Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Направо към съдържанието
УикипедияСвободната енциклопедия
Търсене

Компютър

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Компютър


Компютърни устройства от различни исторически периоди
Компютър вОбщомедия

Компютърът е изчислително устройство с общо предназначение, което може да бъдепрограмирано да извършва набор от аритметични и/или логически операции. Възможността на устройството да извършва поредица такива операции позволява компютърът да се използва за решаване на теоретично всяка изчислителна/логическазадача. Тези аритметични и логически операции са също така част отпрограмния код, с който работят компютрите. Целта е обработката на въведенаинформациякомпютърни данни), най-честодигитализирана или представена в цифров вид, чийто резултат може да се изведе в най-общо казано използваема форма.

Обикновено съвременният компютър се състои от поне единпроцесор, обикновеноцентрален процесор (CPU) под формата на микропроцесор, заедно с някакъв видкомпютърна памет, обикновено полупроводниковичипове памет.Периферните устройства включват входни устройства (клавиатури, мишки, джойстик и т.н.), изходни устройства (екрани на монитори, принтери и т.н.) и устройства за въвеждане/извеждане, които изпълняват и двете функции (напр.сензорен екран от 2000-те години).

Отфункционална гледна точка всички компютри са съставени от четири основни елемента:

На практика в повечето съвременни компютри аритметично-логическото устройство, управляващото устройство и част от паметта са обединени в общ компонент, наричанцентрален процесор.

Компютрите могат да имат различно устройство, като чистомеханични конструкции за аритметични изчисления са известни още от древността, но почти всички съвременни компютри са изпълнени селектронни компоненти. Първите изцяло електронни компютри са създадени в средата на 20 век, като най-ранните от тях са с размерите на голямо помещение и с електрическа мощност от порядъка на 100 kW. Съвременните машини, базирани наинтегрални схеми, имат милиони до милиарди пъти по-висока производителност при консумирана мощност от няколко до няколко стотици вата.[1][2] Днес някои по-прости компютри са достатъчно компактни, за да се поберат в различнимобилни устройства, и достатъчно икономични, за да се захранват от малкабатерия.

Поставената за решаване задача първо трябва да бъде описана в подходяща форма за обработка. Исторически се е наложило представянето на информацията в паметта на компютъра вдвоичен код. Действията по обработка се свеждат до използването на проста логическа алгебра (Булева алгебра). Тъй като практически всяка математическа задача може да се сведе до булеви операции, електронният компютър може да се използва за решаване на повечето математически проблеми, както и на повечето задачи за обработка на информация, които могат да бъдат сведени до математически.

В ежедневната реч под „компютър“ най-често се разбиратперсоналните компютри в техните разнообразни форми, които в наши дни са се превърнали в символ наИнформационната епоха. В същото време далеч по-многобройни савградените компютърни системи със специализирани функции, неизменна част от различни устройства – отMP3 плейъри доизтребители и от детскииграчки допромишлени роботи.

Терминология

[редактиране |редактиране на кода]
Служителки наНАСА, извършващи изчисления на ръка и с калкулатори през 1949 г. (наанглийски:human computers)

В английския език най-ранното известно използване на думата „компютър“ (наанглийски:computer, буквално „изчислител“) е в книгата от 1613 г.„The yong mans gleanings“ на английския писател Ричард Брейтуейт. Там така е наречен човек, извършващ изчисления, като това остава основното ѝ значение до средата на 20 век[notes 1]. От края на 19 век думата започва да се използва и в значение, близко до съвременното –машина, която извършва изчисления.[3] В края на1940-те и началото на1950-те, с развитието на електронни цифрови изчислителни (илисметачни) машини, фразата „изчислителна машина“ (наанглийски:computing machine) постепенно е изместена от краткото компютър (наанглийски:computer), като прилагателните „електронен“ и „цифров“ постепенно отпадат[4].

