Každý, kto sa rozhodne študovať elektronické zariadeniepočítač, nevyhnutne koliduje s pojmom „architektúra počítača“. Nie je možné ho úplne definovať, pretože pojem je príliš všeobecný a každý ho zvažuje z hľadiska úloh, ktoré treba riešiť. Napríklad v jednom prípade sa pri popise venuje zvláštna pozornosť softvérovému komponentu (príkaz, registre, pamäť) a v druhom prípade hardvérovému komponentu, ktorý zahŕňa komponenty zariadenia a spôsob ich interakcie. Keďže priemerný majiteľ počítača sa častejšie zaujíma o komponenty a nie o príkazy, zvážime problém z tejto strany.
Architektúra počítača je spôsob organizácie interakcie komponentov, ktoré tvoria počítač. Na uľahčenie pochopenia sa často uvádzajú opisy hlavných charakteristík kľúčových komponentov.
Všetky moderné počítače sú založené naprincípy spracovania údajov, ktoré navrhol John von Neumann v roku 1946. Charakteristickým rysom je cyklický spôsob vykonávania procesu, pri ktorom sú operandy a dáta umiestnené v rovnakom pamäťovom bloku. Mimochodom, táto skutočnosť vysvetľuje, prečo sa von Neumann (Neumann) počítačová architektúra používa vo všetkých moderných počítačoch. Pokusy vzdialiť sa od neho však boli už dlhší čas.
Ale späť k zariadeniam, ktoré určujú akovyzerá ako architektúra osobného počítača. Hoci mnohé zdroje označujú centrálnu procesorovú jednotku (CPU) za základ počítača, napriek tomu je to vo vzťahu ku klasickým počítačovým systémom veľmi kontroverzné.
Hlavný prvok, ktorý nepriamo umožňujeurčiť, ktorá architektúra počítača sa používa, je základná doska. Má komunikačné linky (zbernice) medzi všetkými komponentmi, ktoré sú pripojené k základnej doske (a navzájom) cez konektory a porty. Neexistujú žiadne univerzálne základné dosky, pretože každá z nich je navrhnutá pre prácu s veľmi špecifickou triedou procesorov.
Centrálna procesorová jednotka je výpočtovým jadrom všetkéhopočítač. Predstavuje ho veľký mikroobvod s miliardami tranzistorov vo vnútri, tvoriacich funkčné bloky. Akýkoľvek program spustený na vykonanie je nenápadne konvertovaný (interpretovaný) do strojového kódu a spustený na centrálnom procesore. Architektúra počítača je do značnej miery určená typom CPU.
Ako už bolo uvedené, zbernica rozhrania je fyzicky reprezentovaná komunikačnými linkami. V súlade so smerom prenosu signálu poskytuje interakciu:
- centrálny procesor a moduly RAM;
- medzi portami pripojených externých zariadení apracovná pamäť. Existuje mechanizmus, ktorý umožňuje komponentom pracovať so systémovou pamäťou pomocou špeciálneho ovládača, ktorý obchádza centrálny procesor;
- medzi portami základnej dosky a CPU.
RAM je nevyhnutnou súčasťouakékoľvek výpočtové zariadenie, dokonca aj tú najjednoduchšiu kalkulačku. V počítačoch sú pamäťové tranzistory implementované v mikroobvodoch spájkovaných s textolitovou tyčou s množstvom medených klzných kontaktov. Každá lišta je vložená do príslušného slotu základnej dosky. Trieda CPU definuje podporovanú generáciu modulov RAM. Napríklad, ak je procesor Intel Core2Duo navrhnutý na prácu s pamäťou DDR2, potom nasledujúce jadro predpokladá použitie iba DDR3.
Okrem operačnej existuje zásadne odlišný typ pamäte. Predstavujú ho predovšetkým zariadenia na magnetických diskoch (pevné disky).
Okrem vnútorných komponentov existujeobrovské množstvo externých zariadení. Len vďaka nim je možné zabezpečiť interakciu človeka a stroja. Napríklad monitor, myš, klávesnica, dotyková obrazovka, ale aj skener, tlačiareň atď. - to všetko sú externé zariadenia, bez ktorých by počítač zostal jednoduchou kovovou krabicou, vecou samou o sebe.
Táto práca poskytuje iba všeobecnú predstavu o architektúre počítača. Podrobnejšie informácie o komponentoch nájdete na internete.
