Всеки, който реши да проучи електронното устройствоизчислителна машина, задължително се сблъсква с термина "компютърна архитектура". Невъзможно е да се даде пълна дефиниция за него, тъй като концепцията е твърде обща и всеки я разглежда от гледна точка на решаваните задачи. Например, в единия случай в описанието се обръща специално внимание на софтуерния компонент (команда, регистри, памет), а в другия - на хардуерния компонент, който включва компонентите на устройството и начина на тяхното взаимодействие . Тъй като обикновеният собственик на компютър по-често се интересува от компоненти, а не от команди, тогава ще разгледаме проблема от тази страна.
Компютърната архитектура е начин за организиране на взаимодействието на компонентите, изграждащи компютъра. За по-лесно разбиране често се предоставят описания на основните характеристики на ключови компоненти.
Всички съвременни компютри са базирани напринципи за обработка на данни, предложени от Джон фон Нойман през 1946 г. Отличителна черта е цикличен начин за изпълнение на процес, при който операндите и данните се намират в един и същ блок памет. Между другото, именно този факт обяснява защо компютърната архитектура на фон Нойман (Neumann) се използва във всички съвременни компютри. Опити за отдалечаване от него обаче се правят отдавна.
Но да се върнем към устройствата, които определят какизглежда като архитектурата на персонален компютър. Въпреки че много източници се позовават на централния процесор (CPU) като основа на изчислителна машина, въпреки това, по отношение на класическите компютърни системи, това е много противоречиво.
Основният елемент, който косвено позволяваопределят каква архитектура използва компютърът, е дънната платка. Той има комуникационни линии (шини) между всички компоненти, които са свързани към дънната платка (и помежду си) чрез съединители и портове. Няма универсални дънни платки, тъй като всяка дънна платка е проектирана да работи с много специфичен клас процесори.
Централният процесор е изчислителното ядро на всичкокомпютър. Той е представен от голяма микросхема с милиарди транзистори вътре, образуващи функционални блокове. Всяка програма, стартирана за изпълнение, неусетно се преобразува (интерпретира) в машинен код и се изпълнява на централния процесор. Компютърната архитектура до голяма степен се определя от вида на процесора.
Интерфейсната шина, както вече беше отбелязано, е физически представена от комуникационни линии. В съответствие с посоката на предаване на сигнала, той осигурява взаимодействие:
- централен процесор и RAM модули;
- между портовете на свързани външни устройства иRAM. Има механизъм, който позволява на компонентите да работят със системната памет с помощта на специален контролер, заобикаляйки централния процесор;
- между портовете на дънната платка и централния процесор.
RAM е необходима частвсяко изчислително устройство, дори и най-простият калкулатор. В компютрите транзисторите с памет са внедрени в микросхеми, споени към лентата на платката с множество медни плъзгащи се контакти. Всяка скоба се вмъква в съответния съединител на дънната платка. Класът CPU определя поддържаното поколение RAM модули. Например, ако процесорът Intel Core2Duo е проектиран да работи с DDR2 памет, тогава следващото ядро предполага използването само на DDR3.
В допълнение към оперативната, има и фундаментално различен тип памет. Представен е предимно от устройства на магнитни дискове (твърди дискове).
В допълнение към вътрешните компоненти, имаогромен брой външни устройства. Само благодарение на тях е възможно да се осигури взаимодействието на човека и машината. Например монитор, мишка, клавиатура, сензорен екран, както и скенер, принтер и т.н. - всичко това са външни устройства, без които компютърът би останал обикновена метална кутия, нещо само по себе си.
Тази работа дава само обща представа за архитектурата на компютъра. По-подробна информация за компонентите може да се намери в Интернет.
