Архитектура ЭВМ
Тест по теме "Архитектура компьютера"
Архитектура ЭВМ
- Компьютер - это многофункциональное электронное устройство для накопления, обработки и передачи информации.
- Под архитектурой ЭВМ понимают описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для пользователя и программиста.
- Структура компьютера — это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства — от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.
Обобщенная структурная схема компьютера
Магистрально-модульное устройство компьютера
Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию.
Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Базовая конфигурация компьютера:
Минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером:
Системная (материнская) плата
Системная плата (Motherboard, MB) служит, стапелем для конфигурирования компьютера. Ее возможности практически на сто процентов определяют, какие интерфейсы будут доступны для подсоединения остальных компонентов, и во многом влияют на эффективность компьютерной системы в целом.
Процессор
Процессор (CPU) выполняет вычислительные операции, исполняя код программ. Процессор состоит из ядра, объединяющего арифметико-логические устройства и буферную двухуровневую память (кэш-память первого и второго уровня), а также блоков ввода-вывода. Системной шиной процессор соединен с чипсетом материнской платы. Процессоры классифицируют по архитектуре ядра, рабочей частоте, тактовой частоте системной шины, объему кэш-памяти первого и второго уровней. Эти параметры определяют производительность (вычислительную мощность) процессора.
Состоит из:
- арифметика-логического устройства (АЛУ)
- устройства управления (УУ)
- регистров памяти
Характеристики:
1. Разрядность - Размер машинного слова – число бит, к которым процессор имеет одновременный доступ
8,16,32,64 бита. Чем больше разрядность – тем больше информации обрабатывает процессор
2. Тактовая частота - Быстродействие компьютера - Количество операций в единицу времени
3. Адресное пространство - Максимальное количество памяти, которое может обслужить ПК. Если адрес состоит и n бит, то адресное пространство = 2n
Память
- это устройства, служащие для запоминания, хранения и представления информации.
Ее характеристики:
Память имеет многоуровневую организацию:
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство – ROM служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов. ПЗУ энергонезависима, т.е. записанная там информация сохраняется и после выключения компьютера.
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство – RAM энергозависимая часть памяти, предназначенная для временного хранения информации в процессе ее обработки. В ОЗУ хранятся как данные, так и программы. ОЗУ имеет высокое быстродействие, но ограниченный объем. Процессор использует в своей работе только информацию, хранимую в ОЗУ.
КЭШ – память – вид внутренней памяти, время доступа к которой значительно меньше, чем к ОЗУ. КЭШ используется для хранения наиболее часто используемых программ и данных, осуществляя связь между быстрыми устройствами процессора и более медленной ОЗУ.
Видеокарта (видеокарта,Video Card, SVGA) выполняет обработку графических данных и передает результат на монитор через буфер кадра. Современные видеокарты имеют собственный графический процессор и локальную видеопамять для временного хранения обрабатываемых данных. Видеокарта соединена с чипсетом системной платы специализированной шиной AGP. Основные параметры видеокарты: используемый чипсет, объем и тип локальной видеопамяти, интерфейс, поддерживаемые шины вывода.
Модульная организация опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Базовая конфигурация компьютера:
Минимальный комплект аппаратных средств, достаточный для начала работы с компьютером:
- системная (материнская) плата;
- процессор с системой охлаждения;
- модуль оперативной памяти;
- жесткий диск;
- дисковод лазерных дисков;
- видеоадаптер;
- корпус с блоком питания;
- монитор;
- клавиатура;
- мышь
Системная (материнская) плата
Системная плата (Motherboard, MB) служит, стапелем для конфигурирования компьютера. Ее возможности практически на сто процентов определяют, какие интерфейсы будут доступны для подсоединения остальных компонентов, и во многом влияют на эффективность компьютерной системы в целом.
Процессор
Процессор (CPU) выполняет вычислительные операции, исполняя код программ. Процессор состоит из ядра, объединяющего арифметико-логические устройства и буферную двухуровневую память (кэш-память первого и второго уровня), а также блоков ввода-вывода. Системной шиной процессор соединен с чипсетом материнской платы. Процессоры классифицируют по архитектуре ядра, рабочей частоте, тактовой частоте системной шины, объему кэш-памяти первого и второго уровней. Эти параметры определяют производительность (вычислительную мощность) процессора.
Состоит из:
- арифметика-логического устройства (АЛУ)
- устройства управления (УУ)
- регистров памяти
Характеристики:
1. Разрядность - Размер машинного слова – число бит, к которым процессор имеет одновременный доступ
8,16,32,64 бита. Чем больше разрядность – тем больше информации обрабатывает процессор
2. Тактовая частота - Быстродействие компьютера - Количество операций в единицу времени
3. Адресное пространство - Максимальное количество памяти, которое может обслужить ПК. Если адрес состоит и n бит, то адресное пространство = 2n
Память
- это устройства, служащие для запоминания, хранения и представления информации.
Ее характеристики:
- объем в байтах;
- время доступа.
Память имеет многоуровневую организацию:
- внутренняя память (ПЗУ, ОЗУ, КЭШ)
- внешняя (жесткий диск, флешки, CD, DVD)
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство – ROM служит для хранения программ начальной загрузки компьютера и тестирования его узлов. ПЗУ энергонезависима, т.е. записанная там информация сохраняется и после выключения компьютера.
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство – RAM энергозависимая часть памяти, предназначенная для временного хранения информации в процессе ее обработки. В ОЗУ хранятся как данные, так и программы. ОЗУ имеет высокое быстродействие, но ограниченный объем. Процессор использует в своей работе только информацию, хранимую в ОЗУ.
КЭШ – память – вид внутренней памяти, время доступа к которой значительно меньше, чем к ОЗУ. КЭШ используется для хранения наиболее часто используемых программ и данных, осуществляя связь между быстрыми устройствами процессора и более медленной ОЗУ.
Видеокарта (видеокарта,Video Card, SVGA) выполняет обработку графических данных и передает результат на монитор через буфер кадра. Современные видеокарты имеют собственный графический процессор и локальную видеопамять для временного хранения обрабатываемых данных. Видеокарта соединена с чипсетом системной платы специализированной шиной AGP. Основные параметры видеокарты: используемый чипсет, объем и тип локальной видеопамяти, интерфейс, поддерживаемые шины вывода.
