Аппаратное обеспечение
.pdf
|
информатики Центральный процессор (CPU) |
|
|
информатики |
Центральный процессор (CPU) |
|||||
|
Кафедра |
|
|
Кафедра |
|
|
|
|
||
|
УГАТУ |
|
|
|
|
|
|
УГАТУ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основное устройство обработки информации в компьютере. |
|
|
|
Основные характеристики CPU: |
|
|
|
||
|
Выполняется в виде отдельного кремниевого кристалла |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
на подложке. |
|
|
|
• |
Тактовая частота ядра |
1,6 – 2,66 (ГГц) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Частота шины |
233 – 333 ( МГц) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Число ядер |
1, 2, 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Разрядность |
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Объем кэш-памяти |
512 Кб – 2 Мб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Рабочее напряжение |
1,2 – 1,5 В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
• Потребляемая мощность |
260 Вт |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
• Теплопакет |
до 260 Вт |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Тип разъема подключения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Технологический процесс |
|
|
|
|
Intel Core 2 Quad с двумя двухядерными кристаллами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41 |
|
|
|
|
|
|
42 |
|
|
информатики |
Видеоадаптер |
УГАТУ |
|
|
информатики |
Оперативная память |
УГАТУ |
|||
|
Кафедра |
|
|
|
|
|
Кафедра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Видеоадаптер (видеокарта) − это электронная плата, |
|
|
|
|
Устройство кратковременного хранения |
|
|
|||
|
которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) |
|
|
информации. |
|
|
|
||||
|
и управляет работой дисплея. |
|
|
|
|
Основные характеристики: |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Содержит видеопамять, регистры ввода вывода и модуль |
|
|
|
|
1. Тип памяти |
|
|
|||
|
BIOS. Посылает в дисплей сигналы управления |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
2. Объем (в настоящее |
|
|
||
|
яркостью лучей и сигналы развертки изображения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
время измеряется в ГБ |
||
|
Наиболее распространенный видеоадаптер на |
|
|
|
|
|
|
3. Ширина полосы |
|
|
|
|
сегодняшний день − адаптер SVGA (Super Video |
|
|
|
|
|
|
пропускания. |
|
|
|
|
Graphics Array − супервидеографический массив), |
|
|
|
|
|
|
Например, РС4200 |
|
|
|
|
который может отображать на экране дисплея |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
означает, что |
|
|
||
|
1280х1024 пикселей при 256 цветах и 1024х768 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Планки оперативной памяти |
оперативная память |
|
|
|||
|
пикселей при 16 миллионах цветов. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
может пропустить через |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
себя 4200МБ за 1 сек. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43 |
|
|
|
|
|
|
44 |
|
Кафедра |
|
Внешняя память |
|
Кафедра |
Внешняя память |
|
информатики |
|
информатики |
|
|||
|
|
УГАТУ |
|
УГАТУ |
||
Внешняя память (ВЗУ) предназначена для длительного |
|
|
|
|||
|
хранения информации, целостность её содержимого |
Гибкий диск, дискета (англ. floppy disk) − устройство для |
||||
|
не зависит от того, включен или выключен |
|
хранения небольших объёмов информации, |
|
||
|
компьютер. В отличие от оперативной памяти, |
|
|
|||
|
|
представляющее собой гибкий пластиковый диск в |
|
|||
|
внешняя память не имеет прямой связи с |
|
|
|||
|
|
защитной оболочке. |
|
|||
|
процессором. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
В состав внешней памяти компьютера входят: |
|
Дискета устанавливается в накопитель на гибких магнитных |
||||
• накопители на жёстких магнитных дисках; |
|
дисках (англ. floppy-disk drive), автоматически в нем |
