Компютър
 |
Тази статия се нуждае от подобрение. Необходимо е: пренаписване от специалист. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, използвайте опцията редактиране в горното меню над статията, за да нанесете нужните корекции. |
Компютърът е машина, в която може да се въвежда, съхранява и обработва информация (данни), представени в цифров (дигитален) вид, и която може да извежда резултата от работата си в използваема форма. Обработката на информация се извършва съгласно някакъв алгоритъм, представен в компютъра като програма, последователност от инструкции, които водят до решаването на някакъв конкретен проблем или клас от проблеми.
Компютрите могат да имат различно устройство, като чисто механични устройства са известни още от древността, но почти всички съвременни компютри са електронни и в България са популярни наименуванията ЕИМ (Електронноизчислителна машина) или ЦЕИМ (Цифрова електронноизчислителна машина). Първите изцяло електронни компютри са създадени в средата на 20 век, а първите от тях са с размерите на голямо помещение и с електрическа мощност над 150 kW. Съвременните машини, базирани на интегрални схеми, имат милиони и милиарди пъти по-висока производителност при мощност от няколко десетки до няколкостотин вата.[1][2] Днес някои по-прости компютри са достатъчно компактни, за да се поберат в различни мобилни устройства, и достатъчно икономични, за да се захранват от малка батерия.
В ежедневната реч под „компютър“ най-често се разбират персоналните компютри в техните разнообразни форми, които в наши дни са се превърнали в символ на Информационната епоха. В същото време далеч по-многобройни са вградените компютри, част от различни устройства - от MP3 плейъри до изтребители и от играчки до промишлени роботи.
Съдържание |
Класификация на компютрите [редактиране]
Класификация според предназначението [редактиране]
- Суперкомпютър - извънредно бърза машина
- Мини суперкомпютър
- Клъстер - множество отделни машини, работещи под управлението на специализирана програма обединяваща тяхната мощност
- Мейнфрейм компютър - предназначен за централизирана обработка на големи масиви от данни и едновременна работа на 100 и повече потребители
- Бизнес сървър
- Миникомпютър - многопотребителска машина, способна да обслужва едновременната работа на 10 и повече потребители
- Работна станция - специализиран мощен компютър
- Персонален компютър - обикновено предназначен за операции, изпълнявани от един човек
- Виртуален компютър - Webtop2.0 - изцяло виртуализиран персонален компютър с операционно ядро
- Лаптоп
- PDA
- Контролер - тясно специализиран за изпълнение на определена дейност, обикновено се вгражда в по-сложен уред
Тази класификация е доста неопределена по характер. Това е така, защото непрекъснато се откриват нови приложения на компютрите. Това, което допреди няколко десетилетия е било непосилно за персоналния компютър, днес може да е част от ежедневието на домашния потребител. Затова границите между горните термини е неясна и се променя с времето.
Класификация според технологичното изпълнение [редактиране]
Технологиите за изработка на компютри са се променили много от първоначалното им създаване. Първите компютри са били изцяло механични. През 30-те години на XX век се въвежда използването на релета, а през 40-те Джон Атанасов и Клифърд Бери създават първия електронен компютър(ABC). От 60-те досега компютрите са изцяло транзисторни. Освен тези основни технологии, в развитието на компютрите е имало опити и с други доста екзотични такива. Например, за икономическо моделиране са били използвани канали с различни стеснявания, през които тече вода.
Днес се разработват нови технологии, които да увеличат производителността на компютрите. Ето основните от тях:
За класифицирането не е толкова важна технологията на изработка, колкото са например функциите, които изпълнява компютърът. Изключение правят единствено квантовите компютри, тъй като тяхната технология би позволила дотолкова да се увеличи скоростта на обработка на информация, че това ще доведе до качествено нови функции на компютъра.
Приложения [редактиране]
Първите електронни компютри са били много скъпи и големи — с размерите на стая.
Това ограничавало тяхната употреба само до научни изчисления, често за военни цели. ENIAC например е бил създаден за балистични изчисления, но по-късно е използван за проверка на конструкцията на водородната бомба. Това изчисление, проведено от 15 декември 1945 до януари 1946, включило над един милион перфокарти с данни, и показало, че водородната им бомба не би работила както трябва. (Много от съвременните суперкомпютри също се използват за симулации, включващи ядрени оръжия.) Британският Colossus е използван от Алън Тюринг за разбиване на вражеските шифри през Втората световна война.
С развитието на универсалните компютри приложенията им стават практически неизчерпаеми. Основната им функция си остава обработката на данни, но тя придобива много мащабни размери — особено след създаването на глобалната мрежа Интернет. Информацията става все по-важна част от живота на хората, а с това и самите компютри. Развитието на комуникациите и натрупването на огромни количества информация довежда до необходимостта тя да се систематизира. Проектът Уикипедия например има за цел да систематизира знанията на човечеството на едно място и да представи информацията максимално ясно за читателя.
