Что относится к пэвм
Что относится к пэвм
Персона́льный компью́тер, персона́льная ЭВМ — компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети.
В активное употребление термин был введён в конце 1970-х годов компанией Apple Computer для своего компьютера Apple II и впоследствии перенесён на компьютеры IBM PC. Некоторое время персональным компьютером называли любую машину, использующую процессоры операционных систем OS/2 и первых версий Microsoft Windows. С появлением других процессоров, поддерживающих работу перечисленных программ, таких, как AMD, VIA), название стало иметь более широкую трактовку. Курьёзным фактом стало отрицание принадлежности к классу персональных компьютеров вычислительных машин Macintosh, долгое время использовавших альтернативную компьютерную архитектуру.
В Советском Союзе вычислительные машины, предназначенные для личного использования, носили официальное название персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ). В терминологии, принятой в российских стандартах, это словосочетание и сегодня указывается вместо используемого де-факто названия персональный компьютер. [1]
Содержание
История
Централизованные вычисления
До появления первых персональных компьютеров приобретение и использование вычислительных машин обходились очень дорого, что исключало их владение частными лицами. Компьютеры можно было найти в больших корпорациях, университетах, исследовательских центрах, государственных учреждениях и, конечно же, у военных.
Конструкторы и самодельные компьютеры
Создание персональных компьютеров стало возможным в 1970-х годах, когда любители стали собирать свои собственные компьютеры иногда лишь для того, чтобы в принципе иметь возможность похвастаться таким необычным предметом. Ранние персональные компьютеры почти не имели практического применения и распространялись очень медленно.
Родившись в качестве жаргонизма, синонима названия микрокомпьютер, наименование персональный компьютер постепенно меняло своё значение. Так, первое поколение персональных компьютеров можно было приобрести только в виде комплекта деталей, а иногда даже просто обыкновенной инструкции для сборки. Сама сборка, программирование и наладка системы требовали определённого опыта, навыка работы с машинными кодами или языком ассемблером. Чуть позднее, когда подобные устройства стали привычны и начали продаваться готовыми, вместе с некоторым набором адаптированных программ, в обиход вошло название домашний компьютер.
В 1975 году появился компьютер Альтаир 8800, родоначальник линии персональных компьютеров, основанных на шине S-100. Эти компьютеры, производимые разными фирмами и как готовые системы, и как наборы для сборки, основывались в основном на процессорах линии i8080 (i8085, z80), хотя благодаря особенностям архитектуры в такой компьютер можно было вставить карту с практически любым 8- и 16-битным процессором тех лет. Многие из них работали с операционной системой CP/M. Поздние машины линии, такие например как i8086 и были ограниченно совместимы с IBM PC, иногда даже превосходя в производительности и возможностях. К 1985 году архитектура S-100 почти полностью вышла из употребления.
Первые фирменные домашние ПК
Домашние компьютеры стали более удобными и требовали от своих пользователей уже гораздо меньшего количества технических навыков. В августе 1981 года IBM 5150), положившую начало эпохе современных персональных компьютеров. В 1980-х годах также появился ZX-Spectrum, выпущенный английской компанией Sinclair Research Ltd.
Amiga и Macintosh
В январе 1983 года был представлен публике первый персональный компьютер с GUI, Apple Lisa, однако из-за высокой цены и некоторых других особенностей успех машины был ограничен. Год спустя, в январе 1984 года начались продажи Apple Macintosh, ставшего первым по-настоящему массовым ПК с GUI. 23 июля 1985 года появился первый в мире мультимедийный персональный компьютер Amiga (Amiga 1000). Персональные компьютеры Amiga, наряду с макинтошами, оставались самыми популярными и продаваемыми машинами для домашнего использования (IBM PC доминировали в сфере конторских компьютеров, и здесь их продажи были несравнимо выше) вплоть до 1995 года.
