Медицинская информатика Архитектура ЭВМ Тишков А В к

Медицинская информатика. Архитектура ЭВМ Тишков А. В. к. ф. -м. н. , доцент

Эволюция вычислительной техники. Первый этап: ручной Абак Логарифмическая линейка Счеты

Эволюция вычислительной техники. Второй этап: механический l l l 1623 – машина Шиккарда “Считающие часы” 1642 – суммирующая машина Паскаля 1673 – машина Лейбница 1804 – перфоракты Жаккара 1820 – арифмометр Томаса. Первый серийный калькулятор 1835 – проект аналитической машины Бэббиджа машина Лейбница машина Паскаля разностная машина Бэббиджа

Эволюция вычислительной техники. Третий этап: электронный l Начало электронного этапа развития вычислительной техники связывают с созданием в США в конце 1945 г. электронной вычислительной машины ЭНИАК.

Поколения ЭВМ Характеристики поколений ЭВМ Поколение I (1945 – 60 -е) II (1955 – 70 -е) III (1965 – 80 -е) IV (1975 – 90 -е) V ? Элементная база Электронные лампы Транзисторы ИС и БИС СБИС, процессоры Оптоэлектроника, криоэлектроника 1012 + многопроцессорно сть Быстродействие (опер/сек) 10 – 20 тыс. 100 тыс. – 1 млн. 109 + многопроцессорно сть Емкость ОЗУ (Кбайт) 10000 107 108 + устройства ввода голоса, устройства чтения рукописного текста и др. + развитые интеллектуальные системы Периферийные устройства Магнитные ленты, перфоносители; цифровая печать + алфавитноцифровая печать + дисплеи, графопостроит ели + цветные дисплеи, клавиатура, манипуляторы, принтеры, модемы Области применения Научнотехнические расчеты Обработка числовой и текстовой информации + ИС, АСУ и др. + все сферы деятельности, Интернет Примеры моделей ЭВМ МЭСМ, БЭСМ-1, БЭСМ-2, М-20, М-220, БЭСМ-3, Урал-14, Минск-32, БЭСМ-6 IBM 360/370, ЕСЭРМ, СМЭВМ ПК: IBM PC, Makintosh, Супер. ЭВМ: Cray, Cyber, Эльбрус

Общая структура ЭВМ

Память ЭВМ l Память, не теряющая информацию после выключения питания: – – – l постоянные запоминающие устройства; устройства хранения информации на магнитном носителе; прочие устройства (перфокарты, перфоленты и т. п. ). Память, теряющая информацию после выключения питания. – Оперативные запоминающие устройства (ОЗУ).

Память ЭВМ l Основные технические характеристики памяти: – – – размер (количество бит или байт хранимой информации); максимально допустимый адресуемый размер; время считывания (записи).

ОЗУ: SIMM l SIMM (Single In-line Memory Module, односторонний модуль памяти) — модули памяти с однорядным расположением контактов, широко применявшиеся в компьютерных системах в 1990 -е годы.

ОЗУ: DIMM l DIMM (англ. Dual In-line Memory Module, двухсторонний модуль памяти) — формфактор (тип) модулей памяти DRAM. – – контакты, расположенные на разных сторонах модуля, являются независимыми, в отличие от SIMM реализует функцию обнаружения и исправления ошибок

DDR, DDR 2, 3, 4 l DDR SDRAM ( Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory — синхронная динамическая память с произвольным доступом и удвоенной скоростью передачи данных)

Процессор l Процессор представляет собой цифровой автомат с памятью Шина адреса Счетчик команд Арифметико - логическое устройство Устройство управления Шина данных Шина управления

Процессор l Основные технические характеристики процессора – – – Система команд Разрядность процессора Быстродействие

Устройства ввода-вывода l l Контроллер - устройство, предназначенное для согласования электрических сигналов между системной шиной ЭВМ и конкретным физическим устройством ввода - вывода. Контроллер представлен на шине адреса, как правило, в виде двух регистров - регистра состояния и регистра данных.

Устройства ввода-вывода

Материнская плата