Информатизация и образование. Состав процессора компьютера. Состав процессора компьютера

Состав процессора компьютера. Что входит в состав процессора? ?

Процессор. Основные компоненты и их назначение

Подробности Родительская категория: Архитектура ЭВМ Категория: Базовая организация ЭВМ

Центральный процессор компьютера (Central Processor Unit, CPU) осуществляет основные действия по выполнению команд. В нём можно выделить несколько составляющих частей:

Элементы, составляющие процессор:

декодер команд;
арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее действия над операндами;
регистры для хранения данных, адресов и служебной информации;
устройство для формирования (вычисления) адресов операндов;
устройство управления.

- Устройство управления (УУ)- управляет процессором последовательной выборки, декодирования и исполнения команд программы, хранимой в памяти. УУ формирует временную диаграмму работы всех узлов процессора. Часть регистров также можно отнести к УУ.

- Устройство формирования адресов операндов — вычисляет адрес, по которому произойдёт очередное обращение к участку памяти, содержащему операнд.

- АЛУ — комбинационное логическое устройство, имеющее два (многоразрядных) входа (на которые подаются два слова сходных операндов), на выходе АЛУ формируется результат операций, которые процессор выполняет над операндами, таких, как сложение, умножение и т.п. Минимальный набор операций (машина Фон-Неймана), которые должно выполнять АЛУ, включает операции сложения, инверсии и логического "И", все остальные операции можно получить на базе этих.

- Регистры. Минимальный набор регистров, необходимый для функционирования процессора включает следующие регистры:

-- Аккумулятор — хранит результат операций, часто имеет удвоенною. длину по сравнению с разрядностью процессора (для хранения результатов операций умножения и сдвига).

-- Счётчик команд — содержит адрес следующей команды.

-- Регистр адреса — содержит адрес операнда, используется при косвенной адресации.

-- Регистр флагов (состояния и управления) — содержит код, характеризующий результаты предыдущих операций, а так же информацию о текущем состоянии центрального процессора компьютера.

Рисунок. Регистры процессора MC68HC05

- Регистровый файл — набор однотипных регистров.

Каждый процессор имеет свой набор регистров. Можно выделить две группы процессоров: с регистрами общего назначения и со специализированным набором регистров (Пример IntelX86). В первом случае все регистры регистрового файла одинаковы и их можно использовать произвольно в командах. Во втором — за каждым регистром закреплена своя функция, и использование регистров в командах оговорено в формате каждой команды. Однако, процессоры с регистровыми файлами требуют большие аппаратные затраты на организацию связи между регистрами.

Рисунок. Регистры процессоров MC68xxx и Intel X86

Модель процессора для программиста — набор регистров, форматы команд, способы адресации, организация памяти и др. Можно рассматривать регистровую модель процессора — набор регистров, их форматы и способы работы с ними.

- на пользовательском уровне (регистры общего назначения и флагов)

- на системном уровне (регистры управления процессором и организации памяти, элементы организации прерываний и прямого доступа к памяти (ПДП)).

Вычислительное ядро (Core) — этим термином обозначают совокупность элементов процессора, необходимых для выполнения команды.

Переферийные устройства — устройства, внешние по отношению к связке "процессор-память".

Устройства ввода-вывода — часть переферийных устройств, предназначенная для связи ЭВМ с "внешним миром".

< Назад
Вперёд >

perscom.ru

Состав персонального компьютера (ПК)

1. Состав персонального компьютера (ПК)

1.1. Процессор (CPU)

Микропроцессор — устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических и операций управления, записанных в машинном коде, реализованный в виде одной микросхемы. В настоящее время наиболее широкое распространение получили платы компаний Intel и AMD, которые различаются по стоимости, производительности, и количеству ядер (1, 2, 4, 6, 8).

1.2. Системная плата

Материнская плата (англ. motherboard, MB, также используется название англ. mainboard — главная плата) — это сложная многослойная печатная плата, на которой устанавливаются основные компоненты персонального компьютера. Как правило, материнская плата содержит разъёмы (слоты) для подключения дополнительных контроллеров, для подключения которых обычно используются шины USB, PCI и PCI-Express.