Windows 95, мультимедийные возможности ПК
В 1995 году произошло два ключевых события в истории ПК: банкротство корпорации Windows 95, приблизившей IBM PC-совместимые компьютеры к тем возможностям, которые существовали на Commodore Amiga и Apple Macintosh. Сегодня возможности мультимедиа доступны в каждом доме и на любой аппаратной платформе.
Один компьютер — один хозяин
Как правило, один экземпляр персонального компьютера используется только одним, или, в крайнем случае, несколькими пользователями (например, в семье). В соответствии со своим назначением, он обеспечивает работу наиболее часто используемых приложений, таких как текстовые процессоры, веб-браузеры, почтовые программы, мессенджеры, мультимедийные программы, компьютерные игры, графические редакторы, среды разработки программного обеспечения и т. п. Для упрощения взаимодействия с людьми подобные программы оснащаются удобным графическим интерфейсом.
Продажи во всем мире
По данным аналитической компании IDC, в 2005 году мировые поставки персональных компьютеров составили 202,7 млн штук (рост на 15,8 % по сравнению с 2004 годом).
В 2007 году, по данным IDC, продажи персональных компьютеров в мире составили 269 млн штук (рост по сравнению с предыдущим годом на 14,3 %). Лидером по продажам ПК стала компания [2]
Отечественные персональные компьютеры
В СССР первый серийно выпускавшийся персональный компьютер «АГАТ» начал производиться в 1984 году. В короткое время были разработаны и получили широкое распространение такие персональные компьютеры как БК-0010, Корвет, МС0511 «УКНЦ» и другие. Наибольшую популярность среди рядовых пользователей получили компьютеры, совместимые с ZX Spectrum.
Ключевые изменения в архитектуре персональных компьютеров
Стационарные ПК
Первые компьютеры не предназначались для переноски. Они состояли из отдельных частей, в частности, системного блока, монитора, клавиатуры, соединённых проводами. Главной частью компьютера был системный блок, в котором находились практически все основные устройства. Известны два вида компоновки системного блока – desktop и tower.
Десктоп
Tower
Системный блок tower делается высоким, может располагаться под столом. В настоящее время из-за уменьшения массы и размеров системных блоков tower их также стали располагать на столе, а термин десктоп (настольный компьютер) практически превратился в синоним стационарного компьютера.
Мобильные (носимые) ПК
Ноутбуки
Компактные компьютеры, содержащие все необходимые компоненты (в том числе монитор) в одном небольшом корпусе и, как правило, складывающемся в виде книжки. Приспособлены для работы в дороге, на небольшом свободном пространстве. Для достижения малых размеров в них применяются специальные технологии: специально разработанные специализированные микросхемы (
Как правило, содержат развитые средства подключения к проводным и беспроводным сетям, встроенное мультимедийное оборудование (динамики, часто микрофон и веб-камеру). В последнее время вычислительная мощность ноутбуков не сильно уступает стационарным ПК, а иногда и превосходит их. Очень компактные модели не содержат CD/DVD-накопителя.
Посредством специальных доков ноутбуки могут превращаться в настольные ПК: вставляя ноутбук в такой док, пользователь подключает к вычислительным устройствам ноутбука внешний большой экран, полноразмерную клавиатуру, мышь, динамики и порты подключения.
Планшетные ПК
Аналогичны ноутбукам, но содержат чувствительный к нажатию экран и не содержат механической клавиатуры. Ввод текста и управление осуществляются через экранный интерфейс, часто доработанный специально для удобного управления пальцами. Некоторые модели могут распознавать рукописный текст, написанный на экране.
Чаще всего корпус не раскрывается, как у ноутбуков, а экран расположен на внешней стороне верхней поверхности. Бывают и комбинированные модели, у которых корпус может поворачиваться на оси и раскрываться, предоставляя доступ к расположенной внутри клавиатуре.
Вычислительная мощь уступает настольным ПК, так как для длительной работы без внешнего источника питания приходится использовать энергосберегающие процессоры, накопители и экран.