|
|||
• накопители на гибких магнитных дисках; |
|
фиксируется. |
|
|||
• |
накопители на компакт-дисках; |
|
В накопителе вращается сама дискета, магнитные головки |
|
||
• накопители на магнито-оптических компакт-дисках; |
|
остаются неподвижными. |
|
|||
|
Дискета вращается только при обращении к ней. |
|
||||
• накопители на магнитной ленте (стримеры) и др. |
|
|
||||
|
Накопитель связан с процессором через контроллер гибких |
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
дисков. |
|
|
|
|
|
45 |
|
|
46 |
Кафедра |
|
Внешняя память |
|
Кафедра |
Жесткий диск (винчестер) |
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
Информация на дискету записывается по |
|
Накопитель на жёстких магнитных дисках (англ. HDD − Hard |
||||
|
Disk Drive) или винчестер − это наиболее массовое |
|
||||
|
концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся |
|
||||
|
запоминающее устройство большой ёмкости, в котором |
|||||
|
на секторы. |
|
||||
|
|
носителями информации являются круглые |
|
|||
Количество дорожек и секторов зависит от типа и |
|
|
||||
|
алюминиевые пластины − платтеры, обе поверхности |
|||||
|
формата дискеты. |
|
||||
|
|
которых покрыты слоем магнитного материала. |
|
|||
|
|
|
|
|
||
Сектор хранит минимальную |
|
Используется для постоянного |
|
|||
|
порцию информации, которая |
|
хранения информации − программ |
|
||
|
может быть записана на диск |
|
и данных. |
|
||
|
или считана с диска. |
|
Является энергонезависимым |
|
||
Ёмкость сектора постоянна и |
|
устройством, однако без наличия |
|
|||
|
составляет 512 байтов. |
|
питания информацию нельзя ни |
|
||
|
|
Трек - дорожка |
|
считать с него, ни записать на него. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47 |
|
|
48 |
Кафедра |
Жесткий диск (винчестер) |
|
Кафедра |
Жесткий диск (винчестер) |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
Как и у дискеты, рабочие поверхности платтеров разделены на |
Поверхность платтера имеет магнитное покрытие |
|
||||
кольцевые концентрические дорожки, а дорожки − на |
|
|
||||
|
толщиной ≈ 1,1 мкм и слой смазки для предохранения |
|||||
секторы. |
|
|||||
|
головки от повреждения при опускании и подъёме на |
|
||||
Совокупность дорожек, расположенных на одном расстоянии от |
|
|||||
ходу. |
|
|
||||
центра, называется цилиндром. |
|
|
|
|||
Цилиндры делятся на зоны (на диске их обычно от 10 до 30). |
|
|
|
|||
При продвижении от центра диска число секторов на дорожке |
|
|
|
|||
в каждой зоне возрастает. |
|
|
|
|
||
Головки считывания-записи |
|
|
|
|
||
вместе с их несущей |
|
|
|
|
||
конструкцией и дисками |
|
|
|
|
||
заключены в герметически |
|
|
|
|
||
закрытый корпус, |
|
|
|
|
||
называемый модулем |
|
|
|
|
||
данных. |
|
|
|
|
||
|
|
49 |
|
|
50 |
|
Кафедра |
Жесткий диск (винчестер) |
|
Кафедра |
Оптические компакт-диски |
|
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
|||
Основные характеристики винчестера: |
|
В последние годы помимо магнитных дисков стали доступны оптические |
||||
1. Объем (измеряется в ГБ и ТБ); |
|
диски. |
|
|
||
2. Скорость вращения шпинделя (5400 об/мин, 7200 |
|
Они обладают более высокой плотностью записи, чем обычные |
|
|||
|
магнитные диски. |
|
||||
об/мин, 10000 об/мин); |
|
|
||||
|
Изготавливается с использованием очень мощного инфракрасного |
|
||||
3. Интерфейс подключения (IDE, SATA, SCSI); |
|
лазера, который выжигает отверстия диаметром 0,8 микрон в |
|
|||
4. Объем КЭШ-памяти (64 Кбайт и более). |
|
специальном стеклянном контрольном диске. |
|
|||
|
По этому контрольному диску делается шаблон с выступами в тех |
|
||||
|
|
|
|
|||
Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем, |
местах, где лазер прожег отверстия. В шаблон вводится жидкая |
|
||||
смола (поликарбонат), и таким образом получается компакт-диск с |
||||||
который существенно повышает их производительность. |
