Информатика в школе www klyaksa net Архитектура ЭВМ

Информатика в школе www. klyaksa. net Архитектура ЭВМ. Знакомство с компьютером

Информатика в школе www. klyaksa. net ЭВМ - электронно вычислительная машина Информационная революция (англ. Information revolution) — преобразование общественных отношений в результате кардинальных изменений в сфере обработки информации. . 2

Информатика в школе www. klyaksa. net Изобретение компьютера С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей интеллектуальной работы человека, т. е. работы с информацией. 3

Информатика в школе www. klyaksa. net 4

Информатика в школе www. klyaksa. net Архитектура ЭВМ - описание устройства и принципов работы компьютера, достаточное для работы пользователя. 5

Информатика в школе www. klyaksa. net С кого «списали» компьютер? По своему назначению компьютер — это универсальное техническое средство для работы с информацией. По принципам своего устройства компьютер — это модель человека, работающего с информацией. 6

Информатика в школе Информационные процессы человека o o Восприятие информации; Обработка информации; Сохранение информации; Использование информации. www. klyaksa. net Устройства компьютера, выполняющие функции мыслящего человека: o Устройства ввода. o Процессор. o Память (внутренняя и внешняя) Устройства вывода o 7

Информатика в школе www. klyaksa. net Принципы построения архитектуры современных компьютеров. o o Ш Ш Компьютер не является цельным объектом. Он состоит из устройств — модулей. Комплектовать свой компьютер из этих модулей пользователь может по собственному желанию. Он может легко заменять одни устройства на другие, модернизируя компьютер. А связаны все модули компьютера между собой через набор электронных линий — магистраль. Магистраль обеспечивает обмен данными между устройствами компьютера. Джон фон Нейман, блестящий математик и физик, изучив конструкцию первых ЭВМ, пришел к идее нового типа логической организации ЭВМ, что в ПК должны быть: Процессор, состоящий из устройства управления и арифметико - логического устройства; Адресуемая память; Данные и программы хранятся вместе; 8 Устройства ввода-вывода информации.

Информатика в школе www. klyaksa. net Магистраль – системная шина, состоит из шины данных, шины адреса, шины управления. o Шина - многопроводная линия. o 9

Информатика в школе www. klyaksa. net Виды компьютеров. o o Суперкомпьютеры Мэйнфреймы Серверы Персональные компьютеры n n n настольные переносные наладонные 10

Информатика в школе www. klyaksa. net Суперкомпьютеры Компьютер ASCI White Национальная лаборатория США, г. Лос Аламос Производитель IBM 638 блоков, 8192 процессора IBM RS 6000 SP Power 3 375 MГц Быстродействие 7, 304 Тера. ФЛОПС Компьютер ASCI Q Национальная лаборатория США, г. Лос Аламос Производитель Hewlett Packard 3072 серверов Alpha. Server ES 45 s, 12288 процессоров EV-68 1. 25 ГГц Быстродействие 13, 88 Тера. ФЛОПС 11

Информатика в школе www. klyaksa. net Суперкомпью тер (англ. supercompu ter, Супер. ЭВМ) o вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности. 12

Информатика в школе www. klyaksa. net «Cray-2» — самый быстрый компьютер 1985— 1989 годов. o Одним из первых суперкомпьютеров считается Cray 1, созданный в 1974 году. Эта супер. ЭВМ достигала производительности в 180 миллионов операций в секунду над числами с плавающей точкой. 13

Информатика в школе www. klyaksa. net 14

Информатика в школе www. klyaksa. net Мэйнфреймы IBM MAINFRAME COMPUTER. IBM System z 9 модель 2004 15

Информатика в школе www. klyaksa. net Мейнфре йм (также мэйнфрейм, от англ. mainframe) o o большой универсальный высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со значительными ресурсами ввода-вывода, большим объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для использования в критически важных системах (англ. mission-critical) с интенсивной пакетной и оперативной транзакционной обработкой. Основной разработчик мейнфреймов — корпорация IBM, самые известные мейнфреймы ей выпущены в рамках продуктовых линеек System/360, 370, 390, z. Series. В разное время мейнфреймы производили Hitachi, Bull, Unisys, DEC, Honeywell, Burroughs, Siemens, Amdahl, Fujitsu, в странах СЭВ выпускались мейнфреймы ЕС ЭВМ. 16