В българския език, особено в специализираната техническа литература до към1990-те години, първоначално се използват термините „автоматични сметачни машини“, „електронноизчислителни машини“ или „цифрови електронноизчислителни машини“ (често съкращавано на ЕИМ и ЦЕИМ). Впоследствие се разпространява и заемката от английски „компютър“. По-късно, в зависимост от използванитеелектронни компоненти, се говори за машинипърво поколение – изградени селектронни лампи,второ поколение – с полупроводниковитранзистори идиоди, но с обемен монтаж,трето поколение – с повърхностен монтаж иинтегрални схеми с ниска степен на интеграция ичетвърто поколение – с интегрални схеми с висока степен на интеграция. Появата намикропроцесора през 1971 г. дава началото на изграждането на компютри отпето поколение[5]

История

[редактиране |редактиране на кода]

Съвременните компютри възникват в резултат на съчетаването на две технологии, които се развиват самостоятелно в продължение на столетия –автоматизацията на изчисленията ипрограмируемостта.

Предшественици на електронния компютър

[редактиране |редактиране на кода]

Първите устройства за изчисления –сметалата, се появяват през древността, като са известни още отШумер в средата на III хилядолетие пр.н.е.[6] През II-I век пр.н.е. са създадени механични устройства, предназначени за астрономически и навигационни изчисления – широко използванатаастролабия и по-редкият и сложенмеханизъм от Антикитера.[7] През I век египетският инженерХерон конструира механичен театър, задвижван със сложна система от въжета, който изпълнява 10-минутно представление.[8] В началото на XVII век е изобретенасметачната линия, която остава широко използвана до масовото навлизане на електроннитекалкулатори през XX век.[9]

Първият механичен калкулатор[10] е създаден през 1641 г. от френския математикБлез Паскал, като няколко негови образци са запазени до днес. През 1673 г. немският математикГотфрид Лайбниц представя в Парижката академия усъвършенствана конструкция на своя „Изчисляващ часовник“ – първатасметачна машина, извършваща четирите математически действия. Ключов елемент в нея е стъпаловиден цилиндър с десет зъба, всеки с различна дължина, чрез който се реализират операциите умножение и деление.

През 1799 г. френският механикЖозеф Мари Жакард конструиратъкачен стан, използващперфокарти за управление на работния процес, които през 20 век ще бъдат широко използвани за въвеждане на данни в първите поколения компютри. С него през 1801 г. на техническо изложение в Париж Жакард за първи път демонстрира автоматизирано управление на работен процес. По-късно са разработени и други програмируеми механични устройства, като механичнииграчки имузикални кутии.

Конструираният от французинаШарл Ксавие Тома дьо Колмараритмометър през 1821 г., достатъчно здрав и надежден за ежедневна употреба, става първата серийно произвеждана сметачна машина – около 100 броя годишно.

В периода 1812 – 1822 г. английският математикЧарлз Бабидж конструира машина за автоматизирана обработка на таблица от числови данни, за която получава златен медал от Астрономическото общество на Великобритания. Тъй като резултатите от работата на машината не били пригодни за по-нататъшна обработка, Бабидж започва работа върху машина, която да изпълнява функциите на универсален изчислител. Наследство от неговата работа са над 200 чертежа, в които са изобразени около 50 000 детайла и около 4000 пояснения към тях. Проектираната от Бабидж машина съдържа няколко устройства: за запазване на цифровата информация (числата), за извършване на операции, за управление на последователността от операции, и за въвеждане и извеждане на числата; с други думи – всички основни блокове наархитектурата на съвременните компютри. С въвеждането на управляващо устройство Бабидж става автор на фундаменталния принцип на програмното управление: процесът на обработката на информация (данни) се направлява от друга информация (инструкции или програма), специално предназначена за това.

Принос към развитието на изчислителните машини има иХерман Холерит, който в края на 19-и и началото на 20 век проектира система за въвеждане на набор от символи върхуперфокарта, и изобретяватабулираща машина която Холерит използва с успех за автоматизиране на изчислителната дейност по преброяване на населението на САЩ.

