ТЕМА 2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Вопросы для изучения 1. Понятие и классификация технических средств обеспечения ИТ 2. Вычислительные системы и их классификация 3. Средства компьютерной техники 4. Средства коммуникационной техники 5. Электронная оргтехника

Вопрос 1. Техническое обеспечение (ТО) – это комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы ТО Средства ВТ Средства коммуникационной техники Средства организационной техники

Вопрос 3. Средства компьютерной техники ЭВМ - комплекс технических средств с общим управлением, предназначенных для автоматизации процесса обработки информации в соответствии с заданным алгоритмом По форме представления информации: аналоговые, цифровые, гибридные

Вопрос 2. Принципы организации ЭВМ Дж. фон Неймана

Вопрос 2. Вычислительные системы Многомашинные Многопроцессорные

Классификация ВС • По режиму работы: однопрограммные и мультипрограммные • По режиму обслуживания: индивидуального пользования, пакетной обработки, коллективного пользования • По территориальному размещению: сосредоточенные, ВС с телеобработкой, вычислительные сети • По степени управляющих функций: централизованные и децентрализованные • По назначению: универсальные и специализированные • По типу используемых ЭВМ: однородные, неоднородные

Классификация ЭВМ по назначению Универсальные Проблемно-ориентированные Специализированные

Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям 1. Супер. ЭВМ 2. Маинфремы 3. Мини-ЭВМ 4. Микро-ЭВМ

1 место Тор 500 K computer

K computer Сентябрь 2011 68 544 CPU 548 352 ядер

2 место Тор 500 186 368 ядер 2, 507 Pflops 229 376 GB Tianhe-1 A

Персональные компьютеры Классификация

Настольные компьютеры (desktop) системный блок монитор звуковые для вывода колонки для информации вывода на экран звука клавиатура для ввода текста мышь для управления 14

Ноутбуки (лэптопы) • меньшие размеры и вес • работа от аккумуляторов (до 3 -5 часов) или от сети • мобильность • дорого стоят • сокращенная клавиатура • практически не модернизируются (upgrade) • меньшая производительность • хуже цвето- и звукопередача • чувствительность к ударам, вибрациям, … 15

КПК, коммуникаторы, смартфоны КПК = карманный ПК Мобильный навигатор (КПК + GPS) коммуникатор (КПК + сотовая связь) смартфон (телефон + КПК) 16

Структурная схема ПК

Системный блок дисковод СD (DVD) блок питания дисковод для дискет видеокарта порты процессор винчестер слоты расширения материнская плата оперативная память 18

Системный блок • Процессор (CPU = Central Processing Unit) – микросхема, которая обрабатывает информацию и управляет всеми устройствами компьютера. • Внутренняя память • Винчестер (ЖМД = жесткий магнитный диск). • Дисководы – устройства для чтения и записи дисков. • Порты – разъемы для подключения внешних устройств. 19

Системный блок: процессоры Pentium, Pentium-III, Pentium 4 Celeron (для дома) Xeon (для серверов) Pentium M (для ноутбуков) Pentium D, Core 2 Duo (2 ядра) Core 2 Quad (4 ядра) K 7, Athlon XP, Duron Athlon 64 Sempron (для дома и ноутбуков) Turion (для ноутбуков) Opteron (для серверов) Athlon 64 X 2 (2 ядра) Intel Pentium 4 3. 0 G 800 MHz/1 M тактовая частота 3 ГГц частота шины 800 МГц кэш-память 1 Мб 20

Структура микропроцессора

Микропроцессор: кэш-память Кэш-память (cache – тайник, запас) – быстродействующая память, расположенное между процессором и ОЗУ. Проблема – тактовая частота работы процессора значительно выше, чем тактовая частота ОЗУ, процессор «простаивает» , ожидая данные. быстро ОЗУ кэш-память медленно Чтение из ОЗУ – сначала в кэш. Если нужная ячейка уже есть в кэше, она берется из кэша (быстро). 22

Микропроцессор: кэш-память Многоступенчатое кэширование: процессор 128 Кб… 4 Мб 64 Кб ядро L 1 ОЗУ L 2 L 1 быстрее L 2! • увеличение скорости работы, если часто нужны одни и те же ячейки • неэффективно, если все время нужны разные ячейки 23

Память компьютера Внутренняя Память BIOS Внешняя дискеты лазерные диски (CD, DVD) Оперативная HDD стримеры Флеш-память 24

Системный блок: память Оперативная память ОЗУ = оперативное запоминающее устройство RAM = random access memory (с произвольным доступом) более 128 Мб Постоянная память ПЗУ = постоянное запоминающее устройство ROM = read only memory (только для чтения) 64 Кб – микросхема BIOS (настройки данного компьютера) 25

