Классификация компьютеров
Компьютер - это электронное вычислительное устройство. Существуют различные классификации компьютеров - по назначению, по технической совместимости, по программной совместимости, по размерам и т.д. Мы приведем классификацию, которую используют ведущие производители компьютеров:
Суперкомпьютеры
Мэйнфреймы
Серверы
-
Персональные компьютеры
настольные
переносные
наладонные
Суперкомпьютеры
Суперкомпьютеры - это большие компьютеры, которые создаются для задач, требующих больших вычислений, таких как определение координаты далекой звезды или галактики, моделирования климата, составления карт нефтяных и газовых месторождений и т.д. Суперкомпьютеры - это штучный продукт, они создаются для решения конкретных задач заказчика. Но, составляющие элементы суперкомпьютера являются серийными.
Суперкомпьютеры состоят из сотен процессоров, имеют большую оперативную память и высокое быстродействие. Они занимают большие залы по площади равные 2-3 баскетбольным площадкам. Многие суперкомпьютеры создаются по кластерной технологии (Cluster). По этой технологии компьютер строится из нескольких десятков серверов, которые работают как единая система. Кластерные суперкомпьютеры легко масштабируются и позволяют создавать дублирующие вычислительные линии, что бывает необходимым, когда вычисления, например, моделируют процессы в реальном времени и сбои недопустимы.
Быстродействие компьютеров измеряется в единицах, которые называются ФЛОПС (FLOPS - Floating Point Operations Per Second).
ФЛОПС - количеством арифметических операций в секунду.
Кратные единицы: МегаФЛОПС, ГигаФЛОПС и ТераФЛОПС.
МегаФЛОПС (МФЛОПС) - 1 миллион арифметических операций в секунду.
ГигаФЛОПС (ГФЛОПС) - 1 миллиард арифметических операций в секунду.
ТераФЛОПС (ТФЛОПС) - 1 триллион арифметических операций в секунду.
Организация TOP500 Supercomputer sites с 1993 года публикует статистику по 500 наиболее мощным суперкомпьютерам.
Мэйнфреймы
Мэйнфреймы - это большие компьютеры, с высоким быстродействием и большими вычислительными ресурсами, которые могут обрабатывать большое количество данных и выполнять обработку запросов одновременно нескольких тысяч пользователей.
Мэйнфреймы выполнены с избыточными техническими характеристиками, что делает их очень надежными. Физически мэйнфреймы имеют один корпус - системный блок размером со шкаф, к которому могут подключаться терминалы (терминал состоит из монитора и клавиатуры). Используются мэйнфреймы для хранения и обработки больших баз данных, а также крупных web-узлов с большим количеством одновременных обращений.
Серверы
Серверы - это компьютеры, которые служат центральными узлами в компьютерных сетях. На серверах устанавливается программное обеспечение, позволяющее управлять работой сети. На серверах хранится информация, которой могут пользоваться все компьютеры, подключенные к сети. От сервера зависит работоспособность всей сети и сохранность баз данных и другой информации, поэтому серверы имеют несколько резервых дублирующих систем хранения данных, электропитания, возможность замены неисправных блоков без прерывания работы. Серверы могут содержать от нескольких процессоров до нескольких десятков процессоров. По технологической совместимости серверы бывают IBM-совместимыми и Macintosh-совместимыми.
Персональные компьютеры
Персональные компьютеры - это компьютеры, которые могут использоваться одним человеком автономно, независимо от других компьютеров. Персональные компьютеры могут быть настольными, переносными и карманными. По технологической и программной совместимости персональные компьютеры бывают IBM-совместимыми и Macintosh-совместимыми.
Настольные персональные компьютеры
Настольные персональные компьютеры, как это ясно из названия, используются в стационарных условиях комнаты или кабинета и располагаются на рабочем столе. Настольные компьютеры состоят из нескольких блоков - системного блока, монитора, клавиатуры и мышки, которые соединены между собой. Системные блоки бывают горизонтальными и вертикальными. В некоторых моделях монитор и системный блок совмещены. В 2003 году компания SONY выпустила настольный компьютер, который очень похож на переносной - в нем совмещены системный блок, монитор и клавиатура. Кроме того, в компьютере есть телевизионный приемник, поэтому он является и полноценным телевизором.
Переносные персональные компьютеры
Кроме настольных компьютеров существуют переносные компьютеры. Первые переносные компьютеры называли лаптопы (laptop - лежащий на коленях). Современные переносные компьютеры называют английским словом "ноутбук" (notebook) или блокнотный компьютер. Ноутбук имеет жидкокристаллический дисплей, клавиатуру, совмещенную с системным блоком, дисковод для 3,5" дискет и оптический дисковод (CD-ROM, CD-RW или комбинированный DVD+RW). Кроме того, обязательно имеется манипулятор для управления курсором. По размеру ноутбуки такие, что легко помещаются в портфель.
