Регистры расширений MMX, SSE. 4 страница

В данном классе ПК необходимо сказать об игровых приставках. Игровая приставка (для карманных систем – игровая консоль) - специализированное электронное устройство, разработанное и созданное для видеоигр. Приставкой устройство называется потому, что оно приставляется к независимому устройству отображения (бытовому телевизору или монитору компьютера). Портативные (карманные) игровые системы имеют собственное встроенное устройство отображения, поэтому называть их игровыми приставками несколько некорректно. По мере развития игровых приставок разница между ними и персональными компьютерами стала постепенно размываться – современные приставки могут позволить подключение клавиатуры, жесткого диска и даже запуск на них операционной системы GNU/Linux. Игровые приставки превратились в наши дни в мощные многофункциональные игровые системы. Например, PlaySration 3 (PS3) – игровая приставка седьмого поколения, третья в семействе игровых систем «PlaySration» корпорации Sony. С помощью PS3 можно играть, смотреть фильмы, слушать музыку, отправлять почту и открывать веб-страницы. Главными конкурентами PS3 являются Xbox 360 от Microsoft и Wii от Nintendo. Пиковая производительность PS3 составляет 2 Тфлопса. Используется восьмиядерный процессор Cell Broadbond Engine с тактовой частотой 3,2 ГГц, совместно разработанный компаниями IBM, Sony и Toshiba. Приставка имеет размеры 325 × 98 × 274 мм, вес – 5 кг.

По способу использования ПК можно разделить на два основных класса: стационарные(настольные) и переносные (мобильные) ПК (см. рис. 1.9).

В классе настольных ПК (desktop) можно выделить компактные и экологичные десктопы и неттопы (nettop). В последнее время в корпоративном мире принято считать, что, чем меньше размер компьютера, тем лучше. В результате сокращения бюджетов предприятий и уплотнения рабочих мест уменьшается численность IT-персонала и размеры служебных помещений. Все это порождает спрос на более компактные и лучше управляемые, чем стандартные, персональные компьютеры. Такие модели обычно предназначаются для предприятий, но могут быть полезны и в домашнем или малом офисе при дефиците пространства. В качестве примера можно привести компактный настольный ПК Lenovo Think Centre M57/M57P Eco. Китайская компания Lenovo добавила в обозначение компьютеров слово «Eco», подчеркивая минимальное влияние своих изделий на экологическую обстановку. Эти компьютеры стали первыми в мире настольными ПК, получившими сертификацию GREENGUARD, означающую, что ПК были проверены на наличие химических выбросов до 2000 различных веществ. Данные компьютеры характеризуются компактным размером и по внешнему виду напоминают толстую книгу. Еще одним достоинством Think Centre M57/M57P Eco является низкий уровень шума – в любом режиме он не превышает 4 Белла. Кроме того, в компьютерах используются технологии, упрощающие эксплуатацию изделия и повышающие безопасность данных.

По данным IDC, объем поставок настольных систем уменьшенного типоразмера в период с 2008 по 2011 годы вырастет на 38 %.

Рис. 1.9. Классификация персональных компьютеров по способу использования

Неттопы – это ориентированные на работу в Интернете настольные ПК на базе процессоров Intel Atom, представляют собой простые в использовании и компактные устройства, имеющие оптимальную производительность для использования всех технологий Интернета. Они отличаются надежностью и гибкими возможностями беспроводной связи. Эти устройства предназначены для обучения, просмотра видео и фотографий, общения в социальных сетях, Интернет-телефонии, работы с электронной почтой, обмена сообщениями, просмотра сайтов и решения других задач.

Мировой рынок настольных ПК в последние годы переживает острейший кризис из-за спада спроса на свою продукцию. Классические десктопы в домашних условиях активно вытесняются с одной стороны неттопами, а с другой – стремительно совершенствующимися игровыми приставками; в офисах все чаще устанавливаются «тонкие клиенты».

Тонкий клиент (thin client) в компьютерных технологиях – это бездисковый компьютер-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработки информации на сервер. Тонкий клиент в большинстве случаев обладает минимальной аппаратной конфигурацией.

Увеличивающийся спрос на мобильные ПК объясняется ростом их производительности и снижением цены.

Производители компьютерной техники быстро переориентировались на производство мобильных ПК. В 2009 г. мировой объем поставок ноутбуков превысил объем поставок настольных ПК.

Требования к переносным компьютерам сильно отличаются от требований к настольным ПК. Мобильные ПК должны иметь:

· миниатюрные внутренние компоненты и периферийные устройства;

· автономное электропитание;

· низкое энергопотребление;

· малые габариты и вес.

Переносные ПК по своим конструктивным особенностям можно разделить на: ПК-блокноты (ноутбуки), планшетные ПК, ультра-моби-льные ПК и карманные устройства. Существует термин лэптоп (laptop – наколенный), который применяется как к ноутбукам, так и к планшетным ПК. К ноутбукам обычно относят лэптопы, выполненные в раскладном форм-факторе.

ПК-блокноты (ноутбуки)

Все ноутбуки (notebook) классифицируются на несколько типовых разновидностей по размеру диагонали дисплея, назначению, компоновке составных узлов, функциональным возможностям, габаритам, весу и другим отличиям. К основным типам ноутбуков можно отнести: «замена настольного ПК» (Desktop Replacement), массовые ноутбуки, субноутбуки, нетбуки.