Информатика в школе o o www. klyaksa. net Мейнфреймы IBM используются в более чем 25 тыс. организациях по всему миру (без учёта клонов), в России их по разным оценкам от 1500 до 7000 (с учётом клонов). Около 70 % всех важных бизнес-данных обрабатываются на мейнфреймах. В начале 1990 -х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришёлся на 1993 год. Для установки мейнфреймов требовались огромные площади, а использование устаревших полупроводниковых технологий в мейнфреймах влекло за собой необходимость жидкостного (например, водяного) охлаждения. Ещё один аргумент против мейнфреймов состоял в том, что в них не соблюдается основной принцип открытых систем, а именно — совместимость с другими платформами. Современные мейнфреймы перестали быть закрытой платформой: они способны поддерживать на одной машине сотни серверов с различными операционными системами. 17

Информатика в школе www. klyaksa. net Се рвер (от англ. to serve — служить) Сервер Acer Aspire easy. Store H 340 2 Гб RAM стандарта DDR 2, 4 -х жестких диска суммарной емкостью 6 Тб в ИКТ — программный компонент вычислительной системы, выполняющий сервисные функции по запросу клиента, предоставляя ему доступ к определённым ресурсам. 18

Информатика в школе www. klyaksa. net Сервер — компьютер, выделенный из группы персональных Сервер компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию. Серверы Википедии в Тампа, Флорида o 19

Информатика в школе o o o www. klyaksa. net Серверное оборудование зачастую предназначено для обеспечения работы сервисов в режиме 24/7, поэтому часто комплектуется дублирующими элементами, позволяющими обеспечить (время недоступности сервера или простой системы составляет менее 6 минут в год). Для этого создаются специальные решения, отличные от создания обычных компьютеров: память обеспечивает повышенную устойчивость к сбоям. На некоторых платформах, например SPARC (Sun Microsystems), коррекцию ошибок имеет вся память. Повышение надёжности сервера достигается резервированием, в том числе с горячими подключением и заменой критически важных компонентов: • при необходимости вводится дублирование процессоров (например, это важно для непрерывности выполнения сервером задачи долговременного расчёта — в случае отказа одного процессора вычисления не обрываются, а продолжаются, пусть и на меньшей скорости) • блоков питания, • жёстких дисков в составе массива RAID и самих контроллеров дисков, • групп вентиляторов, обеспечивающих охлаждение компонентов сервера. 20

Информатика в школе www. klyaksa. net Настольные персональные компьютеры Настольный компьютер с горизонтальным системным блоком Настольный компьютер с вертикальным системным блоком Настольный компьютер с совмещенным системным блоком 21

Информатика в школе www. klyaksa. net Переносные ПК Ноутбук HP Pavilion dv 9000 22

Информатика в школе www. klyaksa. net TOSHIBA PORTEGE M 700 – НОУТБУК - ТРАНСФОРМЕР 23

Информатика в школе www. klyaksa. net Карманные персональные компьютеры Карманный компьютер японской фирмы Sharp Карманный ПК Toshiba e 755 Wi. Fi 24 i. PXA 255 -400 Mhz

Информатика в школе www. klyaksa. net Карманные компьютеры 25

Информатика в школе www. klyaksa. net Apple Newton Message. Pad 120 - карманный компьютер с системой распознавания рукописного текста. 26

Информатика в школе www. klyaksa. net Коммуникатор o o. Acer n 311 Термин КПК - Карманный Персональный Компьютер - уже прочно входит в повседневный обиход. Его англоязычный синоним - PDA (Personal Digital Assistant) - дословно переводится как Персональный Цифровой Помощник. КПК - это целый класс мобильных цифровых устройств, внешне напоминающих электронную записную книжку, но по сути являющихся полноценным персональным компьютером, способным поместиться в 27 кармане или на ладони.

Информатика в школе www. klyaksa. net Что такое программа Программа – последовательность действий Программа (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации. Информация, обрабатываемая на компьютере, называется данными. Во время выполнения программы она находится во внутренней памяти. 28

Информатика в школе www. klyaksa. net Аппаратное и программное обеспечение Аппаратное обеспечение - система взаимосвязанных технических устройств, выполняющих ввод, хранение, обработку и вывод информации. Программное обеспечение – совокупность программ, хранящихся на компьютере. 29

Информатика в школе www. klyaksa. net Вопросы 1. 2. 3. Что называется архитектурой ЭВМ? Перечислите основные устройства, входящие в состав компьютера. Какое назначение у каждого из них? Назовите известные вам типы компьютеров? 30