Наладонные персональные компьютеры
Карманные переносные компьютеры помещаются на ладони и их так и называют - наладонники или по-английски - палмтоп, что означает – лежащий на ладони. В этих компьютерах программы занесены в микросхемы. В набор программ входит операционная система, текстовый и графический редакторы, система баз данных и электронные таблицы, программы для работы в Интернете. Эти компьютеры позволяют обрабатывать документы, вести базы данных, производить вычисления, распечатывать документы, записывать их на дискету, работать в Интернете, но установить новые программы нельзя. Кроме палмтопов есть карманные компьютеры, которые называются PDA - personal digital assistent - личный цифровой ассистент. Эти компьютеры не имеют клавиатуры. Они оснащены сенсорным экраном и информация вводится на экран при помощи специальной указки-стека. Общее название карманных компьютеров - handhold computers - компьютеры, которые держат в руках. Переносной и карманный компьютеры удобны для использования в поездках. В январе 2003 года один из основателей Microsoft Пол Аллен представил новый компьютер своей компании Vulcan, который назвал Mini-PC. Этот компьютер немного больше карманных, но помещается на ладони. В отличие от карманных компьютеров, в Mini-PC используется обычная операционная система Windows XP. Компьютер имеет дисплей размером 5,8 дюйма по горизонтали и разрешение 800х400, жесткий диск объемом 20 Гб и процессор компании Transmeta.
Системный блок
Персональный компьютер включает в свой состав следующие основные устройства:
-
дисковод для дискет 3,5" (флоппи-дисковод)
дисковод для оптических дисков (CD-R, CD-RW или др.)
монитор
клавиатура
манипулятор "мышь"
Все компьютерные устройства делятся на основные и периферийные.
К основным устройствам относятся устройства, без которых современный компьютер работать не может. К этим устройствам ранее относились только системный блок, монитор и клавиатура. Но в настоящее время для работы в операционных системах необходим манипулятор мышь или трекбол, а для установки в компьютер программного обеспечения требуется дисковод для оптических дисков. Поэтому эти устройства сейчас также относятся к основным.
К периферийным устройствам относятся: принтер, джойстик, сканер, внешние оптические дисководы, внешние флоппи-дисководы, модем, стриммер, плоттер, дигитайзер, цифровая видеокамера, световое перо, графический планшет и другие устройства, подключаемые к системному блоку через порты.
Состав системного блока
Корпуса системного блока компьютера бывают двух типов: горизонтальный корпус desktop (дословно "поверхность стола") и вертикальный корпус tower (башня).
|
|
Компьютер
с горизонтальным корпусом
|
Компьютер
с вертикальным корпусом
|
Рассмотрим состав системного блока desktop. На схеме представлен вид сверху.
Основным элементом системного блока является системная плата. Рассмотрим более подробно ее состав.
На системной плате располагаются следующие элементы:
процессор;
разъемы для плат оперативной памяти;
микросхемы быстрой памяти (Кэш);
микросхема базовой системы ввода-вывода (BIOS);
разъемы для плат расширения, управляющих различными устройствами (дисководами, монитором, мышкой, клавиатурой, сканером, системой лазерного диска и т.д.);
шина расширения и адресная шина (на рисунке не показаны).
Процессор
Процессор (или центральный процессор, ЦП) — это транзисторная микросхема, которая является главным вычислительным и управляющим элементом компьютера.
Английское название процессора - CPU (Central Processing Unit). Процессор представляет собой специально выращенный полупроводниковый кристалл, на котором располагаются транзисторы, соединенные напыленными алюминиевыми проводниками. Кристалл помещается в керамический корпус с контактами. В первом процессоре компании Intel - i4004, выпущенном в 1971 году, на одном кристалле было 2300 транзисторов, а в процессоре Intel Pentium 4, выпущенном 14 апреля 2003 года, их уже 55 миллионов. Современные процессоры изготавливаются по 0,13-микронной технологии, т.е. толщина кристалла процессора составляет 0,13 микрон. Для сравнения - толщина кристалла первого процессора Intel была 10 микрон. Когда компания IBM решила выпустить свой первый персональный компьютер IBM PC XT, на рынке существовало много 8- и 16-разрядных процессоров. IBM остановила свой выбор на процессорах компании Intel. К тому времени Intel выпускала 16-разрядный процессор Intel-8086 и 8-разрядный — Intel-8088. И хотя процессор Intel-8086 был мощнее, IBM решила использовать 8-разрядный Intel-8088. Причиной выбора было большое количество 8-разрядных схем и устройств, использующихся в компьютерной индустрии. В 1981 г. был выпущен первый IBM PC XT, и, благодаря мощи и репутации IBM, вскоре он стал стандартом для персональных компьютеров. В следующих моделях компьютеров IBM продолжала устанавливать процессоры Intel. В связи с популярностью персональных компьютеров IBM многие компании стали выпускать их клоны по лицензии IBM. В своих компьютерах они также использовали процессоры Intel. Так, благодаря выбору IBM, компания Intel стала лидером в производстве процессоров для персональных компьютеров.
