Функциональные узлы ПК: устройства обработки информации

PC = Hardware (аппаратные) +Software (программные). Аппаратное средство – устройства и приборы, входящие в состав ПК. Программное средство – совокупность программ, управляющих аппаратными средствами и выполняющих задачи по обработке данных.

С точки зрения структуры ПК в аппаратных средствах выделяют конструктивные блоки:

1. Системный блок:
   1. Электронные схемы, управляющие работой ПК, которые состоят из электронных плат. На основной материнской плате располагаются микропроцессор и внутренняя память.
   2. К материнской плате подключаются дочерние платы (видеоплата, аудиоплата, сетевая карта), обмен данными между всеми устройствами происходит с помощью шины.
   3. Блок питания, преобразовывающий электричество сети в ток низкого напряжения;
   4. Вентилятор, системы охлаждения;
   5. Дисководы, накопители.
2. Монитор;
3. Клавиатура;
4. Мышь.

Все устройства, подключаемые к ПК внешне, называются периферийными.

Устройства обработки (микропроцессор) – осуществляет обработку всей информации и управляет работой остальных устройств, состоит из

1. АЛУ (арифметическое и логическое устройство) – ядро микропроцессора;
2. Сопроцессор (устройство, ускоряющее работу процессора при выполнении математических вычислений);
3. КЭШ-память (высокоскоростная память, используемая процессором для временного хранения информации):
   1. 1 уровня – небольшая, сверхбыстрая, нужная для хранения наиболее часто используемых команд и данных;
   2. 2 уровня – более 24 Мб, так как обработка данных микропроцессором происходит быстрее, чем обмен данными между микропроцессором и ОЗУ; чтобы не простаивать, микропроцессор выбирает из ОЗУ новую порцию информации и заносит её в эту память;
4. УУ (устройство управления) – выполняет управление прочими компонентами.
5. Основные характеристики микропроцессора:
   1. Тактовая частота (количество импульсов (тактов), вырабатываемых тактовым генератором процессора за 1с (2-5 ГГц);
   2. Разрядность (количество бит информации, обрабатываемых за один такт (32-64 бита);
   3. Тип микропроцессора (количество ядер (2-4));
   4. Быстродействие (количество операций в секунду);

Первый был создан фирмой Intel в 1971 году, тогда же был сформулирован закон Гордона Мура: «Число транзисторов на кристалле кремния будет удваиваться каждые 1,5 года», данный закон будет действовать до 2020 года.

Мощность ПК может увеличиваться:

1. За счёт изменения технологии (2,4 ядра, что позволяет параллельно обрабатывать данные);
2. За счёт увеличения числа транзисторов;

Технологии на замену кремния:

1. Молекулярные транзисторы;
2. ПК на базе молекул ДНК;
3. Квантовые ПК.