Главная » 2012 » Ноябрь » 4 » Архитектура компьютера
01:14
Архитектура компьютера
Каждый, кто решил изучить устройство электронной вычислительной машины, обязательно сталкивается с термином «архитектура компьютера». Полное его определение привести невозможно, так как понятие слишком обобщающее и каждый рассматривает его с точки зрения решаемых задач. Например, в одном случае при описании особое внимание уделяют программной составляющей (команда, регистры, память), а в другом – аппаратной, включающей составляющие устройства и способ их взаимодействия. Так как среднестатистический владелец компьютера чаще интересуется именно комплектующими, а не командами, то рассмотрим вопрос именно с этой стороны.

Архитектура компьютера это способ организации взаимодействия компонентов, составляющих компьютер. Для упрощения понимания часто приводятся описания основных характеристик ключевых компонентов.

Все современные компьютеры основываются на принципах обработки данных, предложенных Джоном фон Нейманом в 1946 году. Отличительной особенностью является циклический способ выполнения какого-либо процесса, при котором операнды и данные размещаются в одном и том же блоке памяти. Кстати, именно этот факт объясняет, почему архитектура компьютера фон Неймана (неймановская) используется во всех современных ЭВМ. Впрочем, попытки отойти от нее предпринимались уже давно.

Но вернемся к устройствам, определяющим, как выглядит архитектура персонального компьютера. Хотя многие источники основой вычислительной машины называют центральный процессор (CPU), тем не менее, в отношении классических компьютерных систем это весьма спорно.

Основным элементом, косвенно позволяющим определить, какая архитектура компьютера используется, является материнская плата. На ней разведены линии связи (шины) между всеми комплектующими, которые соединяются с материнской платой (и друг с другом) посредством разъемов и портов. Не существует универсальных материнских плат, так как каждая из них предназначена для работы с совершенно определенным классом процессоров.

Центральный процессор – вычислительное ядро всего компьютера. Представлен крупной микросхемой с миллиардами транзисторов внутри, формирующими функциональные блоки. Любая запущенная на выполнение программа незаметно для пользователя преобразуется (интерпретируется) в машинный код и исполняется именно на центральном процессоре. Архитектура компьютера во многом определяется типом CPU.

Интерфейсная шина, как уже отмечалось, физически представлена линиями связи. В соответствии с направлением передачи сигналов обеспечивает взаимодействие:

центрального процессора и модулей оперативной памяти;
между портами подключенных внешних устройств и оперативной памятью. Существует механизм, позволяющий комплектующим работать с системной памятью с помощью специального контроллера, минуя центральный процессор;
между портами материнской платы и центральным процессором.

Оперативная память является необходимой частью любого вычислительного устройства, даже простейшего калькулятора. В компьютерах транзисторы памяти реализованы в микросхемах, припаянных к планке текстолита с рядом медных скользящих контактов. Каждая планка вставляется в соответствующий разъем материнской платы. Класс CPU определяет поддерживаемое поколение модулей оперативной памяти. Например, если процессор Intel Core2Duo предназначен для работы с памятью DDR2, то последующий Core предполагает использование только DDR3.

Кроме оперативной, существует принципиально иной вид памяти. Он представлен, прежде всего, устройствами на магнитных дисках (винчестеры).

Кроме внутренних комплектующих, существует огромное количество внешних устройств. Лишь благодаря им удается обеспечивать взаимодействие человека и машины. Например, монитор, мышка, клавиатура, тачскрин, а также сканер, принтер и т.д. – все это внешние устройства, без которых компьютер оставался бы простым металлическим ящиком, вещью в себе.

Данная работа дает лишь общее представление об архитектуре компьютера. Более детальную информацию по компонентам можно найти в сети Интернет.

Если что-то не получается, вопросы пишите в гостевую книгу (кнопка "задать вопрос" вверху страницы). Отвечу обязательно.

Категория: Статьи о строении компьютера | Просмотров: 702 | | Теги: компьютера, архитектура
Читайте статьи схожей тематики:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]