Принципиальная схема процессора
Управляющий блок - управляет работой всех блоков процессора.
Арифметико-логический блок - выполняет арифметические и логические вычисления.
Регистры - блок хранения данных и промежуточных результатов вычислений - внутренняя оперативная память процессора.
Блок декодировки - преобразует данные в двоичную систему.
Блок предварительной выборки - получает команду от устройства (клавиатура и т.д.) и запрашивает инструкции в системной памяти.
Кэш-память (или просто кэш) 1-го уровня - хранит часто использующиеся инструкции и данные.
Кэш-память 2-го уровня - хранит часто использующиеся данные.
Блок шины - служит для ввода и вывода информации.
Эта схема соответствует процессорам архитектуры P6. По этой архитектуре создавались процессоры с Pentium Pro до Pentium III. Процессоры Pentium 4 изготавливаются по новой архитектуре Intel® NetBurst. В процессорах Pentium 4 кэш 1-го уровня поделен на две части - кэш данных и кэш команд.
Характеристики процессора
Основными характеристиками процессора являются его тактовая частота, разрядность и размеры кэша 1-го и 2-го уровня.
Тактовая частота
Частота — это количество колебаний в секунду. Тактовая частота — это количество тактов в секунду. В применении к процессору:
Тактовая частота — это количество операций, которое процессор может выполнить в секунду.
Т.е. чем больше операций в секунду может выполнять процессор, тем быстрее он работает. Например, процессор с тактовой частотой 40 МГц выполняет 40 миллионов операций в секунду, с частотой 300 Мг — 300 миллионов операций в секунду, с частотой 1 ГГц - 1 миллиард операций в секунду.
К 2003 году тактовая частота процессоров достигла 3 ГГц.
Существует два типа тактовой частоты — внутренняя и внешняя.
Внутренняя тактовая частота — это тактовая частота, с которой происходит работа внутри процессора.
Внешняя тактовая частота или частота системной шины — это тактовая частота, с которой происходит обмен данными между процессором и оперативной памятью компьютера.
До 1992 года в процессорах внутренняя и внешняя частоты совпадали, а в 1992 году компания Intel представила процессор 80486DX2, в котором внутренняя и внешняя частоты были различны — внутренняя частота была в 2 раза больше внешней. Было выпущено два типа таких процессоров с частотами 25/50 МГц и 33/66 МГц, затем Intel выпустила процессор 80486DX4 с утроенной внутренней частотой (33/100 МГц).
С этого времени остальные компании-производители также стали выпускать процессоры с удвоенной внутренней частотой, а компания IBM стала выпускать процессоры с утроенной внутренней частотой (25/75 МГц, 33/100 МГц и 40/120 МГц).
В современных процессорах, например, при тактовой частоте процессора 3 ГГц, частота системной шины 800 МГц.
Разрядность процессора определяется разрядностью его регистров.
Компьютер может оперировать одновременно ограниченным набором единиц информации. Этот набор зависит от разрядности внутренних регистров. Разряд — это хранилище единицы информации. За один рабочий такт компьютер может обработать количество информации, которое может поместиться в регистрах. Если регистры могут хранить 8 единиц информации, то они 8-разрядне, и процессор 8-разрядный, если регистры 16-разрядные, то и процессор 16-разрядный и т.д. Чем большая разрядность процессора, тем большее количество информации он может обработать за один такт, а значит, тем быстрее работает процессор.
Процессор Pentium 4 является 32-разрядным.
Объем кэш-памяти 1-го и 2-го уровня также влияет на производительность процессора.
В процессоре Pentium III кэш-память 1-го уровня составляет 16 Кб, кэш-память 2-го уровня 256 Кб.
В процессорах Pentium 4 кэш-память 1-го уровня для данных имеет объем 8 Кб, кэш-память 1-го уровня для команд рассчитан на 12000 инструкций в порядке их исполнения, а объем кэш-памяти 2-го уровня составляет 512 Кб.
Оперативная память
Важной характеристикой компьютера является величина его оперативной памяти.
Оперативную память сокращенно называют ОЗУ— Оперативное Запоминающее Устройство (или по-английски RAM — Random Access Memory — память с произвольным доступом). Оперативная память служит для того, чтобы хранить всю информацию, с которой работает компьютер. Любая программа, с которой мы собираемся работать, записывается или как говорят "загружается" в оперативную память, и в памяти хранятся все данные и результаты вычислений, которые производятся процессором во время выполнения программы. Объем оперативной памяти влияет на скорость работы компьютера. Если объем памяти невелик, то для хранения промежуточных данных при работе программы, процессор удаляет некоторые, не нужные при данной операции, модули программы из оперативной памяти, затем удаленные модули вновь записываются в память. Все эти операции увеличивают время выполнения программ. Если оперативная память имеет достаточный объем, то никаких лишних операций процессор не производит и компьютер работает быстрее. Для работы с современным программным обеспечением компьютеры должны иметь минимальный объем оперативной памяти 32 Мб.
