Visi, kurie nusprendė mokytis prietaisokompiuteryje, įsitikinkite, kad susiduriate su terminu "kompiuterių architektūra". Negalima pateikti jo išsamios apibrėžties, nes ši koncepcija yra pernelyg apibendrinanti ir kiekvienas mano, kad tai turi būti išspręstos užduotys. Pavyzdžiui, viename atveju, apibūdinant, ypatingas dėmesys skiriamas programinės įrangos komponentui (instrukcijoms, registrams, atminčiai), o kitame - aparatūros komponentui, kuris apima komponentinius įrenginius ir jų sąveiką. Kadangi vidutinis kompiuterio savininkas dažniau domisi komponentais, o ne komandomis, mes aptarsime klausimą iš šios pusės.
Kompiuterio architektūra yra būdas sudaryti kompiuterio sudedamųjų dalių sąveiką. Siekiant supaprastinti supratimą, dažnai pateikiami pagrindinių komponentų pagrindinių charakteristikų aprašymai.
Visi šiuolaikiniai kompiuteriai yra pagrįsti1946 m. Johno von Neumanno pasiūlyto duomenų tvarkymo principai. Ypatinga ypatybė - tai cikliškas metodas atlikti bet kokį procesą, kuriame operandai ir duomenys dedami į tą patį atminties bloką. Beje, tai paaiškina, kodėl "von Neumann" kompiuterių architektūra ("Neumann") naudojama visuose šiuolaikiniuose kompiuteriuose. Tačiau pastangos išsiskirti iš jos buvo padarytos ilgą laiką.
Bet grįžkime prie prietaisų, kurie nustato, kaip tai padarytiatrodo kaip asmeninio kompiuterio architektūra. Nors daugelyje šaltinių centrinis procesorius (CPU) nurodomas kaip kompiuterio pagrindas, vis dėlto, kalbant apie klasikines kompiuterines sistemas, tai yra labai prieštaringa.
Pagrindinis elementas, kuris netiesiogiai leidžianustatyti, kokią architektūrą naudoja kompiuteris, yra pagrindinė plokštė. Jame yra ryšio linijos (magistralės) tarp visų komponentų, sujungtų per pagrindines plokštes (ir tarpusavyje) jungtimis ir prievadais. Nėra universalių pagrindinių plokščių, nes kiekviena iš jų skirta dirbti su labai specifine procesorių klase.
Centrinis procesorius yra visa ko pagrindaskompiuteris. Jį vaizduoja didelis mikroschema, kurios viduje yra milijardai tranzistorių, formuojantys funkcinius blokus. Bet kuri vykdymui paleista programa yra nepastebimai konvertuojama (interpretuojama) į mašininį kodą ir vykdoma centriniame procesoriuje. Kompiuterio architektūrą daugiausia lemia procesoriaus tipas.
Sąsajos magistralę, kaip jau minėta, fiziškai vaizduoja ryšio linijos. Pagal signalo perdavimo kryptį jis teikia sąveiką:
- centrinis procesorius ir RAM moduliai;
- tarp prijungtų išorinių įrenginių prievadų irRAM. Yra mechanizmas, leidžiantis komponentams dirbti su sistemos atmintimi naudojant specialų valdiklį, apeinant centrinį procesorių;
- tarp pagrindinės plokštės ir centrinio procesoriaus prievadų.
RAM yra būtina dalisbet koks skaičiavimo įrenginys, net paprasčiausias skaičiuotuvas. Kompiuteriuose atminties tranzistoriai yra įdiegti į grandines, lituojamas prie PCB juostos su daugybe varinių stumdomų kontaktų. Kiekvienas laikiklis įkišamas į atitinkamą pagrindinės plokštės jungtį. CPU klasė apibrėžia palaikomą RAM modulių kartą. Pvz., Jei „Intel Core2Duo“ procesorius yra skirtas dirbti su DDR2 atmintimi, tada vėlesnis „Core“ numato naudoti tik DDR3.
Be veikimo, yra iš esmės kitokio tipo atmintis. Pirmiausia jį vaizduoja magnetiniuose diskuose (kietuosiuose diskuose) esantys įrenginiai.
Be vidinių komponentų, yradidžiulis išorinių įrenginių skaičius. Tik jų dėka įmanoma užtikrinti žmogaus ir mašinos sąveiką. Pavyzdžiui, monitorius, pelė, klaviatūra, jutiklinis ekranas, taip pat skaitytuvas, spausdintuvas ir kt. - visa tai yra išoriniai įrenginiai, be kurių kompiuteris liktų paprasta metaline dėže, savaime suprantamu dalyku.
Šis darbas pateikia tik bendrą kompiuterio architektūros idėją. Išsamesnę informaciją apie komponentus galite rasti internete.
