Ќазаќстан Республикасыныњ бiлiм жєне ѓылым министрлiгi

пәнінен оқу-әдістемелік кешен

мамандағы бойынша

Семей

Көпшілік мақұлдаған топтастыруды қолданып, есептеуіш техниканың дамуын келесі кезеңдерге бөлуге болады:

1. Қол – б.э. дейінгі елуінші мыңжылдықдан бастап;

2. Механикалық – XVII ғасырдың ортасынан бастап;

3. Электромеханикалық – XIX ғасырдың 90-шы жылдарынан бастап;

4. Электрондық – XX ғасырдың 40-шы жылдарынан бастап.

Машинаның сыртқы ауқымының кішіреюі , ЭВМ құрылғыларының құнының арзандауы - әрекет тездігі, жадының көлемі және басқа жақтарынан да 60 - жылдардағы күрделі ЭВМ - дерге тең келетін көлемі телевизордай 8 дербес компьютерлердің пайда болуына әкеп соқты. Жеке компьютерлермен қатар ұзақ уақыт есептеуді қажет ететін есептерді шығаруға арналған жоғары өнімді ЭВМ - дер шығарылды. Бұлардың қатарына - көп процессорлы есептегіш комплексі "Эльбурс" және МВК ПС - 2000. Төртінші буын-Программаланатын микрокалькулятор (ПМК). Қазіргі кезде халық шаруашылығында үлкен, күрделі ЭЕМ- мен қатар, кәсіптік дербес ЭЕМ- дер және қалталық программаланатын электронды микрокалькуляторлар да (ПМК) көп таралып қолдануда. Жылдан-жылға ПМК-лар дамып олардың жаңа түрлері жасалынып шығуда. ПМК - ы уақытша ғана қажет есептеу құрылымы - деп қарауға болмайды. Олардың күнделікті жай есептеудегі қызметі өте зор және келешегі мол. Қазіргі кездегі программаланатын микрокалькуляторды кәдімгі компьютер - деп қарастыру керек. Олар тек шағын ғана күнделікті жады құрылысын қажет ететін және оперативтік есептеуді талап ететін жұмыстарды атқаруда өте тиімді. Қазіргі кезде ТМД-да программаланатын әр түрлі электронды микрокалькуляторлар (ПМК) шығарылады. Бесінші буындағы компьютерлердің элементтік базасы өте үлкен ИС - тен тұрады (ӨҮИС). Олардың негізгі қызметі дыбыс арқылы қабылдайды және дыбыстап жауап береді. Ал енді есептеу техникасының келешегі туралы айтсақ: - Болашақта ЭЕМ - нің жаңа типі " Жарық машинасын " жасауға үміт бар. Мұндай құрылыс көптеген мәліметтерді әртүрлі қашықтықтардан қамтамасыз етеді. - Болашақта биологиялық машина жасау жөнінде де идея туындап отыр. Егерде бұл идея іске асса, онда мұндай ЭЕМ - дердің мәлімет тасушылары белоктар болады деп айтуда. - Қазіргі уақыттағы электронды өндіріс орындарының "Элементтік база" жасаудағы көптеген жетістіктеріне байланысты, есептеу техникасының жұмыс істеуін арттырудағы мүмкіндігін пайдалана отырып, параллельді - құрылысты ЭЕМ жасалуы керек, яғни оның мағынасын тереңірек аша түссек ЭЕМ бірден бірнеше есеп шығарады да, қаншама әрекет тездігі тиімді қолданылады. Адам миының ойлау жүйесіне ЭЕМ жұмысы сәйкес келеді, яғни " Нейронно - сеттік " құрылысы осы сәйкестікті қамтамасыз етуге тиісті.

1. 
   Интегралдық схеманың барлық электрондық элементтері?
   
2. 
   Бесінші буындағыкомпьютерлердің элементтік базасы туралы түсінік?
   
3. 
   Алғашқы электронды – есептеу қай кезде пайда болды?
   
4. 
   Есептеуіш техниканың дамуын қандай кезеңдерге бөлуге болады?
   

