačalima, zvučnicima, velikim video ekranima. No, možda se s još većim opravdanjem vanjski uređaji za pohranu klasificiraju kao multimedijski. veliki kapacitet na optičkim diskovima, koji se često koriste za snimanje audio i video informacija.

Trošak kompaktnih diskova (CD-ova) u masovnoj proizvodnji je nizak, a s obzirom na njihov veliki kapacitet (650 MB, a novi tipovi - 1 GB i više), visoku pouzdanost i trajnost, trošak pohranjivanja informacija na CD-ove za korisnika je neusporedivo niži nego na magnetskim.diskovi. To je već dovelo do činjenice da se većina softvera za razne namjene isporučuje na CD-u.Opsežne baze podataka i čitave knjižnice organizirane su u inozemstvu na CD-ima; CD sadrži rječnike, priručnike i enciklopedije; programe osposobljavanja i usavršavanja iz općeobrazovnih i posebnih predmeta.

CD-i se široko koriste, primjerice, u učenju strani jezici, prometna pravila, računovodstvo, zakonodavstvo općenito i posebno porezno zakonodavstvo. I sve to popraćeno tekstovima i crtežima, govornim informacijama i animacijom, glazbom i videom. U čisto domaćem smislu, CD-ovi se mogu koristiti za pohranu audio i video zapisa, tj. koristiti umjesto playera audio kasete i video kasete. Vrijedno je spomenuti, naravno, veliki broj programa računalne igrice, pohranjen na CD-u.

Dakle, CD-ROM omogućuje pristup ogromnim količinama informacija snimljenih na CD-ima koji su različiti iu smislu funkcionalnosti i okruženja za reprodukciju.

Dodatne sheme. Uz standardne vanjske uređaje, neke dodatne ploče s integrirani krugovi, širenje i poboljšanje funkcionalnost mikroprocesor: matematički koprocesor, kontroler izravnog pristupa memoriji, ulazno/izlazni koprocesor, kontroler prekida itd.

Matematički koprocesor naširoko se koristi za ubrzavanje izvršavanja operacija na binarni brojevi s pomičnim zarezom, preko binarnog kodiranja decimalni brojevi, za izračun nekih transcendentalnih, uključujući trigonometrijske funkcije. Matematički koprocesor ima vlastiti sustav naredbi i radi paralelno (vremenski preklapajući) s glavnim MP, ali pod kontrolom potonjeg. Operacije se deseterostruko ubrzavaju. MP modeli, počevši od MP 80486 DX, uključuju koprocesor u svojoj strukturi.

DMA kontroler oslobađa MP od izravne kontrole pogona magnetskog diska, što značajno povećava učinkovite performanse osobnog računala. Bez ovog kontrolera, razmjena podataka između VSD-a i RAM-a odvija se preko MP registra, a ako je prisutan, podaci se izravno prenose između VSD-a i RAM-a, zaobilazeći MP

I/O koprocesor, zbog paralelnog rada s MP-om, značajno ubrzava izvršavanje I/O procedura pri servisiranju više vanjskih uređaja (zaslon, printer, HDD HDD, itd.): oslobađa MP od obrade I/O procedura. , uključujući implementaciju izravnog načina pristupa memoriji.

Kontroler prekida igra vitalnu ulogu u računalu.

Prekinuti- privremeni prekid izvođenja jednog programa u svrhu promptnog izvođenja drugog, u ovaj trenutak važniji (prioritetni) program.

Prekidi se stalno javljaju dok računalo radi. Dovoljno je reći da se sve procedure unosa/izlaza informacija izvode pomoću prekida, na primjer, prekidi timera se javljaju i servisiraju se od strane kontrolera prekida 18 puta u sekundi (naravno, korisnik ih ne primjećuje).

Kontroler prekida servisira prekidne procedure, prima zahtjev za prekid od vanjskih uređaja, određuje razinu prioriteta tog zahtjeva i izdaje prekidni signal MP-u. MP, nakon što primi ovaj signal, pauzira izvršenje trenutnog programa i nastavlja s izvršenjem poseban program uslugu prekida koju je zatražio vanjski uređaj. Nakon završetka programa održavanja nastavlja se prekinuti program. Kontroler prekida je programabilan.

3. Predavanje. Arhitektura suvremenih računala visokih performansi. Funkcionalna struktura računala. Osnovni pojmovi rada. Računalni softver. Osnove algoritmizacije.

1. 
   
   1. 
      Ulazni uređaj
   2. 
      Blok memorije
   3. 
      Aritmetičko logička jedinica
   4. 
      Izlazni blok
   5. 
      Kontrolni blok
2. 
   Osnovni pojmovi rada
3. 
   Struktura autobusa
4. 
   Softver
   1. 
      Faze pripreme i rješavanja zadataka na računalu
   2. 
      Algoritmi i metode za njihovo opisivanje

Funkcionalna struktura računala

Kao što slijedi iz Sl. 3.1, računalo se sastoji od pet glavnih, funkcionalno neovisnih dijelova:

Ulazni uređaj,

memorijski uređaj,

Aritmetičko logička jedinica,

Izlazni uređaj i

Kontrolni uređaj.

Ulazni uređaj prima kodirane informacije putem digitalnih komunikacijskih linija od operatera, elektromehaničkih uređaja kao što su tipkovnice ili od drugih računala na mreži. Dobivene informacije ili se pohranjuju u memoriju računala za kasniju upotrebu ili se odmah koriste aritmetičkim i logičkim sklopovima za izvođenje potrebnih operacija. Redoslijed koraka obrade određen je programom pohranjenim u memoriji. Dobiveni rezultati šalju se natrag u vanjski svijet putem izlaznog uređaja. Sve te radnje koordinira upravljačka jedinica. Na sl. 3.1. veze između funkcionalnih uređaja namjerno nisu prikazane. To se objašnjava činjenicom da se takve veze mogu implementirati na različite načine. Kako točno, shvatit ćete malo kasnije. Aritmetički i logički sklopovi zajedno s glavnim upravljačkim sklopovima nazivaju se procesor, a sva ulazna i izlazna oprema uzeta zajedno često se naziva ulazno-izlazna jedinica.

Prijeđimo sada na računalno obrađene informacije. Prikladno ga je podijeliti u dvije glavne kategorije: naredbe i podatke. Naredbama ili strojnim uputama eksplicitno se daju upute koje:

Oni kontroliraju prijenos informacija unutar računala, kao i između računala i njegovih ulazno/izlaznih uređaja;

Odredite aritmetičke i logičke operacije koje treba izvesti.

Popis naredbi koje izvršavaju neki zadatak naziva se program. Obično se programi pohranjuju u memoriju. Procesor naizmjence dohvaća programske upute iz memorije i provodi operacije koje one definiraju. Računalo u potpunosti kontrolira pohranjeni program , osim mogućnosti vanjske intervencije operatera i ulazno/izlaznih uređaja spojenih na stroj.

Podaci su brojevi i kodirani znakovi koji se koriste kao operandi instrukcija. Međutim, izraz "podaci" često se koristi za označavanje bilo koje digitalne informacije. Prema ovoj definiciji, sam program (odnosno popis instrukcija) također se može smatrati podatkom ako ga obrađuje neki drugi program. Primjer obrade jednog programa drugog je kompilacija izvornog programa napisanog na jeziku visoke razine u popis strojnih instrukcija koje čine program u strojni jezik, koji se naziva objektni program. Izvorni program ulazi u prevodilac, koji ga prevodi u program na strojnom jeziku.

Riža. 3.1. Osnovni funkcionalni uređaji računala

Informacije namijenjene obradi računalom moraju biti kodirane u formatu koji odgovara računalu. Većina suvremenog hardvera temelji se na digitalnim sklopovima koji imaju samo dva stabilna stanja, ON i OFF (vidi predavanje 2). Kodiranje pretvara bilo koji broj, simbol ili instrukciju u niz binarnih znamenki koje se nazivaju bitovi, od kojih svaka ima jednu od dvije moguće vrijednosti: 0 ili 1. Za predstavljanje brojeva (kao što ćete vidjeti u 4. poglavlju), položajna binarna notacija je uobičajeno korišten. Ponekad se koristi binarno kodirani decimalni (BCD) format, u kojem je svaka decimalna znamenka zasebno kodirana pomoću četiri bita.

