Процесор, основні функції процесора. Типи процесорів.

План

1. Інформаційна система та її структура.

2. Процесор, основні функції процесора.

3. Пам'ять комп’ютера.

4. Додаткові зовнішні пристрої.

 

Теоретичні відомості

1. Дати відповідь на питання «Чи є комп’ютер інформаційною системою?» З давніх часів люди розробляли та створювали найрізноманітніші засоби, пристрої та знаряддя праці для збільшення продуктивності будь-якої діяльності й розширення власних можливостей.

Відомо, що історія матеріального виробництва та світової науки тісно пов'язана з історією розвитку знарядь праці. Однак перші допоміжні засоби для роботи з повідомленнями з'явились значно пізніше. Історики стверджують, що відстань у часі між появою перших інструментів для фізичної праці (пастки для полювання, сокири та ін.) та інструментів для реєстрації інформаційних образів (на камені, кості тощо) складає біля мільйона років.

Тривалий час засоби праці з даними розвивались окремо за такими трьома напрямами: зберігання, передавання та опрацювання. Водночас люди намагались створити універсальний пристрій для моделювання інформаційної діяльності людини. Одним із таких пристроїв вважається комп'ютер.

За своїм призначенням комп'ютер — універсальний програмно-керований пристрій, призначений для автоматизації опрацювання даних.

Термін комп'ютер (від лат. compute ~ обчислювач) виниктоді, коли електронні пристрої за своїми можливостями допомагали опрацьовувати лише числові дані, тобто вони здебільшого використовувались для виконання обчислень — операцій над числами та називалися електронно-обчислювальними машинами (ЕОМ).

Наприкінці сімдесятих років XX століття па зміну терміну «електронно-обчислювальна машина», розробка якої була розпочата у 1942 р. з ініці­ативи Джона Моучлі (США), було введено набагато ширше поняття — «комп'ютер», оскільки його функції виходять далеко за межі обчислюваль­них, але основним призначенням ще довго лишалась функція обчислення.

З часом технічні характеристики комп'ютера вдосконалювались, що привело до розширення можливостей його використання для опрацю­вання різних даних, крім числових: символьних, графічних, звукових та ін. Саме тому такий пристрій вважається не лише обчислювальною системою, а системою для опрацювання різноманітних даних, тобто інформаційною системою.

Сукупність пристроїв і програм, призначених для зберігання, опрацювання, подання й передавання даних різного типу, називають інформаційною системою.

Комп'ютер складається з відповідних пристроїв: введення, зберігання, опрацювання та виведення даних. При цьому подаватися вони мають так, щоб комп'ютер був здатний їх приймати, зберігати та опрацьовувати. Всі перелічені операції виконуються за допомогою комп'ютера автоматично за певними заздалегідь створеними людиною програмами.

Таким чипом, інформаційна система складається з апаратної та інформаційної складових.

 

Сукупність апаратних пристроїв і технічних засобів для передавання різноманітних даних називають її апаратною складовою (від англ. hard­ware — жорсткий виріб).

Інформаційну складову(від англ. software — м'який, ніжний виріб) можна розглядати як сукупність програм і даних. Сукупність описів правил управління пристроями інформаційної системи та опрацювання даних називають її програмною складовою,або програмним забезпеченням,а описи — програмами.

Ознаки комп’ютера як інформаційної системи:

- Комп’ютер – електронний пристрій, що складається із сукупності взаємопов’язаних пристроїв, кожен із яких має своє призначення.

- Комп’ютер призначений для автоматичного опрацювання даних за заздалегідь введеними до його пам’яті правилами, сукупності яких називаються програмами.

- За допомогою комп’ютера можна вводити, опрацьовувати й виводити дані різних типів, що подаються до нього в різній формі: у вигляді малюнків, графіків, текстів тощо.

 

Процесор, основні функції процесора. Типи процесорів.

У системному блоці розміщуються материнська (системна) плата, на якій розташовані процесор, внутрішня пам’ять, контролери пристроїв введення_виведення; блок живлення; накопичувачі на ГМД — Г нучких М агнітних Д исках (дискетах); накопичувачі на ЖМД — Ж орстких М агнітних Д исках (жорстких дисках, або вінчестерах); CD-ROM та інші дисководи.

Материнська, або системна, плата (від англ. motherboard) — це складна багатошарова друкована плата, до якої підключено практично всі пристрої комп'ютера. Друкована плата являє собою пластину з діелектрика, вкриту мережею мідних провідників-доріжок, якими електричні сигнали надходять до змонтованих на платі мікросхем та роз’ємів, куди вставляють інші пристрої комп'ютера.

Центральний процесор (ЦП) – це основний компонент сучасного комп’ютера, призначений для керування всіма його пристроями та виконання арифметичних і логічних операцій над ними.

Процесор вставляється в спеціальне місце – сокет (англ. socket – гніздо, розетка) на системній (материнській) платі, яка, у свою чергу, розміщується в системному блоці.

Оперативну пам'ять, відеокарту тощо вставляють у спеціальні роз’єми на материнській платі — слоти розширення.

Процесор називають електронним мозком комп’ютера. Він призначений для автоматичного опрацювання та перетворення даних за наперед введеними програмами і керування роботою всіх пристроїв інформаційної системи. Від його обчислювальної потужності здебільшого й залежить продуктивність системи.

Процесор (CPU — від англ. C entral P rocessing U nit — центральний пристрій керування) — мікросхема, яка створюється на напівпровідниковому кристалі (або кількох кристалах) шляхом застосування складної мікроелектронної технології.

Різноманітні операції в процесорі виконуються за спеціальними вказівками. Вказівки для процесора записують у комп’ютерній програмі. Процесор функціонує синхронно з іншими важливими елементами материнської плати комп’ютера: шинами (через них до запам’ятовуючих пристроїв комп’ютера пересилаються дані), пам’яттю комп’ютера, а також пристроями введення-виведення (наприклад, клавіатурою, мишкою, принтером, сканером, жорстким диском).

Центральний процесор складається з:

· арифметико-логічного пристрою для виконання арифметичних і

· логічних операцій із даними;

· пристрою керування для керування функціонуванням всіх складових інформаційної системи;

· регістрів власної пам’яті.

Основними характеристиками процесорів є:

· тип — відповідно до фірми_виробника розрізняють процесори Intel (Pentium, Celeron, Core2 Duo тощо), AMD (AMD64, Duron, Athlon тощо) та інших;

· тактова частота — визначає кількість виконуваних елементарних операцій за одну секунду, тобто швидкодію процесора; тактова частота сучасних процесорів вимірюється у гігагерцах (ГГц); уже розроблено процесори з частотою понад 3 ГГц.

· розрядність — максимальна довжина двійкового коду, який може опрацьовуватись або передаватись процесором; чим вища розрядність, тим вища потужність процесора.

Під час роботи процесор нагрівається, тому на нього встановлюють систему охолодження — вентилятор, який ще називають кулером.

На передній панелі системного блока міститься кнопка вмикання й вимикання живлення, індикатор роботи комп’ютера та інші додаткові кнопки, а також отвори для вставляння лазерного й магнітного дисків, деякі спеціальні роз’єми для під’єднання зовнішніх пристроїв.

На задній панелі системного блока розташовані порти. Порти — це спеціальні роз’єми на задній або передній панелі системного блока комп’ютера, через які підключаються пристрої введення і виведення даних, як правило, за допомогою кабелю. Кількість і типи портів на комп’ютері визначають кількість і типи пристроїв, які можна з ним з’єднати.

Пам'ять комп’ютера.

Оперативний запам’ятовуючий пристрій — ОЗП (RAM — від англ. Random Access Memory — пам’ять із довільним доступом) — швидка та енергозалежна пам’ять. Оперативна пам’ять призначена для тимчасового зберігання вхідних даних, проміжних і кінцевих результатів обчислень, програм опрацювання даних. Це своєрідний робочий простір для комп’ютера. ОЗП може використовуватися як для читання даних, так і для записування. Дані в ОЗП зберігаються доти, поки на їх місце буде записано нові дані. При вимкненні електроживлення дані в ОЗП втрачаються. Оперативна пам’ять сучасних комп’ютерів має обсяги 128, 256, 512, 1024 МБ і навіть сягає 4 ГБ.

Кеш-пам’ять — це спеціальний вид пам’яті або частини ОЗП, де зберігаються копії часто використовуваних даних. Кеш-пам’ять забезпечує швидкий доступ до них.

Відеопам’ять — швидка оперативна пам’ять для зберігання коду зображення, що відображається на екрані монітора. Відеопам’ять (VRAM — від англ. Video Random Access Memory) може бути різної ємності; розміщена на відеокарті Чим більша ємність відеопам’яті комп’ютера, тим більші можливості відображення на моніторі графіки з високою роздільною здатністю й великою кількістю кольорів. Кеш-пам’ять сучасних комп’ютерів має кілька рівнів: кеш-пам’ять першого рівня ємністю 32 КБ вбудовується в процесор, а кеш-пам’ять другого рівня ємністю до 2 МБ зазвичай розміщується на материнській платі.

Постійний запам’ятовуючий пристрій — ПЗП (ROM — від англ. Read Only Memory — пам’ять тільки для читання) — швидка та енергонезалежна пам’ять. Дані заносяться до неї один раз назавжди (як правило, в заводських умовах) і зберігаються постійно (при ввімкненому й вимкненому живленні). Постійна пам’ять — мікросхема, в якій містяться програми для керування роботою комп’ютера та програми тестування основних складових комп’ютера, а також набір програм для керування всіма його пристроями (BIOS — від англ. Basic Input/Output System — базова система введення-виведення). Постійна пам’ять також розміщена на материнській платі. Дані, що зберігаються в напівпостійному програмованому запам’ятовуючому можуть бути замінені у спеціальному режимі роботи комп’ютера — режимі програмування, коли користувач має спеціальні знання та може написати спеціальні програми для управління комп’ютером. До таких даних належать дані щодо зберігання та зміни конфігурації комп’ютера, календаря та годинника. НПЗП також називають пам’яттю автономного живлення або пам’яттю «на батарейках», оскільки дані зберігаються за допомогою акумуляторної батарейки, за своїми функціями подібної до батарейок кварцових годинників.