Първи компютри

[редактиране |редактиране на кода]

През 1936 г. англичанинътАлън Тюринг теоретично разработва принципите, на които се основава универсалната изчислителна машина (т.нар. „машина на Тюринг“), като подобни резултати постигат и американците Емил Пост иАлонсо Чърч, както и германецътКурт Гьодел (1934 – 1936 г.)

През 1938 г. вМасачузетския технологичен институтКлод Шенън за първи път демонстрира, че двупозиционните превключвателни елементи (независимо дали релета, електронни лампи или бъдещите транзистори) могат да бъдат използвани за извършване на математически и логически операции на т. нар.булева алгебра, т.е. да обработват числа, изразени в двоична бройна система.

Междувременно вследствие на развитието на технологиите в електротехниката и електрониката през първите три десетилетия на 20 век става възможно и конструирането на първите електромеханични изчислителни машини.

В периода 1936 – 1938 г. германецътКонрад Цузе конструира машината Z-1, изградена с електромагнитни релета, в която за въвеждане на данните е използвана клавиатура, а за извеждането им – лампи. В периода до края на 1939 г. Цузе разработва машината Z-2, в която устройството за въвеждане на данни работело с перфорирана 35-милиметрова кинолента, а през 1941 г. завършва и първата универсална изчислителна машина Z-3, която била използвана във военната индустрия при проектирането на немските самолети и ракети.

През 1940 г.Джордж Стибиц създава BEL-1 (изградена с електромагнитни релета) – първата изчислителна машина, която можела да работи скомплексни числа. Впоследствие Стибиц конструира и машините BEL-2 (1942 г.) и BEL-5 (1947 г.) Поради ниската надеждност на релетата Стибиц вгражда в конструкциите първите диагностични схеми за откриване на грешки.

През август 1944 г.Хауърд Айкен представя вХарвардския университет машинатаМарк I (изградена с електромагнитни релета), която работила в продължение на 15 години. Впоследствие Айкен конструира и машината Марк-2.

Първата изчислителна машина с изцяло електронен изчислителен блок и с отделна памет е конструирана отДжон Атанасов в Щатския колеж в Айова. В периода 1936 – 41 г. той и асистентът муКлифърд Бери разработват изчислителна машина (много по-късно нареченакомпютър на Атанасов – Бери), предназначена да решава системи линейни уравнения с до 30 неизвестни. Входните данни – десетични числа, се въвеждат от стандартнаперфокарта, след което се преобразуват в 51-разреднидвоични числа. Изчислителният и управляващият блок съдържат около 300 електронни лампи. Паметта представлява два диска с 32 набора от по 51 кондензатора (или 32 51-битовимашинни думи). В края на 1941 г. са завършени всички възли, но има известни проблеми при въвеждането на двоичните числа. Нападението на 7 декември 1941 г. на японската армия над Пърл Харбър и включването на САЩ въвВтората световна война обаче прекъсват работата на Атанасов, машината е изоставена и по-късно разглобена.

През 1941 г. Джон Мокли, преподавател в школата Мур къмуниверситета на Пенсилвания гостува на Джон Атанасов, за да се запознае с неговата машина. Остава неясно доколко Мокли използва наученото, но той инициира разработката на изчислителна машина през 1942 г. С неговата докладна записка се запознава Херман Голдстайн, доцент по математика от Мичиганския университет, който по това време е офицер за връзка между школата Мур и артилерийското управление на американската армия. Докладната на Мокли, допълнена от Джон Екерт, е предадена през юни 1943 г. във Вашингтон, което в крайна сметка довежда до възлагане на договор на Пенсилванския университет от артилерийското управление за конструиране на електронна изчислителна машина.