Информация в оперативной памяти сохраняется, пока включен компьютер.
Кэш-память
Для ускорения операций с памятью компьютера используется быстрая кэш-память. В кэш-память записывается та часть информации оперативной памяти, которая изменяется в данный момент. Процессор прогнозирует последующие шаги при выполнении программы и заранее записывает информацию, которая для них потребуется в кэш-память. Таким образом уменьшается время поиска информации в памяти и увеличивается скорость выполнения программы.
Кэш-память бывает двух видов — внешняя и внутренняя.
Внешняя кэш-память служит для ускорения работы с оперативной памятью и реализована отдельными микросхемами.
В настоящее время используется внешняя кэш-память от 1 Мб.
Внутренняя кэш-память служит для ускорения работы с регистрами процессора и находится внутри процессора.
Внутренняя кэш-память впервые появилась в процессорах 80486. В этих процессорах внутренняя кэш-память была 8 Кб, в первых процессорах Pentium внутренняя кэш-память была от 16 Кб.
В настоящее время внутренняя кэш-память имеет два уровня - кэш 1-го уровня и кэш 2-го уровня.
В кэше 1-го уровня хранятся инструкции и данные, в кэше 2-го уровня - только данные. Кэш 2-го уровня имеет больший объем, чем кэш 1-го уровня.
BIOS
BIOS — (Base Input-Output System) Базовая система ввода - вывода, проводящая первоначальные операции для включения компьютера.
При включении питания BIOS тестирует состояние компьютера и его элементов и затем передает управление компьютером центральному процессору.
BIOS реализована отдельной микросхемой, расположенной на системной плате.
Порты
Порты - это разъемы на задней панели системного блока компьютера, которые служат для соединения с компьютером периферийных устройств, таких как монитор, клавиатура, мышка, принтер, сканер, и т.д.
На иллюстрации область расположения портов выделена розовой линией.
Существуют следующие основные типы портов:
Параллельный порт
Последовательный порт
USB
PS/2
AT/MIDI
FireWire
Параллельный порт
Параллельный порт - это скоростной порт, через который сигнал передается в двух напрпавлениях по 8 параллельным линиям.
Параллельный порт был разработан в 1981 году и использовался в первых персональных компьютерах. Тогда он назывался нормальным.
Скорость передачи данных через параллельный порт - от 800 Кбит/сек до 16 Мбит/сек.
На схемах параллельные порты обозначают LP1, LP2 и т.д. (LP - Line Printer).
Через параллельные порты с компьютером соединяются принтеры, стриммеры и другие устройства, требующие высокую скорость передачи данных. Параллельные порты используют также для соединения двух компьютеров между собой.
Последовательный порт
Последовательный порт (Serial port или COM-port: Communications port) - это порт, через который данные передаются только в одном направлении в каждый момент времени.
Данные передаются последовательно сериями сначала в одном, потом в другом направлении.
Через последовательные порты подключаются устройствва, которые не требуют высокой скорости передачи данных - мышки, клавиатуры, модемы.
Скорость передачи данных через последовательный порт - 115 Кбит/сек.
На схемах параллельные порты обозначают COM1, COM2 и т.д.
USB порт
USB (Universal Serial Bus) - универсальный последовательный порт. Это порт, который позволяет подключать практически любые периферийные устройства.
В настоящее время производители периферийных устройств выпускают их в двух вариантах - с обычными для этих устройств портами (разными для разных устройств) и USB. Существуют и мышки, и клавиатуры для USB порта.
Важной особенностью USB портов является то, что они поддерживают технологию Plug and Play, т.е. при подключении устройства не требуется устанавливать драйвер для него, кроме того, порты USB поддерживают возможность "горячего подключения" - подключения при работающем компьютере.
Порт USB был разработан в 1998 году. Тогда он назывался просто USB. После того, как был разработан более скоростной порт, то существующий назвали USB 1.1, а новый - USB 2.
Разработка высокоскоростной технологии и, соответственно, порта USB 2 началась по инициативе компании Intel. В разработках участвовали кроме Intel и другие компании, в том числе Microsoft. Спецификация USB 2 была принята в апреле 2000 года.
Скорость передачи данных через порт USB 1.1 - 12 Мбит/сек. Для мышек и клавиатуры - 1,5 Мбит/сек.
Скорость передачи данных через порт USB 2 - 480 Мбит/сек.
PS/2 порт
Порты PS/2 - это параллельные порты для мышки и клавиатуры.