Slova i brojevi također su predstavljeni pomoću binarnih kodova. Nekoliko ih je razvijeno za njih različite sheme kodiranje. Najčešće sheme su ASCII (American Standard Code for Information Interchange), gdje je svaki znak predstavljen 7-bitnim kodom, i EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code), koji koristi 8 bita za kodiranje znaka.

3.1.1. Ulazni uređaj

Računalo prima kodiranu informaciju putem ulaznog uređaja čiji je posao čitanje podataka. Najčešći uređaj za unos je tipkovnica. Kada korisnik pritisne tipku, odgovarajuće slovo ili broj automatski se pretvaraju u određeni binarni kod i šalju putem kabela ili u memoriju ili u procesor.

Postoji niz drugih ulaznih uređaja, uključujući joysticke, kuglice i miševe. Koriste se zajedno sa zaslonom kao grafički ulazni uređaji. Mikrofoni se mogu koristiti za unos zvuka. Zvučne vibracije koje opažaju mjere se i pretvaraju u digitalne kodove za pohranu i obradu.

3.1.2. Blok memorije

Svrha memorijskog bloka je pohranjivanje programa i podataka. Postoje dvije klase uređaja za pohranu podataka, primarni i sekundarni. Primarna pohrana je memorija čija je izvedba određena brzinom elektroničkih sklopova. Dok program radi, mora biti pohranjen u primarnoj memoriji. Ta se memorija sastoji od velikog broja poluvodičkih ćelija od kojih svaka može pohraniti jedan bit informacije. Ćelije se rijetko čitaju pojedinačno - obično se obrađuju u skupinama fiksne veličine koje se nazivaju riječi. Memorija je organizirana tako da se sadržaj jedne riječi koja sadrži n bitova može zapisati ili pročitati u jednoj osnovnoj operaciji.

Kako bi se olakšao pristup riječima u memoriji, svakoj je riječi pridružena posebna adresa. Adrese su brojevi koji identificiraju određene lokacije riječi u memoriji. Kako biste pročitali riječ iz memorije ili je upisali u jednu, morate navesti njezinu adresu i navesti kontrolnu naredbu koja će započeti odgovarajuću operaciju.

Broj bitova u svakoj riječi često se naziva duljinom strojne riječi. Riječ je obično dugačka između 16 i 64 bita. Jedan od čimbenika koji karakterizira klasu računala je njegov kapacitet memorije. Mali strojevi obično mogu pohraniti samo nekoliko desetaka milijuna riječi, dok srednji i veliki strojevi obično mogu pohraniti stotine milijuna do milijardi riječi. Tipične jedinice za mjerenje količine podataka koje stroj može obraditi su riječ, više riječi ili dio riječi. Obično se samo jedna riječ čita ili piše tijekom jednog pristupa memoriji.

Program mora ostati u memoriji tijekom izvođenja. Upute i podaci moraju se pisati u memoriju i čitati iz memorije pod kontrolom procesora. Sposobnost iznimno brzog pristupa bilo kojoj riječi u memoriji iznimno je važna. Memorija, čijoj se bilo kojoj točki može pristupiti u kratkom i fiksnom vremenu, naziva se memorija s izravnim pristupom (Random-Access Memory, RAM). Vrijeme potrebno za pristup jednoj riječi naziva se vrijeme pristupa memoriji. Ovo vrijeme je uvijek isto, bez obzira gdje se željena riječ nalazi. Vrijeme pristupa memoriji u modernim RAM uređajima kreće se od nekoliko nanosekundi do 100. Računalna memorija obično je hijerarhijska struktura koja se sastoji od tri ili četiri razine poluvodičkih RAM elemenata s različitim brzinama i različitim veličinama. Najbrža vrsta RAM memorije je cache memorija (ili jednostavno cache). Izravno je povezan s procesorom i često se nalazi na istom integriranom čipu, što procesor čini znatno bržim. Memorija većeg kapaciteta, ali sporija naziva se glavna memorija. U nastavku ovog predavanja detaljnije je opisan proces pristupa informacijama u memoriji, a kasnije ćemo se detaljnije osvrnuti na principe njegovog rada i problematike izvedbe.

Primarni uređaji za pohranu iznimno su važne komponente za računalo, ali su prilično skupi. Stoga su računala opremljena dodatnim, jeftinijim sekundarnim uređajima za pohranu koji služe za pohranjivanje velikih količina podataka i velikog broja programa. Trenutno postoji dosta takvih uređaja. Ali najviše se koriste magnetski diskovi, magnetske trake i optički diskovi (CD-ROM).

3.1.3. Aritmetičko logička jedinica

Većina računalnih operacija izvodi se u aritmetičko-logičkoj jedinici (ALU) procesora. Pogledajmo tipičan primjer. Pretpostavimo da trebamo zbrojiti dva broja u memoriji. Ti se brojevi šalju u procesor, gdje ALU vrši njihovo zbrajanje. Dobivena količina može se pohraniti u memoriju ili ostaviti u procesoru za trenutnu upotrebu.

Bilo koja druga aritmetička ili logička operacija, uključujući množenje, dijeljenje i usporedbu brojeva, počinje slanjem tih brojeva u procesor, gdje ALU mora izvršiti odgovarajuću operaciju. Kada se operandi prenose u procesor, pohranjuju se u memorijske elemente velike brzine koji se nazivaju registri. Svaki registar može pohraniti jednu riječ podataka. Vrijeme pristupa registrima procesora čak je manje od vremena pristupa najbržoj cache memoriji.

Upravljački i aritmetičko-logički uređaji rade višestruko brže od svih ostalih uređaja spojenih na računalni sustav. To omogućuje da jedan procesor kontrolira mnoge vanjske uređaje kao što su tipkovnice, zasloni, magnetski i optički diskovi, senzori i mehaničke kontrole.

3.1.4. Izlazni blok

Funkcija izlaznog bloka suprotna je funkciji ulaznog bloka: on šalje rezultate obrade u tzv. vanjski svijet. Tipičan primjer izlaznog uređaja je printer. Za ispis, pisači koriste udarne mehanizme, ink jet glave ili tehnologije fotokopiranja, kao što su laserski pisači. Postoje pisači koji mogu ispisati do 10 000 redaka u minuti. To je ogromna brzina za mehanički uređaj, ali u usporedbi s brzinom procesora je zanemariva.

Neki uređaji, a posebice grafički zasloni, obavljaju i izlazne i ulazne funkcije. Zato se nazivaju ulazno/izlazni uređaji.

3.1.5. Kontrolni blok

Memorijski, aritmetički i logički, ulazni i izlazni uređaji pohranjuju i obrađuju informacije, te također izvode ulazne i izlazne operacije. Rad takvih uređaja treba nekako uskladiti. Upravo to radi upravljačka jedinica. Ovo je, da tako kažemo, živčani centar računala, koji prenosi upravljačke signale drugim uređajima i prati njihov status.

I/O operacije kontroliraju programske naredbe koje identificiraju odgovarajuće I/O uređaje i podatke koji se prenose. Međutim, stvarne vremenske signale koji kontroliraju prosljeđivanje generira upravljački sklop. Vremenski signali su signali koji određuju kada treba izvršiti određenu radnju. Osim toga, podaci se prenose između procesora i memorije putem sinkronizirajućih signala koje generira upravljačka jedinica. Upravljačka jedinica može se smatrati zasebnim uređajem koji je u interakciji s drugim dijelovima stroja. Ali u praksi se to rijetko događa. Većina upravljačkih sklopova fizički je raspoređena na različitim mjestima na računalu. Signali koji se koriste za sinkronizaciju događaja i radnji svih uređaja prenose se preko više upravljačkih linija (žica). Općenito, funkcioniranje računala može se opisati na sljedeći način:

• 
  Računalo pomoću ulazne jedinice prima informacije u obliku programa i podataka te ih zapisuje u memoriju.
• 
  Podaci pohranjeni u memoriji, pod programskom kontrolom, šalju se aritmetičko-logičkoj jedinici na daljnju obradu.
• 
  Podaci dobiveni kao rezultat obrade informacija šalju se na izlazne uređaje.
• 
  Upravljačka jedinica je odgovorna za sve radnje koje se izvode unutar stroja.