Под ръководството на Мокли, Екерт и Голдстайн, десет инженера, 200 техника и голям брой работници и помощен персонал създават за две години (1943 – 45 г.) първата универсална действаща електронна изчислителна машина, наречена (ElectronicsNumericalIntegrator andComputer), работеща сдесетична бройна система. Машината съдържа около 18 000 електронни лампи и 1500 релета и консумира около 130 kW мощност. Управлението на машината (задаването на инструкции) се извършва скомутационен панел с щепсели и превключватели, което изисква значително време и усилия при изпълнението на всяка нова задача, т.е.ENIAC не екомпютър със запаметена програма. Паметта за данни е с обем 20 машинни думи.

Работата върху ENIAC е засекретена и поради това случайно, при разговор с Голдстайн, през 1944 г. за нея разбираДжон фон Нойман. На 30 юни 1945 г. (още преди завършването на ENIAC) той публикува изследване, озаглавено „Първа чернова на доклад за EDVAC“ („First Draft of a Report on the EDVAC“)[11], в което описва принципите на компютър със запаметена програма, т.е. програмата, както и данните, трябва да бъде представена като набор отдвоични числени стойности, които да се пазят в паметта, което би позволило машината да извършва операциите доста по-бързо, отколкото ако инструкциите се задават чрез физическо свързване.

Краят на Втората световна война води до разсекретяване на някои от проектите по изграждане на изчислителни машини и през лятото на 1946 г. тази и други идеи са направени докладвани на конференция в Пенсилванския университет.

Конструирането на по-съвършенияEDVAC завършва през 1950 г. Паметта му е изградена от ултразвукови живачни закъснителни линии, като тя става първата проектирана машина, в която е реализиран актуалният и до днес принцип за вградено управление на изчислителния процес.

Междувременно по проект на Морис Уилкс и под негово ръководство през 1949 г. (или една година преди EDVAC) вКеймбриджкия университет във Великобритания е завършена машинатаEDSAC, която става първата пусната в експлоатациямашина със запаметена програма.

Като превключващи елементи в първото поколение компютри се използватрелета иелектронни лампи. Въпреки че тези компоненти позволяват значително по-висока скорост на работа от по-ранните механични превключватели, по различни причини тяхната надеждност е сравнително ниска. Например изграждането на логически схеми споследователна логика, с релета изисква да се елиминирана проблемът свибрациите на контактите при превключване. При електронните лампи този проблем не съществува, но те изискват известно време, за да достигнат работната си температура, а след няколко хиляди работни часа катодите им се изтощават и губяттермоелектронната си емисия. Проблем с дори една-единствена дефектирала лампа често води до диагностика на целия възел, за да бъде намерена и подменена.

По изброените причини първите електронни (лампови) компютри са като цяло по-бързи, но по-ненадеждни от електромеханичните машини. При ламповите компютри като EDVAC, средното време между два отказа е около 8 часа, докато системите с релета катоМарк I се повреждат по-рядко.[12] В крайна сметка ламповите машини се разпространяват по-широко, тъй като значително по-голямата им скорост на изчисление се оказва по-важна от проблемите с надеждността.

Процесорите от това поколение работят с много по-нискатактова честота в сравнение със съвременните микроелектронни устройства. През този период обичайнитечестоти на системния часовник са до около 100kHz, като основният ограничаващ фактор е скоростта на превключване.

Дискретни транзистори и интегрални схеми

[редактиране |редактиране на кода]
Централен процесор, памет и външнашина на DECPDP-8/I., изградени с интегрални схеми

Устройството на компютрите се оптимизира, след като различни нови технологии улесняват създаването на по-малки и по-надеждни електронни устройства. Решаващо значение в този процес има изобретяването натранзистора през 1947 г. През 50-те и 60-те години базираните на дискретни транзистори процесори и изобщо компютри вече не разчитат на обемисти, ненадеждни и нетрайни превключващи елементи, като електронните лампи и релетата. Това дава възможност за изграждането на по-сложни и надеждни процесори, съставени от една или повечепечатни платки, съдържащи отделни компоненти.