Порт PS/2 был разработан компанией IBM в 1987 году и первоначально эти порты появились на компьютерах IBM. Эти порты и коннекторы для портов были значительно меньше по сравнению с существующими портами и коннекторами AT/MIDI, поэтому и другие производители стали использовать порты PS/2 в своих компьютерах.
Порты PS/2 бывают 5-контактными и 6-контактными, но для пользователя они идентичны.
AT/MIDI порт
AT/MIDI порт (Musical Instrument Digital Interface - соединение с цифровыми музыкальными инструментами) - это порты через которые первоначально (до PS/2) подключались клавиатуры, а в настоящее время, в основном подключаются музыкальные клавиатуры и синтезаторы.
Порт FireWire
FireWire - долсловно - огненный провод (произносится "файр вайр") - это последовательный порт, поддерживающий скорость передачи данных в 400 Мбит/сек. Этот порт служит для подключения к компьютеру видео устройств, таких как, например, видеомагнитофон, а также других устройств, требующих быстрой передачи большого объема информации, например, внешних жестких дисков.
Порты FireWire поддерживают технологию Plug and Play и "горячего подключения".
Порты FireWire бывают двух типов. В большинстве настольных компьютерах используются 6-контактные порты, а в ноутбуках - 4-контактные.
Лазерные оптические устройства
CD-ROM — это система, состоящая из дисковода и компакт-диска. Она служит для ввода информации с компакт-диска в память компьютера.
CD-ROM — Compact Disk - Read Only Memory — память только для чтения на компакт-диске.
Технология CD-ROM была представлена в 1985 году. Лазерный компакт-диск CD-ROM может вмещать сотни мегабайт информации. Эта информация очень быстро считывается с диска, поэтому на диски записывают объемные программы, например, энциклопедии, красочные игры с большим количеством эффектов, видеофильмы и т.д. Диски CD-ROM записывают на фабрике.
Информация на диск записывается в виде очень маленьких углублений:
Технология считывания информации. Посла того, как диск CD-ROM на лотке вдвигается внутрь дисковода, снизу выдвигается осевой валик, который приподнимает диск над лотком и начинает диск вращать. На лотке есть радиальная прорезь. Снизу через нее на диск направляется лазерный луч. Лазер расположен под углом к поверхности диска и луч, отразившись от поверхности, направляется в светоприемник, который и считывает информацию.
Скорость чтения дисков. Одной из характеристик дисководов является скорость чтения дисков. Стандартной скоростью чтения, принятой за единицу, считается скорость считывания информации обычным CD-плеером с аудио CD. Эта скорость - 150 Кб/сек. Первые дисководы CD-ROM имели такую же скорость, затем скорость стали увеличивать в целое количество раз. Если скорость больше стандартной в 2 раза, то ее обозначают 2х, если в 12 раз - 12х и т.д. В настоящее время скорости чтения дисков CD-ROM свыше 50х.
Виды дисководов. Дисководы CD-ROM бывают внутренними и внешними. Внутренние дисководы вставляются в пазы на передней панели системного блока компьютера так, что видна только передняя панель дисковода. В ноутбуках дисководы CD-ROM располагаются под клавиатурой и могут выдвигаться влево, вправо или вперед. Внешние дисководы выполнены в виде отдельного устройства, которое соединяется с компьютером или ноутбуком через какой-либо порт, чаще всего через порт USB.
Объем диска. Диск CD-ROM может содержать до 640 Мб информации.
Читает диски. Первоначально дисководы CD-ROM могли читать только диски CD-ROM, аудио CD и фото CD, но, с появлением систем CD-R и CD-RW, в дисководы CD-ROM были добавлены функции чтения и этих дисков.
CD-R — это - лазерная оптическая система одноразовой записи. Она состоит из дисковода и записываемого компакт-диска.
CD-R - Compact Disk Recordable - компакт диск записываемый.
Технология CD-R была представлена в 1988 году.
Технология записи информации. Запись на диск CD-R производится лазерным лучом, который проникает в специальный внутренний слой диска и путем точечного разогрева определенных точек слоя меняет их отражательную способность.
На диски CD-R можно записывать не только компьютерную информацию, но и обычные аудио записи. Можно, например, скопировать аудио компакт-диск.
Технология считывания информации. Считывание информации производится также как и в системе CD-ROM.
Чтение дисков: CD-ROM, аудио CD, фото CD, CD-R, CD-RW.
Скорость чтения и записи дисков. Скорость записи в дисководах CD-R ниже скорости чтения.
Диски CD-R выглядят также как и диски CD-ROM, отличить их можно только по надписи.
Объемы дисков. Диски CD-R бывают двух объемов 650 Мб (или 74 мин. аудио записей) и 700 Мб (или 80 мин. аудио записей).
Дисководы CD-R также как и дисководы CD-ROM могут быть внутренними и внешними, их устанавливают и в настольные компьютеры, и в ноутбуки. Выглядят они также, как и дисководы CD-ROM.