1.3. Оперативная память

Оперативная память (также оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций.

Виды оперативной памяти:

DDR - является самым старым видом оперативной памяти, которую можно еще сегодня купить. Рабочее напряжение DDR - 2.5 вольт (обычно увеличивается при разгоне процессора), и является наибольшим потребителем электроэнергии из рассматриваемых видов памяти.
DDR2 - это наиболее распространенный вид памяти, который используется в современных компьютерах. Это не самый старый, но и не новейший вид оперативной памяти.
DDR3 - быстрый и новый тип памяти.

Все три вида памяти не совместимы друг с другом!

1.4. Видеокарта

Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора. Дополнительная видеокарта необходима лишь при условии, что ПК используется для обработки сложной графики.

1.5. Жесткий диск

Накопитель на жёстких магнитных дисках, НЖМД, жёсткий диск, винт, хард, харддиск, HDD — энергонезависимое, перезаписываемое компьютерное запоминающее устройство. Является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах. При выборе жесткого диска необходимо учитывать его интерфейс. В настоящее время наиболее распространен интерфейс SATA, но для модернизации старых ПК необходимо использовать жесткий диск с интерфейсом IDE. С целью увеличения производительности и надежности хранения информации, возможна установка в ПК нескольких жестких дисков.

1.6. Звуковая карта

З вуковая плата (также называемая звуковая карта или музыкальная плата) (англ. sound card) — это плата, которая позволяет работать со звуком на компьютере. В настоящее время звуковые карты бывают как встроенными в материнскую плату, так и отдельными платами расширения или как внешними устройствами

1.7. Накопители и носители информации

Диске́та - портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970-1990гг
Диски оптические (CD, DVD ) В качестве носителей оптический привод использует плоские многослойные диски диаметром 8 или 12 см. При заказе дисков необходимо обращать внимание на тот тип устройства чтения/записи (привод), установленный в вашем ПК
U SBFlashDrive - носитель информации, используемый для хранения, переноса и обмена данными, резервного копирования и др. Подключается к компьютеру или иному считывающему устройству через стандартный разъём USB. Возможна ситуация когда устройство автоматически не определяется на компьютерах с операционной системой Windows 95, 98, Me, NT, 2000 , тогда необходимо дополнительно устанавливать драйвера. Если флеш не работает при включении в USB разъем на лицевой панели системного блока, подключите ее в любой USB разъем с тыльной стороны системного блока (рис.1). В основном в настоящее время используются накопители на 2, 4 и 8 Gb.

1.8. Оптический привод ( rewriter) – устройство чтения, записи дисков Можно выделить несколько основных типов данных устройств:

CD-ROM - данный привод способен читать только обычные CD.
CD-RW - CD-RW позволяет не только считывать информацию с обычных компакт-дисков, но и записывать её на CD-R и CD-RW.
DVD-ROM - устройство, способное читать компакт-диски DVD.
DVD-CD-RW Combo - так называемый Combo-драйв, который сочетает в себе функции таких устройств, как DVD-ROM и CD-RW и, соответственно, может записывать диски CD-R и CD-RW, считывать как обычные CD, так и DVD.
DVD-RW –позволяет не только читать диски CD/DVD, но и записывать как обычные CD-R/CD-RW-носители, так и куда более ёмкие DVD-R/DVD-RW/DVD+R/DVD+RW.
Blu -Ray, BD (blue ray — синий луч) — формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 23,3/25/27 или 33 Гб, двухслойный диск может вместить 46,6/50/54 или 66 Гб.

Примечание: при подборе конфигурации ПК необходимо обращать внимание на совместимость компонентов!

Отзывы и комментарии

< Предыдущая Следующая >

Следующие статьи:

hotuser.ru

Что входит в состав процессора? ?

Устройство и работа процессора

Назначение процессора: Управлять работой ЭВМ по заданной программе; Выполнять операции обработки информации.

