• Skip to content
  • Skip to primary sidebar
  • Skip to footer

Composs.ru

Header Right

  • БАЗА ЗНАНИЙ
  • УРОКИ
    • Компьютер для чайников
    • Интернет для начинающих
    • Уроки Windows 7, 8, 10
    • Microsoft Office 2010
    • Фотография / Фотошоп
    • Социальные сети и общение
    • Мобильные устройства
    • Облако
  • СТАТЬИ
    • Apple
    • Офисные приложения
    • Windows
    • Android
    • Безопасность
    • Браузеры
    • Интересное
    • Начинающим
    • Обзоры
    • Программы
  • ОС
    • Apple
    • Android
    • Windows 10
    • Windows 8
    • Windows 7
    • Windows XP
  • ИНТЕРНЕТ
    • Сервисы
      • Google сервисы
    • Браузеры
      • Chrome
      • Firefox
      • Орбитум
    • Мобильные сети и операторы
    • Социальные сети
      • Вконтакте
      • Одноклассники
      • Facebook
      • instagram
      • Twitter
    • Электронная почта
      • Gmail почта
      • Яндекс почта
    • Электронные деньги
  • ЖЕЛЕЗО
    • Процессор
    • Видеокарта
    • Накопители (HDD, SDD, Flash)
    • Периферия
    • Сеть
    • Гаджеты
      • Смартфоны
      • Ноутбуки
      • Планшеты
      • Другие гаджеты
  • СОФТ
    • Bios
    • Безопасность
    • Офисные приложения
      • Excel
      • PowerPoint
      • Word
    • Прикладное ПО
      • Photoshop
      • Skype
    • Цифровая фотография
  • ЗАДАТЬ ВОПРОС

Принцип открытой архитектуры компьютера и современные тенденции развития

14.09.2018 Железо Интересное КомментироватьЗадать вопросНаписать пост

Компьютерная архитектура (computer architecture) – это разработанный Джоном фон Нейманом набор правил и методов описания функций, которые участвуют в организации работы компьютерных систем. Впервые документальное упоминание данного термина найдено в переписке английского ученого Чарльза Бэббиджа с писательницей и математиком Адой Лавлейс в первой половине ХХ века.

Понятие архитектуры персонального компьютера (ПК) дает нам представление о том, как он устроен, как разные устройства взаимодействуют друг с другом. Они подсоединяются по определенной схеме, а ее вариации и будут разновидностями архитектурных систем.

Любой современный персональный компьютер или ноутбук – это сложное многофункциональное устройство, а не просто мультиплатформенная игровая приставка. Всего можно выделить пять уровней архитектуры электронно вычислительных машин (ЭВМ):

  • нулевой уровень;
  • первый уровень – микроархитектура компьютера;
  • второй – системные команды;
  • третий – операционная система;
  • четвертый – прикладные и системные программы;
  • пятый – уровень высокого языка.

Основные узлы компьютера

Основные узлы

Комплекс нескольких логических схем и элементов памяти, создающих выходные сигналы, является узлом ПК. Абсолютно все компьютерные программы или игры имеют требования к основным характеристикам для корректной работы. Все узлы компьютера должны быть максимально совместимы друг с другом. В противном случае работать в программах будет некомфортно.

К перечню подобных узлов системного блока обычно относят:

  1. Процессор – основополагающий элемент всего функционала компьютера;
  2. Системная плата, ее еще называют «материнской»;
  3. Блок питания – необходим для энергоснабжения ПК;
  4. Жесткий диск – хранилище информации на ПК или ноутбуке;
  5. Оптический привод – устройство для чтения с внешних носителей, который редко встречается на новейших системах;
  6. Разъемы для подключаемых устройств.

Классическая архитектура

Классическую концепцию построения компьютера по готовой логической схеме предложил математик Нейман в 1945 году. В ходе обсуждений и в рамках проектирования компьютера EDVAC было решено использовать память для хранения ряда инструкций и данных. Принципиально новая концепция Джона фон Неймана стала общепринятым стандартом и основой не для одного поколения персональных компьютеров. Главный ее принцип заключен в наличии пяти важных компонентов:

  1. Блока арифметики и логики;
  2. Управленческого устройства;
  3. Оперативного блока;
  4. Внешнего блока памяти;
  5. Устройства, предназначенного для вывода и ввода информации.Концепция Джона фон Неймана
  Что такое «Тихая установка» и как ее использовать

В условиях данной схемы функционирования, должен прослеживаться определенный алгоритм. Если в память ПК направляются данные для обработки из какой-либо программы, то потом они должны выводиться при помощи наружного устройства. После, управляющее устройство должно проанализировать полученную информацию и отправить на дальнейшее выполнение. Возможно придется задействовать другие составляющие ПК.

Современные тенденции развития архитектуры персонального компьютера

В современных персональных компьютерах архитектура характеризуется наличием контроллеров. Их появление – это итог пересмотра классической концепции. Теперь микропроцессор берет на себя функцию обмена данными с внешними устройствами. Производители смогли отделить микропроцессор от многофункционального компонента при помощи обнаруженных особенностей интегральных схем. Так возникли разные каналы обмена, в том числе и периферийные микросхемы, позднее их стали называть контроллерами. Сегодня подобные аппаратные компоненты в компьютерах научились управлять практически любым оборудованием.

Новейшие архитектуры ПК преимущественно используют шины. Эти каналы связи обеспечивают взаимодействие всех аппаратных элементов и обычно выглядят как электрическое соединение с проводниками. В ее структуру могут включаться специализированные модули, которые отвечают за различные функции.

Графически архитектура современного компьютера выглядит так:Архитектура современного ПК

Архитектура IBM

Такой тип как открытая архитектура позволяет свободно подключать любую периферию к компьютеру. Достигнуто это благодаря использовании информационной шины (ее объем можно узнать из характеристик материнской платы). Она позволила производителям периферийного оборудования разработать контроллеры для любых стандартов.

Управление системой осуществляется непосредственно процессором. Под его же управлением находятся информационная шина. Современный принцип открытой архитектуры ПК подразумевает наличие функциональных и центральных контроллеров.

Функциональные контроллеры обеспечивают подключение модема, мыши, клавиатуры и принтера.

Архитектура IBM предоставляет собой набор инструкции по созданию приложений в облаке. Эталоном считается базовый шаблон в то время как реализация – это определенные технологии, методы и выбор инструмента для создания и развертывания этого шаблона.

  Что такое утилиты и для чего они предназначены

Многопроцессорная архитектура

Архитектура по типу МВС (многопроцессорных вычислительных систем) включает в себя несколько самостоятельных ЭВМ, каждая из которых имеет свой собственный набор периферийных устройств, оперативную память, процессор и управляется своей операционной системой. Различают три вида связи между ними: слабую (косвенную), прямую и сателлитную.

В косвенно-связанных системах машины связаны только внешним запоминающим устройством. При этом каждая ЭВМ, согласно своим программам, помещает информацию на внешнее запоминающее устройство, а другая, руководствуясь собственной программой, извлекает ее. Такая связь используется для повышения надежности комплекса путем создания резервных вычислительных машин, которые при необходимости возьмут на себя задачи основной ЭВМ.

Прямосвязанные МВС обладают особенной гибкостью поскольку могут связываться между собой через общее запоминающее устройство, напрямую от процессора к процессору и через адаптер. Связь осуществляется на информационно-командном уровне, но более эффективно.

Для сателлитных систем свойственно опираться не на способ связи, а на принцип взаимодействия ЭВМ. Но в тоже время структура связи не отличается от предыдущих.

ЭВМ с несколькими процессорами способны организовать множество потоков данных и команд, а несколько фрагментов одной задачи выполнять параллельно.

Таким образом создание различных архитектур вызвано растущими потребностями человека – скоростью, эффективностью и мобильностью.

На главную
Рассылка лучших материалов сайта Composs.ru на ваш Email!
Бесплатная компьютерная помощь подписчикам!
« Способы восстановления доступа к почте на популярных почтовиках
Все об интернет чатах – что это такое и как пользоваться »

Reader Interactions

Отменить ответ

Primary Sidebar

  • Лучшие программы для Windows
  • Лучшие программы для Linux
  • Лучшие расширения для Chrome
  • Лучшие приложения для Mac OS
  • Лучшие приложения для Андроид
  • Секреты Windows 10
  • Почта Gmail.com — вход в почту и первичные настройки

  • Аккаунт Google: создание учетной записи

  • Что такое операционная система? Виды операционных систем

  • Windows обнаружила неполадки жесткого диска — что делать?

  • Как зарегистрировать Яндекс почту

  • Ccleaner — как очистить компьютер от мусора?

  • Учетные записи и родительский контроль Windows 10

  • Как откатить Windows 10 до Windows 7 или 8.1

    Как откатить Windows 10 до Windows 7 или 8.1

Footer

© 2012-2016 Composs.ru. Все права защищены. При копировании материалов, обратная открытая ссылка на наш сайт обязательна.

Composs.ru - ресурс для начинающих пользователей компьютера, интернета. Сайт основан в 2012 году. Основная цель нашего сайта - выпускать обучающие материалы IT-тематики для "чайников". Предоставлять качественный и суперполезный контент для всех пользователей, независимо от уровня владения ПК: советы, инструкции, статьи.

Новые статьи Composs.ru почтой (никакой рекламы):

  • Карта сайта
  • Обратная связь