К 2003 году большинство ведущих производителей компьютерной техники прекратили производство дисководов CD-R, однако, сами диски CD-R продолжают выпускаться, но для их записи используются дисководы CD-RW или DVD-RW.
CD-RW — это - оптическая система многоразовой записи. Она состоит из дисковода и перезаписываемого компакт-диска.
CD-RW - Compact Disk ReWritable - компакт диск перезаписываемый.
Технололия записи информации. Запись на диск CD-RW производится лазерным лучом. Луч попадает на специальный слой, который имеет кристаллическую структуру. Под действием лазера структура меняется на аморфную, что изменяет отражающую способность области, на которую попал луч.
У технологии CD-RW есть еще одна интересная возможность. После специального форматирования диска для записи и удаления файлов можно использовать обычный проводник Windows. Правда, после такого форматирования вернуть диск в "нормальное" состояние не удастся.
Технология считывания информации. Считывание информации производится также как и в системе CD-ROM.
Чтение дисков: CD-ROM, аудио CD, фото CD, CD-R, CD-RW.
Скорость чтения и записи дисков. Скорость записи в режиме CD-R ниже скорости чтения. Скорость записи в режиме CD-RW ниже скорости записи в режиме CD-R.
Запись на диски: CD-R, CD-RW.
Объемы дисков. Диски CD-RW бывают двух объемов 650 Мб (или 74 мин. аудио записей) и 700 Мб (или 80 мин. аудио записей).
Дисководы CD-RW бывают внутренними и внешними, их устанавливают не только в настольные компьютеры, но и в ноутбуки.
МО — это - магнито-оптическая система многоразовой записи. Она состоит из дисковода и перезаписываемого диска.
МО диски имеют пластиковый корпус с металлической задвижкой.
Технололия записи информации. В магнито-оптических системах запись производится магнитными головками на пластиковую поверхность диска, предварительно сильно разогретую лазерным лучом.
Диски МО бывают двух размеров — 3.5" и 5.25".
Объемы дисков. Диски МО 3.5" бывают объемом от 128 Мб до 1,3 Гб. Диски МО 5.25" бывают объемом от 2,3 Гб до 9,1 Гб.
Дисководы MO бывают внутренними и внешними.
DVD - Digital Versatile Disc - цифровой универсальный диск.
В связи с тем, что первые диски DVD применялись для записи только видео, аббривеатура DVD расшифровывалась как Digital Video Disc, но когда стало ясно, что эти диски можно использовать для записи и компьютерной информации, то расшифровку изменили.
Первые диски DVD появились в 1996 году. Технологию DVD начали разрабатывать компании Sony и Philips в 1994 году как технологию с высокой плотностью записи. Так как компания Sony является создателем технологии CD, то технология DVD явилась развитием технологии CD.
Технология DVD. Диск DVD внешне не отличается от диска CD-ROM, но технология записи немного изменпилась. В DVD в несколько раз увеличена плотность записи и уменьшены размеры наносимых меток.
Диски DVD бывают трех типов.
1. Односторонний однослойный. Запись производится на один слой. Диск вмещает 4,7 Гб информации.
2. Односторонний двухслойный. Запись производится на два слоя. Верхний слой является полупрозрачным. Диск вмещает 8,5 Гб информации.
3. Двухсторонний двухслойный. Запись производится на два слоя, с двух сторон. Диск вмещает 17 Гб информации. Дисковод для таких дисков имеет два лазера - сверзу и снизу.
Дисководы CD-ROM/DVD-ROM. Эти дисководы используются для чтения дисков CD-ROM и VDV-ROM. Большинство производителей дисководов прекратили выпуск дисководов CD-ROM и перешли на выпуск этих комбинированных дисководов.
Чтение дисков: CD-ROM, аудио CD, фото CD, CD-R, CD-RW, видео CD, видео DVD, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW.
Дисководы DVD+RW/CD-RW. Технология записи DVD-RW аналогична технологии CD-RW, поэтому есть возможность объединить эти технологии в одном устройстве.
Чтение дисков: CD-ROM, аудио CD, фото CD, CD-R, CD-RW, видео CD, видео DVD, DVD-ROM, DVD-R, DVD+RW.
Запись на диски: CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD+RW.
Также существуют дисководы CD-RW/DVD-ROM.
DVD-RAM - Эта технология альтернативная по отношению к DVD+RW.
Дисководы DVD-RAM не могут читать диски CD-ROM, Cd-R/RW, DVD-ROM, DVD+RW.
Мониторы
Монитор - это устройство в составе компьютера, предназначенное для вывода на экран текстовой, графической и видео информации.
