6. Понятие архитектуры эвм. Основные компоненты эвм.

Под архитектурой ЭВМ принято понимать совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их основных характеристик, определяющая функциональные возможности ЭВМ при решении соответствующих типов задач.

Архитектура ЭВМ охватывает обширный круг проблем, связанных с созданием комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих большое количество определяющих факторов. Среди этих факторов самыми главными являются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство в эксплуатации, а одним из основных компонентов архитектуры считаются аппаратные средства.

Архитектуру вычислительного средства необходимо отличать от его структуры. Структура вычислительного средства определяет его текущий состав на определенном уровне детализации и описывает связи внутри средства. Архитектура же определяет основные правила взаимодействия составных элементов вычислительного средства, описание которых выполняется в той мере, в какой необходимо для формирования правил их взаимодействия. Она устанавливает не все связи, а наиболее необходимые, которые должны быть известны для более грамотного использования применяемого средства.

Так, пользователю ЭВМ не важно, на каких элементах выполнены электронные схемы, схемно или программно исполняются команды и т. д. Важно несколько другое: как те или иные структурные особенности ЭВМ связаны с возможностями, предоставляемыми пользователю, какие альтернативные решения реализованы при создании машины и по каким критериям принимались решения, как связаны между собой характеристики устройств, входящих в состав ЭВМ, и какое действие они оказывают на общие характеристики компьютера. Другими словами, архитектура ЭВМ действительно отражает круг проблем, которые относятся к общему проектированию и построению вычислительных машин и их программного обеспечения.

Корпус - является важным элементом, который обеспечивает размещение и жесткую фиксацию всех его внутренних компонентов, обеспечение их электропитанием и защищающий "внутренности" от воздействия окружающей среды.

В настоящее время существуют следующие стандарты: АТ, АТХ, micro ATX. ATX является более распространенным из-за его хорошей доступности к внутренним элементам, улучшенной вентиляции внутри корпуса и возможности установки большего числа плат расширения. Большинство новых материнских плат рассчитаны именно под него. Micro ATX - малогабаритный вариант, хорошо подходящий для компактных ПК с минимальным количеством плат расширения.

Наиболее широкое распространение получили корпуса двух видов: Desktop и Tower. Desktop - располагается горизонтально на рабочем столе. Tower - располагается вертикально и наиболее массовый тип корпуса, он в свою очередь подразделяется на micro-, mini-, midi- и big-tower в зависимости от количества отсеков для 5,25" накопителей.

Материнская плата (в компьютерной терминологии Motherboard) - является основой системного блока. Это базовое устройство системного блока, в которое вставляются все остальные устройства. Именно материнская плата объединяет и связывает между собой все устройства компьютера, а также регулирует их совместную работу. Обычно материнская плата располагается вертикально, вдоль одной из боковых стенок системного блока и имеет размер почти во всю боковую стенку.

Часто встречаются материнские платы, в которые производители интегрировали какое-либо устройство: звуковую плату, видеокарту и сетевую карту. Такие объединения не очень хороши и надежны, но они существенно уменьшают стоимость компьютера.

Процессор - это сердце компьютера. Основная его задача производить вычислительные операции и результаты передавать различным устройствам. Чем быстрее он выполняет эти вычисления, тем быстрее и мощнее считается компьютер.

Скорость выполнения процессором вычислительных операций зависит от его марки и тактовой частоты. Мощность процессора определяется его маркой, а быстродействие — тактовой частотой. Тактовая частота характеризует, сколько операций в секунду может выполнять процессор, мощность же показывает, какие это операции. Чем процессор мощнее, тем более сложные операции он выполняет и тем выше общая производительность компьютера. Наиболее распространены процессоры фирм Intel и AMD.

Оперативная память - необходима для хранения программных команд и данных, которые обрабатываются процессором. Центральный процессор компьютера сообщает другим компонентам, какие задачи следует выполнять и информация об этом сохраняется для дальнейшего использования. Чем большее количество памяти имеется в распоряжении центрального процессора, тем более сложные операции он может выполнять. И чем быстрее информация будет считываться из памяти, тем меньше вам придется ждать, пока компьютер не выполнит всю рутинную работу.

Жесткий диск (винт, харддиск, HDD или винчестер) - является основным накопителем данных практически во всех современных компьютерах. Информация записывается на жесткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома. В одних жестких дисках используется одна пластина, в других — несколько на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образуемого у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров, а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства.

Видеокарта - это устройство, обеспечивающее отображение информации на экране монитора, которая вставляется в слот материнской платы вашего ПК. Она преобразует сигналы, вырабатываемые процессором, в понятный для монитора язык. Однако функции современной видеокарты этим не ограничиваются — она выполняет и расчетные задачи по обработке трехмерных изображений. То есть часть обязанностей процессора возложена на видеокарту. Это делается в основном для того, чтобы не перегружать процессор.

Звуковая карта - служит в основном для вывода звуков на колонки компьютера. Стандартные звуковые карты содержат в своем составе несколько устройств. Устройства частотно-модулированного и табличного синтеза звука (для имитации звуков музыкальных инструментов и т.п.), микшер - для распределения потоков звуковой информации, игровой порт - чтобы подключать клавишные синтезаторы или джойстики. Также звуковая карта может быть снабжена FM-тюнером.

Монитор - это устройство, через которое мы воспринимаем всю визуальную информацию от компьютера. Данные, отображаемые на экране монитора, хранятся в видеопамяти. Управляет работой монитора видеокарта, размещенная в системном блоке. Видеокарта вместе с монитором и образуют видеосистему. Процессор помещает в видеопамять данные, а видеокарта монитора примерно 60 раз в секунду просматривает данные и рисует соответствующее их содержанию изображение на экране.