       Компьютердің атқаратын жұмысының бәрін, шын мағынасында, оның бас микросхемасы – микропроцессор атқарады. Қазіргі кезде көп тарала бастаған, жетілдірілген процессор - «пентиум» (Pentium), ал ол орналастырылған компьютерді «Пентиум» деп атайды. Компьютерлердің негізгі мінездемесінің бірі – оның амал орындау жылдамдығы, ал жылдамдық мегагерцпен өлшенетін жиілік. Жиілік қанша жоғары болса, компьютер сонша жақсы болады. Процессор жадпен бірігіп жұмыс атқарады. Жад микросхесанан процессор өзіне қажетті и нформациялар алады да, өз жұмысының нәтижесін қайтадан жатқа жібереді.

       Компьютерлердіңнегізгімінездемесініңбірі – оныңамалорындаужылдамдығы, алжылдамдықмегагерцпенөлшенетінжиілік. Жиілікқаншажоғарыболса, компьютерсоншажақсыболады. Процессоржадпенбірігіпжұмысатқарады. Жадмикросхемасынанпроцессорөзінеқажеттіинформациялараладыда, өзжұмысыныңнәтижесінқайтаданжатқажібереді.

Жедел жады. Информация компьютердің ішкі және сыртқы жадында сақталады. Компьютердің ішкі жады негізгі болып табылады, себебі, процессор осы жадпен тікелей жұмыс атқарады. Оны көп жағдайларда оперативті жад деп те атайды, өйткені ол қашанда жұмысын үзбей, компьютерді информациялармен қамтамасыз етіп отырады. Компьютерді сөндіргенді, оперативті жадтағы информациялар өшеді.

       Сыртқыжадинформациялардыкөпмерзімгесақтапқоюғаарналған, сыртқыжадқаиілгішжәнеқатқылдискеттер, магниттіктаспалар, оптикалықдискжәнемагнитті-оптикалықдискеттержатады. Деректер және программалар ішкі жадтың ұяшықтарына байт немесе байттар тобы түрінде орналасады. Олармен ұяшықтардың адрестері арқылы қатынасады.

Компьтердіңішкіжадыжеделжаднемесежеделсақтауқұрылғысы (ЖСҚ) депаталады. Ол өзіне информацияларды жедел жазуға және оқуға мүмкіндік береді. Ондағы информациялар уақытынша сақталады, яғни комптер өшірілмегенше. Егер компьтер өшірілсе, онда жедел жаттағы барлық информациялар жойлады (өшеді). Жедел жатта ағымда орындалатын барлық программалар сақталады.

       Компьтердеекіішкіжадболады: ТСҚтұрақтысақтауқұрылғы – бұлкомпьютердіңішкікомпьютерқұрастырушыфирмақондырғансхематүріндежасалғанжад. Компьютерді алғаш қосқанда, информация ТСҚ-дан алынады да, одан соң компьютерге орналастырылған операциондық жүйе іске қосылады. Компьютерді сөндіргенде, ТСҚ-дағы информациялар өшпейді. ЖСҚ (ОЗУ- оперативное запоминающее устойство) –жедел сақтау құрылғы – бұл информацияларды уақытша сақтап тұруға арналған жад. ЖСҚ – ның көлемі онша үлкен болмайды, сондықтан ЖСҚ-дан информацияларды сы ртқы жадқа (дискіге) көшіріп қою керек. Жедел жадтың негізгі мінездемесі – оның сыйымдылығы (көлемі) және жылдамдығы. Процессор мен ЖСҚ ЭЕМ-нің негізгі құрылғысы болып табылады. Компьютер жұмыс істеу үшін солар жеткілікті.

       Компьютерді сыртқы ортамен жалғастырып отыратын оның қосымша құрылғылыры болады. Олар: деректерді енгізу және нәтиже шығару құрылғылары.

       Енгізу-шығаруқұрылғылары – бұлқұрылғыларкомпьютердіңнегізгіқұрылғыларыболыптабылады, енгізуқұрылғысарқылыөңделетінинформациялар, программалармашинаныңжеделжадынаенгізіледі, аклшығаруқұрылғысыарқылынәтижелерді, аралықмәндердіадамтүсінетінтүрде шығарады.

       Енгізуқұрылғыларынапернетақта, Тышқан, джойстик, өлшеуқұралдары, түрлітүстіқалам, сканер (мәтінненбірденқабылдайтынқұрылғы) жатады.

       Шығаруқұрылғысынапринтер (баспамашинасы), дисплей (экран) жәнеграфиктұрғызушыжатады.

       Магниттік дискілер. Магниттік дискілердің екі типі болады. Бірінші типке иілгіш алмалы-салмалы дискілер жатады. Бұл дискілерде программалар, құжаттар, деректер сақталады да, қажет кезінде олар компьютерде пайдаланылады. Қазіргі компьютерлерде көбінесе диаметрі 3,5 дюйм, сыйымдылығы 1,44 Мбайт  дискеттер пайдаланылады. Екінші типке қатқыл дискі жатады. Қатқыл дискіні бір компьютерден екінші компьютерге қоюға болмайды, ол компьютер ішіне орналасады, оның сыйымдылығы үлкен болады. Бір қатқыл дискіге бірнеше жүздеген дискеттердегі информацияларды сыйғызуға болады. Оны көп жағдайларда винчестр деп атайды. Ол атау көп зарядты американ винтовкасына-винчестрге ұқсастықтан алынған, өйткені ол винтовканың стволының диаметрі қатқыл дискінің шпинделінің диаметріне сәйкес келеді.

       Дискілі информация тасушылары мен жұмыс атқару үшін олардағы информацияларды компьютерге жазуға арналған арнайы құрылғы пайдаланылады. Ол құрылғыны дискі жетек (дисковод) деп атайды. Оның көмегімен оқу/жазу командаларының қажеттісін таңдай отырып, дискіден оқуға және оған жазуға болады. Бұл дискіден екінші дискіге көшіруге болады. Әдетте, компьютерде бір қатқыл дискі және 3,5 дюйм дискіге арналған дискі жетек болады. Қатқыл дискіде информацияларды ұзақ сақтауға болады. Бұл дискі жүйелік блоктың ішіне орналасқан дискі жетекпен байланысып тұрады. Иілгіш дискіге қарағанда қатқыл дискінің сыйымдылығы әлдеқайда көп және оқу/жазу жылдамдағы да жоғары. Қатқыл дискі металдан істелген, екі жақ беті магниттелген 1-5 дөңгелек табақтан (пластинкадан) тұрады. Әр табақта магниттелген екі жұмысшы бетті болады. Кей жағдайларда оның бір-ақ беті пайдаланылады да, екінші беті пайдаланылмайды. Бұл жағдай тақ деп аталады да, орындалатын жұмыс беті екі есе аз болады, (табақ санына байланысты, олар 1, 3, 5, 7, 9 болады). Табақтар бір оське бекітілген, ось компьютер жұмыс атқарғанда айналып тұрады. Табақтар қисаймау үшін және оны шаң-тозаңнан сақтау үшін оларды металл қораптың ішіне орналастырады, ал қорап компьютердің жүйелік блогына бекітіледі.

Информациялар магниттік бетке концентрлік шеңбер тәріздес жолдарға жазылады. Екі беттегі концентрлік жолдардың сәйкес радиустары бірдей болады да, деректер аймағын құрады, оны цилиндр деп атайды. Жол 0 ден бастап нөмірленеді: әр жолда информация порция түрінде сақталады. Әр жолдағы порция сандары бірдей болады. Әр жолдағы порция саны да нөмірленеді. Әр түрлі жолдағы бірдей нөмірлі деректер жиыны сектор деп аталады. Винчестрдің сапасын бағалаудың бірнеше жолдары бар, олардың ішіндегі ең маңыздысы мінездеме – винчестрдің сыйымдылығы мен жылдамдығы. Осы екі мінездемеге байланысты оның құңдылығы бағаланады.  

Компакт диск. Компакт-дискіні лазерлік дискі деп те атайды. Оның көлемі өте үлкен болады, олардан тек оқуға болады. Оларға басқа жаңа информациялар жазуға немесе информацияларды қайта жазуға болмайды. Лазерлік дискінің де екі беті болады. Оның бір бетіне жазулар мен суреттер салынған, ол бет жұмыс атқармайды. Екінші беті жылтырақ бет, ол жұмыс беті болып есептелінеді. Егер оның беті сызылып қалса, дискі бұзылады Лазерлік дискідегі информацияларды оқу үшін тек лазер сәулесі пайдаланылады. Басқа дискілерге қарағанда лазерлік технологияны пайдаланылатын дискінің көлемі әлдеқайда үлкен болады (бірнеше Гбайтқа жетеді). Оның үстіне лазерлік дискілер магниттік, электрлік әсерлерге орнықты және деректерді сақтаудың ең жоғарғы сенімділігін қамтамасыз етеді, сонымен қатар олар басқа дискілердей емес, магниттік қасиетін тез жоймайды. Лазерлік дискіден жаңа программаны қою үшін, оны алдымен қатқыл дискіге көшіреді. Мұндай алмастыру амалын программаны орналастыру деп атайды. Лазерлік дискіден оқу үшін CD-ROM пайдаланылады.
Бақылау сұрақтары:

1. 
   Материнская плата ерекшеліктері?
   
2. 
   Енгізу-шығару құрылғыларына не жатады?
   
3. 
   Процессордың ішкі құрылғысын атап көрсетіңіз?
   

Компьютер жүйелері бір-бірінен параметрлері мен арналуы бойынша ғана емес, ішкі архитектуралық ұстанымдары бойынша да өзгешеленеді. Кең таралған компьютер жүйелерінің архитектуралары келесідей.

Көпмақсатты компьютерлер немесе жалпы тағайындалу компьютерлері (mainframes)– дербес компьютерлер жаппай тарау эпохасына дейінгі, 1950-1970 жж таралған компьютерлердің дәстүрлі тарихи атауы. Алғашқы ОЖ осы mainframe-компьютерлер үшін жасалып шығарылды. Мұндай компьютерлердің қарапайым мысалдары: IBM 360/370, М-220, БЭСМ-6. Мұндай компьютерлерде барлық қажет мәселелер шешілетін - ұйымдағы қызметкерлер жалақысын есептеуден бастап ғарыштық зымырандар траекториясын есептеуге дейін.Мұндай компьютер өте үлкен және көлемі үлкен бөлмені алатын. Алғашқы mainframe-компьютерлердің параметрлері: жылдамәрекеттігі – секундына бірнеше мың операция, оперативті жады – бірнеше мың ұяшық.Портативті және дербес компьютерлердің пайда болуымен классикалық mainframe-дер өткенге кетті. Бірақ дербес, қалта компьютерлері және мобильді құрылғылар ОЖ-де қолданылатын барлық негізгі әдіс-алгоритмдер mainframe-компьютерлердің ОЖ үшін іске асырылғандығын есте ұстаған жөн.

Компьютер кластерлері (computer clusters) - физикалық жақын орналасқан және бір-бірімен жоғары жылдамдықты шиналармен және байланыс желілерімен байланысқан компьютерлер тобы.Компьютер кластерлерін жоғары өнімді параллель есептеулер үшін қолданады.Әлемдегі неғұрлым танымал компьютер кластерлері CERN (Швейцария) зерттеу орталығында орналасқан.

Үстел компьютерлері (desktops) – қазіргі уақытта кең таралған, жұмыста немесе үйде барлық адамдар - оқушылар мен студенттерден бастап үй шаруасындағы әйелдерге дейін қолданатын компьютерлер.Мұндай компьютер жұмыс үстелінде орнатылады және монитор, жүйелік блок, пернетақта мен тышқаннан тұрады. Замануи ОЖ-ді қолдануға неғұрлым оңтайлы қазіргі(2010ж)үстел компьютерлерінің параметрі: процессор жылдамәрекеттігі 1-3 ГГц, оперативті жады – 1-8Гбайт және одан жоғары, қатқыл диск көлемі (hard disk drive - HDD)-200Гб-1Тб және жоғары (Тб=1024Гб).Қажет болған жағдайда үстел компьютерінде екі немесе одан көп операционды жүйе қондыруға болады – компьютердің дисктік жадын бірнеше бөлімге бөліп, әрқайсына өз ОЖ орнатылады, компьютерді іске қосқанда қолданушыға старттық меню ұсынылады, одан ол өзіне жүктеуге қажетті ОЖ-ін таңдайды.