МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЛИАЛ В Г.НЯГАНЬ

социально-экономических и гуманитарных дисциплин

кафедра
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА


Информатика

по дисциплине


Аппаратные средства и периферия ПК, назначение основных устройств и блоков, принципы их  работы.

тема
Выполнила: Глазунов В.А

студентка I курса ОДО

Направление:  «Экономика»


                            Проверила:Ворванина И.В.

                            Оценка:  ___________

                            Подпись:  __________

        Дата:   _____________
                                            

                                                                           Нягань 2011
                                                Содержание
Введение

1. Аппаратное обеспечение компьютера

2. Устройства вывода

3. Устройства ввода

4.Микропроцессоры

5.Жесткие диски

6.Оперативная память

7.Кеш - память

Заключение

Список использованной литературы
                                                                                                                                       
                                                                  Введение


Жизнь современного общества чрезвычайно сложно представить без компьютера. Миллиарды людей по всей планете используют их для работы, отдыха и обучения. Изумительных возможностей, которыми обладает компьютер сегодня, попросту не перечесть. ПК уже давно не считается предметом роскоши. Это незаменимый помощник, вместе с которым люди могут делать многие привычные вещи проще и быстрее, чем раньше. Например, писать письма, вести удобный учет денежных расходов и упорядочить деловые заметки, списки адресов и контактов в телефонной книге. Также с помощью компьютера можно просматривать фотографии, проигрывать музыку и видеозаписи.

Компьютерная сеть Интернет позволяет находить самую полезную и разнообразную информацию, ведь во Всемирной сети есть практически все! А также с помощью сети можно общаться с друзьями и родственниками, даже если вы живете очень далеко друг от друга. Но невозможно было бы выполнять все эти действия без периферийных устройств.

Существует достаточно много источников информации по теме "Периферийные устройства компьютера", однако для получения полноценной картины необходимо собрать эту разрозненную информацию вместе, систематизировать и структурировать ее.
                                                                                      

                 Аппаратное обеспечение компьютера

Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Тогда справедливо следующее определение.

Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использование технологических процессоров, так и на качество результатной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из символов: “новая”, “компьютерная", или “современная”. Прилагательное ”компьютерная" подчеркивает, что основным техническим средством ее реализации является компьютер.

Компьютерная технология - это информационный процесс, в результате которого создается информационный продукт на базе компьютерной обработки данных.
Применение компьютера как инструмента для работы с информацией очень разнообразно и многогранно. С его помощью можно за несколько секунд просмотреть электронную библиотеку и найти требуемую информацию. Разработаны специальные компьютерные программы, позволяющие, например, обувщику экспериментировать с формой и фактурой создаваемой модели обуви. С помощью компьютера сейчас испытывают автомобили, изучают строение молекул, проектируют дома и запускают космические корабли. Чтобы вы не делали - рисовали, играли, считали, печатали компьютер, послушно выполняет ваши команды. Но сам компьютер не может производить все эти действия, для этого ему нужны специальные устройства, которые называют периферией.
                                    Устройства ввода.


Устройства ввода - аппаратные средства для преобразования информации из формы, понятной человеку, в форму, воспринимаемую компьютером.

Классификация устройств ввода.

Устройства с клавиатурным вводом.

Клавиатура. Стандартным устройством для ввода информации в компьютер является клавиатура. С ее помощью вы можете вводить числовую и текстовую информацию, а также различные команды и данные. Обычно вводимая с клавиатуры информация в целях контроля отображается на экране монитора. Место ввода информации на экране указывается специальным значком, который называется курсором. Вид курсора может быть различным в зависимости от используемой программы и режима работы. Это может быть мигающая черточка, прямоугольник и пр.


Как правило, используется 101-103-клавишная клавиатура американского стандарта. Кроме клавишной, клавиатура бывает мембранной и сенсорной. На клавиши алфавитно-цифрового поля дополнительно наносится разметка букв национального алфавита. Если на компьютере установлена операционная система, не настроенная на работу в режиме национального алфавита (нелокализованная версия), то необходима дополнительная специальная программа - драйвер клавиатуры. В локализованных версиях драйвер клавиатуры входит в комплект поставки.

