Вторник, 24.06.2025, 01:52

КИТ Инф. технологии

Категории раздела
Мои статьи [32]
Информационные сети [21]
Здесь вы найдёте материалы, связанные с устройством и функционированием сетей.
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Каталог статей

Главная » Статьи » Мои статьи

УСТРОЙСТВО ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА-1

1949 год был, в общем-то, не слишком примечательным годом в истории человечества. Не считая разве что того примечательного факта, что именно в этом году над американской пустыней сошла со своих небесных трасс знаменитая «летающая тарелка из Нью-Мексико». Та самая, над загадкой которой до сих пор безуспешно ломает голову все прогрессивное человечество.

Сегодня выжившие свидетели тех далеких дней утверждают, что при тщательном потрошении сего неопознанного объекта из него были из­влечены не только трупы инопланетян, но и некие управляющие уст­ройства, на основе которых и были созданы микропроцессоры...

Допустим, так оно и было. И инопланетяне были (вскрытие оных да­же было вроде бы запечатлено на кинопленку и сегодня соответствую­щий фильм продается едва ли не в каждом киоске), и инопланетные же процессоры. Правда, трудно представить себе НЛО, чьим управлением заведуют устройства, аналогичные первым процессорам Intel-4004.

Но может быть, поэтому и грохнулась тарелочка? Как бы то ни было, для «копирования» инопланетной техники уче­ные избрали весьма долгий и извилистый путь. Сначала (для отвода глаз) были изобретены отдельные элементы — транзисторы, заменив­шие традиционные электронные лампы в первых компьютерах. Затем через десяток лет хитроумные инженеры, посмеиваясь (Еще бы! Ко­нечный-то результат всех их трудов уже давно лежал в сейфе!), «изобре­ли» интегральные микросхемы, позволяющие уместить на одном крис­талле большое количество транзисторов.

И еще только через десяток лет миру явился сам микропроцессор, содержащий уже тысячи и мил­лионы этих самых транзисторов.

Отдадим должное выдержке и упорству хитрых плагиаторов... и примитивности инопланетной техники.

 

А теперь серьезно.

Первый  микропроцессор  Intel 4004 был создан в 1971 году командой во главе с талантливым изобретателем, доктором Тедом Хоффом. Сегодня его имя стоит в ряду с именами величайших изобретателей всех времен и народов... Но вряд ли мудрый доктор знал в то вре­мя, во что выльется созданный им «ком­пьютер на одном кристалле». Изначаль­но процессор 4004 предназначался для... микрокалькуляторов и был изго­товлен по заказу одной японской фир­мы. К счастью для всех нас, фирма эта обанкротилась, так и не дождавшись обещанного микропроцессора — и в результате разработка перешла в собственность не ожидавшей такого сча­стья Intel. С этого момента и началась эпоха персональных компьюте­ров, «звездный час» которых настал в начале 80-х. Именно тогда фир­мой IBM был выпущен уже ставший легендарным компьютер IBM PC на основе нового микропроцессора все той же фирмы Intel...

Сегодняшние процессоры от Intel быстрее своего прародителя более чем в десять тысяч раз! А любой домашний компьютер обладает мощно­стью и «сообразительностью» во много раз большей, чем компьютер, управлявший полетом космического корабля «Аполлон» к Луне.

Факт, который автор не постеснялся привести строкой выше, уже давно с  тал штампом, обязательным в любой рекламе фирмы Intel. Хо­тя и не стал от этого менее правдивым и красноречивым.

И теперь, в эпоху гигагерцовых скоростей и сверхъестественной «сообразительности» компьютеров, из тени потихоньку начинает выходитъ весьма сакраментальный вопрос: а сможет ли человек правильно распорядиться этой внезапно свалившейся на него мощностью?

Процессоров в компьютере много. Помимо центрального процес­сора, который во всем мире принято обозначать аббревиатурой CPU (Central Processor Unit), схожими микросхемами оборудовано практи­чески каждая компьютерная «железяка».

Главный, центральный процессор с легкой руки журналистов назы­вают «королем» системного блока, единовластно повелевающим всеми его ресурсами. Но уследить абсолютно за всем, что происходит в его «королевстве», даже шустрый процессор не в состоянии — королевская занятость разбрасываться не позволяет. И тогда на помощь «королю» приходят «наместники» — специализированные микропроцессоры-чи­пы по обработке, например, обычной и трехмерной графики, 3D звука, компрессии и декомпрессии... Таких «наместников» в компьютере много и размещаются они на специализированных, дополнительных платах (о них — речь впереди). И называются они уже не «процессора­ми», а просто «чипами». С этим термином нам еще частенько придется встретиться на страницах этой книги...

