Современный компьютер
Начало эры персональных компьютеров. Технические характеристики процессора. Материнская плата, оперативная память, жесткие диски. Видеоконтроллеры, акселераторы, видеоускорители. Магнитооптические библиотеки, устройства с многократной записью, приводы.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.03.2013 |
| Размер файла | 75,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Fujitsu производит 2.5" диски серий Hornet 5 и 6, в которых применяются магниторезистивные головки и PRML. Емкость дисков составляет 508 MB, 768 MB и 1 GB, интерфейсы - Enhanced IDE и Fast SCSI-2. Диски обладают высокой производительностью и малым потреблением энергии. Модели с интерфейсом SCSI предназначены не только для применения в notebook фирмы Apple, но могут использоваться и в настольных компьютерах, а также для создания компактных и надежных RAID-массивов.
Надежность
Как для самых емких и производительных жестких дисков с интерфейсом SCSI, так и для массовых моделей Enhanced IDE, важнейшим параметром остается надежность. Современные диски обладают очень высокой надежностью, время наработки на отказ у некоторых моделей достигает 1 000 000 часов. Однако не следует забывать, что надежность, оцененная по MTBF (Mean Time Between Failure), - это понятие общее и статистическое, а перед пользователем стоит задача, как перевести его в конкретное и индивидуальное. Традиционные подходы к повышению надежности хранения данных широко известны - это резервное копирование и применение массивов из нескольких дисков (RAID - Redundant Array of Inexpensive Disks). Несколько слов о RAID. Это решение, повышающее не тольо надежность, но и производительность, никогда не относилось к разряду дешевых и доступных. Однако сейчас, с уменьшением стоимости SCSI жестких дисков, массивы начинают предлагаться довольно широко, чему способствует также появление относительно дешевых RAID контроллеров (разрабатываются даже и в ближайшее время появятся контроллеры, встроенные в системную плату). Наконец, появился принципиально новый подход, применимый и к индивидуальному диску, - SMART (Self-Monitoring, Analysis аnd Reporting Technology). Он может использоваться практически для любой компьютерной периферии и предлагает наличие - всроенных в устройство средсгв caмодиагностики. SMART предусматривает использование некоторых реализованных на уровне встроенного в жесткий диск контроллера процедур, которые проверяют состояние важнейших частей - двигателя, магнитных головок, рабочих поверхностей, самого контроллера. Эта информация передается в компьютер, который ее анализирует. Возможно также определить "пробег" жесткого диска, число включений/выключений. Совсем недавно Seagate и Quantum также начали применять SMART в своих жестких дисках. Использование SMART, хотя и позволяет довольно подробно контролировать состояние диска, не является панацеей, так как появление некоторых дефектов практически невозможно предсказать.
Видеоконтроллеры, акселераторы, видеоускорители
Традиционно основные усилия разработчиков графических адаптеров были направлены на повышение разрешений, достигаемых при большой глубине цвета (True Color, т.е.24 bit или 16.7 млн. цветов), и на ускорение выполнения возможно большего количества графических операций. Все это требуется в первую очередь для профессиональной работы в области графики, анимации, САПР. Некоторые принципиальные моменты, и прежде всего стоимостные, не позволяют продукции, рассчитанной на массового потребителя, развиваться по этому же пути. Да это на данном этапе и не нужно, так как режимы с самыми высокими разрешениями не доступны для большинства находящихся в эксплуатации мониторов. Гораздо важнее обеспечить возможность качественного воспроизведения "живого" видео, которое остается практически единственной областью, пока еще не освоенной основной массой современных компьютеров. До последнего времени сделать это можно было только с помощью дополнительного multimedia оборудования - видео платы или MPEG-проигрывателя. Сейчас появился и другой подход, ставший возможным благодаря возросшей производительности процессоров. Он основан на применении для декодирования изображений не аппаратных, а программных средств в сочетании с некоторыми элементами аппаратной поддержки, встраиваемыми в графические адаптеры. То есть сами адаптеры приобретают функции видео ускорителя (в дополнение к Windows ускорителю).