Для выполнения первой задачи в процессор входит управляющее устройство. Вычислительным инструментом процессора является арифметико-логическое устройство. Третьей составляющей процессора является регистровая память.

В состав процессора входят: устройство управления;арифметико-логическое устройство;регистры процессорной памяти.

Размер регистра равен размеру машинного слова.

РИСУНОК 2. Состав устройств процессора:

Во время работы программы в регистры по очереди по-мещаются ее команды и вся необходимая информация для их выполнения. Например, при выполнении команды сложения из ПРОГРАММЫ 1:

(ОС) 01 20 24 2С

сама команда переписывается в специальный регистр (он называется регистром команд) , слагаемые из ячеек 20 и 24 заносятся в два других регистра, сумма первоначально также получается в регистре, а затем переписывается в ячейку 2С.

Выполнение программы производится автоматически. Последовательность работы процессора при выполнении программы называется циклом работы процессора. Его можно описать в виде следующего алгоритма:

нач выбрать первую команду программы пока не команда ОСТАНОВ , повторять нц выполнить команду выбрать следующую команду программы кц кон

А теперь вернемся к ПРОГРАММЕ 1 вычисления выражения (А+В) * С. Предположим, что эта программа занесена в память УК Нейман . Опишем взаимодействие пользователя и компьютера в ходе ее выполнения. Допустим, что мы хотим вычислить выражение при А = 200, В = 437, С = 2.

Процессор начинает исполнять программу с команды, находящейся в ячейке 00. В нашей программе это команда ввода А. ЭВМ останавливается и ждет действий пользова-теля. Пользователь набирает на клавиатуре шестнадцатеричный код числа 200 (20010 = С816):

00 00 00 С8

и нажимает клавишу lt;ВВОДgt;, после чего число 200 введено в ячейку 20. Следующая команда требует ввода значения В (43710 = 1B516). Пользователь вводит:

00 00 01 В5 lt;ВВОДgt;

Последним вводится значение С:

00 00 00 02 lt;ВВОДgt;

Последующие команды программы выполняются автома-тически. После выполнения команды вывода (ячейка 14) на экране появится следующий результат:

00 00 04 FA

Работа программы завершится по команде останова.

Полученный результат это шестнадцатеричная форма внутреннего представления. Чтобы получить ответ в десятичной системе, нужно выполнить перевод их шестнадцатеричной системы в десятичную. Вспомним, как это делается:

4FA16= 4 * 162 + 15 * 16 + 10 = 127410.

Наверняка у вас не вызвало энтузиазма то, что числа вводятся и выводятся в шестнадцатеричном виде. Выполняя расчеты на современных ЭВМ, пользователь имеет дело с десятичными числами. Про двоичную и шестнадцатеричную системы он может вообще ничего не знать. Но не надо забывать, что наш компьютер учебный. На его примере мы стремимся понять, как работает ЭВМ. Родной язык компьютера это язык машинных команд и двоичных чисел. Автоматический перевод чисел из двоичной в десятичную систему и обратно производится с помощью специальных программ перевода, а это уже программный сервис. Но здесь вы знакомились с учебным компьютером, лишенным всякого программного обеспечения. С такой машиной можно общаться только на языке двоично-шестнадцатеричных кодов.Коротко о главном

Назначение процессора: управлять работой компьютера и выполнять отдельные операции обработки информации.

В состав процессора входят устройство управления, арифметико-логическое устройство, регистры памяти.

Процессор начинает выполнение программы с ее первой команды. Алгоритм работы процессора носит циклический характер. Работа заканчивается выходом на команду останова.