На первый взгляд, процессор — просто выращенный по специ­альной технологии кристалл кремния (не зря на жаргоне процессор именуется «камнем»). Однако камешек этот содержит в себе множе­ство отдельных элементов — транзисторов, которые в совокупности и наделяют компьютер способностью «думать». Точнее, вычислять, производя определенные математические операции с числами, в ко­торые преображается любая поступающая в компьютер информация. Таких транзисторов в любом микропроцессоре многие миллионы. А в допроцессорную эпоху роль «вычислителей» несли на себе в мил­лионы раз более громоздкие устройства... Началось все еще в 30-х го­дах нашего столетия с механических переключателей — реле, в соро­ковые им на смену пришли электронные лампы. Только представьте себе - сотни тысяч электронных ламп, громадное количество аппа­ратуры размером с хороший дом! Работали такие компьютеры не только медленно, но и крайне недолго — одна перегоревшая лампа немедленно выводила из строя весь компьютер. Бесперебойная рабо­та в течение 10-15 минут - вот и все, на что были способны «лампо­вые» компьютеры.

В 50-х годах на смену капризным лампам пришли компактные «эле­ктронные переключатели» — транзисторы, затем — интегральные схе­мы, в которых впервые удалось объединить на одном кристалле крем­ния сотни крохотных транзисторов. Но все-таки отсчет летоисчисле­ния компьютерной эры ведут с 1971 года, с момента появления первого микропроцессора...

За три десятка лет, прошедших с этого знаменательного дня, про­цессоры сильно изменились. Сегодняшний процессор — это не просто скопище транзисторов, а целая система множества важных устройств. На любом процессорном кристалле находятся:

1.  Собственно процессор, главное вычислительное устройство, со­стоящее из миллионов логических элементов - транзисторов.

2.  Сопроцессор специальный блок для операций с «плавающей точкой» (или запятой). Применяется для особо точных и слож­ных расчетов, а также для работы с рядом графических программ.

3.  Кэш-память первого уровня — небольшая (несколько десятков килобайт) сверхбыстрая память, предназначенная для хранения промежуточных результатов вычислений.

4.  Кэш-память второго уровня эта память чуть помедленнее, зато больше — от 128 до 512 кбайт.

Трудно поверить, что все эти устройства размещаются на кристалле площадью не более 4—6 квадратных сантиметров! Только под микро­скопом мы можем разглядеть крохотные элементы, из которых состоит микропроцессор, и соединяющие их металлические «дорожки» (для их изготовления сегодня используется алюминий, однако уже через год на смену ему должна прийти медь). Их размер поражает воображение — десятые доли микрона! Например, в 1999 году большая часть процессо­ров производилась по 0,25-микронной технологии, в 2000 году ей на смену пришла 0,18- и даже 0,13-микронная. При этом ожидается, что в течение ближайших двух лет плотность расположения элементов на кристалле увеличится еще в 2 раза.

Впрочем, при выборе микропроцессора мы руководствуемся от­нюдь не «микронностью» технологии, по которой этот процессор сде­лан. Существуют другие, гораздо более важные для нас характеристики процессора, которые прямо связаны с его возможностями и скоростью работы.

 

Тактовая частота

Скорость работы — конечно же, именно на этот показатель мы обращаем внимание в первую очередь! Хотя лишь не­многие пользователи понимают, что, собственно, он означает. Ведь для нас, неспециалистов, важно лишь то, насколько быстро новый процес­сор может работать с нужными нам программами — а как, спрашивает­ся, оценить эту скорость?

У специалистов существует своя система измерения скорости про­цессора. Причем таких скоростей (измеряемых в миллионах операций в секунду — MIPS) может быть несколько — скорость работы с трехмер­ной графикой, скорость работы в офисных приложениях и так далее...

Не слишком удобно. Поэтому большинство пользователей, го­воря о скорости процессора, подразумевает совсем другой показа­тель. А называется он тактовой частотой. Эта величина, измеряемая в мегагерцах (МГц), показывает, сколько инструкций способен вы­полнить процессор в течение секунды) Тактовая частота обознача­ется цифрой в названии процессора (например, Pentium 4-1200, то есть процессор поколения Pentium 4 с тактовой частотой 1200 МГц или 1,2 ГГц).

Сегодня наибольшей популярностью на рынке пользуются процес­соры с частотой от 800 до 1200 МГц. Однако тем, кто будет читать эту книжку в конце 2001 года, автору придется посоветовать приобретать процессор с частотой не менее 1,5 ГГц. Ведь согласно так называемому «закону Мура», названного в честь одного из изобретателей микропро­цессора и нынешнего руководителя корпорации Intel, каждые полтора года частота микропроцессоров увеличивается не менее, чем в два раза...