Большинство новых моделей графических адаптеров использует спецификацию DCI-1.0 и относится к разряду Windows и видео-ускорителей. Они на аппаратном уровне реализуют такие операции, как преобразование цветовых пространств, масштабирование, декодирование сжатых изображений. Возможно воспроизведение изображения с дисков Video CD с помощью чисто программных MPEG-1 декодеров (хорошие результаты получаются для процессоров Pentium 90 и выше).
Новым моментом является также интеграция графического адаптера с другими устройствами, например, с платой для захвата изображений, аппаратным MPEG-проигрывателем или звуковой платой.
Chipset
Ведущие изготовители chipset для графических адаптеров - фирмы S3, ATI, Cirrus Logic, Trident и другие - предусмотрели в новом поколении своих изделий кроме стандартной Windows акселерации также и ускорение видео операций, причем для последних хорошие результаты получаются даже при использовании стандартной динамической памяти и EDO DRAM. Однако по-прежнему достичь одновременно высоких значений для скорости регенерации, разрешения и глубины цвета удается только при применении двух портовой памяти типа VRAM и WRAM.
Особого внимания заслуживают chipset фирмы S3 - Vision 868 (для DRAM и EDO DRAM) и Vision 968 (для VRAM). Они имеют 64-разрядную архитектуру и ускоряют многие графические и видео операции (DCI-1.0): bitbit, рисование линий, заполнение прямоугольников, растровые операции, конвертацию цветового пространства (YUV 4: 1: 1 и 4: 2: 2, 16-bit, 16.7 млн. цветов - в RGB), билинейное масштабирование, растрирование dithering), сжатие изображения и некоторые другие. Поддерживаются популярные видео кодеки - CinePak, MPEG, Indeo, Motion JPEG. Имеется программное обеспечение для Windows U, Windows 95, Windows NT, OS/2 Warp, Video for Windows, Quicktime for Windows, для декодирования MPEG.
64-разрядные chipset ATI Mach264CT фирмы ATI TGU19680 фирмы Trident также ускоряют выполнение видео операций и рассчитаны на разные типы памяти - они поддерживают DRAM и EDO RАМ, VRAM (ATI) и WRAM (Trident).
Новые графические адаптеры
В большинстве новых моделей применяется chipset с функциями ускорения видео в соответствии с DCI-1.0 и скоростной цифроаналоговый преобразователь RAMDAC (иногда встроенный в Chipset), обеспечивающий полосу пропускания, достаточную для высоких скоростей регенерации. Предусматривается поддержка режима Plug&Play для монитора с помощью VESA Display Data Channel (DDC 1/2), а также управления энергосбережением VESA Display Power Management Signaling (DPMS). Устанавливаются разъемы VESA Advanced Feature Connector (VAFC). Свойственные системам с DRAM ограничения по скорости регенерации при больших разрешениях и глубине цвета можно преодолеть с помощью оригинальной 192-разрядной архитектуры самого графического адаптера.
Магнитооптика
Сейчас все больше пользуются популярностью магнитооптические накопители, использующие сменные носители для записи и хранения информации. Магнитооптика очень универсальна. Она ориентирована на работу с данными большого объема, и потому особую важность приобретают время их обработки и стоимость хранения.
В 1995 году объем производства магнитооптических накопителей оценивался в 1.1 млн. шт. для 3.5" и 0.5 млн. для 5.25" устройств, а в следующем году произошел значительный рост рынка. Магнитооптика является сравнительно новой и бурно развивающейся технологией, поэтому на рынке, наряду с крупнейшими производителями устройств массовой памяти, достойно представлены и некоторые специализированные фирмы, способные воплощать новаторские решения в продукцию высочайшего качества.
Накопители 5,2''
Для этих устройств используется одинаковы. В то же время реальное быстродействие в большинстве случаев определяется еще и объемом и эффективностью встроенной кэш-памяти, а также временем поиска. Большинство накопителей на 1.3 GB имеет кэш-память 1 MB, и очень немного моделей - 4 MB. Судить можно по величине максимального времени поиска. Появление следующего поколения накопителей, использующих диски емкостью 2.6 GB, ожидается в ближайшее время, как только будут приняты соответствующие стандарты, которые необходимы, чтобы продукция разных фирм была совместима.