На современном компьютерном рынке большой популярностью пользуются эргономические клавиатуры специальные прокладки для запястий, обеспечивающие наиболее комфортные условия работы.

Манипуляторы.

Мышь. Рядом с клавиатурой размещается подвижное устройство, называемое мышью. На нижней поверхности мыши имеется шарик. Перемещение мыши по ровной поверхности (столу, коврику) приводит к вращению шарика. При этом он взаимодействует с датчиками внутри корпуса мыши, в результате чего вырабатывается сигнал, который заставляет перемещаться указатель мыши на экране монитора. На верхней поверхности мыши расположены 2 или З кнопки. Нажатие на ту или иную кнопку (щелчок мыши компьютер воспринимает как указание на выполнение некоторого заданного действия. Использование мыши позволяет более быстро и удобно управлять работой различных про грамм.

Качество мыши определятся ее разрешающей с7iособностью, которая измеряется числом точек на дюйм - dpi (dоt per inch). Этой характеристикой обуславливается, насколько точно указатель мыши будет передвигаться по экрану. Для мышей среднего класса разрешение составляет 400-800 dpi. Разные типы мыши отличаются друг от друга: способом считывания информации (механические, оптико-механические и оптические), количеством кнопок (2 - и З - кнопочные мыши), способом соединения с компьютером (проводные - присоединяемые с помощью кабеля; беспроводные, или "бесхвостые мыши - соединение с компьютером обеспечивается инфракрасным сигналом, который воспринимается специальным портом).

Дизайн мыши предполагает различные формы конструкций. Наиболее популярными становятся эргономические мыши, которые имеют обтекаемую поверхность и обеспечивают естественность размещения кисти руки на ее поверхности. Новинкой является беспроводная летучая мышь, работающая почти в любом месте, где бы вы ни пожелали. На столе она работает как обычная мышь; если ее поднять и нажать кнопку на основании, то такую мышь можно использовать прямо в воздухе на расстоянии до 10 метров от подставки.

Трекбол или шаровой манипулятор, напоминает перевернутую мышь. Его не надо, как мышь, двигать по столу. В трекболе шарик вращается рукой и вращение также преобразуется в перемещение указателя по экрану. Он очень удобен в тех случаях, когда мало места, так как не требует коврика и пространства для перемещения манипулятора по столу.

Джойстик или ручка управления, был разработан специально для игр. Так же, как мышь и трекбол, он позволяет перемещать курсор или графический объект по экрану монитора. Джойстик представляет собой рукоятку, отклоняющуюся во все стороны, и несколько кнопок на небольшой панели - для выполнения простейших действий.

Джойстик имеют различное количество кнопок число направлений перемещения курсора по экрану. С целью соблюдения эргономических требований ручка джойстика имеет форму, повторяющую рельеф кисти руки при обхвате ручки.
Сенсорные устройства.

Сенсорный экран. Сенсорный, или тактильный, экран представляет собой поверхность, которая покрыта специальным слоем. Прикосновение к определенному месту экрана обеспечивает выбор задания, которое должно быть выполнено компьютером, или команды в экранном меню. Так, например, во время проведения олимпиад сенсорные экраны помогают спортсменам, тренерам, корреспондентам быстро выбрать интересующую его информацию о результатах соревнований, составе команд и т.п. указанием пальца в соответствующем меню.

Сенсорный экран позволяет также перемещать объекты. Он удобен в использовании, особенно когда необходим быстрый доступ к информации. Такие устройства ввода можно увидеть в банковских компьютерах, аэропортах, а также в военной сфере и промышленности.