Тактовая частота — бесспорно, самый важный показатель скорости работы процессора. Но далеко не единственный. Иначе как объяснить тот странный факт, что процессоры Celeron, Pentium III и Pentium 4 на одной и той же частоте работают... с разной скоростью? Здесь вступают в силу новые факторы – поколение и модификация процессора.

 

Установка процессора.

Главное, на что нужно обратить внимание при замене процессора — его форм-фактор. Напомним, что процессоры сегодня выпускаются в двухосновных видах: «слот» (процессор прямоугольной формы с длин­ным и узким разъемом, напоминающим разъем PCI) и «сокет» (процес­сор квадратной формы со множеством контактов-ножек. При этом своя спецификация «слота» и «сокета» имеется у обоих производителей процессоров — Intel и AMD. To есть нельзя установить процессор от од­ной фирмы в материнскую плату, предназначенную для такого же по конструкции процессора другой фирмы.

А вот установить в плату для «слотового» процессора «камешек» той же фирмы, но с разъемом «сокет», вполне реально — для этого сущест­вуют специальные платы-переходники.

Процессор установлен в гнездо не просто так, а с надежным «крепе­жом». Длинный процессор-«слот» заботливо поддерживают (и удержи­вают) специальные кронштейны. Что же касается процессора «сокет», то для его извлечения необходимо предварительно поднять специаль­ный рычажок, удерживающий ножки процессора в гнезде.

Установка процессора достаточно проста — обратите внимание лишь на то, что разъем «слотового» процессора, как и разъем PCI, раз­делен канавкой на две неравные части, а у процессора «сокет» один из углов чуть скошен. Точно такие же «дефекты» имеются и на разъемах материнской платы — хотя это не дефекты вовсе, а ориентиры для пра­вильной установки процессора.

И последнее. К большинству процессоров прилагается специаль­ный охлаждающий вентилятор - «кулер». Ведь при работе процессор сильно греется, и без помощи кулера он просто вышел бы из строя. По­этому, вставив процессор в гнездо, не забудьте подключить провод вен­тилятора к специальному разъему на материнской плате.

 

2.

Какие именно возможности Интернет могут быть полезны для вас, конкретного человека, живущего в России 2001 году, Что вы сможете получить за свои кровные 0,5-1 долл. в час?

Для облегчения задачи допустим, что вы обираетесь использовать Интернет не столько для бизнеса, сколько для собственной пользы и удовольствия.

Прежде всего вас может привлечь возможность регулярного обнов­ления программного обеспечения на вашем компьютере. Через Сеть вы можете получить новые драйверы для устройств, входящих в состав ва­шего компьютера, исправления и дополнения для используемых вами программ, а иногда и их новые версии.

Честно говоря, я просто не знаю, каким другим путем можно запо­лучить все это. У фирмы, где вы покупали компьютер? Маловероятно, хотя возможно. Но если вы будете наведываться к продавцам с диске­тами каждый месяц, боюсь, подобная благотворительность в любом случае им быстро надоест...

Электронная почта. Возможность получения электронного адреса се­годня является едва ли не главным стимулом для подключения к Интер­нет. Особенно если у вас есть друзья за границей или даже просто в дру­гом городе, с которыми вы хотели бы поддерживать связь или даже про­сто обмениваться информацией. Сами знаете, насколько черепашьими темпами идет сегодня обычное письмо. Да и дойдет ли — вот вопрос.

Новости. Пресса — вещь сегодня не самая дешевая. А в Интернет вы сможете найти множество электронных вариантов самых разнообраз­ных изданий. Кое-какие из них — платные, но чаще всего получать эле­ктронный вариант газеты по Интернет оказывается дешевле, чем поку­пать ее в киоске. А что говорить о журналах!.. Кстати, в конце этой кни­ги вы сможете найти ссылки на некоторые популярные российские и зарубежные издания — будет повод совершить прогулку по Сети. Кроме «дубликатов» существующих периодических изданий, вы можете найти в Сети множество образчиков оригинальной «электронной прес­сы» — лично мне ее чтение доставляет немало удовольствия. Не буду расписывать такие мелочи, как программа передач телевидения, курс валют, прогноз погоды и т. д. — это само собой разумеется.

И, конечно же, общение. Все-таки приятно регулярно обмениваться новостями с друзьями и единомышленниками! Можете даже, если угодно, завести виртуальный флирт, а потом при желании перевести его во флирт реальный. Один мой знакомый таким образом отыскал себе жену... Возможно, конечно, что у вас уже есть жена, но это, право, не аргумент для того, чтобы отказываться от прелестей Интернет...

Категория: Мои статьи | Добавил: BSG (20.10.2013)
Просмотров: 628 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: