37
2.3-сурет. Фон Нейман
машинасының сызбалық суреті
нәтижелерін қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін адамның
қабылдауына қолайлы нысандағы техникалық құрылғы деп айтуға
болады.
Мына әрекеттер үшін келесі компьютерлік блок жауап береді:
■
ақпаратты енгізу құрылғысы;
■
орталық процессор;
■
есте сақтаушы құрылғы;
■
ақпаратты шығару құрылғысы.
Бұл блоктардың барлығы өз кезегінде бөлек құрылғылардан
тұрады. Атап айтқанда, орталық процессор арифметикалық
логикалық блокты (АЛБ), процессорлар регистрлері және ішкі кэш
жады түріндегі ішкі есте сақтау құрылғысы (ІЕҚ) мен басқару
құрылғысын (БҚ) қамтуы мүмкін. Кіру құрылғысы, әдетте
конструктивті бірлік емес. Кіріс ақпаратының түрлері әртүрлі
болғандықтан, деректерді енгізудің бірнеше көздері болуы мүмкін.
Пернетақта
әріптік-сандық
ақпаратты
енгізуге,
сканерге
графикалық ақпараттарды енгізу үшін, ал тінтуір қолданбалы
бағдарламалар мен басқару сигналдарын енгізу үшін қолданылады.
Бұл шығыс құрылғыларына қатысты.
Арифметикалық логикалық құрылғы - бұл бағдарлама пәрменіне
сәйкес деректерді түрлендіретін процессордың құрылғыларының
бірі: сандардағы арифметикалық операциялар, кодты түрлендіру
және т.б.
Сақтау құрылғысы - бағдарламалардың, деректердің
және аралық нәтижелердің уақытша (операциялық жады) және
үздіксіз (тұрақты) жадыға арналған компьютерлік блок.
Оперативтік жадыда ақпараттар қуат қосулы болғанда ғана
сақталады, бірақ ол жоғары өнімділікке ие. Тұрақты жадыда
38
деректерді компьютер өшірілген кезде де сақтауға болады, бірақ
тұрақты жады мен орталық процессор арасындағы деректердің
алмасу жылдамдығы басым.
Басқару
құрылғысы
барлық
компьютерлік
бөліктердің
жұмысын
үйлестіреді. Белгілі бір ретпен ол оперативтік жадыдан
командалардан кейін команданы таңдайды. Әрбір пәрмен
декодталған және қажет болған жағдайда пәрменде көрсетілген жад
ұяшықтарындағы деректер элементтері АЛҚ-ға ауыстырылады.
АЛҚ қазіргі командамен белгіленген операцияларды жүзеге
асырады. Бұл процесс төмендегі жағдайлардың бірі орындалғанша
жалғасады:
■
шығыс деректері;
■
құрылғылардың біреуінен жұмысын тоқтату үшін команда
алынды;
■
компьютердің қоректенуі өшірілді.
Компьютердің нақты құрылымы жоғарыда қаралғаннан гөрі
әлдеқайда күрделі. Заманауи компьютерлерде, әсіресе жеке-дара,
Фон Нейманның дәстүрлі архитектурасынан ауытқуы байқалады.
Бұл әзірлеушілер мен пайдаланушыларға компьютерлердің сапасы
мен өнімділігін арттыру ниетіне байланысты.
Компьютердің
өнімділігі
көптеген
көрсеткіштермен
сипатталады. Бұл компьютер түсінуге қабілетті нұсқаулар
жиынтығы және процессордың жылдамдығы (жылдамдығы),
оперативтік жады көлемі, компьютерге бір уақытта қосылатын
шеткі кіріс / шығыс құрылғыларының сипаттамалары және т.б.
Негізгі көрсеткіш - жылдамдық - процессор уақыт бірлігіне
орындай алатын операциялардың саны. Іс жүзінде пайдаланушы
компьютердің жұмысына аса қызығушылық танытады - оның
тиімді жылдам әрекет ету көрсеткіші, яғни жылдам әрекет ету ғана
емес, нақты тапсырмаларды жылдам шешу мүмкіндігі.
Нәтижесінде барлық осы және басқа факторлар компьютерлік
элементтің базалық және конструктивтік жетілдірілуіне, яғни жаңа,
жылдам,
сенімді
және
қарапайым
процессорлар, сақтау
құрылғылары, кіріс / шығыс құрылғылары және т.б. құруға
мүмкіндік береді. Дегенмен элементтердің жылдамдығы шексіз
арта алмайтындығын ескеру қажет (физикалық заңдарға
байланысты заманауи технологиялық шектеулер мен шектеулер
бар). Сондықтан компьютерлік технологияларды әзірлеушілер осы
мәселені шешу жолдарын, компьютерлердің архитектурасын және
39
ақпаратты өңдеу технологиясын жетілдіруді іздестіру үстінде.
Мәселен, бірнеше процессорлары бір мезгілде жұмыс істейтін
көп процессорлы архитектурасы бар компьютерлер болды, демек
мұндай компьютердің өнімділігі процессордың жұмыс көлеміне
тең. Кешенді инженерлік есептеулер мен автоматты жобалау
жүйелеріне (АЖЖ) арналған қуатты компьютерлерге көбінесе екі
немесе төрт процессорды орнатады. Аса қуатты компьютерлерде
(мұндай машиналар, мысалы нақты уақыт режимінде ядролық
реакцияларды модельдеуі мүмкін, ауа-райын жаһандық деңгейде
болжауы мүмкін) процессорлар саны бірнешеу болып келеді, тіпті
ондаған процессорға дейін жетеді.
Компьютердің
жылдамдығы оперативтік жады жылдамдығына байланысты,
сондықтан оқуға / жазу жұмысына аз уақыт жұмсайтын оперативтік
жады үшін элементтерді үнемі іздейді. Бірақ жылдамдықпен бірге
жады
элементтерінің
құны
өсуде,
сол
себепті
дұрыс
сыйымдылықтың жоғары жылдамдықты еске салуы үнемі
экономикалық жағынан қолайлы емес.
Бұрын кіріс/шығыс құрылғыларының жұмысы орталық
процессормен бақыланды, бұл біраз уақытты талап етті. Қазіргі
компьютерлердің
архитектурасы
орталық
процессордың
қатысуынсыз кіріс / шығыс құрылғыларымен деректермен алмасу
үшін оперативтік жадыға тікелей қатынау арналарын, сондай-ақ
процессордың жұмысын көбейтетін және оның өнімділігін
арттыратын арнайы процессорларға шеткі құрылғыларды басқару
функцияларын беруді қамтамасыз етеді.
ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕРДІҢ ФИЗИКАЛЫҚ
ҚҰРЫЛҒЫСЫ
Дербес компьютер (ДК, Personal Computer, PC) - бұл бір
қолданушыға, яғни жеке пайдалануға арналған компьютер.
ДК-ге жеке тұлға ретінде жеке компьютер ретінде пайдаланатын
кез келген басқа компьютерді шартты түрде қосуға болады.
Көптеген адамдар дербес компьютерлер ретінде жұмыс үстелдік
және түрлі жылжымалы компьютерлерді пайдаланады.
ДК конфигурациясын қажет болғанда өзгертуге болады, бірақ
2.3.
Достарыңызбен бөлісу: |