Но у существующей магнитооптики есть один недостаток - запись осуществляется за два прохода, т.е. она в два раза медленнее считывания. Но скорее всего этот недостаток будет устранен. Однопроходная запись уже была реализована в относительно медленных магнитооптических накопителях системы Mini Disk фирмы Sony (2.5", 140 MB). Создаются первые скоростные устройства, использующие подобную технологию.
Накопители 3.5"
Емкость таких магнитооптических накопителей 230 МВ. Они пользуются все большей популярностью. Такие диски можно использовать для хранения больших объемов информации, для обмена данными в издательском деле, графических приложениях и т.д. В будущем, они возможно будут использованы для хранения историй болезни в медицине. Представьте себе, что у каждого пациента будет свой диск, емкости которого хватит на многие годы, даже если записывать на него графические данные, получаемые при томографических и других современных методах исследования. Сейчас накопители 3.5" уже применяются и в компьютерах типа ноутбук.
Магнитооптические библиотеки
Сейчас для магнитооптических библиотек, использующих 5.25" диски, главное - не увеличение емкости, а новые решения, благодаря которым расширяется область их применения. Эти устройства довольно перспективны, их емкость быстро растет и превышает уже 1000 GB. Такие библиотеки можно использовать для резервного копирования и обеспечения непосредственного доступа в сетевых средах. Фирма Maxoptix предлагает устройства, благодаря которым удается достичь скорости резервного копирования, превышающей 3 GB в час, и в два раза большей скорости восстановления. Идея реализована на базе магнитооптических библиотек MaxLyb, использующих быстродействующие накопители T3-1300 и роботизированные приводы для автоматической смены дисков.
Современные магнитооптические устройства обладают гораздо более высокой надежностью, чем ленточные (в 5 раз), сами диски имеют большой гарантированный срок хранения (50 лет) и невысокую цену - 10 центов в расчете на 1 MB.
Приводы CD-ROM
В последнее время требуются CD-ROM с высокой скоростью. Причем вопрос перехода на них с менее скоростных решается простым отказом от производства моделей с меньшей скоростью. Таким же образом уже решен и вопрос о применении proprietary IDE интерфейсов (Panasonic, Sony, Mitsumi) - используются только IDE/ATAPI и SCSI. CD-ROM приводы с большой скоростью нужны для качественного проигрывания AVI файлов. Работа с файлами, особенно с учетом очень больших объемов программного обеспечения, поставляемого на CD-ROM, также значительно убыстряется при использовании скоростных моделей.
Приводы СD-ROM, ставшие уже стандартом комплектации современных компьютеров продолжают совершенствоваться. Реализуется поддержка режима Plug&Play, улучшаются скоростные характеристики. ASPI-совместимый CD-ROM драйвер улучшает передачу непрерывных потоков данных и уменьшает загрузку процессора на 12-35% (в случае SCSI контроллера, использующего обмен через DMA). Это очень важно для видео.
Скоростные характеристики
Сейчас особое внимание уделяется скоростным моделям. В начале 1996 года фирмой Plextor был выпущен первый в мировой практике привод с шестерной скоростью. В продукции Plextor был использован интерфейс SCSI. Но в последнее время часто применяется более дешевый IDE/ATAPI. Важно не только увеличить скорость вращения, но и другие характеристики - время поиска и время доступа - от них так же зависит скорость передачи данных.
Жесткие диски используют вращение с постоянной скоростью. Среднее время доступа увеличено по сравнению со временем поиска на величину скрытого времени, которое однозначно определяется скоростью вращения и равно половине времени одного оборота диска. Приводы CD-ROM используют постоянную линейную скорость считывания. Скорость вращения диска изменяется в зависимости от расстояния до центра. Из-за этого время доступа увеличивается, т.к. оказывает влияние задержка, которая возникает потому что после перемещения головки требуется еще дополнительное время, чтобы скорость вращения достигла необходимого уровня. Получается, что время доступа зависит от двигателя и сильно варьируется в зависимости от производителя и от модели. А в технических характеристиках часто приводится лишь время поиска, что не позволяет как следует оценить скоростные характеристики модели.