Kao što je objašnjeno u odjeljku 3.1, upute kontroliraju ono što računalo radi. Za izvođenje određenog zadatka u memoriju se upisuje odgovarajući program koji se sastoji od mnogo naredbi. Naredbe se jedna po jedna šalju iz memorije u procesor koji ih izvršava. Podaci koji se koriste kao operandi instrukcija također su pohranjeni u memoriji. Evo primjera tipične naredbe:

Ova instrukcija zbraja operand pohranjen u memoriji na adresi LOCA s operandom pohranjenim u R0 registru procesora i smješta rezultat u isti registar. Izvorni sadržaj memorije na adresi LOCA se ne mijenja, ali se prepisuje sadržaj registra R0. Ova naredba se izvršava u nekoliko faza. Prvo se šalje iz memorije u procesor. Operand instrukcije se zatim čita iz memorije na adresi LOCA i dodaje sadržaju registra R0, nakon čega se dobiveni zbroj upisuje u registar R0.

Ovdje opisana naredba Add kombinira dvije operacije: pristup memoriji i ALU operaciju. U mnogim modernim računalima ove se dvije vrste operacija izvode pomoću zasebnih naredbi. Ova se podjela temelji na razmatranjima izvedbe, o kojima ćemo raspravljati u nastavku. Gornja naredba također se može implementirati kao dvije naredbe:

1) Učitaj R3,LOCA za Intelovu arhitekturu (IA-32): mov bx,loca

Dodajte R0,R3 dodajte ax,bx

Prva od ovih instrukcija kopira sadržaj memorije na adresi LOCA u procesorski registar R1, a druga instrukcija zbraja sadržaj registara R1 i R0 i smješta zbroj u registar R0. Imajte na umu da se kao rezultat izvršavanja dviju instrukcija, izvorni sadržaj oba registra uništava, ali se sadržaj memorije na adresi LOCA čuva.

Prijenos podataka između memorije i procesora počinje slanjem adrese riječi kojoj se pristupa memorijskom uređaju i izdavanjem odgovarajućih kontrolnih signala. Podaci se zatim prenose u ili iz memorije.

Na sl. Slika 3.2 prikazuje kako su memorija i procesor međusobno povezani. Osim toga, slika ilustrira nekoliko važnih značajki procesora o kojima još nismo raspravljali. Ne prikazuje stvarne veze ovih komponenti, budući da za sada raspravljamo samo o njihovim funkcionalnim karakteristikama. Spajanje komponenti detaljnije je opisano u odjeljku 8 pri razmatranju dizajna procesora.

Osim ALU i upravljačkih sklopova, procesor sadrži mnoštvo registara namijenjenih različitim namjenama. Registar instrukcija (IR) sadrži šifru instrukcije koja se trenutno izvršava. Njegov rezultat dostupan je upravljačkim krugovima, koji generiraju signale za kontrolu različitih elemenata uključenih u izvršavanje naredbe. Drugi specijalizirani registar, nazvan programski brojač (PC), koristi se za praćenje napretka izvršavanja programa. Sadrži adresu sljedeće instrukcije koju treba dohvatiti i izvršiti. Dok se izvršava sljedeća naredba, sadržaj registra računala se ažurira - upisuje se adresa sljedeće naredbe. Kaže se da PC registar pokazuje na instrukciju koju treba dohvatiti iz memorije. Osim IR i PC registara na Sl. Slika 3.2 prikazuje n registara opće namjene, od R0 do R„-i. Zašto su potrebni objašnjeno je u 2. poglavlju.

Konačno, još dva registra osiguravaju memorijsku interakciju. To su adresni registar (Memory Address Register, MAR) i registar podataka (Memory Data Register, MDR). Registar MAR sadrži adresu na kojoj se pristupa memoriji, a registar MDR sadrži podatke koji se moraju upisati ili pročitati iz memorije na ovoj adresi.

Razmotrimo tipičan proces izvršavanja programa na računalu. Program se nalazi u memoriji, gdje obično dospijeva putem ulaznog uređaja. Njegovo izvođenje počinje upisivanjem adrese prve instrukcije u PC registar. Sadržaj ovog registra prenosi se u registar MAR, a kontrolni signal Read se šalje u memoriju. Kada istekne vrijeme pristupa memoriji, adresirana riječ (u ovom slučaju prva programska instrukcija) se čita iz memorije i učitava u MDR registar. Zatim se sadržaj MDR registra prenosi u IR registar. Naredba je spremna za dekodiranje i izvršenje.

Ako instrukcija zahtijeva da ALU izvrši određenu operaciju, za nju se moraju dobiti operandi. Operand koji se nalazi u memoriji (može biti i u registru opće namjene) mora se prvo iz nje dohvatiti slanjem njegove adrese u MAR registar i pokretanjem petlje Read. Nakon prijenosa iz memorije u MDR registar, operand će biti poslan u ALU. Na isti način tamo će se prenijeti preostali operandi koje zahtijeva naredba, nakon čega će ALU moći izvršiti traženu operaciju. Ako se rezultat želi pohraniti u memoriju, bit će zapisan u MDR registar. Adresa na koju se treba zapisati u memoriju tada će biti smještena u MAR registar, nakon čega će se pokrenuti petlja za pisanje. U nekom trenutku tijekom izvođenja trenutne instrukcije, sadržaj PC registra se povećava i počinje pokazivati ​​na sljedeću instrukciju koju treba izvršiti. Drugim riječima, čim trenutna instrukcija završi izvršenje, sljedeća se instrukcija može dohvatiti.

Riža. 3.2. Veze između procesora i memorije

Računalo ne samo da prenosi podatke između memorije i procesora, već ih i prima od ulaznih uređaja te ih također šalje izlaznim uređajima. Stoga se među strojnim uputama nalaze i upute za izvođenje I/O operacija.

Ako postoji potreba za hitnim servisiranjem određenog uređaja (primjerice, kada nadzorni uređaj u automatiziranom industrijskom procesu detektira opasnu situaciju), normalno izvođenje programa može biti prekinuto. Kako bi odmah reagirao na ovu situaciju, računalo mora prekinuti trenutni program. U tu svrhu uređaj generira prekidni signal. Prekid je zahtjev I/O uređaja koji mu daje procesorsko vrijeme. Kako bi servisirao ovaj uređaj, procesor izvršava odgovarajuću prekidnu rutinu. A budući da njegovo izvršenje može promijeniti unutarnje stanje procesora, prije servisiranja prekida potrebno je spremiti njegovo stanje u memoriju. Tipično, ova operacija sprema sadržaj PC registra, registara opće namjene i nekih kontrolnih informacija. Po završetku programa obrade prekida dolazi do vraćanja stanja procesora i prekinuti program nastavlja s radom. Procesor sa svim svojim elementima (sl. 3.2) obično je izveden kao jedan čip na kojem se nalazi najmanje jedan uređaj cache memorije. Takvi se čipovi nazivaju VLSI (VLSI je skraćenica za Very Large Scale Integration, što se prevodi kao integracija vrlo velikih razmjera).

Uvod

Jedan od najvažnijih čimbenika znanstvenog i tehnološkog napretka je raširena automatizacija i informatizacija proizvodnje. Gotovo svako poduzeće ili institucija opslužuje računalni centar opremljen računalima.

U tom smislu, vrlo je važno učiniti pravi izbor prilikom kupnje osobnog računala (PC). Informirani izbor osobnog računala jedan je od problema svih korisnika računala. Postoji nekoliko načina da se to riješi:

privlačenje neovisnih stručnjaka - stručnjaka;

korištenje vlastitog znanja, stečenog iskustva, intuicije;

računovodstvo informacija dobivenih u znanstvenoj i reklamnoj literaturi.

Stoga, kao teorijski dio ovoga predmetni rad odabrana je, po mom mišljenju, vrlo relevantna tema: „Funkcionalna i strukturna organizacija računala“.