В началото на 60-те години е изобретен метод за производство на голям брой транзистори в ограничено пространство – появяват се първите интегрални схеми.Интегралната схема позволява в един общ полупроводников кристал, наричанчип, да се включат множество транзистори. В компютърната техника те се използват първоначално само в много прости неспециализираниелектронни схеми, например отделнилогически елементи.Процесорите, базирани на такива елементарни интегрални схеми, обикновено се наричат устройства с ниска степен на интеграция (SSI). Например SSI интегралните схеми, използвани вApollo Guidance Computer, съдържат по няколко десетки транзистора. Изграждането на цял процесор от SSI интегрални схеми изисква хиляди отделни чипове, но все пак заема много по-малко пространство и има много по-нисък разход на енергия от дотогавашните устройства с дискретни транзистори. С напредъка намикроелектрониката интегралните схеми започват да включват все повече транзистори и пасивни елементи, намалявайки броя на отделните схеми, необходими за създаване на пълен процесор. Интегралните схеми със средна (MSI) и висока степен на интеграция (LSI) съдържат вече стотици, а след това и хиляди транзистори. Така първият компютър наDEC с LSI схеми, вариант на моделаPDP-11, има процесор, изграден с общо четири интегрални схеми.[13]

През 1964 г.IBM въвеждаткомпютърната архитектураSystem/360, в която за пръв път е въведена идеята замикрокод и стандартизиране на изпълняваните програми. Дотогава повечето електронни компютри, включително такива на един и същ производител, са несъвместими помежду си и не могат да изпълняват едни и същи програми.[14] Архитектурата System/360 става толкова популярна, че в продължение на близо две десетилетия доминира на пазара намейнфрейм компютри.

Компютрите, изпълнени с транзистори, имат няколко отчетливи предимства пред предшествениците си. Освен подобрената надеждност и по-ниската консумация на енергия, те имат и много по-високобързодействие, поради много по-краткото време на превключване на транзистора (в сравнение с електронната лампа транзисторът има по-малки междуелектродни паразитни капацитети, а в сравнение с електромеханичното реле няма движещи се елементи, които имат голяма инерция). Благодарение на увеличената надеждност и значително по-високото бързодействие, през 60-те години процесорите достигаттактови честоти от десеткимегахерци. През този период се появяват и първите високоефективнивекторни процесори, предшественици на по-късните специализиранисуперкомпютри.

Персонални компютри

[редактиране |редактиране на кода]

Изобретяването намикропроцесорите през 70-те години на 20 век значително променя устройството и разширява приложението на компютрите. Появата на пазара на първия 4-битов микропроцесор –Intel 4004 през 1970 г. е последвана през 1974 г. от 8-битовия микропроцесор с широко приложение –Intel 8080, който създава предпоставките за принципно нови решения при изграждането на компютърния хардуер. Основните производители на мейнфрейм компютри иминикомпютри започват собствени разработки в посока минимизиране на размерите на дотогавашните си компютърни архитектури, създавайки микропроцесори с набори от инструкции, съвместими с използваните в по-старите им системи хардуер и софтуер. Този процес постепенно довежда до появата и масовото разпространение наперсоналните компютри.

Докато по-старите модели процесори са съставени от отделни компоненти и множество интегрални схеми с ниска и средна степен на интеграция, разположени върху една или повече платки, микропроцесорът представлява самостоятелен чип, който позволява много по-голямо съкращаване на времето за превключване. Това с времето ще даде възможност микропроцесорите да достигнат тактови честоти от десетки мегахерци до над три гигахерца. Освен това с подобряването на технологиите за конструиране на транзистори в интегралните схеми техният брой започва силно да се увеличава – съответно да се увеличат функционалните възможности на процесора (както впрочем и на останалите интегрални схеми, използвани в компютъра). Тази емпирична закономерност е формулирана в наблюдавания за пръв път през 60-те годинизакон на Мур, според който технологично постижимата плътност на разполагане на транзисторите в интегралните схеми се удвоява за 18 до 24 месеца.