Карманные ПК (PDA)
Сверхпортативные устройства, умещающиеся в кармане. Управление ими, как правило, происходит с помощью небольшого по размерам и разрешению экрана, чувствительного к нажатию пальца или специального пера (стилуса), а клавиатура и мышь отсутствуют. Некоторые модели, впрочем, содержат миниатюрную фиксированную или выдвигающуюся из корпуса клавиатуру.
Разрешение экрана невелико, как правило 320×240 (экран может использоваться и боком, тогда разрешение становится 240×320), в некоторых моделях — 640×480 (т. н. VGA-разрешение).
В таких устройствах используются сверхэкономичные процессоры и флэш-накопители небольшого объёма, поэтому их вычислительная мощь несопоставима с настольными ПК. Тем не менее, они содержат все признаки персонального компьютера: процессор, накопитель, оперативную память, монитор, операционную систему, прикладное ПО и даже игры.
Все более популярными становятся КПК, содержащие функции мобильного телефона (коммуникаторы). Встроенный коммуникационный модуль позволяет не только совершать звонки, но и подключаться к интернету в любой точке, где есть сотовая связь совместимого формата (GPRS,
Нестандартные конструкции ПК
Баребоны
Barebone — компьютеры, строящиеся пользователем для выполнения определенных задач (обычно в качестве мультимедийной станции). В продажу поступают в виде так называемых «скелетных» баз в составе корпуса, материнской платы и системы охлаждения. Материнская плата, как правило, оснащена встроенной звуковой и видеокартой. Выбор конфигурации и соответственно комплектующих в виде дисковых накопителей, памяти и периферии, а также других устройств (тв-тюнера, дополнительной видеокарты и т. п.) ложится на пользователя. Как правило, «баребоны» имеют меньшую высоту корпуса и, как следствие, уменьшенный внутренний объём, а также усовершенствованную систему охлаждения, отличающуюся низкими показателями производимого шума.
Защищённые ПК
Ряд компаний производит компьютеры, обладающие устойчивостью к агрессивным средам: сильной вибрации, ударам, большой запыленности, влажности, вандализму — условиям, в которых обычные ПК быстро бы вышли из строя. Как правило, устойчивые ПК выпускаются в формате ноутбуков, более тяжёлых и больших по размерам, чем обычные. Их стоимость также значительно выше.
Промышленные ПК
Предназначены для решения задач промышленной автоматизации. Отличаются стойкостью к различным внешним воздействиям, увеличенным жизненным циклом изделия, возможностью подключения к промышленным сетям (PROFInet,
Тихий ПК
Для использования в жилых комнатах используются конструкции ПК, производящие минимум шума или работающие совершенно бесшумно. Такие модели можно оставлять включенными постоянно, что даёт ряд преимуществ: отсутствует период загрузки, компьютер всегда готов к работе и может постоянно отслеживать новую почту или мгновенные сообщения для пользователя. В целом, постоянно включенный ПК может выполнять ряд особенных задач:
Чтобы сделать ПК тихим, используется несколько технологий:
Большинство современных персональных компьютеров способны снижать потребляемую мощность и уровень шума в моменты низкой нагрузки, но для постоянной тихой работы не обойтись без применения специальных технологий, указанных выше.
Компактные ПК
Некоторые компании предлагают ПК значитально меньше по размерам, чем стандартные. Такие модели занимают меньше места в рабочей или домашней обстановке, легче вписываются в интерьер, зачастую красивее и тише обычных ПК. Собрать компактную модель по силам и обыкновенному пользователю, если подобрать специальные модели корпуса и материнской платы, однако, стоимость такого ПК будет выше, чем обыкновенного. В то же время, компании, занимающиеся этим профессионально, нередко достигают выигрыша в цене и удобстве эксплуатации.
Одними из первых компактных компьютеров были модели Apple Macintosh в 1984 году, которые представляли собой моноблок: системные компоненты в одном корпусе с монитором. Значительно позже идея была продолжена в моделях iMac. Аналогичные по формату компьютеры пытались выпускать и другие компании (например, eMachines), но без особого успеха.