Teorijski dio ovog rada sastoji se od sljedećih točaka:

1. Uvod; 2. Strukturna organizacija osobnog računala; 3. Funkcionalna organizacija osobnog računala; 4. Zaključak.

U praktičnom dijelu rada, prilikom izrade izvješća o implementaciji rješenja ekonomskog problema na osobnom računalu, treba se voditi sljedećim planom: 1. opće karakteristike zadaci; 2. Odabir paketa aplikacija (APP); 3. Dizajn izlaznih obrazaca i grafički prikaz podatke o odabranom zadatku; 4. Rezultati izvršenja testnog slučaja; 5. Upute za korisnika.

Za izvođenje i dokumentiranje radova korišteni su sljedeći PPP-ovi: Microsoft Word, Access, Excel.

Rad je izveden na osobnom računalu s mikroprocesorom AMD Athlon XP 1500+, 512 MB DDR RAM.

Teorijski dio

Strukturna organizacija osobnog računala

Osobno računalo sadrži mnogo elektroničkih elemenata koji su kombinirani u veće komponente - module, čvorove, sklopove, sklopove, blokove i tako dalje. Ako se iz ove raznovrsne elektroničke komponente ukloni barem jedna, tada će cijeli informacijski i računalni računalni sustav prestati raditi.

Računalo je univerzalni mikroprocesorski sustav koji se može koristiti iu samostalnom načinu rada iu mreži te zadovoljava zahtjeve univerzalne primjene.

Dostupan je velik broj modela računala. Dijele se u 2 grupe:

a) IBM računala - kompatibilna;

b) računala Jabuka.

Srce računala je mikroprocesor (MP) - središnja jedinica računala, dizajnirana za upravljanje radom svih ostalih blokova stroja te za izvođenje aritmetičkih i logičkih operacija nad podacima. MP je funkcionalno potpun programski upravljan uređaj za obradu informacija. Izrađuje se u obliku jednog ili više velikih ili vrlo velikih integriranih krugova. MP uključuje:

upravljački uređaj - kontrolira rad svih blokova stroja;

aritmetičko-logička jedinica - izvode se sve aritmetičke i logičke operacije nad podacima;

memorija mikroprocesora - dizajnirana za kratkotrajnu pohranu, snimanje i izlaz informacija koje se izravno koriste u izračunima u sljedećim ciklusima rada stroja;

mikroprocesorski sučelni sustav – omogućuje povezivanje i komunikaciju s drugim računalnim uređajima. Sučelje je skup sredstava za povezivanje i komunikaciju računalnih uređaja, osiguravajući njihovu učinkovitu interakciju.

Unatoč ogromnoj raznolikosti računalna tehnologija i njegovo neuobičajeno brzo poboljšanje, temeljni principi dizajna stroja ostaju uglavnom nepromijenjeni. Konkretno, počevši od prvih generacija, bilo koje osobno računalo sastoji se od sljedećih glavnih uređaja: procesora, memorije (unutarnje i vanjske) te ulaznih i izlaznih uređaja. Pogledajmo pobliže svrhu svakog od njih.

Procesor je glavni uređaj računala

Procesor je glavni uređaj računala, u kojem se zapravo obrađuju sve vrste informacija. Druga važna funkcija procesora je osigurati koordinirano djelovanje svih čvorova koji čine računalo. Sukladno tome, najvažniji dijelovi procesora su aritmetičko-logička jedinica ALU i upravljačka jedinica CU.

Svaki procesor je sposoban izvršiti vrlo specifičan skup univerzalnih instrukcija, koje se najčešće nazivaju strojne instrukcije. Što je točno taj skup određuje dizajn pojedinog procesora, ali on nije jako velik i u osnovi je sličan za različite procesore. Rad osobnog računala sastoji se od izvršavanja niza takvih naredbi pripremljenih u obliku programa. Procesor je sposoban organizirati čitanje sljedeće naredbe, njezinu analizu i izvršenje, a također, ako je potrebno, primiti podatke ili poslati rezultate njihove obrade na traženi uređaj. Sam procesor također mora odabrati koju će programsku instrukciju sljedeću izvršiti, a rezultat ovog izbora često može ovisiti o informacijama koje se trenutno obrađuju.

Iako unutar procesora uvijek postoje posebne ćelije (registri) za operativno pohranjivanje obrađenih podataka i nekih servisnih informacija, on namjerno ne daje prostor za pohranu programa. Drugi uređaj koji se koristi u računalu za ovu važnu svrhu je memorija. Razmotrimo samo najvažnije vrste računalne memorije, budući da se njezin raspon stalno širi i nadopunjuje sve više i više novih vrsta.

Memorija je općenito dizajnirana za pohranu podataka i programa za njihovu obradu: prema temeljnom von Neumannovom principu, jedan uređaj koristi se za obje vrste informacija.

Memorija računala

Počevši od prvih osobnih računala, memorija je odmah podijeljena na unutarnju i vanjsku. Povijesno gledano, to je doista bilo povezano s postavljanjem unutar ili izvan kućišta procesora. Međutim, kako se veličina strojeva smanjivala, sve veći broj uređaja mogao se smjestiti unutar kućišta glavnog procesora, a izvorno izravno značenje ove podjele postupno se gubilo. Međutim, terminologija je sačuvana.

Unutarnje pamćenje

Unutarnja memorija modernog računala obično se podrazumijeva kao brza elektronička memorija koja se nalazi na matičnoj ploči. Sada se takva memorija proizvodi na temelju najsuvremenijih poluvodičkih tehnologija (ranije su koristili magnetski uređaji na temelju feritnih jezgri – dodatni dokaz da specifični fizikalni principi nisu važni). Najbitniji dio Unutarnja memorija naziva RAM - memorija s izravnim pristupom. Glavna namjena mu je pohrana podataka i programa za probleme koji se trenutno rješavaju. Vjerojatno svaki korisnik zna da kada se napajanje isključi, sadržaj RAM-a se potpuno gubi. Osim RAM-a, unutarnja memorija modernog računala uključuje i neke druge vrste memorije. Ovdje ćemo spomenuti samo memoriju samo za čitanje (ROM), koja posebno pohranjuje podatke potrebne za početno pokretanje računala kada je uključeno napajanje. Kao što je očito iz naziva, informacije u ROM-u ne ovise o stanju računala (radi boljeg razumijevanja, možete istaknuti neke analogije između informacija u ROM-u i "urođenih" bezuvjetnih refleksa kod živih bića). Prije se sadržaj ROM-a formirao jednom zauvijek u tvornici, ali sada moderne tehnologije omogućuju njegovo ažuriranje, ako je potrebno, čak i bez uklanjanja s ploče računala.

Vanjska memorija

Vanjska memorija implementirana je u obliku dosta različitih uređaja za pohranu informacija i obično je dizajnirana u obliku neovisnih blokova. To prije svega treba uključiti pogone na disketama i tvrdim magnetskim diskovima (potonje korisnici često nazivaju pomalo žargonskim tvrdim diskovima), kao i optički pogoni(uređaji za rad s CD ROM-om). Uređaji vanjske memorije imaju mehanički pokretne dijelove i stoga rade znatno manjim brzinama od potpuno elektroničke interne memorije. Međutim, vanjska memorija omogućuje pohranjivanje ogromnih količina informacija za kasniju upotrebu. Naglašavamo da su informacije u vanjskoj memoriji, prije svega, namijenjene samom računalu i stoga su pohranjene u obliku koji mu odgovara; osoba bez upotrebe stroja nije u stanju, na primjer, ni izdaleka zamisliti sadržaj neoznačene diskete ili CD ROM-a.

Moderno programski sustavi mogu spojiti unutarnju i vanjsku memoriju u jedinstvenu cjelinu, te tako da najrjeđe korištene informacije završe u sporije radnoj vanjskoj memoriji. Ova metoda omogućuje značajno povećanje količine informacija koje se obrađuju pomoću računala.

Ako je procesor dopunjen memorijom, tada takav sustav već može biti operativan. Njegov značajan nedostatak je nemogućnost saznanja bilo čega o tome što se događa unutar takvog sustava. Za dobivanje informacija o rezultatima potrebno je dopuniti računalo s izlaznim uređajima koji omogućuju njihovu prezentaciju u obliku dostupnom ljudskoj percepciji. Najčešći izlazni uređaj je zaslon koji može brzo i učinkovito prikazati tekstualne i grafičke informacije na svom zaslonu. Za dobivanje kopije rezultata na papiru koristi se uređaj za ispis, odnosno printer.