info-4all.ru

sci-world.ru

Для начинающих пользователей ПК: Состав компьютера

Компьютер, в обыденном понимании, состоит из системного блока, монитора, компьютерной клавиатуры, мышки, аудиоколонок и другого оборудования. О функциях монитора, клавиатуры, мышки и др., думаю, говорить не стоит - все очевидно. Самой главной, сложной и дорогостоящей частью компьютера является системный блок. Собственно, системный блок (в классическом понимании) и является компьютером. Остальное оборудование предназначено лишь для ввода и вывода информации в различной форме и обеспечения управления системой. Т.е., если к системному блоку присоединить более современный монитор, клавиатуру или мышь, станет просто удобней смотреть фильмы, работать с текстом или играть, но параметры компьютера от этого не улучшатся. Все процессы, отображаемые на мониторе, происходят внутри системного блока и именно его составными частями определяются возможности системы. Основой любого современного компьютера (системного блока) является материнская плата (главная плата, англ. motherboard, MB, mainboard, разг. – мамка, материнка, мать и др.) - плата, к которой подсоединяются основные компоненты компьютера: центральный процессор, оперативная память, видеокарта, жесткий диск, оптический привод и др. На ней же размещены USB и другие разъемы для подключения оборудования (см.рис.). Главная задача материнской платы – соединить все эти компоненты и заставить их работать как единое целое – компьютер. Материнскую плату невозможно не заметить, если открыть крышку системного блока. Процессор (центральный процессор, CPU) – сердце компьютера (см. рис.). Он исполняет все команды пользователя и «руководит» остальным «железом». От его мощности зависит быстродействие компьютера и его возможности. На материнской плате процессор крепится в специальном разъёме, называемом разъёмом центрального процессора или сокетом (socket). Есть несколько видов сокетов, в каждый из которых можно установить только процессоры определенного типа (с таким-же разъёмом). Т.е., на материнскую плату с Socket 775 можно установить только процессоры Intel Pentium, Celeron, Core 2 Duo, Core 2 Quadro и др. с разъёмом 775. Для процессоров AMD (Athlon, Phenom и др.) понадобится материнская плата с сокетом AM3, и т.д. Сверху установленного на материнской плате процессора крепится охлаждение. Чаще всего, оно являет собой небольшой радиатор с вентилятором (куллером) для рассеивания тепла (см.рис.). Без охлаждения процессор будет быстро перегреваться. При достижении им критической температуры компьютер выключается. Пока процессор не остынет, включить его снова не получится. Перегрев процессора возможен также при засорении радиатора охлаждения пылью. Для устранения проблемы обычно достаточно очистить его при помощи бытового пылесоса или другим способом. Для профилактики, «уборку» системного блока от пыли полезно производить периодически (раз в несколько месяцев). Модули ОЗУ (оперативного запоминающего устройства, см.рис.) — составная часть компьютера, в которой временно хранятся данные, необходимые процессору для выполнения им операций. После завершения таких операций (например, закрытия программы) связанные с ними данные из оперативной памяти удаляются. При запуске новых задач (программ) в ОЗУ с жесткого диска подгружаются данные, необходимые процессору в этот момент. Скорость доступа к информации, находящейся в оперативной памяти, в сотни раз выше скорости доступа к жесткому диску. Это позволяет процессору оперировать нужной информацией, получая к ней практически мгновенный доступ. Оперативная память бывает нескольких видов. На момент написания этой статьи, самым современным и быстрым ОЗУ был DDR III, хотя чуть более медленный DDR II по-прежнему не сдает свои позиции и уже несколько лет является самым распространенным. На производительность компьютера влияет не только скорость (тип) ОЗУ, но и его объём. Если для выполнения определенных задач процессору будет недостаточно объёма оперативной памяти, для ее расширения он использует часть жесткого диска (так называемый файл подкачки, или своп-файл (swap). Учитывая, что скорость доступа к жесткому диску значительно ниже скорости доступа к ОЗУ, компьютер будет страшно «тормозить». Каждый тип модулей ОЗУ имеет свой разъем. Поэтому на материнскую плату, рассчитанную на поддержку ОЗУ DDR II, модуль DDR III поставить нельзя никак (даже физически в слот он не войдет). Жесткий диск (винчестер, см. рис.)– запоминающее устройство, на котором хранится вся информация, имеющаяся в компьютере. Чем больше объем винчестера, тем больше на нем можно хранить разного рода файлов. Современные жесткие диски присоединяются к материнской плате через интерфейс SATA (см.рис.). Винчестеры больших объемов могут перегреваться и нуждаются в охлаждении (как правило, небольшого куллера достаточно). Видеокарта (видеоадаптер, графический адаптер, графический процессор, GPU) – часть компьютера, отвечающая за скорость обработки видеоинформации (см. рис.). Современные видеокарты подсоединяются к разъему PCI-Express материнской платы. Некоторые материнские платы имеют несколько разъёмов PCI-Express. Это позволяет одновременно использовать несколько видеокарт, что делает графическую подсистему компьютера более мощной. Большинство материнских плат имеют интегрированный (встроенный) графический адаптер. Его возможностей вполне достаточно для офисной работы, т.е. обработки текста, просмотра страниц Интернета, видео, фотографий и даже игры в несложные игры (типа пасьянс «Косынка» или «Солитер»). Более мощная видеоподсистема нужна либо профессионалам, работающим с графикой, либо любителям поиграть в игрушки покруче. Мощная видеокарта в компьютере любителя поиграть гораздо предпочтительней производительного центрального процессора. Процессор среднего уровня и хорошая видеокарта в играх оставят далеко позади самый современный процессор с интегрированным видеоадаптером. В то же время, для выполнения других задач (архивирование файлов, перекодирование видео, аудио, работа в Фотошопе и др.) мощный процессор нужней. Необходимо также учитывать, что слишком слабый процессор не даст возможности видеокарте раскрыть весь свой потенциал. Здесь важен баланс. На материнской плате, как правило, имеются также встроенные сетевая и звуковая карты, разъемы для подсоединения оптического (для записи/чтения CD и DVD) и других приводов. Для расширения возможностей компьютера в разъёмы РCI (см. рис.) можно поставить несколько типов устройств (модемы, ТВ-тюнеры, Wi-Fi-адаптеры, звуковые карты, сетевые карты и др.). Само собой, для работы всего вышеупомянутого «железа» нужен блок питания. Его мощность должна удовлетворять апетиты процессора, видеокарты и других «потребителей электричества». Вот, вкратце, и все. Эта информация даст возможность начинающим пользователям сложить начальное представление о строении компьютера и принципах его работы.

Рисунок - Состав системного блока

Источник - компьютер для "чайников"

dljachaynika.blogspot.com

Что входит в состав процессора? ?

Устройство и работа процессора

Размер регистра равен размеру машинного слова.

РИСУНОК 2. Состав устройств процессора:

(ОС) 01 20 24 2С

нач выбрать первую команду программы пока не команда «ОСТАНОВ» , повторять нц выполнить команду выбрать следующую команду программы кц кон

А теперь вернемся к ПРОГРАММЕ 1 вычисления выражения (А+В) * С. Предположим, что эта программа занесена в память «УК Нейман» . Опишем взаимодействие пользователя и компьютера в ходе ее выполнения. Допустим, что мы хотим вычислить выражение при А = 200, В = 437, С = 2.

00 00 00 С8

и нажимает клавишу <ВВОД>, после чего число 200 введено в ячейку 20. Следующая команда требует ввода значения В (43710 = 1B516). Пользователь вводит:

00 00 01 В5 <ВВОД>

Последним вводится значение С:

00 00 00 02 <ВВОД>

00 00 04 FA

Работа программы завершится по команде останова.

Полученный результат — это шестнадцатеричная форма внутреннего представления. Чтобы получить ответ в десятичной системе, нужно выполнить перевод их шестнадцатеричной системы в десятичную. Вспомним, как это делается:

4FA16= 4 * 162 + 15 * 16 + 10 = 127410.

Наверняка у вас не вызвало энтузиазма то, что числа вводятся и выводятся в шестнадцатеричном виде. Выполняя расчеты на современных ЭВМ, пользователь имеет дело с десятичными числами. Про двоичную и шестнадцатеричную системы он может вообще ничего не знать. Но не надо забывать, что наш компьютер — учебный. На его примере мы стремимся понять, как работает ЭВМ. Родной язык компьютера — это язык машинных команд и двоичных чисел. Автоматический перевод чисел из двоичной в десятичную систему и обратно производится с помощью специальных программ перевода, а это уже программный сервис. Но здесь вы знакомились с учебным компьютером, лишенным всякого программного обеспечения. С такой машиной можно общаться только на языке двоично-шестнадцатеричных кодов.Коротко о главном

Назначение процессора: управлять работой компьютера и выполнять отдельные операции обработки информации.

В состав процессора входят устройство управления, арифметико-логическое устройство, регистры памяти.

otvet.mail.ru

4.2. Состав и назначение основных элементов персонального компьютера. Центральный процессор. Системные шины и слоты расширения

Процессор (микропроцессор)- основное устройство ЭВМ, и предназначен для выполнения вычислений по хранящейся в ЗУ программе и обеспечения общего управления ЭВМ. Тип процессора в современных ПЭВМ определяется типом компьютера, которых в настоящее время существует 2 марки: IBM совместимый и Apple Macintosh. В России наиболее распространены IBM совместимые ПЭВМ (ПК). Для этого типа ПК выпускают процессоры фирмыIntel(~80%),AMDиVIA. Последние торговые марки процессоров этих фирм имеют именаPentiumIV,Core(Intel),K7AthlonХР,Phenom(AMD),C5 (VIA).

Быстродействие ЭВМ в значительной мере определяется скоростью работы процессора, которая часто измеряется в частоте работы(Гц). Наиболее распространенными на конец 2010 года являются 4 ядерные процессоры с частотой от 2 до 3 ГГц. Данная характеристика процессоров подчиняетсязакону Мура, который говорит, что быстродействие процессоров каждые 1,5-2 года удваивается. Это становится возможным благодаря уменьшению размера элементов внутри процессоров. Транзисторы в новейших процессорах Intel имеют ширину всего 32 нанометра, а процессоры предыдущих поколений построены на базе 45-нанометровой и 65-нанометровой архитектур. Это позволяет более плотно располагать транзисторы, сократить утечку мощности, снизить тепловыделение и ускорить переключение, благодаря чему процессоры работают быстрее, потребляют меньше электроэнергии и являются более энергоэффективными.

Существуют и другие способы повышения производительности компьютера. Например, все современные компьютеры имеют дополнительную быстродействующую память, называемую кэш-памятью.

Системный интерфейс(системная плата (СП), материнская плата)— это конструктивная часть ЭВМ, предназначенная для взаимодействия ее устройств и обмена информацией между ними.

В больших, средних и супер-ЭВМ в качестве системного интерфейса используются сложные устройства, имеющие встроенные процессоры ввода-вывода, именуемые каналами. В ПК в качестве системного интерфейса используются СП с шинной архитектурой, позволяющие через специальные разъемы соединять все устройства ЭВМ. Эти разъемы определяют различные стандарты работы (ISA, PCI, AGP и т.д.). Основным элементом управления работой СП выступает большая интегральная микросхема ("чипсет"). Данные микросхемы выпускают часто фирмы производители процессоров (Intel, AMD) или второстепенные фирмы (VIA, SIS, UMB). Марка "чипсета" является определяющим фактором, влияющим на производительность ЭВМ.

Пульт управления(ПУ) служит для выполнения пользователем ЭВМ операций по управлению вычислительным процессов в ЭВМ. В ПК это кнопка включения ЭВМ, кнопка перезагрузки ЭВМ без его выключения (Reset) и различные индикаторы в виде лампочек.

4.3. Запоминающие устройства: классификация, принцип работы, основные характеристики

Запоминающее устройство(ЗУ) служит для хранения обрабатываемых данных и выполняемых программ, куда они вводятся через устройства ввода. Емкость памяти измеряется в величинах, кратных байту. Память представляет собой структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя ЗУ различных типов. Функционально память делится на две части: внутреннюю и внешнюю.

Внутренняя (основная) память — это ЗУ, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Обращение к внутренней памяти ЭВМ осуществляется с высоким быстродействием, но она имеет всегда ограниченный объем, определяемый типом ЭВМ.