По устройству мониторы делятся на:
ЭЛТ мониторы (на основе электронно-лучевых трубок - CRT)
ЖК мониторы (на основе жидко-кристаллических панелей - DSTN или TFT)
ЭЛТ мониторы - это мониторы с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ). По-английски CRT (Cathode Ray Tube). Из-за того, что в электронно-лучевой трубке есть так называемая электронно-лучевая пушка, расположенная перпендикулярно плоскости экрана, весь монитор имеет довольно большой объем и занимает много места на рабочем столе.
Характеристики мониторов
В настоящее время все компьютеры комплектуются мониторами Super VGA (SVGA).
В некоторых применениях, например в полиграфии или обработке изображений, требуются специальные мониторы. Например, в издательских системах используется монитор с экраном, на котором изображается вся печатаемая страница в масштабе 1:1.
Величина точки экрана. Важной характеристикой мониторов является минимальная величина точки. Чем меньше точка, тем лучше разрешающая способность монитора. Стандартом для хорошего монитора является величина точки 0,28 мм. Но существуют мониторы и с точкой 0,26 мм и 0,25 мм.
Построчная развертка. Как известно, для получения цветного изображения требуется три электронных луча. Для получения чистых цветов необходимо, чтобы эти лучи не пересекались. Впервые технология создания кинескопов с непересе кающимися лучами была применена фирмой SONY в кинескопах TRINITRON. В последнее время в мониторах типа SVGA также стали применять электронно - лучевые трубки с непересекающимися лучами (Non-Interlaced Monitor).
Отсутствие полей. В обычных мониторах по краям экрана имеется область, не используемая для создания изображения. Существуют SVGA мониторы, в которых эта область отсутствует, они называются Edge-to-Edge Monitors (можно перевести как монитор от края, до края).
Плоский экран. Существуют мониторы с плоским экраном. В характеристике таких мониторов есть запись — Flat Screen.
Пониженная радиация. В описании некоторых мониторов есть запись Low Radiation(LR), в этих мониторах приняты дополнительные меры для снижения лучевой радиации.
Стандарт безопасности. Мониторы являются излучающими системами, поэтому введены различные стандарты, на защитные свойства мониторов. В настоящее время самым жестким стандартом является стандарт MPR II. Мониторы, удовлетворяющие этому стандарту являются наиболее безопасными для здоровья.
ЖК мониторы
ЖК мониторы - это мониторы, созданные на основе жидко-кристаллических панелей (по-английски LCD - Liquid Crystal Display).
В ЖК мониторах не используется электронно-лучевая трубка, которая дает объемный корпус и проблемы защиты от излучения, поэтому они безопасные, занимают мало места на рабочем столе и потребляют меньше энергии.
ЖК мониторы широко используются в переносных компьютерах, наладонниках, а в последнее время - и в настольных компьютерах. Несомненно, в скором будущем нас ожидает полный отказ от ЭЛТ мониторов.
Технология. В ЖК мониторах используется свойство жидких кристаллов упорядочиваться под действием электирческого поля и изменять при этом угол поляризации проходящего через кристаллы света. Угол поляризации света изменяется в зависимости от величины электрического поля.
Панель монитора состоит из двух прозрачных пластин, между которыми находятся жидкие кристаллы. Снаружи на эти пластины нанесены тонкие параллельные прозрачные электроды. На одной пластине - вертикальные, на другой - горизонтальные. Получается некая объемная координатная сетка. Если пропустить ток по одному вертикальному проводнику и одному горизонтальному, то в ячейке, находящиеся между этими проводниками возникает электрическое поле, воздействующее на кристаллы.
Панель с жидкими кристаллами подсвечивается снизу. Прежде, чем свет попадет на кристаллы, он проходит через внутренний поляризационный фильтр и на кристаллы попадает уже поляризованный свет. После прохождения через слой жидких кристаллов свет меняет угол поляризации. Затем свет проходит через внешний поляризационный фильтр, угол поляризации которого отличается от угла поляризации внутреннего фильтра. Если вышедший свет будет иметь угол поляризации совпадающий с углом внешнего фильтра, то яркость света не изменится, если угол между ними будет 90°, то свет не пройдет через фильтр. На промежуточных значениях разности углов поляризации света и внешнего фильтра яркость света будет меньше.
Таким образом, регулируя электирческое поле, проходящее через слой жидких кристаллов можно частично или полностью перекрывать свет.
Панель ЖК монитора разделена на ячейки в которых располагаются жидкие кристаллы. Для формирования одного пиксела экрана используются три ячейки, свет из этих ячеек проходит через красный, синий и зеленый светофильтры. В зависимости от интенсивности света, проходящего через каждую из трех ячеек, пиксел экрана окрашивается в определенный цвет.
Пассивная матрица. Так устроены ЖК панели на пассивной матрице. Современный панели с пассивной матрицей называются DSTN (Dual-Scan Twisted Nematic – кристаллические экраны с двойным сканированием). Такие панели применялись до конца 90-х годов; сегодня они еще иногда используются в недорогих ноутбуках с монохромным (нецветным) экраном.