Ulazni uređaji

Konačno, budući da korisnik često ima potrebu unositi nove informacije u računalni sustav, potrebni su i uređaji za unos. Najjednostavniji uređaj za unos je tipkovnica. Široka distribucija programa sa grafičko sučelje pridonio je popularnosti još jednog ulaznog uređaja – miša. Konačno, vrlo učinkovit moderni uređaj za automatski unos informacija u računalo je skener, koji vam omogućuje ne samo pretvaranje slike s lista papira u grafičku računalnu datoteku, već i pomoću posebnog softvera prepoznavanje teksta u pročitajte sliku i spremite je u obliku pogodnom za uređivanje u običnom uređivaču teksta.

Funkcionalni dijagram suvremenog računala

Sada kada znamo osnovne uređaje računala i njihove funkcije, ostaje nam otkriti kako oni međusobno djeluju. Da bismo to učinili, obratimo se funkcionalnom dijagramu modernog računala prikazanog na slici.

Slika 1

Za međusobno povezivanje glavnih računalnih uređaja koristi se posebna informacijska magistrala, koju inženjeri obično nazivaju sabirnica. Guma se sastoji od tri dijela:

adresna sabirnica, na kojoj se postavlja adresa potrebne memorijske ćelije ili uređaja s kojim će se razmjenjivati ​​podaci;

podatkovnu sabirnicu kroz koju će se zapravo prenositi potrebne informacije; i konačno

upravljačku sabirnicu koja regulira ovaj proces (npr. jedan od signala na ovoj sabirnici omogućuje računalu razlikovanje adresa memorije i ulazno/izlaznih uređaja).

Uzmimo primjer kako procesor čita sadržaj memorijske ćelije. Uvjerivši se da je sabirnica trenutno slobodna, procesor postavlja traženu adresu na adresnu sabirnicu i instalira potrebne servisne informacije (rad - čitanje, uređaj - RAM, itd.) na kontrolnu sabirnicu. Sada samo može čekati odgovor RAM-a. Potonji, "vidjeći" zahtjev za čitanje informacija upućenih njemu na sabirnici, izdvaja sadržaj tražene ćelije i postavlja ga na podatkovnu sabirnicu. Posebno napominjemo da se razmjena na sabirnici, pod određenim uvjetima i uz prisutnost određene pomoćne opreme, može dogoditi bez izravnog sudjelovanja procesora, na primjer, između ulaznog uređaja i interne memorije.

Također naglašavamo da funkcionalna organizacija računala koju smo opisali u praksi može biti mnogo kompliciranija. Moderno računalo može sadržavati nekoliko koordiniranih procesora, izravne informacijske kanale između pojedinačnih uređaja, nekoliko međusobno povezanih autocesta itd. Međutim, ako najviše razumijemo opća shema, tada će biti lakše razumjeti određeni računalni sustav. Struktura okosnice olakšava povezivanje s računalom upravo onih vanjskih uređaja koji su potrebni dati korisnik. Zahvaljujući njemu, moguće je sastaviti bilo koju pojedinačnu konfiguraciju računala iz standardnih blokova.

Povezane informacije.

Federalna agencija za obrazovanje

Državni obrazovni

ustanova visokog stručnog obrazovanja

"Tomsko politehničko sveučilište"

Fakultet AVT

Zavod za VT

“TRENUTNO STANJE, STRUKTURALNA I FUNKCIONALNA ORGANIZACIJA TE PERSPEKTIVE ZA RAZVOJ STOLNIH RAČUNALA.”

Uvod……………………………………………………………………………………..3

I. Funkcionalna i strukturna organizacija osobnog računala……………………………4

II. Trenutno stanje stolnih računala……………………………..14

III. Izgledi za razvoj stolnih računala……………………………...16

Zaključak………………………………………………………………...19

Reference…………………………………………………………..20

Uvod

U naše vrijeme, kada Računalne tehnologije razvijaju se velikom brzinom, pojavile su se mnoge nove arhitekture i "varijante" računala, a pripadnost uređaja jednoj ili drugoj varijanti određuje njegovu namjenu i zadatke koji su mu dodijeljeni.

U posljednjih nekoliko godina stolna osobna računala (PC) postala su široko rasprostranjena. Strogo govoreći, računalo je skup tehničkih i programskih alata namijenjenih automatskoj obradi informacija u procesu rješavanja računskih i informacijskih problema. Računalna arhitektura odnosi se na opću funkcionalnu i strukturnu organizaciju stroja, koja određuje metode kodiranja podataka, sastav, svrhu, principe interakcije tehnička sredstva i softver. Za bilo koje računalo, uključujući stolno računalo, mogu se razlikovati sljedeće važne arhitektonske komponente:

1. Funkcionalne i logičke mogućnosti procesora (sustav naredbi, formati naredbi i podataka, metode adresiranja, bitna dubina obrađenih riječi itd.)

2. Strukturna organizacija i principi upravljanja hardverom (centralni procesor, memorija, ulaz/izlaz, sučelje sustava itd.)

3. Softver (operativni sustav, prevoditelji programskih jezika, aplikacijski softver)

U ovom eseju razmotrit ću strukturu i mogućnosti daljnjeg razvoja stolnih računala.

Prednosti PC-a su:

• niske cijene, na dohvat ruke pojedinačnom kupcu;

• autonomija rada bez posebnih zahtjeva za uvjete okoline;

• fleksibilnost arhitekture, koja osigurava njezinu prilagodljivost različitim primjenama u području upravljanja, znanosti, obrazovanja i svakodnevnog života;

• "prijateljstvo" operacijskog sustava i drugog softvera, što korisniku omogućuje rad s njim bez posebne stručne obuke;

• visoka radna pouzdanost (više od 5 tisuća sati između kvarova).

ja . Strukturna i funkcionalna organizacija osobnog računala

Razmotrimo sastav i svrhu glavnih PC blokova:

Blok dijagram osobnog računala

Mikroprocesor (MP). Ovo je središnja PC jedinica dizajnirana za kontrolu rada svih blokova stroja i za izvođenje aritmetičkih i logičkih operacija nad informacijama.

Mikroprocesor uključuje:

• upravljački uređaj (UU)- generira i isporučuje svim jedinicama stroja u pravo vrijeme određene upravljačke signale (upravljačke impulse), određene specifičnostima operacije koja se izvodi i rezultatima prethodnih operacija; generira adrese memorijskih ćelija koje koristi operacija koja se izvodi i prenosi te adrese odgovarajućim računalnim blokovima; upravljački uređaj prima referentnu sekvencu impulsa od generatora taktnog impulsa;

• aritmetičko logička jedinica (ALU)- dizajniran za izvođenje svih aritmetičkih i logičkih operacija na numeričkim i simboličkim informacijama (u nekim modelima osobnih računala, dodatna ALU je spojena na ALU kako bi se ubrzalo izvođenje operacija matematički koprocesor);

• memorija mikroprocesora (MPP)- služi za kratkotrajnu pohranu, snimanje i ispis informacija koje se izravno koriste u proračunima u sljedećim ciklusima rada stroja. MPP je izgrađen na registrima i koristi se za osiguranje velike brzine stroja, jer glavna memorija (RAM) ne osigurava uvijek brzinu pisanja, pretraživanja i čitanja informacija potrebnu za učinkovit rad mikroprocesora velike brzine. Registri- memorijske ćelije velike brzine različitih duljina (za razliku od OP ćelija, koje imaju standardnu ​​duljinu od 1 bajta i manju brzinu);

• mikroprocesorski sustav sučelja- provodi uparivanje i komunikaciju s drugim PC uređajima; uključuje interno MP sučelje, registre međuspremnika i upravljačke krugove za ulazno/izlazne portove (I/O) i sistemsku sabirnicu. Sučelje(sučelje) - skup sredstava za uparivanje i komunikaciju računalnih uređaja, osiguravajući njihovu učinkovitu interakciju. I/O port (I/O ≈ ulazno/izlazni port)- oprema za sučelje koja vam omogućuje povezivanje drugog računala s mikroprocesorom.