Внутренняя память, в свою очередь, делится на оперативную(ОЗУ) ипостоянную(ПЗУ) память. ПЗУ хранит и выдаёт программу "BIOS", "оживляющей" ЭВМ в момент её включения. Содержимое ПЗУ заполняется при изготовлении ЭВМ и может быть изменено в обычных условиях эксплуатации только при выполнении специального алгоритма действий. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется. ОЗУ составляет большую часть внутренней памяти и служит для приёма, хранения и выдачи данных и программ, непосредственно участвующих в вычислениях. При выключении питания ЭВМ содержимое ОЗУ теряется, поэтому необходимо выполнять операцию переноса (сохранения) результатов работы пользователя во внешнюю память. Именно в ОЗУ находятся все программы, с которыми работает пользователь на ЭВМ. Для соблюдения этого требования необходимо, чтобы объёма ОЗУ было всегда больше объёма выполняемых программ на ЭВМ..

Внешняя память(ВЗУ) предназначена для размещения долговременно больших объемов данных и обмена ими с ОЗУ. Для построения внешней памяти используют энергонезависимые носители информации (магнитные и оптические диски, магнитные ленты). Емкость этой памяти измеряется в больших единицах, чем ОЗУ, но для обращения к ней требуется больше времени, чем к ОЗУ.

ВЗУ конструктивно отделены от центральных устройств ЭВМ (процессора и внутренней памяти), имеют собственное управление и выполняют запросы процессора без его непосредственного вмешательства.

ВЗУ по принципам функционирования разделяются на устройства прямого доступа (УПрД) (накопители на магнитных и оптических дисках) и устройства последовательного доступа (УпоД) (накопители на магнитных лентах).

УПрД обладают быстродействием большим, чем УПоД, поэтому они являются основными ВЗУ, постоянно используемыми в процессе функционирования ЭВМ. К ним относятся устройства:

1. Накопители на гибких магнитных дисках(FDD) с размером дисков 5.25 дюйма (1.2 Мб), 3.5 дюйма (1.44 Мб). Их основное назначение – перенос данных с одной ЭВМ на другую.

2. Накопители на жёстких магнитных дисках (HDD), используются в качестве основного устройства хранения данных и программ на ЭВМ. Они имеют наибольшее быстродействие и объем для хранения данных (2010 год–Seagate выпускает жёсткий диск объемом 3 Тб) среди ВЗУ за счет размещения нескольких дисков в герметичном от пыли пространстве и их быстрой частоты вращения (4200, 5400 и 7200 –ноутбуки, 5400, 7200 и 10 000 -персональные компьютеры, 10 000 и 15 000 об/мин –серверы и высокопроизводительные рабочие станции). Для обеспечения длительной исправной работы HDD в них используется принцип "скольжения" на воздушной подушке над дисками магнитных головок съёма данных. Это обеспечивает непрерывную работу HDD без поломок примерно в течение 10 лет. Если же HDD часто включается и выключается, то это приводит к более быстрому выходу его из строя. При этом важно помнить что любое внешнее движение HDD в момент его работы может привести к контакту магнитных головок с быстро вращающимся диском и в конечном тоге к их разрушению и потере данных.

3. Накопители на оптических дисках(англ. optical disc) — собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения. Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната, на который нанесён специальный слой, который и служит для хранения информации. Для считывания информации используется обычно луч лазера, который направляется на специальный слой и отражается от него. При отражении луч модулируется мельчайшими выемками (питами, от англ. pit — ямка, углубление) на специальном слое, на основании декодирования этих изменений устройством чтения восстанавливается записанная на диск информация.

Первое поколениеоптических дисков: Лазерный диск, компакт-диск и магнитооптический диск.

Второе поколение:DVD,MiniDisc,DigitalMultilayerDisk,DataPlay,FluorescentMultilayerDisc,GD-ROM,UniversalMediaDisc.

Третье поколени: Blu-ray Disc, HD DVD, Forward Versatile Disc, Ultra Density Optical, Professional Disc for DATA , Versatile Multilayer Disc

Четвертое поколение: Holographic Versatile Disc, SuperRens Disc.