Параллельно технологии миниатюризации отрабатывались на тонких клиентах, которые обычно невелики по размерам и весу.
Развитие GNU/Linux и другого ПО с открытым кодом придало компактным моделям новое дыхание, и сейчас многие фирмы предлагают компактные ПК (Zonbu).
Долгое время вершиной миниатюризации считался компьютер Apple Mac mini. Этот чрезвычайно компактный компьютер (по размерам как небольшая но толстая книга) обладает тем не менее адекватной вычислительной мощностью (процессор Intel Core Duo) и работает совершенно бесшумно. Однако, в настоящее время, с появлением плат форм-фактора
Существует несколько конкурирующих между собой проектов компактных и очень дешевых в производстве персональных компьютеров, некоторые из которых предназначены для развивающихся стран: OLPC, VIA pc-1 Initiative, Intel Classmate PC, ASUS Eee PC и др. Однако, удешевление и миниатюризация достигнуты дорогой ценой: их вычислительная мощность несопоставима с мощностью полноценного ПК.
Технологии, уменьшающие габариты ПК:
Хакинтош
Встречаются устойчиво работающие конфигурации на базе процессоров AMD, но обычно на платформе AMD удаётся добиться устойчивой работы только версии Mac OS X 10.4.
Основная проблема «хакинтошей» — драйвера устройств — с недавних пор перестала быть проблемой в связи с тем, что собрать драйвер не сложно самому из дампов драйверов UNIX-подобных систем. В сети появилось множество «самодельных» вариантов драйверов для различного оборудования, официально не поддерживаемого Apple.
Сама компания Apple категорически против постройки и эксплуатации таких устройств и ей удалось с помощью предупреждений и угроз возбудить судебное преследование и закрыть несколько подобных сайтов. Запуск Mac OS X на компьютерах, выпущенных не фирмой Apple, противоречит условиям лицензии на операционную систему.
Несмотря на это, компания EFI (Extensible Firmware Interface) и предустановленой системой Mac OS X 10.5 (Leopard). Такие компьютеры не отличаются надёжностью и не могут сравниться по производительности с оригинальными Маками, но они интересны (в первую очередь, хакинтошерам) своим «железом» и ценой. Также компания заявила о подготовке к продажи аналога Xserve, что вызвало широкое обсуждение на новостных сайтах соответствующей тематики. Сама компания заявляет, что ничего незаконного в её действиях нет, и готова отстаивать свою точку зрения в суде. После начала реализации компьютеров с установленной Mac OS X, что противоречит лицензии Apple по использованию её системы, Apple подала иск в суд на Psystar, из-за которого Psystar должна остановить продажу компьютеров с нелегально установленной системой Mac OS X и отозвать реализованные компьютеры.
Также существует реализация EFI, называемая EFI-X. Это устройство, подключаемое в USB-порт на материнской плате, эмулирующее EFI и загрузчик
На самом деле, USB EFi-X dongle не превращает IBM PC-совместимый компьютер в Mac, а позволяет запустить и установить Mac OS X на него без вмешательства в код. Устройство подключается к расширенному 10-контактному USB-порту внутри компьютера.
Общие сведения о ПЭВМ и их классификация
Успехи в развитии микропроцессоров и микро-ЭВМ привели к появлению персональных ЭВМ (ПЭВМ), предназначенных для индивидуального обслуживания пользователя и ориентированных на решение различных задач неспециалистами в области вычислительной техники. Все оборудование персональной ЭВМ размещается в пределах стола.
Появление в 1975 г. в США первого серийного персонального компьютера (персональной ЭВМ – ПЭВМ) вызвало революционный переворот во всех областях человеческой деятельности.
Первые персональные компьютеры создавались в виде электронных блоков, обеспечивающих возможность конструировать различные ЭВМ из отдельных узлов. Такие наборы пользовались большим успехом у любителей-электронщиков. Однако уже в 1981 г. стали выпускаться ПЭВМ, имеющие блочно-модульную конструкцию. Эти машины, простые в эксплуатации и сравнительно дешевые, предназначались для потребителей, не обладающих знаниями в области вычислительной техники и программирования.
