3.4. Перспективы развития эвм.

Новое 6 поколение ЭВМ разрабатывается на нескольких принципах элементной базы.

1. Оптоэлектронное. Идея состоит в том, чтобы заменить тяжелые электроны на легкие частицы видимого света.

Созданное элементарное устройство на жидких кристаллах, которые могут управлять световыми импульсами. Оптоволокно стало предпочтительным для скоростной компьютерной связи, поэтому оптические компьютеры займут свое место в сфере передачи информации.

2.Нейрокомпьютеры. Состоят из огромного числа простых вычислительных элементов- нейронов. Нейроны связаны между собой и образуют нейронную сеть. Такая сеть не ьребует центрального управления ( нет процессора) Отсутствуют участки, где хранится информация. Она хранится во всей сети ( нет памяти). В нейрокомпьютерах происходит отказ от архитектуры Неймана.

3.Спинтроника ( 3 вид электронной базы ) Суть ее уходит от электрических разрядов в сторону других физических величин. Таких как магнитные поля, фазовые состояния и т.д.

4. Квантовый компьютер. Строится из элементарных устройств, которые могут принимать больше, чем 2 устойчивых состояния. Это сокращает количество элементарных устройств для хранения той же информации. Также устройства называется кубитами. (Q- бит)

4.Архитектура пк

Дадим представление о структуре и функциях аппаратной части ПК

4.1.Структура пк

Довольно долго при создании компьютеров для управления устройствами использовался принцип «звезды», в котором все устройства подключались к устройству управления (У.У.) и У.У. координировало их работу.

Устройство 1

Для создания ПК использовался принцип «общей шины», в которой все устройства, в том числе и устройство управления, подключились к одному устройству – общей шине.

Устр. 1

Устр. 2

Общая шина

У.У.

Устр. 3

Устр. 4

Общая шина содержит стандартные разъемы (слоты), соединительные провода и схему управления. Схема управления может самостоятельно обрабатывать многие сигналы, снимая при этом часть нагрузки с устройства управления и ускоряя работу компьютера в целом. Структура ПК показана на рисунке:

НЖМД

НГМД

Дисплей

генератор

видеоадаптер

НЖМД Адаптер НЖМД

Порт USB

Сетевой адаптер

процессор

Системная шина

Интерфейс клавиатуры

Основная память

Параллельный порт

Последовательный порт

Источник питания

клавиатура

мышь

принтер

Канал связи

НЖМД – накопитель на жестком магнитном диске; жесткий диск; винчестер.

Адаптер – устройство, преобразующее сигналы другого устройства в сигналы системной шины и наоборот.

НГМД – накопитель на гибких магнитных дисках, флоппи дисковод.

Таймер (часы)

4.2.Микропроцессор

Микропроцессор – это центральное устройство ПК предназначенное для управления всеми другими устройствами. В состав микропроцессора входят:

• устройство управления (У.У.)

• арифметико-логическое устройство (АЛУ)

• микропроцессорная память

• сопроцессор

• интерфейсная система

Устройство управления (У.У.) формируют и подают во все блоки компьютера, в другие части микропроцессора в нужные моменты времени сигналы управления.

АЛУ выполняет все арифметические и логические операции над целыми числами и символами.

Микропроцессорная память служит для кратковременного хранения информации при выполнении одной или нескольких машинных команд. Скорость доступа к ней в десятки раз выше, чем к основной памяти (кэш память [«кэш» – с франц. – клад, тайник]).

Сопроцессор выполняет арифметические операции над числами с плавающей точкой.

Интерфейсная система реализует сопряжение с другими устройствами. Она включает в себя:

• сопряжение частей микропроцессора

• буферное запоминающее устройство (регистры)

• схемы управления портами ввода/вывода

• схемы управления системной шиной

Координация работы частей микропроцессора и скорость работы задается генератором тактовых импульсов. Сейчас созданы генераторы, которые выдают 3,5 млрд. импульсов в секунду.