Они используются в основном для создания резервных копий данных, находящихся на УПрД.

studfiles.net

proc.ucoz.ru - Состав процессора

Состав процессора может существенно меняться в зависимости от конструктивных особенностей, своего назначения и производителя. Тем не менее, существуют элементы процессора, которые присутствуют в подавляющем большинстве современных универсальных процессоров. Рассмотрим некоторые из них.

Транзистор (англ.: transistor) – один из базовых элементов процессора. Большинство современных процессоров созданы на основе транзисторов и транзисторной логики. Современный процессор включает в себя несколько десятков или сотен миллионов транзисторов. Транзисторам будет посвящена отдельная часть нашей статьи.

Регистры процессора (processor register) – малоразмерная, но очень быстрая память процессора. Используется процессором для хранения обрабатываемых данных (операнда, результатов вычислений и пр.). Выделяются сегментные регистры и регистры данных.

Одним из ключевых компонентов процессора является Арифметическо-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет основные математические операции (сложение, вычитание, побитовые операции и прочие). В англоязычной литературе АЛУ обозначается Arithmetic logic unit (ALU).

Математический сопроцессор (МСП) – один из основных компонентов центрального процессора, который обеспечивает ускорение выполнения математических операций с плавающей запятой. Допускается сокращение термина математический сопроцессор до простого термина сопроцессор, однако в данном случае следует быть внимательным, так как существуют сопроцессоры, выполняющие различные специализированные задачи. В англоязычной литературе для обозначения таких компонентов используют термин Floating point unit (FPU). Конструктивно сопроцессор может быть вмонтирован в центральный процессор и выполнен в виде отдельного модуля вычислительной системы.

В компьютерной литературе можно встретить распространённый термин ядро процессора. Несмотря на свою распространенность, термин ядро процессора не имеет чёткого определения. В зависимости от контекста может означать: часть микропроцессора, содержащую основные функциональные блоки, или набор параметров, характеризующий микропроцессор, или кристалл микропроцессора (ЦП или ГП). В англоязычно литературе ядро процессора обозначается термином processor core. При переводе английского термина core следует быть особенно внимательным, так как существует линейки процессоров Интел Корангл.: Intel Core), Интел Пентиум Дуал Кор (англ.: Pentium Dual Core), Интел Кор 2 (англ.: Intel Core 2) , Интел Кор 2 Дуо (англ.: Intel Core 2 Duo) и другие. (

Системной шиной (СШ) обозначают линии передачи данных между процессором и различными компонентами компьютера и периферийными устройствами. В англоязычной литературе шину обозначают термином Front side bus (FBS). Выделяется шина адреса (англ.: address bus) и шина данных (англ.: data bus). Одной из ключевых характеристик шины является её разрядность (англ.: width of bus). В современных компьютерах разрядность шины составляет 32 (32-bit) или 64 бита (64-bit). Однако в ряде специализированных устройств можно встретить и шины другой разрядности. Следует отметить, что в современном компьютере используется несколько различных шин. К шинам компьютера мы еще вернёмся в отдельной части статьи.

Кэш-память (англ.: CPU cache) размещается во многих современных процессорах. Кэш-память предназначена для сокращения времени работы с оперативной памятью компьютера, за счёт частичного копирования информации. В повседневном общении кэш-память процессора принято сокращать до термина кэш. Как правило, объем кэш-памяти не велик (несколько килобайт или мегабайт). Современные процессоры могут содержать кэш-память нескольких уровней. Чем выше уровень кэша, тем большего он размера, но тем медленнее он работает. В англоязычной литературе уровни кэш-памяти процессоров обозначаются L1, L2 и L3. В универсальных процессорах, как правило, количество уровней кэш-памяти не превышает трёх. Для русскоязычной литературы уровни кэш-памяти процессоров принято обозначать полностью кэш-память 1-го уровня, кэш-память 2-го уровня и кэш-память 3-го уровня, которую, при наличии согласия Заказчика, допускается сокращать до У1, У2 и У3.

proc.ucoz.ru