ПЭВМ относится к классу микроЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Это общедоступный и универсальный инструмент, многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля. ПЭВМ предназначена для автономной работы в диалоговом режиме с пользователем. Общедоступность ПЭВМ определяется сравнительно низкой стоимостью, компактностью, отсутствием специальных требований как к условиям эксплуатации, так и степени подготовленности пользователя.
Основой ПЭВМ является микропроцессор (МП). Развитие техники и технологии микропроцессоров определило смену поколений ПЭВМ:
Таблица 5.1. Поколения ПЭВМ | ||
Поколение | Годы разработки | Разрядность МП |
1975-1980 | на базе 8-разрядного МП | |
1981-1985 | на базе 16-разрядного МП | |
1986-1992 | на базе 32-разрядного МП | |
1993 – по настоящее время | на базе 64-разрядного МП |
Большую роль в развитии ПЭВМ сыграло появление компьютера IBM PC, произведенного корпорацией IBM (США) на базе микропроцессора Intel-8086 в 1981 г. Этот персональный компьютер занял ведущее место на рынке ПЭВМ. Его основное преимущество – так называемая «открытая архитектура», благодаря которой пользователи могут расширять возможности приобретенной ПЭВМ, добавляя различные периферийные устройства и модернизируя компьютер.
В дальнейшем другие фирмы начали создавать компьютеры, совместимые с IBM PC и, таким образом, компьютер IBM PC стал как бы стандартом класса ПЭВМ. В наши дни около 85% всех продаваемых ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.
Бытовые ПЭВМ предназначены для массового потребителя и используются в домашних условиях для развлечений (видеоигры), для обучения и тренировки, управления бытовой техникой.
Персональные ПЭВМ общего назначения применяются для решения задач научно-технического и экономического характера, а также для обучения и тренировки. Они размещаются на рабочих местах пользователей: на предприятиях, в учреждениях, в магазинах, на складах и т.п. Этот класс ПЭВМ получил наибольшее распространение на рынке.
Профессиональные ПЭВМ используются в научной сфере, для решения сложных информационных и производственных задач, где требуется высокое быстродействие, эффективная передача больших массивов информации, достаточно большая емкость оперативной памяти.
В LAPTOP-компьютере («наколенный» компьютер) клавиатура и системный блок выполнены в одном корпусе, закрываемом сверху, как крышкой, жидкокристаллическим дисплеем, неразъемно соединенным со своим электронным основанием.
NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) имеют размеры одного листа бумаги стандарта А4 (297х210), обладают неполной клавиатурой (около 80 клавиш). В них используются НЖМД и НГМД. Могут использоваться в деловых поездках, не требуют места на рабочем столе, могут храниться в ящике для бумаг, в портфеле.
ПЭВМ HANDHELD – ПЭВМ, размер которой меньше листа бумаги стандарта А4, поэтому они всегда под рукой (в кармане) в готовом к работе состоянии. Эти модели могут работать независимо от электросети. Программы при автономной работе вводятся с помощью твердой карточки (ROM CARD). Для хранения результатов расчета, введенного текста, составленных электронных таблиц и других результатов пользователь применяет ROM CARD со встроенной батарейкой.
Структурная схема ПЭВМ
ПЭВМ включает три основных устройства: системный блок, клавиатуру и дисплей (монитор). Однако для расширения функциональных возможностей ПЭВМ можно подключить различные дополнительные периферийные устройства, в частности: печатающие устройства (принтеры), накопители на магнитной ленте (стримеры), различные манипуляторы (мышь, джойстик, трекбол, световое перо), устройства оптического считывания изображений (сканеры), графопостроители (плоттеры) и др.
Системная магистраль выполняется в виде совокупности шин (кабелей), используемых для передачи данных, адресов и управляющих сигналов.