Устройство на компютъра [редактиране]
Компютърна архитектура [редактиране]
Основна статия: Почти всички съвременни компютри са изградени съгласно архитектурата, описана от Джон фон Нойман. Според нея компютърът се състои от три основни компонента: процесор, памет и входно-изходни устройства.
Следва кратко описание на основни съставни части на един съвременен персонален компютър:
Процесор [редактиране]
Сърцето на компютъра е процесорът, наричан още Централен процесор, (ЦПУ) (Central Processing Unit, CPU). Той управлява работата на всички останали устройства и изпълнява самата програма (намираща се в паметта на компютъра). Състои се от аритметично-логическо устройство (АЛУ), управляващо устройство (УУ) и регистров блок (РБ).
АЛУ изпълнява целочислените (събиране, изваждане и т.н.), логическите (И, ИЛИ, НЕ) и сравнителните операции.
Управляващото устройство следи къде се намира следващата за изпълнение инструкция в паметта и се грижи резултатът от изпълнението на инструкцията да бъде записан в паметта, ако това е посочено в програмата.
Регистровия блок или бързо достъпни клетки. Използва се за служебни цели на УУ и АЛУ и като свръх бърза памет за съхраняване на получаваните резултати.
Дънна платка [редактиране]
Дънната платка (MotherBoard) е една от основните хардуерни части на персоналния компютър. Чрез нея се свързват всички останали части — процесор, памет, входно-изходни устройства. Като цяло архитектурата на всяка дънна платка се състои от 2 основни елемента — северен и южен мост.
Оперативна памет [редактиране]
Оперативната памет е последователност от номерирани клетки с еднаква големина, съдържащи информация. Тази информация може да е инструкция, която процесорът трябва да изпълни, или данни, които трябва да се обработят. Всяка клетка има адрес, чрез който програмата се обръща към необходимото място в паметта. Оперативната памет също така бива наричана памет от 1-во ниво, според отдалечеността от процесора. По принцип тя се дели на ROM (Read Only Memory) и RAM (Random Access Memory).
Най-близка до процесора и най-често вградена в него е малка по-размер памет, наречена кеш памет (процесорен кеш). Времето за достъп до тази памет е най-малко. Кешът най-често е разделен на две части — за данни и за инструкции. Процесорът зарежда в кеша си (на база евристични алгоритми) части от оперативната памет, наречени линии, за да ускори изчислителния процес. Поради факта, че оперативната памет работи със скорост, която е в пъти по-малка от тази на процесора, когато последният трябва да ползва ОП, се налага да изчака, което е продиктувало създаването на процесорния кеш. Процесорният кеш за разлика от ОП не може да бъде директно адресиран от програмиста.
Оперативната памет се различава от външната памет по това, че в нея се съхраняват активните програми, т.е. тези, които се изпълняват в момента от процесора. Чрез техника, наречена суопинг (swapping), външната памет (обикновено твърд диск) може да се използва като оперативна. Външната памет под формата на твърд диск се нарича обикновено памет от 2-ро ниво.
Съществува и понятието памет от 3-то ниво, която се използва при компютри с големи изисквания за количеството на съхранените данни. Такива системи са библиотеките от ленти, които могат да съхранят огромно количество информация, но времето за достъп до нея е огромно, защото самата лента трябва да бъде поставена в четящото устройство от автомат, като бъде физически преместена от мястото на съхранение.
Дънната платка, процесорът, оперативната памет и захранващият блок се намират монтирани в т.нар. системен блок или компютърна кутия, към която се свързват входно-изходните устройства — обикновено твърд диск, флопидисково устройство, монитор, клавиатура, мишка и др.
Видео карта [редактиране]
Съставена е от много елементи, но най-важното при съвременните персонални компютри е, че техните видео карти са съставени от множество профилирани процесори, които в определени изчисления (най-вече при обработка на видеоинформация, но не само) вече сериозно изместват централния процесор и ускоряват работата на цялата машина значително.
Периферни устройства [редактиране]
Периферните устройства увеличават функционалността на компютъра. Повечето от тях улесняват и разширяват връзката им с околния свят, в частност с човека. Пълен списък на съществуващите периферни устройства е посочен в статията за периферни устройства. Основните от тях са:
И други на базата на Universal Serial Bus (USB)
Бележки [редактиране]
- ↑ Intel Core2 Duo Mobile Processor: Features. // Intel Corporation. Посетен на 20 юни 2009.
- ↑ Approximate Desktop & Notebook Power Usage. // University of Pennsylvania. Посетен на 20 юни 2009.
Вижте още [редактиране]