Generator takta. Generira niz električnih impulsa; frekvencija generiranih impulsa određuje taktnu frekvenciju stroja. Vremenski razmak između susjednih impulsa određuje vrijeme jednog ciklusa rada stroja ili jednostavno radni ciklus stroja .

Frekvencija generatora takta je jedna od glavnih karakteristika osobnog računala i uvelike određuje brzinu njegovog rada, jer se svaka operacija u stroju izvodi u određenom broju taktova.

Sistemska sabirnica. Ovo je glavni sustav sučelja računala, koji osigurava međusobno uparivanje i komunikaciju svih njegovih uređaja.

Sustavna sabirnica uključuje:

• sabirnica podataka koda(KSD), koji sadrži žice i međusklopove za paralelni prijenos svih bitova numeričkog koda (strojne riječi) operanda;

• sabirnica adresnog koda(KSA), uključujući žice i sklopove sučelja za paralelni prijenos svih bitova adresnog koda ćelije glavne memorije ili ulazno/izlaznog priključka vanjskog uređaja;

• instrukcijska kodna sabirnica(KShI), koji sadrži žice i sklopove sučelja za prijenos uputa (kontrolni signali, impulsi) svim blokovima stroja;

• električni autobus, ima žice i sklopove sučelja za spajanje PC jedinica na sustav napajanja.

Sustavna sabirnica osigurava tri smjera prijenosa informacija:

1) između mikroprocesora i glavne memorije;

2) između mikroprocesora i ulazno/izlaznih priključaka vanjskih uređaja;

3) između glavne memorije i I/O priključaka vanjskih uređaja (u načinu izravnog pristupa memoriji).

Svi blokovi, odnosno njihovi I/O portovi, povezani su na sabirnicu na isti način preko odgovarajućih unificiranih konektora (spojnica): izravno ili preko kontroleri (adapteri). Sustavnom sabirnicom upravlja mikroprocesor ili izravno ili, češće, preko dodatnog čipa - kontroler sabirnice, generiranje glavnih upravljačkih signala. Razmjena informacija između vanjskih uređaja i sistemske sabirnice provodi se pomoću ASCII kodova.

Glavna memorija (RAM). Dizajniran je za pohranu i brzu razmjenu informacija s drugim jedinicama stroja. OP sadrži dvije vrste uređaja za pohranu: memoriju samo za čitanje (ROM) i memoriju s izravnim pristupom (RAM).

ROM služi za pohranjivanje nepromjenjivih (trajnih) programskih i referentnih informacija, omogućuje brzo samo čitanje informacija pohranjenih u njemu (informacije u ROM-u se ne mogu mijenjati).

radna memorija dizajniran za online snimanje, pohranu i čitanje informacija (programa i podataka) izravno uključenih u informacijski i računalni proces koji obavlja osobno računalo u trenutnom vremenskom razdoblju. Glavne prednosti RAM-a su njegova velika brzina i mogućnost zasebnog pristupa svakoj memorijskoj ćeliji (direktan adresni pristup ćeliji).Kao nedostatak RAM-a treba istaknuti da je nemoguće pohraniti podatke u njega nakon gašenja snaga stroja (ovisnost o volatilnosti).

Vanjska memorija. Odnosi se na vanjske uređaje računala i koristi se za dugotrajnu pohranu svih informacija koje bi ikada mogle biti potrebne za rješavanje problema. Konkretno, sav računalni softver pohranjuje se u vanjsku memoriju. Vanjska memorija sadrži razne vrste uređaja za pohranu, ali najčešći, dostupni na gotovo svakom računalu, su tvrdi diskovi (HDD) i disketni pogoni (FLMD).

Svrha ovih pogona je pohranjivanje velikih količina informacija, snimanje i puštanje pohranjenih informacija na zahtjev u uređaj za memoriju s izravnim pristupom. Tvrdi diskovi i ravni diskovi razlikuju se samo po dizajnu, količini pohranjenih informacija i vremenu potrebnom za pretraživanje, snimanje i čitanje informacija.

Kao uređaji za vanjsku memoriju koriste se i uređaji za pohranu podataka na kasetofonskoj vrpci (streamers), pogoni optičkih diskova (CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory - CD s memorijom samo za čitanje) itd.

Napajanje. Ovo je blok koji sadrži autonomne i mrežne sustave napajanja za osobno računalo.

Timer. Ovo je elektronički sat u stroju koji po potrebi omogućuje automatsko bilježenje trenutnog trenutka u vremenu (godina, mjesec, sati, minute, sekunde i djelići sekunde). Tajmer je spojen na autonomni izvor napajanja - bateriju i nastavlja raditi kada je stroj isključen iz mreže.

Vanjski uređaji (ED). Ovo je najvažnija komponenta svakog računalnog kompleksa. Dovoljno je reći da u pogledu troškova, VC ponekad čine 50-80% ukupnog PC-a. Sastav i karakteristike VC-a uvelike ovise o mogućnosti i učinkovitosti korištenja PC-a u sustavima upravljanja iu nacionalnom gospodarstvu kao cijeli.

PC upravljačke jedinice osiguravaju interakciju stroja s okolinom; korisnika, upravljačkih objekata i drugih računala. VE su vrlo raznoliki i mogu se klasificirati prema nizu karakteristika. Dakle, prema namjeni, mogu se razlikovati sljedeće vrste uređaja:

• vanjski uređaji za pohranu (ESD) ili vanjska memorija osobnog računala;

• alati za korisnički dijalog;

• uređaji za unos informacija;

• uređaji za izlaz informacija;

• sredstva veze i telekomunikacije.

Alati za dijalog korisnički uređaji uključuju video monitore (zaslone), rjeđe pisaće strojeve na daljinsko upravljanje (pisače s tipkovnicama) i govorne ulazno/izlazne uređaje.

Video monitor (zaslon) - uređaj za prikaz unosa i izlaza informacija iz osobnog računala.

Uređaji za glasovni ulaz/izlaz spadaju u brzorastuće medije. Uređaji za unos govora su različiti mikrofonski akustični sustavi, npr. "zvučni miševi", sa složenim softverom koji im omogućuje prepoznavanje slova i riječi koje osoba izgovori, njihovo identificiranje i kodiranje.

Govorni izlazni uređaji su razni sintetizatori zvuka koji digitalne kodove pretvaraju u slova i riječi koje se reproduciraju putem zvučnika (zvučnika) ili zvučnika spojenih na računalo.

Na uređaje za unos informacija odnositi se:

• tipkovnica- uređaj za ručni unos brojčanih, tekstualnih i upravljačkih podataka u osobno računalo;

• grafički tableti (digitalizeri)- za ručni unos grafičkih informacija i slika pomicanjem posebnog pokazivača (olovke) po tabletu; kada pomaknete olovku, koordinate njezine lokacije automatski se očitavaju i te koordinate se unose u računalo;

• skeneri(strojevi za čitanje) - za automatsko čitanje s papirnatih medija i unos tipkanih tekstova, grafikona, slika, crteža u osobno računalo; u uređaju za kodiranje skenera u tekstualnom načinu rada očitani znakovi, nakon usporedbe s referentnim konturama pomoću posebnih programa, pretvaraju se u ASCII kodove, au grafičkom načinu rada očitani grafikoni i crteži pretvaraju se u nizove dvodimenzionalnih koordinata;

• manipulatori(pokazivački uređaji): joystick - poluga, miš, trackball - lopta u okviru, svjetlosna olovka itd. - za unos grafičkih informacija na zaslon kontroliranjem kretanja pokazivača preko zaslona, ​​nakon čega slijedi kodiranje koordinata pokazivača i njihov unos u računalo;

• ekrani osjetljivi na dodir- za unos pojedinačnih elemenata slike, programa ili naredbi s podijeljenog zaslona u računalo.