Системный блок является главным в ПЭВМ и включает в состав центральный микропроцессор, сопроцессор, модули оперативной и постоянной памяти, контроллеры, накопители на магнитных дисках и другие функциональные модули. Набор модулей определяется типом ПЭВМ. Пользователи могут по своему желанию изменять конфигурацию ПЭВМ, подключая дополнительные периферийные устройства.
Контроллеры служат для управления внешними устройствами.
Микропроцессор (МП) является ядром любой ПЭВМ и выполняет функции обработки информации и управления работой всех блоков ПЭВМ.
Конструктивно микропроцессор, как правило, выполнен на одном кристалле (на одной СБИС). В состав МП входят:
· центральное устройство управления;
· внутренняя регистровая память;
· схема формирования действительных адресов операндов для обращения к оперативной памяти;
· схемы управления системной шиной и др.
5.3. Структурная схема ПЭВМ |
Внешние устройства ПЭВМ
Клавиатура (клавишное устройство) реализует диалоговое общение пользователя с ПЭВМ:
· ввод команд пользователя, обеспечивающих доступ к ресурсам ПЭВМ;
· запись, корректировку и отладку программ;
· ввод данных и команд в процессе решения задач.
Дисплей (монитор) – основное устройство для отображения информации, выводимой во время работы программ на ПЭВМ. Дисплеи могут существенно различаться, от их характеристик зависят возможности машин и используемого программного обеспечения. Различают дисплеи, пригодные лишь для вывода алфавитно-цифровой информации, и графические дисплеи. Другой важный признак – возможность поддержки цветного или только монохромного изображения. Важными техническими параметрами являются текстовый формат (число символов в строке и число строк на экране) и разрешающая способность изображения (число точек по горизонтали и число точечных строк по вертикали). Не менее важными параметрами являются количество поддерживаемых уровней яркости и размер экрана.
В профессиональных ПЭВМ широко применяются цветные мониторы с очень высоким разрешением (1024х1024 и 2048х2048 точек) и возможностью получения изображений из 4096 базовых цветов, что обеспечивает до 16 млн. оттенков.
Для вывода информации на твердый носитель (бумагу) в ПЭВМ используются матричные, лепестковые, струйные и лазерные принтеры.
В последнее время наиболее распространены лазерные и струйные принтеры. Лазерные принтеры имеют собственный расширяемый блок памяти. Они позволяют масштабировать шрифты, широко использовать «загружаемые» шрифты. «Паспортная» скорость печати у различных моделей лазерных принтеров, как правило, колеблется от 4 до 64 страниц в минуту. Вместе с тем эта скорость зависит от объема собственной памяти принтера (и может заметно сократиться при ее недостатке для конкретной печатаемой информации) и сложности выводимого изображения.
Лазерные принтеры используют исключительно листовую бумагу (форматов А4, А3 и др.), в связи с чем существенное значение приобретает емкость подающего бумагу лотка, так как от нее зависит скорость работы принтера: бумагу периодически приходится подкладывать в лоток вручную. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги – она должна быть достаточно плотной (80 г/см 2 ) и должна быть рыхлой; недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д. Лазерные принтеры не пригодны для изготовления значительных тиражей, поскольку печать одного листа обходится существенно дороже ксерокопии.
В последние годы появилась целая гамма лазерных принтеров, обеспечивающих не только черно-белую, но и многокрасочную цветную печать.
Струйные принтеры в последние годы получают все более широкое распространение среди пользователей ПЭВМ. Этот тип принтера занимает промежуточное положение между матричными и лазерными принтерами. Качество печати струйных принтеров приближается к качеству печати лазерных принтеров. Они просты в эксплуатации и работаю практически бесшумно. Струйные принтеры применяются во всех случаях, когда скорость печати и качество не являются главными факторами. Красящая жидкость («чернила») для струйных принтеров помещается в специальных компактных картриджах. Она производится нескольких цветов. Ряд моделей струйных принтеров допускают одновременную многоцветную печать.