Въпреки че сложността, размерът, устройството и общият вид на процесорите се е променил значително от тяхната поява насам, основните принципи на тяхното функциониране остават приблизително същите. Крайната миниатюризация на логическите елементи обаче увеличава въздействието на физични явления, катоелектромиграцията, а намаляването на разстоянията между тях при повишаване на тактовата честота – до критично влияние на т. нар. паразитни капацитети. Практически след 2007 г. увеличаването на изчислителната мощност намикропроцесорните системи се търси в посока увеличаване на броя на микропроцесорните ядра, разположени на един чип и работещи в паралел, т.е. валидността на закона на Мур вече е твърде спорна. Това е една от причините да се търсят алтернативни конструкции на процесори, катоквантовия компютър, както и да се разширяват приложенията напаралелизма и на други методи, разширяващи класическия модел на фон Нойман.

Класификация

[редактиране |редактиране на кода]

Според предназначението

[редактиране |редактиране на кода]
  • Суперкомпютър – извънредно бърза машина
  • Клъстер – множество отделни машини, работещи под управлението на специализирана програма, обединяваща тяхната изчислителна мощност
  • Мейнфрейм компютър – предназначен за централизирана обработка на големи масиви от данни и едновременна работа на 100 и повече потребители
  • Миникомпютър – многопотребителска машина, способна да обслужва едновременната работа на 10 и повече потребители
  • Работна станция – специализиран мощен компютър
  • Персонален компютър – обикновено предназначен за операции, изпълнявани от един човек
  • Лаптоп
  • PDA
  • Клиент – сървър
  • Вградена система – тясно специализиран компютър (контролер) за изпълнение на определена дейност, който често е част от по-сложен уред

Тази класификация е доста обща, защото непрекъснато се откриват нови приложения на компютрите. Много задачи, които допреди няколко десетилетия са били непосилни за персоналния компютър, днес могат да бъдат изпълнени от портативни или свръхминиатюрни компютри и уреди.

Според елементната база и технологичното изпълнение

[редактиране |редактиране на кода]

От първоначалното им създаване технологиите за изработка на компютри са се променили радикално. Първите компютри са били изцяло механични. През 30-те години на 20 век се въвежда използването нарелета, а през 40-теДжон Атанасов иКлифърд Бери създаваткомпютър на Атанасов – Бери - един от първите електронни компютри. От 60-те години компютрите се изграждат на базата на полупроводникови компоненти –транзистори,диоди иинтегрални схеми. Освен тези основни технологии, в развитието на компютрите е имало опити и с други доста екзотични такива.

Според активните компоненти и вида и характеристиките на пасивните компоненти, от които е изградена една ЕИМ (или с популярното название компютър), е приета следната класификация:

  • Електронно-изчислителна машина от нулево поколение (Zero generation computer) е с елементна база от релета.
  • Електронно-изчислителна машина от първо поколение (First generation computer) е изградена с използването на електронни лампи за определяне на двоичното състояние на логическите елементи. Така е изграден хардуерът на компютъра „Атанасов – Бери“ и експерименталниятпърви български компютър „Витоша“.
  • Електронно-изчислителна машина от второ поколение (Second generation computer) е с логически елементи, изградени изключително от дискретни полупроводникови прибори – диоди и транзистори. В България с такива елементи е изграденаЗИТ-151, произвеждана в края на 1960-те години.
  • Електронно-изчислителна машина от трето поколение (Third generation computer) има елементна база от интегрални схеми с ниска и средна степен на интеграция. В България произвежданата ЕИМ с такава конструкция е ЕС 1020.
  • Електронно-изчислителна машина от четвърто поколение (Fourth generation computer) има за елементна база интегрални схеми с висока степен на интеграция.[15]

Днес се разработват нови технологии, които да увеличат производителността на компютрите, например:

За класифицирането технологията е важна, защото предопределя колко са например функциите, които изпълнява компютърът, и каква е скоростта на обработка и обемът на обработена информация за единица време. Изключение правят единствено квантовите компютри, тъй като тяхната технология би позволила дотолкова да се увеличи скоростта на обработка на информация, че това ще доведе до качествено нови функции.