• DO uređaji za izlaz informacija odnositi se:

• pisači- uređaji za ispis za bilježenje informacija na papiru;

• crtači (ploteri)- ispisati grafičke podatke (grafove, crteže, crteže) s računala na papir; Postoje vektorski crtači s crtanjem slika pomoću olovke i rasterski crtači: termografski, elektrostatski, inkjet i laserski. Po izvedbi crtači se dijele na plošne i bubnjaste. Glavne karakteristike svih crtača su približno iste: brzina crtanja - 100 - 1000 mm/s, najbolji modeli imaju slike u boji i prijenos polutona; Laserski crtači imaju najveću rezoluciju i jasnoću slike, ali su najskuplji.

Uređaji komunikacije i telekomunikacije koriste se za komunikaciju s uređajima i ostalom opremom za automatizaciju (adapteri sučelja, adapteri, digitalno-analogni i analogno-digitalni pretvarači i dr.) te za povezivanje osobnih računala na komunikacijske kanale, na druga računala i računalne mreže (kartice mrežnog sučelja). , "spojnice", multiplekseri za prijenos podataka, modemi).

Mnogi od gore navedenih uređaja pripadaju uvjetno odabranoj skupini - multimediji.

Multimedija(multimedia - multimedija) je skup hardvera i softvera koji omogućava komunikaciju osobe s računalom pomoću različitih prirodnih medija: zvuka, videa, grafike, teksta, animacije itd.

Multimedijska sredstva uključuju govorne ulazne i izlazne uređaje; skeneri koji su već rašireni (budući da omogućuju automatski unos ispisanih tekstova i crteža u računalo); visokokvalitetne video (video-) i zvučne (zvučne) kartice, kartice za video snimanje (videograbber), koje snimaju slike s VCR-a ili video kamere i unose ih u računalo; visokokvalitetni akustični i video reprodukcijski sustavi s pojačalima, zvučnicima, velikim video ekranima. No, možda s još većim razlogom multimedija uključuje vanjske uređaje za pohranu velikog kapaciteta, koji se često koriste za snimanje audio i video informacija.

Danas se CD-i, DVD-ovi koriste za snimanje, pohranjivanje i reprodukciju informacija, kao i široku primjenu U zadnje vrijeme flash diskovi. Jednostavnost korištenja, minimalne dimenzije, povećanje kapaciteta memorije i smanjenje cijene stavljaju potonje izvan konkurencije, a vrlo je moguće da će to u budućnosti dovesti do istiskivanja s tržišta optički diskovi, jer su prethodno CD-i zamijenili diskete.

Dodatne sheme. Na sistemsku sabirnicu i PC MP zajedno s tipičan mogu se spojiti vanjski uređaji i neki dodatni ploče s integriranim sklopovima koji proširuju i poboljšavaju funkcionalnost mikroprocesora: matematički koprocesor, kontroler izravnog pristupa memoriji, ulazno/izlazni koprocesor, kontroler prekida itd.

Matematički koprocesor naširoko se koristi za ubrzano izvođenje operacija na binarnim brojevima s pomičnim zarezom, na binarno kodiranim decimalnim brojevima i za izračun nekih transcendentalnih, uključujući trigonometrijske funkcije. Matematički koprocesor ima vlastiti sustav naredbi i radi paralelno (podijeljeno u vremenu) s glavnim MP, ali pod kontrolom potonjeg. Operacije se deseterostruko ubrzavaju. Najnoviji MP modeli, počevši od MP 80486 DX, uključuju koprocesor u svojoj strukturi.

Kontrolor izravnog pristupa memoriji oslobađa MP od izravne kontrole pogona magnetskog diska, što značajno povećava učinkovite performanse računala. Bez ovog kontrolera, razmjena podataka između VSD-a i RAM-a odvija se preko MP registra, a ako je prisutan, podaci se izravno prenose između VSD-a i RAM-a, zaobilazeći MP.

I/O koprocesor zbog paralelnog rada s MP-om značajno ubrzava izvršavanje I/O procedura pri servisiranju više vanjskih uređaja (zaslon, printer, HDD, HDD itd.); oslobađa MP od obradnih I/O procedura, uključujući implementaciju načina izravnog pristupa memoriji.

Kontroler prekida igra vitalnu ulogu u računalu.

Prekinuti- privremeni prekid izvođenja jednog programa u svrhu promptnog izvođenja drugog, trenutno važnijeg (prioritetnijeg) programa.

Prekidi se stalno javljaju dok računalo radi. Dovoljno je reći da se sve procedure unosa/izlaza informacija izvode pomoću prekida, na primjer, prekidi timera se javljaju i servisiraju se od strane kontrolera prekida 18 puta u sekundi (naravno, korisnik ih ne primjećuje).

Kontroler prekida opslužuje prekidne procedure, prima prekidni zahtjev od vanjskih uređaja, određuje razinu prioriteta tog zahtjeva i izdaje prekidni signal MP-u. MP, primivši ovaj signal, obustavlja izvršenje trenutnog programa i nastavlja s izvršavanjem posebnog programa za servisiranje prekida koji je vanjski uređaj zatražio. Nakon završetka programa održavanja nastavlja se prekinuti program. Kontroler prekida je programabilan.

Elementi dizajna računala

Strukturno, računala su dizajnirana kao središnja jedinica sustava, na koje se preko konektora spajaju vanjski uređaji: dodatni memorijski uređaji, tipkovnica, zaslon, printer itd.

Jedinica sustava obično uključuje matičnu ploču, napajanje, diskovne pogone, dodatne priključke i ploče za proširenje s kontrolerima - adapterima vanjskih uređaja.

Na matična ploča(često se naziva matična ploča Matična ploča), u pravilu se nalaze:

• mikroprocesor;

• matematički koprocesor;

• generator takta;

• RAM i ROM blokovi (čipovi);

• adapteri za tipkovnicu, HDD i HDD;

• kontroler prekida;

• mjerač vremena, itd.

Funkcionalne specifikacije računala

Glavne karakteristike PC-a su:

1. Brzina, performanse, radni takt.

Jedinice izvedbe poslužiti:

• MIPS (MIPS - Mega Instruction Per Second) - milijun operacija nad brojevima s fiksnom točkom (točkom);

• MFLOPS (Mega Floating Operations Per Second) - milijun operacija nad brojevima s pomičnim zarezom (točkama);

• KOPS (KOPS - Kilo Operations Per Second) za računala niskih performansi - tisuću određenih prosječnih operacija na brojevima;

• GFLOPS (Giga FLoating Operations Per Second) - milijarda operacija u sekundi na brojevima s pomičnim zarezom (točka).

Procjena performansi računala uvijek je približna, jer se u ovom slučaju vode nekim prosječnim ili, obrnuto, specifičnim vrstama operacija. U stvarnosti, različiti skupovi operacija koriste se za rješavanje različitih problema. Stoga, za karakterizaciju osobnog računala, umjesto performansi, oni obično označavaju frekvenciju takta, koja objektivnije određuje brzinu stroja, budući da svaka operacija zahtijeva vrlo određeni broj ciklusa takta da se dovrši. Poznavajući frekvenciju takta, možete prilično točno odrediti vrijeme izvršenja bilo koje operacije stroja.

2. Bitni kapacitet kodnih sabirnica stroja i sučelja.

Bitna dubina≈ ovo je maksimalan broj bitova binarnog broja na kojemu se strojna operacija može istovremeno izvesti, uključujući operaciju prijenosa informacija; Što je dubina bita veća, to će, ako su ostale stvari jednake, biti veća izvedba računala.

3. Vrste sustava i lokalnih sučelja.

Različiti tipovi sučelja pružaju različite brzine prijenos informacija između strojnih čvorova omogućuje povezivanje različitog broja vanjskih uređaja i njihovih različitih vrsta.

4. kapacitet RAM-a.

Kapacitet RAM-a najčešće se mjeri u megabajtima (MB), rjeđe u kilobajtima (KB). 1 MB = 1024 KB = 1024 2 bajta.

Mnogi moderni aplikacijski programi s kapacitetom RAM-a manjim od 8 MB jednostavno ne rade ili rade, ali vrlo sporo.

Treba imati na umu da povećanje kapaciteta glavne memorije za 2 puta, između ostalog, povećava efektivne performanse računala pri rješavanju složenih problema za približno 1,7 puta.

5. Kapacitet pogona tvrdog diska (tvrdi disk). Kapacitet tvrdog diska obično se mjeri u megabajtima ili gigabajtima (1 GB = 1024 MB).

