Основные характеристики компьютерной техники. Производительность и вычислительная мощность. Комплексные оценки.

Компьютерная техника — это совокупность средств для автоматизации про­цессов обработки информации, а также отрасль техники, которая занимается раз­работкой, изготовлением и эксплуатацией компьютеров.

Комплекс электронного оборудования, которое предназначено для автоматиза­ции процессов обработки дискретной информации и имеет общее управление, на­зывают цифровой электронной вычислительной машиной (ЭВМ). В наше время диапазон использования ЭВМ существенно расширился: называют более 20 тыс. областей их применения — от научно-инженерных задач до искусственного интел­лекта, математического моделирования, робототехники. Поэтому вместо термина ЭВМ используют его современный синоним — компьютер.

Принципы постороения компьютеров:

• наличие одного вычислителя, имеющего процессор, память, средства вво­да-вывода информации, а также средства управления;

• применение двоичной системы счисления, как для представления информа­ции, так и для выполнения арифметико-логических операций;

• размещение в единой общей памяти команд и чисел фиксированной длины;

• линейную структуру адресации ячеек памяти, что требует наличия в про­цессоре счетчика команд;

• централизованное последовательное автоматическое считывание команд из памяти и интерпретацию их процессором; данные обрабатываются па­раллельно — одновременно над всеми разрядами машинного слова;

• низкий уровень машинного языка.

 Структура компьютера    

• арифметико-логическое устройство (АЛУ);

• оперативную память (ОП);

• средства хранения и ввода-вывода ин­формации: внешние запоминающие устройства (ВЗУ); устройства ввода ин­формации (УВв); устройства вывода информации (УВыв); все эти устройства называют внешними или периферий­ными (ПУ);

• устройство управление (УУ). Вместе с АЛУ оно образует процессор. При нали­чии в машине нескольких процессоров

s выделяют центральный (ЦП).

Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения ариф­метических и логических операций, предусмотренных системой команд данного компьютера. В состав АЛУ входят регистры и комбинационные схемы. Данные для обработки в АЛУ поступают из ОП и называются операндами. Результаты операций пересылается в ОП или временно сохраняются в регистрах АЛУ.

Устройство управления (УУ) считывает и дешифрирует в соответствующей последовательности команды, формирует и подает управляющие сигналы для дру­гих устройств компьютера.

Оперативная память предназначена для временного хранения программ и данных, в ней выполняются операции записи и считывания информации. Кроме ОП, используют также постоянную память, в которой выполняются только операции счи­тывания. Оперативную (ОЗУ) и постоянную память (ПЗУ), а также регистры АЛУ на­зывают внутренней памятью. Процессор и ОП вместе образуют ядро компьютера.

Операции ввода-вывода -^ это обмен информацией между ядром машины и ПУ. Операция ввода передает информацию из ПУ в ядро компьютера, а операция вывода — наоборот.

Внешняя память предназначена для длительного и энергонезависимого хране­ния больших объемов информации. Физически ее реализуют в виде накопителей:

• на гибких магнитных дисках (НГМД);

• на жестких магнитных дисках (НЖМД); они называются винчестерами;

• на оптических (лазерных) дисках (НОД);

• на магнитных лентах (НМЛ).

Накопители на дисках имеют электромеханический привод (дисковод), кото­рый обеспечивает вращение диска, блок магнитных головок для считывания или за­писи, систему установки (позиционирования) магнитной головки в требуемое поло­жение и электронный блок управления.

Вычислительная мощность компьютера (производительность компьютера) — это количественная характеристика скорости выполнения определённых операций на компьютере. Чаще всего вычислительная мощность измеряется во флопсах (количество операций с плавающей запятой в секунду), а также производными от неё.