|
тем же набором отверстий, что и в стеклянном диске. На смолу |
|
|||
Винчестерные накопители имеют очень большую ёмкость: |
|
наносится очень тонкий слой алюминия, который в свою очередь |
||||
от сотен Мегабайт до десятков Гбайт. |
|
покрывается защитным лаком. Углубления в нижнем слое смолы в |
||||
|
английском языке называются термином впадина (pit), а ровные |
|
||||
У современных моделей среднее время поиска данных − 10 мс, |
|
|||||
пространства между впадинами называются термином площадка |
||||||
максимальная скорость передачи данных до 40 Мбайт/с. |
|
|||||
|
(land). |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
51 |
|
|
52 |
Кафедра |
Оптические компакт-диски |
|
Кафедра |
Оптические диски |
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
||
Во время воспроизведения лазерный диод небольшой мощности |
|
Лазерные компакт-диски CD-ROM (CD – Compact Disc, ROM – Read |
|||
светит инфракрасным светом сменяющиеся впадины и |
|
only Memory) с них можно только читать. Напылен светоотражающий |
|||
площадки. В результате, если свет отражается от выступа, |
|
слой алюминия. Информация представляется в виде |
|
||
фотодетектор проигрывателя получает меньше света, чем при |
|
последовательности впадин и площадок. Одна спиральная дорожка. |
|||
отражении от площадки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Лазерные компакт-диски CD-R. CD-R диски позволяют однократно |
||
Хотя, казалось бы, проще |
|
записывать информацию . В отличие от обычных компакт-дисков с |
|
||
всего использовать впадину |
|
физическими углублениями, CD-R моделируются с помощью изменения |
|||
для записи 0, а площадку |
|
отражательной способности впадин и площадок. Для этого между |
|
||
для записи 1,более надежно |
|
слоем поликарбоната и отражающим слоем золота помещается слой |
|||
использовать переход |
|
красителя. |
|
|
|
впадина/площадка или |
|
|
|
|
|
площадка/впадина для 1 |
|
Перезаписываемые компакт-диски CD-RW (CD-ReWritable). Допускают |
|||
и его отсутствие для 0 |
|
многократную перезапись информации. При этом используется |
|
||
|
|
|
носитель такого же размера, как и CD-R. Однако вместо красителя |
|
|
Впадины и площадки записываются по спирали |
|
используется сплав серебра, индия, сурьмы и теллура для |
|
||
|
записывающего слоя. |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
53 |
|
|
54 |
Кафедра |
Оптические диски |
|
Кафедра |
Оптические приводы |
|
информатики |
УГАТУ |
информатики |
УГАТУ |
||
Технология DVD-ROM разрабатывалась в расчете на хранение |
Устройство для считывания/записи информации на |
||||
лазерные диски (CD и DVD) |
|
||||
видео, поэтому объем диска значительно увеличен за счет |
|
||||
|
|
|
|||
впадины меньшего размера (0,4 микрона вместо 0,8 |
|
|
Основные характеристики: |
|
|
микрона, как у обычного компакт-диска), более плотной |
|
|
1. Скорость чтения/записи |
|
|
спирали (0,74 микрона между дорожками вместо 1,6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
микрона). |
|
|
2. Максимальный поддерживаемый |
||
В дисководах DVD-ROM используется более сложная |
|
|
объем: |
|
|
считывающая головка и узкий лазерный луч, благодаря чему |
|
CD – 700МБ, 800МБ, 900МБ; |
|
||
на диске умещается в семь раз больше данных, чем на |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
обычном CD-ROM. |
|
|
DVD – 4.7 ГБ, 10 ГБ на слой |
|
|
Перезаписываемые DVD диски DVD-RW (DVD-ReWritable). |
|
|
3. Число и типы поддерживаемых |
||
|
|
форматов (CD-R, CD-RW, DVD-R, |
|||
Допускают многократную перезапись информации. |
|
|
|||
|
|
DVD-RW и др. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
|
|
56 |
Кафедра |
Внешняя память |
УГАТУ |
|
|
|
информатики |
|
|
Стример (англ. tape streamer) − устройство для резервного копирования больших объёмов информации.
Вкачестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой ёмкостью 1 - 2 Гбайта и больше.
57