Приложения

[редактиране |редактиране на кода]

Първите електронни компютри са били много скъпи и масивни – с размерите на стая.

Това ограничава тяхната употреба само до научни изчисления, често за военни цели. ENIAC например е създаден за балистични изчисления, като по-късно е използван за проверка на конструкцията на първатаводородна бомба. За осъществяването на това изследване (проведено от 15 декември 1945 г. до януари 1946 г.) са използвани над един милионперфокарти за вход/изход на данни (Много от съвременните суперкомпютри също се използват засимулации, включващи ядрени оръжия.) БританскиятColossus е използван отАлън Тюринг закриптоанализ презВтората световна война.

С развитието на универсалните компютри приложенията им стават практически неизчерпаеми. Основната им функция днес си остава обработката на данни, но тя придобива много мащабни размери – особено след създаването на глобалната мрежаИнтернет. Например проектътУикипедия използвауики технологията и Интернет, за да систематизира натрупаните от човечествотознания и да ги направи максимално достъпни за широк кръг потребители.

Устройство

[редактиране |редактиране на кода]

По-голямата част от съвременните компютри са изградени съгласноархитектурата, описана отДжон фон Нойман.

Например основни съставни части на един съвремененперсонален компютър са:

Процесор

[редактиране |редактиране на кода]
 Основна статия:Процесор

Сърцето на компютъра е процесорът, наричан ощеЦентрален процесор (ЦП), (Central Processing Unit, CPU). Той управлява работата на всички останали устройства и изпълнява самата програма (намираща се в паметта на компютъра). Състои се от аритметично-логическо устройство (АЛУ), управляващо устройство (УУ) ирегистров блок (РБ).

АЛУ изпълнява целочислените (събиране, изваждане и т.н.), логическите (И, ИЛИ, НЕ) и сравнителните операции.

Управляващото устройство следи къде се намира следващата за изпълнение инструкция в паметта и се грижи резултатът от изпълнението на инструкцията да бъде записан в паметта, ако това е посочено в програмата.

Регистровият блок се използва за служебни цели на УУ и АЛУ и като свръхбърза памет за съхраняване на получаваните резултати.

Дънна платка

[редактиране |редактиране на кода]
 Основна статия:Дънна платка

Дънната платка е една от основните хардуерни части на персоналния компютър. Чрез нея се свързват всички останали части – процесор, памет, входно-изходни устройства.

Оперативна памет

[редактиране |редактиране на кода]
 Основна статия:Оперативна памет

Оперативната памет е последователност от номерирани клетки с еднаква големина, съдържащи информация. Тази информация може да е инструкция, която процесорът трябва да изпълни, или данни, които трябва да се обработят. Всяка клетка има адрес, чрез който програмата се обръща към необходимото място в паметта. Оперативната памет също така бива наричана памет от 1-во ниво, според отдалечеността от процесора. По принцип тя се дели на ROM (Read Only Memory) и RAM (Random Access Memory).

Най-близка до процесора и най-често вградена в него е малка по-размер памет, нареченакеш памет (процесорен кеш). Времето за достъп до тази памет е най-малко. Кешът най-често е разделен на две части – за данни и за инструкции. Процесорът зарежда в кеша си (на база евристични алгоритми) части от оперативната памет, наречени линии, за да ускори изчислителния процес. Поради факта, че оперативната памет работи със скорост, която е в пъти по-малка от тази на процесора, когато последният трябва да ползва ОП, се налага да изчака, което е продиктувало създаването на процесорния кеш. Процесорният кеш за разлика от ОП не може да бъде директно адресиран от програмиста.