Световое перо. Световое перо похоже на обычный карандаш, на кончике которого имеется специальное устройство - светочувствительный элемент. Соприкосновение пера с экраном замыкает фотоэлектрическую цепь и определяет место ввода или коррекции данных. Если перемещать по экрану такое перо, можно рисовать или писать на экране, как на листе бумаги.

Световое перо используется для ввода информации в самых маленьких персональных компьютерах - в карманных микрокомпьютерах. Оно также применяется в различных системах проектирования и дизайна.

Графический планшет или дигитайзер используется для создания либо копирования рисунков или фотографий. Он позволяет создавать рисунки так же, как на листе бумаги. Изображение преобразуется в цифровую форму, отсюда название устройства.

Условия создания изображения приближены к реальным, достаточно специальным пером или пальцем сделать рисунок на специальной поверхности.

Результат работы дигитайзера воспроизводится на экране монитора и в случае необходимости может быть распечатан на принтере. Дигитайзерами обычно пользуются архитекторы, дизайнеры.
Устройства сканирования.

Сканер. Большое распространение в наше время прибрели устройства сканирования изображений, таких как тексты или рисунки. Термин "сканирование происходит от английского глагола to scan, что означает всматриваться

Сканер предназначен для ввода в компьютер графической или текстовой информации с листа бумаги, со страницы журнала или книги. Для работы сканера необходимо программное обеспечение, которое создает и сохраняет в памяти электронную копию изображения. Все разнообразие подобных программ можно подразделить на два класса: для работы с графическим изображением и для распознавания текста.

Сканеры различаются по следующим параметрам:

глубина распознавания цвета: черно-белые, с градацией серого, цветные;

оптическое разрешение, или точность сканирования, измеряется в точках на дюйм (dpi) и определяет количество точек, которые сканер различает на Каждом дюйме; Стандартные разрешения 200, 300, 600, 1200 точек на дюйм;

программное обеспечение, входящее в комплект поставки сканеров: обучаемые программы, которые имеют образцы почерков для распознания текста; интеллектуальные - сами обучаются;

конструкция: ручные, страничные (листовые) и планшетные.

К важным характеристикам сканера также относятся время сканирования и максимальный размер сканируемого документа.

Сканеры находят широкое применение в издательской деятельности, системах проектирования анимации. Эти устройства незаменимы при создании презентаций, докладов, рекламных материалов высокого качества.

Устройства распознавания символов.

К таким устройствам относятся, например, терминалы, установленные в больших магазинах. Эти терминалы оснащены разнообразными устройствами считывания штрих-кодов - специальных символов и меток для определения условий приобретения товара и его цены. Считанная информация преобразуется, выводится на экран или бумажный чек и по линиям связи передается на более мощный компьютер для дальнейшей обработки.
Устройства распознания речи.

С помощью обычного микрофона речь человека непосредственно вводится в компьютер и преобразуется в цифровой код. Большинство систем распознавания речи могут быть настроены, на особенности человеческого голоса. Это реализуется путем сравнения сказанного слова с образцами, предварительно записанными в память компьютера. Некоторые системы способны определять, одинаковые слова, сказанные разными людьми. Однако список этих слов ограничен. Лучшие системы распознают до 30 тысяч слов и реагируют на индивидуальные особенности голоса. Есть системы, которые не только распознают речь, но и осуществляют перевод с одного языка на другой. Системы распознавания речи находят широкое применение в образовании, например, при изучении иностранных языков. Функции распознавания и коррекции речи незаменимым для формирования правильного произношения.

 Устройства вывода

Устройства вывода - аппаратные средства для преобразования компьютерного (машинного) представления информации в форму, понятную человеку.
 
                           Классификация устройств вывода.

Монитор

Монитор предназначен для отображения символьной и графической информации. Большинство мониторов реализовано на базе электроннолучевых трубок, напоминающих кинескоп обычных телевизоров. Кроме того, у портативных компьютеров мониторы обычно выполнены в виде жидкокристаллических панелей. Компактные размеры мониторов на жидких кристаллах, представляющих собой плоские экраны, а также отсутствие вредных факторов, влияющих на здоровье человека, делают данный вид мониторов все более популярным и для стационарных компьютеров.Основными характеристиками мониторов, реализованных на базе электроннолучевой трубки, являются: разрешающая способность экрана, расстояние между точками на экране, длина диагонали экрана.
 Принтеры.

Матричные принтеры. Матричные принтеры относятся к ударным печатающим устройствам, так как изображение формируется с помощью комплекта иголок (матрицы), ударяющих по бумаге через красящую ленту, помещенную в специальный футляр - картридж. В результате на бумаге остается оттиск изображения выводимого символа. Управление перемещением каждой иголки для получения требуемого изображения производится с помощью электромагнита, расположенного в головке матричного принтера. Чем больше иголок в головке, тем выше качество печати. Матричные принтеры бывают 9-, 18 - и 24-игольчатые.

Струйные принтеры. Струйные принтеры относятся к безударным устройствам, так как головка печатающего устройства не касается бумаги. Благодаря этому их работа практически бесшумна.

Для получения изображения используют специальные чернила, а вместо печатающей головки установлен картридж, похожий на перевернутую чернильницу, в которой из отверстий (сопел) выбрасываются тонкие струи чернил. Мельчайшие капельки их отклоняются под действием управляющих электромагнитов и, достигнув бумаги, создают требуемое изображение. Количество сопел колеблется от 12 до 64. Чем больше сопел, тем выше качество печати. Струйные принтеры обеспечивают получение изображения по качеству, близкому к типографскому, что определяет широкую сферу использования струйных принтеров для создания различных документов.

Скорость печати струйных принтеров значительно выше, чем матричных. К сожалению, и стоимость печати струйными принтерами также существенно выше. Работая со струнным принтером, нельзя забывать, что чернила при соприкосновении с водой имеют свойство растекаться. Поэтому использовать данный тип принтеров можно только в сухих помещениях. По этой же причине в струйном принтере используется только гладкая высококачественная бумага.

Лазерные принтеры. В лазерных принтерах для формирования изображения используется лазерный луч. С помощью системы линз тонкий луч лазера формирует электронное изображение на светочувствительном барабане. К заряженным участкам электронного изображения притягиваются частички порошка-красителя (тонера), который затем переносится на бумагу.

Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати и значительную скорость вывода - от не скольких страниц в минуту при цветной и до десятка с лишним страниц в минуту при черно-белой печати. Эти свойства лазерного принтера определяют его использование в качестве сетевого принтера, обеспечивающего режимы коллективного доступа. Лазерные принтеры находят широкое применение в издательской деятельности.

Плоттеры.

Плоттеры, иначе называемые графопостроителями, предназначены - для вывода графической информации, создания схем, сложных архитектурных чертежей, художественной и иллюстративной графики, карт, трехмерных изображений.

Плоттеры используются для производства высококачественной цветной документации и являются незаменимыми для художников дизайнеров, оформителей, инженеров, проектировщиков.

Размеры выходных документов на плоттере превышают размеры документов, которые можно создавать с помощью принтера. Максимальная длина печатаемого материала ограничена, как правило, длиной рулона бумаги, а не конструкцией плоттера.

Изображение на бумаге формируется с помощью печатающей головки. Точка за точкой изображение наносится на бумагу (кальку, пленку), отсюда и название графопостроителя - плоттер (от англ. to plot - вычерчивать чертеж).

К основным характеристикам плоттеров относятся:

скорость вычерчивания изображения, измеряемая в миллиметрах в секунду;

скорость вывода, определяемая количеством условных листов, распечатываемых в минуту;

разрешающая способность, измеряемая, аналогично принтеру, в dpi (количество точек на дюйм). По конструкции плоттеры делятся на планшетные и барабанные.

В планшетных плоттерах бумага неподвижна, а печатающая головка перемещается по двум направлениям. В барабанных по одной из координат передвигается головка, а по другой - с помощью системы движется бумага.

По принципу действия плоттеры делятся на перьевые, струйные, электростатические, с термопереносом, карандашные.

В первых плоттерах для получения изображения используются обычные перья. Для получения цветного изображения применяется несколько перьев различного цвета. 

Струйные плоттеры формируют изображение подобно струйным принтерам, разбрызгивая капли чернил на бумагу. Более высокое по сравнению с первыми плоттерами качество цветной печати определяет широкое распространение струйных плоттеров в различных областях человеческой деятельности, включая автоматизированное проектирование, инженерный дизайн. Электростатические плоттеры создают изображение с помощью электрического заряда в процессе протягивания бумаги. Электростатические плоттеры - очень дорогостоящие и используются, когда требуется высокое качество выходных документов. Плоттеры с термопереносом создают двухцветное изображение, используя термочувствительную бумагу и электрически нагреваемые иголки. Карандашные плоттеры используют для формирования изображения обычный грифель. Они самые дешевые и работают с дешевым расходным материалом.
Устройства звукового вывода.

Трудно представить себе современный компьютер молчаливым, без возможности услышать различные звуки - сигналы, музыку, Человеческую речь. Для этого к компьютеру подсоединяют колонки или наушники, которые преобразуют данные в двоичном представлении в звук.

Устройства голосового вывода при наличии соответствующих программ в компьютере могут воспроизводить звуки, подобные человеческой речи. Примеры использования речевого вывода мы находим в современных супермаркетах на выходном контроле для подтверждения покупки, в телефонных устройствах, в автомобильном оборудовании. Широкое распространение эти устройства находят также в образовании при обучении иностранным языкам.
                                          
                                   
                              Микропроцессор


Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом» является микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Скорость его работы во многом определяет быстродействие компьютера. А началось всё с появлением скромной по своим возможностям микросхемы Intel 4004 – первого микропроцессора, созданного в 1971г. командой во главе с талантливым изобретателем, доктором Тедом Хоффом.

Изначально эта микросхема предназначалась для микрокалькуляторов и была изготовлена по заказу японской фирмы. К счастью для всех нас, фирма эта обанкротилась. С этого момента и началась эпоха персональных компьютеров. Прошло несколько десятилетий. Ученые выявили закономерность, назвав её «законом Мура»:Ежегодно мощность микропроцессора удваивается.

На первый взгляд процессор это просто выращенный по специальной технологии кристалл кремния.  Однако камешек этот содержит в себе множество отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и  наделяют компьютер способностью «думать». Процессор состоит из нескольких важных деталей: собственно процессора – «вычислителя» и сопроцессора – специального блока для операций с «плавающей точкой» (или запятой). Применяется сопроцессор для особо точных и сложных расчётов, а также для работы с рядом графических программ.
                                                   
                                                  

                                              Жесткие диски

Большая часть жестких дисков, представленных на мировом рынке, выпускается спе­циализированными фирмами — Quantum, Seagate, Conner, Western Digital, Maxtor и некоторыми другими.

Жесткие  диски с интерфейсом IDE

Жесткая конкуренция и особая важность в этих условиях ценового фактора требуют от произво­дителей массовой продукции использования самых современных технологических достижений. За счет применения записи с высокой плотностью (400 Mbit на квадратный дюйм) стандартное значение емкости, приходящейся на один диск (носитель), достигло 540 MB. Это позволяет уменьшить не только количество дисков, но и магнитных головок и других элементов, а значит снизить цену и повысить надежность. При при­менении таких дисков линейка выпускаемых мо­делей по емкости выглядит следующим образом: 540 MB, 1.0, 1.6, 2.2 GB и т. д. Практически все ведущие производители переходят на выпуск моделей с такой плотностью записи, которая уже находится на пределе возможностей стандарт­ной технологии, основанной на применении тонкопленочных магнитных головок. Радикальное средство — переход на магниторезистивные головки — является для большинства фирм до­вольно дорогостоящим, так как технологией их массового производства обладают только IBM и Fujitsu. Поэтому начинают применяться некоторые другие решения. Так, фирма Maxtor в новых моделях cepиях Durarigo (540 MB, 1 GB и 1.6 GB) начала применять особую технологию Proximity recording с псевдо-контактирующей магнитной головкой Tripad (тонкопленочной) и алмазоподобным углеродным покрытием носителя. Голов­ка находится на очень близком расстоянии от диска , а в отдельных случаях может даже касать­ся его поверхности, что не приводят, однако, к. повреждению магнитного слоя, защищенного прочным покрытием. Maxtor, а также некоторые другие фирмы рассматривают эту технологию как более дешевую альтернативу магниторезистивным головкам и PRML для плотностей записи до 1000 Mbit на квадратный дюйм.

Интерфейс Enhanced IDE, ставший основным для массовой продукции, несмотря на очень хоро­шие скорости передачи, все же уступает интер­фейсу SCSI по возможностям, особенно в много­задачных средах. Ситуация, возможно, улучшит­ся с принятием спецификации АТА-3, в которой, по предварительным данным, будут дополнения (command overlapping and queuing, predictive fail­ure analysis bit и некоторые другие), позволяю­щие в некоторой степени приблизиться к SCSI как по эффективности отработки запросов, так и по контролю за целостностью данных.

Жесткие диски с интерфейсом SCSI

Если 90% жестких дисков, устанавливаемых в персональные компьютеры, имеют интерфейс Enhanced IDE, и только 10% — SCSI, то для ком­пьютеров, используемых в качестве серверов, доля SCSI увеличивается до 90%. Интерфейс SCSI обеспечивает большие преимущества при работе в многозадачном режиме, поэтому, не­смотря на более высокую цену по сравнению с IDE, доля SCSI жестких дисков будет увеличи­ваться и для персональных компьютеров. На нижнем краю диапазона выпускаемых дисков на­ходятся модели, использующие ту же механику, что и соответствующие диски Enhanced IDE. Со­ответственно, они обладают такими же парамет­рами. Благодаря невысо­кой цене и хорошей производительности, об­ласть их применения очень широка, начиная от персональных компьютеров. Большая же часть продукции имеет повышенную емкость и ориен­тирована на достижение самого высокого уровня производительности. Поэтому использование передовых технологий — магниторезистивных головок и PRML (применяются во всех моделях IBM и Fujitsu и некоторых моделях других фирм) и усовершенствованных интерфейсов — приобретает первостепенное значение. Такие диски обладают самыми высокими параметрами — при емкости 4-8 GB (IBM довела емкость 3.5" моделей до 20 GB) они имеют кэш-память 512-1024 KB, скорость вращения 7200 об/мин и среднее время поиска меньше 10 ms. В некото­рых случаях лимитирующим фактором становит­ся быстродействие интерфейса, поэтому кроме стандартного Fast SCSI-2 со скоростью передачи 10 MB/s применяются также Fast Wide SCSI-2 (SCSI-3) на 20 MB/s, Ultra SCSI (40 MB/s).

Жесткие диски для аудио и видео

Развитие multimedia вызвало значительный интерес к так называемым аудио/видео жестким дискам, как со стороны потребителей, так и производителей. Обычные диски оптимизированы для быстрого доступа и быстрой передачи относи­тельно небольших блоков информации, т. е, для максимального количества операций ввода/вы­вода в единицу времени. Для работы со звуком и видео должна обеспечиваться, наоборот, непре­рывная передача информации в течение доста­точно длительного времени с практически посто­янной скоростью, как в случае с магнитной лен­той. Обычные диски из-за периодической проце­дуры термической калибровки и повторного чте­ния в случае возникновения ошибок допускают перерывы в передаче информации на время, достигающее сотен миллисекунд, что приводит к неприятным последствиям при воспроизведе­нии изображения и звука. Реально встречаю­щиеся перерывы можно нейтрализовать с помощью кэш-памяти очень большого объема, но это дорогостоящее решение. Первые специализированные диски для аудио и видео выпустила фирма Micropоlis.

В настоящее время соответст­вующими возможностями начинают оснащать свои изделия большинство ведущих производителей — IBM, Fujitsu, Seagate, Quantum.

В дисках новой конструкции проблемы, связанные с термической калибровкой решаются относительно легко, так как сервоинформация хранится не на отдельной выделенной поверхности. а распределена по рабочим поверхностям. Требуется только модификация встроенного контроллера для оптимизации процедуры термической калибровки. На уровне контроллера оптимизируется и процедура коррекции ошибок. Поэтому на основе одной и той же механики можно создавать и обычные и аудио/видео жесткие диски. Такой подход позволяет выпускать комби­нированные (т. е. переключаемые) диски без особых дополнительных затрат.

 Разные фирмы применяют отличающиеся подходы к производству аудио/видео дисков. Так, пионер в этой области фирма Micropolis выделила их в отдельное производство. Seagate ориентируется на комбинированные диски, которые можно применять как для аудио/видео, так и в обычном режиме. Это некоторые модели серии Decathlon с ин-герфеисом как SCSI, -так и Fast ATA (Enhanced ide).

      Для аудио/видео жестких дисков важным параметром является гарантированная скорость передачи информации. Для первых дисков фирмы Micropоlis она составляла 2.9 MB/s, у современных моделей Gold Line увеличена до 4 MB/s. IBM для своих дисков Ultrastar AV гарантирует 5 MB/s.

         

                                       Жесткие диски 2.5" и 1.8"

Ориентированные изначально на мобильные применения, миниатюрные жесткие диски значительно усовершенствовались и не уступают моделям для настольных конструкций. Жесткие диски в стандарте PCMCIA  с форм-фактором 1.8" не смогли занять место штатных устройств массовой памяти для компьютеров типа notebook и laptop, на которое они вполне обоснованно претендовали. Поэтому объемы их выпуска ограничены, и они в основном применятся для обмена информацией и для индивидуальной работы с какими-либо данными. При постоянно растущих требованиях к емкости дисков оказалось невозможным обеспечить приемлемый уровень цен при применении столь сложной -технологии, поэтому функции миниатюрных устройств массовой памяти в основном возлагаются на модели с форм-фактором 2.5", максимальная емкость которых превышает уже 1 GB. Фирме Maxtor, лидеру в производстве сверхминиа­тюрных изделий, удалось перенести know how, разработанное для 1.8" жестких дисков MobileMax, на 2.5" модели, что позволило выйти сразу на уровень максимально достигнутой емкости при меньших, чем у других фирм разме­рах. Жесткие диски серии Laramie с интерфейсом Enhanced IDE при толщине всего 12.5 мм имеют емкость 837 MB, 1GB и 1.34 GB. В них применена технология proximity recording и контроллер на базе сигнального процессора.

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.

                                              Оперативная память

Оперативная память составляет не большую, но, безусловно, важнейшую часть персонального компьютера. Если от ти­па процессора зависит количество адресуемой памяти, то быстродействие используемой оперативной памяти во многом определяет скорость работы процессора, и в конечном итоге влияет на производительность всей системы.

Практически любой персональный IBM-совместимый компьютер оснащен оперативной памятью, реализованной микросхемами динамического типа с произвольной выборкой. (DRAM, Dynamic Random Access Memory). Каждый бит такой памяти физически представлен в виде наличия (или отсутствия) заряда на конденсаторе, образованном в структуре полупроводникового кристалла. Поскольку время хранения заряда конденсатором ограничено (из-за «паразитных» ; утечек), то, чтобы не потерять имеющиеся данные, необходимо периодическое восстановление записанной информации, которое и выполняется в циклах регенерации (refresh cycle). Это является,  пожалуй, одним из основных недостатков динамической памяти, в то время, как по критерию, увеличивающему информационную емкость, стоимость и энергопотребление, этот тип памяти во многих случаях предпочтительнее статической памяти (SRAM, Static RAM). Последняя в качестве элементарной ячейки памяти использует так называемый статический триггер. Этот тип памяти обладает высоким быстродействием и, как правило, используется в самых «узких», местах системы, например, для организации памяти.