При сравнении только по этому параметру модели высокого класса и более простые и дешевые часто выглядят почти одинаково. Однако это не так.
Форматы
В наше время существует большое разнообразие форматов дисков, что вызвано различными типами данных, которые может хранить CD-ROM. Основные стандарты, определяющие типы данных таковы: стандарт на звуковые диски CD-DA; стандарт для хранения текстовой информации и данных ISO 9660; интерактивная Plug&Play CD система (CD-i), предусматривающая поддержку видео, включая MPEG-1, и звука, и рассчитанная на сектор бытовой электроники и видеоигры. Появившийся позднее стандарт ХА (Extended Architecture), также предусмотрел возможности для звука и видео, так что появилась определенная совместимость между CD-ROM и CD-i. ХА включает в себя также и Kodak Photo CD. Есть еще Video CD, содержащие сжатые по стандарту MPEG-1 видеофильмы. Хороший привод CD-ROM должен поддерживать как можно больше из существующих форматов дисков, а в идеале - все. Большинство приводов CD-ROM совместимы с ХА, так что на них можно, в принципе, воспроизводить Video CD. Однако для нормального воспроизведения необходима поддержка специального режима ХА Mode 2 Form 2, который реализован далеко не на всех устройствах. Лучше иметь непосредственную поддержку CD-i и Video CD.
Устройства с многократной записью
Устройства CD-R для однократной записи дисков CD-ROM (в разных форматах) уже не редкость. Сейчас они дополнены перезаписываемыми, то есть с возможностью многократной записи на один и тот же носитель.
Технологией, наиболее подходящей для такого рода устройств, является phase change. Перезаписываемые диски, получившие название CD-E (Erasable), предложила фирма Philips. Диск является логическим продолжением CD-R и CD-ROM. Возможна совместимость по чтению-записи с CD-R и по чтению с CD-ROM. Но здесь не все так просто. Новые и традиционные диски имеют разную отражающую способность, поэтому требуется некоторая модификация приводов CD-ROM, связанная с необходимостью регулировки считывающего лазера. Так что говорить о полной совместимости пока не приходится.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принципы, положенные в основу построения большинства персональных компьютеров. Характеристики основных модулей ПК: материнская плата, процессор, память, винчестер, клавиатура, монитор. Приводы компакт-дисков (CD) как необходимый атрибут компьютера.
контрольная работа [31,2 K], добавлен 02.12.2014Современные комплектующие ПК. Материнская плата и ее базовые компоненты – северный и южный мост. Сведения о процессорах х86. Тактовая частота процессора. Кэш-память, физические вычислительные ядра, оперативная память. Тайминги, контроллеры памяти.
курсовая работа [31,3 K], добавлен 23.08.2009Микропроцессор как центр вычислительной системы. Основная (материнская) плата. Системная шина как совокупность сигнальных линий, объединённых по их назначению. Внутренняя память компьютера - оперативная память и кэш-память. Гибкий диск или дискета.
реферат [25,1 K], добавлен 27.02.2009Основные части персонального компьютера: системный блок, устройства ввода и вывода информации. Основные элементы системного блока: материнская плата, процессор, оперативная память, кэш-память, накопители. Операционная система, объекты Windows, окна.
реферат [135,0 K], добавлен 21.09.2009Электронные устройства памяти для хранения информации. Постоянные магнитные запоминающие устройства компьютера. Гибкие и жесткие диски, стримеры, лазерные компакт-диски. Файловая система хранения информации в компьютерах. Виды компьютерных преступлений.
контрольная работа [28,5 K], добавлен 12.02.2010Аппаратные средства компьютерных систем. Компоненты персонального компьютера: микропроцессор, материнская плата и шина, память и накопители и диски. Устройства ввода: клавиатура, мышь, монитор и сканер. Устройства вывода и классификация принтер.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 27.02.2009Современные персональные компьютеры. Составные части системного блока. Системная плата, блок питания, центральный процессор, оперативная память. Предназначение сетевой, звуковой и видеокарты. Жесткий диск. Оптический привод. Антивирусные программы.
презентация [460,3 K], добавлен 01.02.2014Описание устройства и принципа работы составных элементов компьютера: системного блока, платы, центрального процессора, кеш-памяти, материнской платы BIOS и CMOS, запоминающего устройства RAM, компьютерной шины, логических контроллеров, аппаратных портов.
реферат [61,0 K], добавлен 10.01.2012Первые машины вычисления. Осуществление прорыва в области вычислительной техники. Процессоры пятого поколения. Развитие микропроцессоров Intel Pentium и Intel Pro. Языки программирования высокого уровня. Внутренняя оперативная память процессора.
реферат [28,2 K], добавлен 07.10.2013Внешние и внутренние устройства ПК: материнская плата, жесткий диск, дисковод гибких и компакт-дисков CD-ROM, видео-, звуковая карта. Описание систем, расположенных на материнской плате: оперативная память, процессор, устройства ввода и вывода информации.
реферат [36,4 K], добавлен 09.02.2012Этапы развития информатики и вычислительной техники. Аппаратная часть персональных компьютеров. Внешние запоминающие устройства персонального компьютера. Прикладное программное обеспечение персональных компьютеров. Текстовые и графические редакторы.
контрольная работа [32,8 K], добавлен 28.09.2012Компоновку компьютерной системы целесообразно начинать с выбора чипсета. Выбор процессора производится исходя из максимальной производительности устройства за минимальные средства. Оперативная память выбирается согласно характеристикам материнской платы.
реферат [1,0 M], добавлен 08.01.2009Функционально-структурная организация ЭВМ и принцип ее работы. Системный блок: микропроцессор, оперативная память,контроллеры, накопители, дисководы, блок питания. Физические характеристики компонентов ЭВМ. Центральный процессор. Память.
реферат [184,6 K], добавлен 11.10.2007Материнская плата GIGABYTE A-M52LT-D3 и ее компоненты. Процессор AMD ATHLON II x2 240 (REGOR): общие характеристики. Структура многоядерных процессоров. Оперативная память Kingston. Виды звуковых и видеокарт. Блок питания и система охлаждения компьютера.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 15.01.2014Классификация электронно-вычислительных машин по времени создания и назначению. Принципы "фон Неймана". Аппаратная реализация персонального компьютера: процессор, внутренняя и внешняя память, материнская плата. Основные периферийные устройства.
реферат [1,2 M], добавлен 24.05.2009Схематическое представление памяти компьютера в виде последовательности ячеек. Оперативная память как быстро запоминающее устройство не очень большого объема. Кэш-память - высокоскоростная память произвольного доступа. Использование графической платы.
реферат [21,6 K], добавлен 27.01.2011Исторические предшественники компьютеров. Появление первых персональных компьютеров. Концепция открытой архитектуры ПК. Развитие элементной базы компьютеров. Преимущества многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.04.2013Исследование оборудования компьютера с помощью настроек BIOS, теста видеокарты, тестирующих программ POST и Everest, операционной системы Windows XP. Технические характеристики процессора, материнской платы, жесткого диска, памяти, периферийных устройств.
практическая работа [10,8 M], добавлен 28.05.2012Устройство персонального компьютера: системный блок, система охлаждения, материнская плата, процессор, видеокарта, звуковая карта. Память, устройство хранения информации. Устройство ноутбука Asus N53SM: клавиатура и тачпад, технические характеристики.
реферат [41,3 K], добавлен 05.12.2012История появления и развития первых процессоров для компьютеров. Общая структура центрального процессора. Устройство блока интерфейса. Основные характеристики процессора. Кеш-память разных уровней. Разрядность и количество ядер. Частота и системная шина.
презентация [1,4 M], добавлен 11.04.2019