Оперативната памет се различава от външната памет по това, че в нея се съхраняват активните програми, т.е. тези, които се изпълняват от процесора. Чрез техника, нареченасуопинг (swapping), външната памет (обикновено твърд диск) може да се използва като оперативна. Външната памет под формата на твърд диск се нарича обикновено памет от 2-ро ниво.

Съществува и понятието памет от 3-то ниво, която се използва при компютри с големи изисквания за количеството на съхранените данни. Такива системи са библиотеките от ленти, които могат да съхранят огромно количество информация, но времето за достъп до нея е огромно, защото самата лента трябва да бъде поставена в четящото устройство от автомат, като бъде физически преместена от мястото на съхранение.

Дънната платка, процесорът, оперативната памет и захранващият блок се намират монтирани в т.нар.системен блок или компютърна кутия, към която се свързват входно-изходните устройства – обикновенотвърд диск,флопидисково устройство,монитор,клавиатура,мишка и др.

Видео карта

[редактиране |редактиране на кода]
 Основна статия:Видеокарта

Съставена е от много елементи, но най-важното при съвременните персонални компютри е, че техните видеокарти са съставени от множество профилирани процесори, които в определени изчисления (най-вече при обработка на видеоинформация, но не само) вече сериозно изместват централния процесор и ускоряват работата на цялата машина значително.

Периферни устройства

[редактиране |редактиране на кода]
 Основна статия:Периферно устройство

Периферните устройства увеличават функционалността на компютъра. Повечето от тях улесняват и разширяват връзката им с околния свят, в частност с човека.

Пълен списък на съществуващите периферни устройства е посочен в статията запериферни устройства. Основните от тях са:

И други на базата на Universal Serial Bus (USB).

Източници

[редактиране |редактиране на кода]
  1. Intel Corporation 2009.
  2. University of Pennsylvania 2009.
  3. Oxford University Press 1989.
  4. The Modern History of Computing // Станфордска философска енциклопедия. Посетен на 14 август. The term computing machine, used increasingly from the 1920s, refers to any machine that does the work of a human computer, i.e., any machine that calculates in accordance with effective methods. During the late 1940s and early 1950s, with the advent of electronic computing machines, the phrase ‘computing machine’ gradually gave way simply to ‘computer’, initially usually with the prefix ‘electronic’ or ‘digital’. (на английски)
  5. Кандиларов, Евгений.Електрониката в икономическата политика на България през 60-те – 80-те години на ХХ век. 2004. с. 15 – 16. Архивиран оторигинала на 2015-11-23. Посетен на 29 октомври 2015.Архив на оригинала от 2015-11-23 вWayback Machine.
  6. Ifrah 2001, с. 11.
  7. The New York Times 2008.
  8. Lahanas 2013.
  9. University of Delaware 2013.
  10. Felt 1916, с. 10.
  11. von Neumann 1945.
  12. Weik 2010.
  13. Digital Equipment Corporation 1975, с. 3 – 4.
  14. Amdahl 1964.
  15. Христова, инж. Бистра, инж. Нейчо Тодоров. Тълковен речник изчислителна техника и електронна обработка на данни, Държавно издателство „Техника“, София, 1981, с. 53
Цитирани източници

Бележки

[редактиране |редактиране на кода]
  1. На български е имало длъжност „калкулант“ докъм 80-те години на 20 век

Вижте също

[редактиране |редактиране на кода]

Външни препратки

[редактиране |редактиране на кода]
Основни
Компоненти на системния блок
Съхранение на данни
Допълнителни компоненти
Периферия (външни компоненти)
Входно-изходни устройства
Нормативен контролРедактиране в Уикиданни
Взето от „https://bg.wikipedia.org/w/index.php?title=Компютър&oldid=12746001“.
Категория:
Скрити категории:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp