Тема 2.3. Характеристики эвм

Разнообразие технического построения ЭВМ, широкий набор периферийного оборудования делает проблематичным однозначное описание их характеристик. И в то же время при выборе ЭВМ для решения задач обработки информации очень важно знать такие характеристики, которые существенно сказываются на возможности выполнения конкретной задачи, скорости ее решения, возможностях визуализации, документирования. Среди всех характеристик ЭВМ выделим следующие:

• размер оперативной памяти;

• быстродействие;

• характеристики внешней памяти;

• характеристики дисплея (монитора);

• тип интерфейса и возможности расширения конфигурации ЭВМ.

Размер оперативной памяти. Различные программные средства, используемые в ЭВМ, требуют для своей работы от нескольких десятков килобайт до нескольких сотен мегабайт. Так, например, одна страница текста содержит информацию объемом 2–4 Кб, а один полноцветный рисунок от 1 до 10 Мб и более в зависимости от разрешения и глубины цвета. Характерной чертой современных ЭВМ является многоуровневая иерархия памяти, включающая небольшие объемы быстродействующей памяти (кэш-память) и значительные объемы более медленной памяти.

Быстродействие ЭВМ. Основной единицей оценки быстродействия ЭВМ принято считать количество выполняемых коротких операций в секунду (например, операция сложения двух чисел). Реальные вычисления связаны с выполнением большого количества видов операций (выборка из памяти, пересылка, запись, считывание и т. п.). Быстродействие современных персональных компьютеров составляет более миллиарда операций в секунду, что в значительной мере определяется тактовой частотой процессора. Низкая производительность ЭВМ достаточна для работы с текстами и простыми программами, высокая требуется для обработки графической и мультимедийной информации. В последнее время наметилась тенденция, заключающаяся в том, что тактовая частота процессора не является однозначным параметром, характеризующим производительность ЭВМ, поэтому крупнейшие производители микропроцессоров, сначала AMD, а затем и Intel, перешли на интегрированные показатели оценки производительности процессоров, что отразилось на их маркировке.

Характеристика внешней памяти. Основной характеристикой внешней памяти является ее объем. В зависимости от типа носителя внешней памяти объем последней может составлять от нескольких мегабайт (для накопителей на гибких магнитных дисках) до сотен мегабайт (для электронной Flash-памяти и оптических CD-носителей) и десятков гигабайт (для накопителей на жестких магнитных дисках). Кроме этого, важным параметром внешней памяти является скорость считывания и записи информации.

Характеристики монитора. Монитор (дисплей) ЭВМ предназначен для вывода на экран символьной или графической информации. Основными пользовательскими параметрами мониторов являются размер экрана (измеряется в дюймах по диагонали), разрешение по вертикали и горизонтали, количество отображаемых цветов, а также частота обновления экрана (для мониторов с электронно-лучевой трубкой). Для мониторов с электронно-лучевой трубкой немаловажным параметром является стандарт безопасности. В свою очередь, для жидкокристаллических мониторов важной характеристикой является время реакции кристаллов на обновление экрана.

Тип интерфейса и возможности расширения конфигурации технических средств. Интерфейс (от английского interface – поверхность раздела, граница) – совокупность унифицированных аппаратных и программных средств, которые делают возможным связь (соединение) и взаимодействие элементов в вычислительных и измерительных системах, построенных из блоков и модулей.

Характеризуя интерфейс, указывают, с помощью каких конструктивных элементов осуществляется связь, например, разъемов, печатных плат, кабелей, а также смотрят, каковы электрические и временные параметры сигналов обмена информацией и каков алгоритм обмена.

Благодаря стандартизации интерфейса обеспечивается совместимость блоков, разрабатываемых и выпускаемых различными предприятиями, что позволяет собирать специализированные устройства из готовых модулей в соответствии с конкретными условиями применения. ЭВМ и периферийные устройства (принтер, плоттер и др.) объединяются между собой посредством стандартных интерфейсов.

Все аппаратные интерфейсы ЭВМ условно можно разделить на внутренние (слоты расширения, расположенные на системной плате и используемые для расширения конфигурации ЭВМ) и внешние (порты подключения периферийных устройств, в том числе порты беспроводной и разъемы проводной связи).

В современных персональных ЭВМ наиболее распространенными внутренними интерфейсами являются AGP, PCI и PCI Express, АТА, Serial ATA, а внешними USB-порт, IEEE 1394 (FireWire), LPT-порт, COM-порт, PS/2, Bluetooth., IrDA.