Активная матрица. ЖК мониторы с активной матрицей TFT (Thin Film Transistor – на тонкопленочных транзисторах) широко используются в настоящее время.
Они устроены почти также как панели с пассивной матрицей, но для более точного управления током, создающим электирческое поле в ячейках, для каждой ячейки используется свой транзистор. Транзисторы наносятся по тонкопленочной технологии, отсюда и название панелей.
Характеристики мониторов
Разрешение экрана. В отличие от ЭЛТ мониторов ЖК мониторы могут работать только в одном полноэкранном разрешении. Так 15-дюймовый монитор работает с разрешением 1024х768, а 17-дюймовый - с разрешением 1280х1024. При меньших разрешениях изображение будет занимать только часть экрана.
Видимая часть экрана. В ЭЛТ мониторах активная, видимая часть экрана была всегда меньше заявленного диагонального размера. В 17-дюймовом мониторе видимая часть была около 16 дюймов. В ЖК мониторах видимой является вся область экрана, поэтому 15-дюймовый ЖК монитор по размеру видимой части экрана примерно соответствует 17-дюймовому ЭЛТ монитору.
Угол просмотра. В ЭЛТ мониторах светится поверхностный люминофорный слой, поэтому его видно практически под любым углом. Свет от ЖК экрана проходит через поляризационные и цветовые фильтры и лучше всего виден под прямым углом к поверхности монитора. При увеличении этого угла видимая яркость уменьшается. при больших углах изображение вообще становится невидимым. В современных мониторах угол просмотра составляет 120°.
Манипулятор "мышь"
Первые персональные компьютеры имели единственное устройство для ввода информации и управления работой компьютера — клавиатуру. Но для более простого управления нужно было придумать другую, параллельную клавиатуре, систему. За эту работу взялся Дуглас Энджелбарт из Стенфордского исследовательского института (США). Он разработал систему меню, которая могла управляться двигающимся графическим объектом, изображенном на экране (курсором). Управлять этим курсором можно было при помощи миниатюрного устройства — манипулятора с несколькими (2-3) кнопками. Манипулятор разрабатывался в 1963-65 г.г. В 1970 Энджелбарт получил патент на манипулятор. Вначале манипулятор назывался “Индикатор позиции X-Y”. Созданный манипулятор соединяется с компьютером при помощи шнура и внешне напоминает мышку. Его шутя назвали "мышка", а потом этот термин закрепился и стал официальным.
Принцип работы мышки
Наиболее распространенные мышки имеют в качестве элемента, следящего за ее движением шарик, сделанный из плотного резинопластика. При движении мышки по поверхности, шарик вращается и передает вращение двум металлическим валикам, которые вращаются один вдоль направления движения мышки, а другой — поперек.
Вращение валиков регистрируется специальными устройствами. Валики существуют для того, чтобы выделять направления вдоль оси X и вдоль оси Y. Таким образом в каждый момент времени для положения мышки фиксируются координаты X и Y в условной координатной плоскости. Эти координаты передаются в компьютер. Компьютер устанавливает курсор на экране в соответствии с этими координатами.
Мышка с колесом прокрутки
В связи с широким распространением Интернета и частого использования прокрутки при пользовании браузерами, в мышки стали встраивать колесо прокрутки между левой и правой кнопкой или в средней кнопке у трехкнопочных мышек. Этим колесом также удобно пользоваться при работе с текстовыми и графическими редакторами. В текстовых редакторах оно используется для прокрутки текста, а в большинстве графических - для изменения масштаба изображения.
Беспроводные мышки
Беспроводная (по-английски кордлесс - cordless) мышка - состоит из двух частей: самой мышки и приемника сигнала, соединенного с портом компьютера. Внутри мышки установлен радиопередатчик. который действует на расстоянии до 3 метров. В приемнике, соответственно, радиоприемник. Питание мышки осуществляется от батарейки.
Беспроводные мышки создавались и ранее, но сигнал передавался при помощи инфракрасных или ультрафиолетовых лучей, как в пультах управления телевизоров. Неудобство заключалось в том, что приемник должен был находиться на столе и излучатель мышки должен был быть направленным на него. Но тем не менее, эта мышка все равно была удобнее обычной.
Приемник современной беспроводной радио мышки может находиться за компьютером. Такая мышка очень удобна.
Trackball
Одной из разновидностей мышки является манипулятор Trackball (можно перевести как шарик, прокладывающий путь), который выглядит как перевернутая мышка с большим шариком.
Русского названия этого манипулятора пока нет, поэтому используется английское, которое произносится "трекбол". Этот манипулятор сам не движется, поэтому не требует подкладки, как мышка, и не занимает много места на столе. Движущуюся часть - шарик вращают рукой. На манипуляторе "трекбол", как и на мышке, есть две или три кнопки.
|