                                                       Кэш-память

Кэш-память предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств, таких, например как динамическая память с относительно быстрым микропроцессором. Использование кэш-памяти позволяет избегать циклов ожидания в его работе, которые снижают производительность всей системы.

У микропроцессора, синхронизируемого, например, тактовой частотой 33 МГц, тактовый период составляет приблизительно 30 нс. Обычные современные микросхемы динамической памяти имеют время выборки от 60 до 80 нс. Отсюда, в частности, следует, что центральный процессор вынужден простаивать 2-3 периода тактовой частоты (т.е. имеет 2-3 цикла ожидания), пока информация из соответствующих микросхем памяти ус­тановится на системной шине данных компьютера. Понятно, что в это время процессор не может выполнять никакую дру­гую работу. Такая ситуация ведет обычно к тому, что общая производительность системы снижается, что, разумеется, крайне нежелательно.

С помощью технологии обработки, использующей кэш-па­мять, обычно делается попытка согласовать работу медленных внешних устройств с быстрым процессором. В переводе с английского слово «сасhе» означает не что иное, как убежище или тайник. Эти значения, очевидно, можно толковать по-раз­ному: и как то, что кэш, по сути, является промежуточным буферным запоминающим устройством, и как то, что работа кэш-памяти практически прозрачна (т.е. невидима) для пользователя.

При работе с кэш-памятью применяется ассоциативный принцип, когда старшие разряды адреса используются в качестве признака, а младшие — для выбора слова. Архитекту­ра кэш-памяти определяется тем, каким образом память отоб­ражается на кэш. Существуют три разновидности отображе­ния: кэш-память с прямым отображением, частично ассоциа­тивная и полностью ассоциативная. При прямом отображении каждая ячейка основной памяти может отображаться только на одну ячейку кэша, в частично ассоциативной - на две и больше (т.е., если одна ячейка кэша занята, можно использовать другую). В случае наличия четырех входов кэш-память называют 4-канальной частично ассоциативной, как, напри­мер, у i486. При полностью ассоциативном подходе в качестве разрядов признаков используются все адресные разряды.
                                               Заключение

Развитие электронной промышленности осуществляется такими быстрыми темпами, что буквально через  один  год сегодняшнее  "чудо техники" становится морально устаревшим. Однако принципы устройства компьютера остаются неизменными еще с того момента, как знаменитый математик  Джон  фон  Нейман в 1945 году подготовил доклад об устройстве и функционировании универсальных вычислительных устройств.

К тому же, каждый пользователь, эксплуатирующий персональ­ный компьютер, знает круг задач, для решения которых он исполь­зует компьютер, следовательно, и 10 лет назад приобретенная "286-я машина", исправно работающая, удовлетворяющая запросы то­го или иного специалиста, является незаменимым его помощником в повседневном труде.
                                             
                                            

                                                   Литература

1. М. ГУК “Аппаратные средства IBM PC” Питер Санкт-Петербург 1997
2.Информатика.10-11 класс. / Под ред. Н.В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2003.

3.Информатика.7-9 класс. Базовый курс. Теория. / Под ред. Н.В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2003

4.Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера. - М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2004.

5.Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов / Н.Д. Угринович. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.

6.Угринович Н.Д. Информатика: Базовый курс. Учебник для 7 класса / Н.Д. Угринович - М.: "БИНОМ. Лаборатория знаний", 2003.

7.Устройства ввода. Устройства вывода. // ПК просто! Основы. - №1, с.10-13.

8.Шафрин Ю.А. Информационные технологии: В 2 ч. Ч.2: Офисная технология и информационные системы. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.