Prema stručnjacima, mnogi softverski proizvodi 1997 će zahtijevati do 1 GB vanjske memorije za rad.

6. Tip I kapacitet floppy disk jedinica.

Danas se uglavnom koriste disketni pogoni i to diskete promjera 3,5 i 5,25 inča (1 inč = 25,4 mm). Prvi imaju standardni kapacitet od 1,44 MB, drugi - 1,2 MB.

7. Vrste i kapacitet cache memorije.

Privremena memorija je međuspremnik, koji nije dostupan korisniku, brza memorija koju računalo automatski koristi za ubrzavanje operacija s informacijama pohranjenim u sporijim uređajima za pohranu. Na primjer, da bi se ubrzale operacije s glavnom memorijom, registar cache memorije je organiziran unutar mikroprocesora (prve razine cache memorije) ili izvan mikroprocesora na matičnoj ploči (second-level cache memorije); Kako bi se ubrzao rad s diskovnom memorijom, predmemorija je organizirana na elektroničkim memorijskim ćelijama.

Imajte na umu da prisutnost predmemorije od 256 KB povećava performanse računala za približno 20%.

8. Vrsta video monitora (zaslona) i video adaptera.

9.Vrsta pisača.

10.Dostupnost matematičkog koprocesora.

Matematički koprocesor omogućuje desetke puta ubrzanje izvršavanja operacija na binarnim brojevima s pomičnim zarezom i binarno kodiranim decimalnim brojevima.

11. Dostupan softver i vrsta operativnog sustava

12. Kompatibilnost hardvera i softvera s drugim vrstama računala.

Kompatibilnost hardvera i softvera s drugim vrstama računala podrazumijeva mogućnost korištenja na računalu, odnosno istih tehničkih elemenata i softvera kao i na drugim vrstama strojeva.

13. Sposobnost rada na računalnoj mreži

14. Sposobnost rada u multitasking modu.

Višezadaćni način rada omogućuje vam izvođenje izračuna istovremeno na nekoliko programa (višeprogramski način rada) ili za nekoliko korisnika (višekorisnički način rada). Kombinacija vremena rada nekoliko strojnih uređaja, što je moguće u ovom načinu rada, može značajno povećati efektivnu brzinu računala.

15. Pouzdanost.

Pouzdanost je sposobnost sustava da u potpunosti i ispravno obavlja sve svoje dodijeljene funkcije. Pouzdanost računala obično se mjeri srednjim vremenom između kvarova.

16. Cijena.

17. Dimenzije i težina.

II . Stanje stolnog računala

U trenutnoj fazi razvoja računala mogu se razlikovati dvije glavne platforme: Wintel i Apple.

Najčešća je Wintel platforma temeljena na x86 procesorima zbog svoje svestranosti i cijene. Ova platforma ima mnogo klonova, tj. proizvedenih sličnih računala razne tvrtke SAD, Zapadna Europa, Rusija, Japan itd.

Apple platforma predstavljena Macintosh računalima, koja su dosta popularna na Zapadu. Oni zauzimaju prilično usku, ali prilično stabilnu nišu na svjetskom tržištu.

Formalne razlike među platformama su vrsta procesora i operativni sustav. Macintosh koristi arhitekturu RISC procesora i jezgru operativnog sustava nalik UNIX-u. Međutim, posljednjih godina, u smislu hardvera, ove dvije platforme postupno se približavaju. Stoga se glavnom razlikom može smatrati količina proizvedenog hardvera i softvera u svijetu, gdje je Wintel izvan konkurencije. Apple ima mali broj vrhunskih modela, a također je značajno inferioran u količini proizvedenog softvera. Iz ovoga slijedi da s Wintel računalom možete izvršiti bilo koju operaciju, ali ne uvijek brzo i praktično. Na Appleu se ista operacija može izvršiti ili brzo ili nikako.

Evo nekoliko primjera PC modela koji su danas popularni:

· Haker Ph945

Platforma je izgrađena na temelju ASUS M4A78, visokokvalitetne matične ploče srednje razine temeljene na AMD 770 čipsetu s DDR2 podrškom. Dobro je opremljen, ali bez ikakvih dodataka. Od praktičnih značajki bilježimo prisutnost optičkog S/PDIF i eSATA priključka na stražnjoj ploči. Sustav koristi nedavno najavljeni četverojezgreni procesor AMD procesor Phenom II X4 945 s pristojnom procesorskom snagom i 4 GB RAM-a. Video podsustav je također na visini. Grafički adapteri GeForce GTS 250 prikladni su za optimalna osobna računala; s vrlo dobrim omjerom cijene i performansi, sposobni su pružiti ugodan broj sličica u sekundi u najnovijim igrama.

Kombinacija Phenom II X4 945 + GeForce GTS 250 općenito se pokazala vrlo dobrom tijekom testiranja. Vjerojatno, u ovoj kombinaciji postoji mala pristranost prema nešto jačem procesoru, ali njegove mogućnosti će biti korisne u ne-gaming multi-threaded zadacima.

Sustav je sastavljen u kućištu Microlab M4812. Ovaj model izgleda vrlo zanimljivo i praktično za korištenje. Na prednjoj ploči, u odjeljku za uređaje od 3,5 inča, nalazi se višeformatni čitač kartica Samsung SFD-321F/T4XB, koji vam omogućuje rad s flash karticama svih uobičajenih tipova. Ovdje se s prednje strane nalazi analogni regulator brzine za 120 mm ventilator postavljen na stražnju stijenku kućišta. Mogućnosti napajanja su sasvim dovoljne za rad predložene konfiguracije, ali bez velike rezerve. Model M-ATX-420W u skladu je sa standardom ATX 1.3, koji ne podrazumijeva velika opterećenja na liniji od 12 V koju koriste moderne video kartice i sustavi CPU napajanje. U razmatranoj konfiguraciji, potrošnja energije računala u stanju mirovanja je oko 120 W, povećavajući se na 270 W u “teškim” scenama u Crysisu.
Sustav nije tih, u stanju mirovanja računalo radi prilično tiho, pod opterećenjem, ventilatori napajanja i video kartice postaju aktivniji, iako je općenito razina buke "ispod prosjeka".

· Dell HPS 730 H2C

Dell je ažurirao svoju liniju igraća računala XPS 730 H2C. Inženjeri su smjestili u čvrsto aluminijsko kućište matična ploča temeljen na NVIDIA nForce 790i Ultra SLI čipsetu sa instalirani procesor Intel Core 2 Extreme (tvornički overclockan), par video kartica ATI Radeon HD 3870 X2 ili NVIDIA GeForce 8800GT SLI i Corsair DOMINATOR DDR3 RAM. Sustav hlađenja H2C koji se koristi u osobnom računalu jedinstven je i rezultat je zajedničkog razvoja tvrtki Dell, Intel, Delphi i CoolIT.

Globalno tržište stolnih računala je najveće, ali posljednjih godina doživljava akutnu krizu zbog pada potražnje za njegovim proizvodima. Mobilna računala postaju sve popularnija. To je zbog povećane produktivnosti mobilna računala i istovremeno smanjenje njihovih cijena.

III . Izgledi za razvoj stolnih računala

Zbog godišnjeg porasta postotka prodaje prijenosnih računala, može se činiti da bi mobilna računala uskoro mogla istisnuti stolna. Ipak, stručnjaci smatraju da je prerano za otpisivanje stolnih računala. Unatoč sve većoj produktivnosti mobilnih računala, razvoj stolnih računala također ne jenjava.

Popularnost prijenosnih računala prvenstveno se objašnjava njihovom usmjerenošću na rješavanje onih zadataka koje kućno računalo ne može zadovoljiti (što je pak povezano s mogućnošću autonomnog napajanja prijenosnih računala). Međutim, mora se reći da stolno računalo Prije svega, karakterizira ga izvedba, koja korisniku omogućuje obavljanje gotovo svih zadataka na njemu. Mobilno računalo mora imati broj dodatne karakteristike(kao što su težina, dimenzije, vrijeme život baterije), što produktivnost potiskuje u drugi plan. Osim toga, nadogradnja prijenosnog računala je teška: može biti teško implementirati ili jednostavno nemoguće.