Системный блок: дисководы дисковод для гибких магнитных дисков • скорость вращения 300 об/мин • скорость передачи данных 63 Кб/сек 52 x дисковод CD-RW • чтение CD-ROM • запись CD-RW • запись CD-R комбо-привод • чтение и запись CD-ROM, CD-RW • чтение DVD-ROM дисковод DVD-RW • чтение и запись CD • запись DVD-RW, DVD+RW • запись DVD-R, DVD+R 26

Системный блок: порты питание 220 В порты PS/2 вкл/выкл блок питания последовательный порт параллельный порт VGA порты USB линейный вход сеть RJ-45 27

Встроенные устройства (на материнской плате) • Видеокарта стандарт SVGA (Super Video Graphics Array). • не надо покупать отдельно • приличное качество для простых задач • качество ниже, чем у отдельного устройства (скорость, цветопередача, четкость) • Звуковая карта • Сетевая карта 28

Порты для видеосигналов Видеокарта Монитор Проектор Порт VGA (аналоговый) Порт DVI (цифровой) 29

Системный блок: порты Последовательный порт (COM 1, COM 2, …) до 115 Кбит/с низкоскоростные устройства: модем, мышь 101101010010110 Параллельный порт (LPT 1, Centronics) до 2 Мб/с принтер 101101010010110 1 1 101 0 0 1 1 0 1011010100101101011110110 10 0 0 101001011010100101101010010110 30

Системный блок: порты USB Порт USB (Universal Serial Bus) USB 1. 1 – до 12 Мбит/c, USB 2. 0 – до 480 Мбит/c принтер, сканер, мышь, … • высокая скорость • подключение «на ходу» • можно подключать несколько устройств к одному порту (через хабы) 31

Мониторы электронно-лучевые • дешево стоят • малое время отклика • лучшая цветопередача • вредное электромагнитное излучение • вес до 25 кг • потребляют до 110 Вт жидкокристаллические (ЖК) • практически нет излучения • малые размеры и вес • потребляют мало электроэнергии (40 Вт) • стоят дороже • смазывание изображения • искажают цвета 32

Диагональ: Яркость Контрастность Углы обзора Рабочее разрешение Время отклика Соотношение сторон ди аг он ал ь Характеристики ЖК-мониторов 15’’, 17’’, 19’’, … 30’’ 300… 500 кд/м² от 300: 1 до 2000: 1 160° … 178° 1280 x 1024 pix 2… 20 мс 4: 3, 5: 4, 16: 9 33

Принтеры Принтер – устройство для вывода информации на бумагу или пленку. Качество печати dpi = dots per inch, точки на дюйм обычно 300 – 600 dpi 1200 dpi (типографское качество) Виды принтеров • матричные (красящая лента) • струйные (чернила) • лазерные (порошок) • сублимационные (красящая лента) 34

Матричные принтеры (9 или 24) Качество печати: 72… 300 dpi текст: до 337 символов в минуту графика: до 5 мин на страницу!!! • дешевые принтеры и ленты • печать под копирку до 5 копий • нетребовательны к бумаге • • невысокое качество до 300 dpi низкая скорость печати графики шумят черно-белые (почти все) 35

Струйные принтеры Типы • ч/б • цвет: CMYK Cyan Magenta Yellow blac. K Качество печати: 300… 4800 dpi цвет: до 30 стр/мин • • фото 10 15: от 10 сек • требовательны к бумаге • дорогие катриджи • чернила расплываются от воды ч/б: до 30 стр/мин относительно дешевые качественная печать мало шумят большинство – цветные 36

Лазерные принтеры Качество печати: 600… 1200 dpi ч/б: до 50 стр/мин цвет: до 25 стр/мин • • становятся все дешевле очень качественная печать мало шумят есть цветные • • требовательны к бумаге дорогие катриджи потребляют много электроэнергии цветные дорогие 37

Сублимационные принтеры Сублимация – быстрый переход вещества из твердого состояния в газообразное. • твердые красители: Cyan Magenta Yellow • 256 оттенков каждого цвета, всего 16, 7 млн. цветов • печать при нагреве • верхний защитный слой качество печати: 300 dpi (= 4800 dpi) • очень качественная печать фото • не выцветает 100 лет • печать прямо с фотоаппарата фото 10 15: около 1 мин • специальная бумага и пленки с красками 38

Много. Функциональные Устройства (МФУ) МФУ = принтер + копир + сканер + факс струйные лазерные • «все в одном» • занимают меньше места • качество хуже, чем у отдельных устройств • неисправность одной части может привести к поломке всего аппарата 39

Плоттер – устройство для печати больших изображений. перьевые струйные лазерные 40

ТЕМА 2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