В качестве замены настольного ПК обычно позиционируются ноутбуки с диагональю экрана 17 дюймов и выше. Габариты и вес (от 3 кг и выше) портативных компьютеров весьма значительны, что делает их неудобными в переноске. Однако относительно большой размер дисплея обеспечивает более комфортную работу, а объемистый корпус позволяет установить мощные компоненты и обеспечить им достаточное охлаждение. Такие ноутбуки имеют встроенные жесткий диск, аккумулятор, CD или DVD-привод, порты ввода-вывода, постепенно уходящий в прошлое флоппи-дисковод. Снаружи подсоединяется блок питания как у всех других ноутбуков. Одним из самых мощных и дорогих ноутбуков категории Desktop Replacement является Apple MacBook Pro с размером экрана 17'.

Массовые ноутбуки (специального названия для данной категории ноутбуков не предусмотрено) имеют диагональ экрана 14'-16', их вес обычно укладывается в 2 – 3 кг, толщина оказывается чуть меньше ноутбуков «замена настольного ПК». Обычно эти модели оснащены встроенными жестким диском и оптическим накопителем.

Субноутбуки(subnotebooks)– имеют диагональ экрана 11'–13,3', миниатюрные размеры (чуть больше листа формата А4) и небольшой вес (менее 2 кг). Обычно их толщина не превышает 2–2,5 см. Размеры субноутбуков не позволяют устанавливать мощные компоненты, поскольку возникают проблемы с охлаждением, поэтому в них часто применяют мобильные процессоры с пониженным энергопотреблением. Субноутбуки редко оснащаются дискретными графическими адаптерами (используются встроенные), а в некоторые модели не устанавливается дисковод оптических дисков. Маленький размер экрана снижает удобство работы с таким устройством. Далеко не рекордная мощность подобных компьютеров вряд ли позволит владельцу насладиться современными трехмерными играми и комфортно работать в ресурсоемких приложениях. Мощность субноутбуков вполне достаточна для работы с офисными приложениями.

Нетбуки (netbooks) как отдельная категория ноутбуков были выделены из категории субноутбуков в 2008 г. компанией Intel. Размер диагонали экрана нетбуков от 7' до 12,1'. Нетбуки ориентированы на просмотр веб-страниц, работу с электронной почтой и офисными программами. Для этих ноутбуков разработаны специальные энергоэффективные процессоры Intel Atom, VIA C7, VIA nano, AMD Geode. Малый размер экрана, небольшая клавиатура и низкая производительность подобных устройств компенсируется умеренной ценой и относительно большим временем автономной работы. Габариты обычно не позволяют установить в нетбук дисковод оптических дисков, однако Wi-Fi-адаптер является обязательным компонентом.

По сведениям корпорации Intel уже продано более 40 млн. процессоров Atom (с июня 2008 г.), а в 2011 – 2012 г.г. корпорация рассчитывает преодолеть 100-миллионную отметку. На сегодняшний день разработано более 80 вариантов нетбуков на платформе Intel Atom. Ряд компаний, в том числе Acer, Asus, Dell, Fujitsu, Lenovo, Toshiba, Samsung, разрабатывают нетбуки на платформе Atom. По оценкам ABI Research, в ближайшие пять лет среднегодовые темпы прироста рынка нетбуков составят 47 %, и в 2013 г. на мировой рынок будет поставлено 140 млн. нетбуков.

В 2009 г. разработчики и производители компьютерной техники заговорили о новой категории компьютеров под названием смартбуки. Смартбук – это небольшой компьютер с дисплеем и клавиатурой, представляющий собой нечто среднее между смартфоном и нетбуком. По размерам он меньше нетбука, а по функциональным возможностям аналогичен смартфону. Смартбук способен обеспечивать постоянное беспроводное 3G-соединение и работать не менее 8 часов без подзарядки. Он обладает экраном с диагональю от 7 до 9 дюймов и может базироваться на процессорах с архитектурой ARM под управлением ОС на ядре Linux, например, Google Android.

Планшетные ПК

Планшетные ПК (Tablet PC) – устройства с жидкокристаллическими сенсорными дисплеями, позволяющими работать без использования клавиатуры. Корпорация Microsoft предложила новый тип мобильных компьютеров еще в 2002 году. Отдельные технологические решения, входящие в состав платформы, давно известны. Однако корпорация Microsoft, объединив достижения ноутбукостроения, оцифровки графики, беспроводной связи и усовершенствовав программы для распознавания рукописного текста и голоса, сумела создать новую, логически завершенную концепцию работы с информацией в «полевых» условиях.

В планшетный компьютер можно ввести данные, «написав» их специальным пером прямо на поверхности монитора, причем, не стараясь выводить печатные символы, а просто так, как вы делали бы это в бумажном блокноте. Более того, информацию можно просто надиктовать в микрофон планшетного компьютера, а соответствующая программа переведет речь в обычный текст. Беспроводный доступ к локальным компьютерным сетям поможет тут же передать информацию по назначению или запросить нужные данные, в том числе из сети Интернет. Конструктивно планшетный компьютер – это дисплей, под которым спрятана элементная база обычного современного ноутбука: процессор, жесткий диск, оперативная память и модули беспроводного доступа. Некоторые модели снабжены собственной клавиатурой. Планшетные компьютеры более легкие и мобильные, чем обычные ноутбуки. Они обладают отличными демонстрационными возможностями.

В качестве примера рассмотрим планшетный компьютер Apple iPad с 9,7-дюймовым мультисенсорным экраном, который работает под управлением ОС iPhone. Ключевыми достоинствами являются: небольшая масса (680 г); малая толщина корпуса (1,27 см); экран на базе IPS-матрицы, обеспечивающей, как утверждает Apple, повышенную точность передачи цветов и расширенные углы обзора; длительное время работы от батареи (до 10 час.). Особо отмечается, что iPhone способен исполнять «почти все» приложения, уже написанные для коммуникаторов iPhone и iPod Touch. Кроме того ряд компаний разработали планшетные ПК на платформе Nvidia Tegra с использованием ОС Linux, Google Android и Windows 7.

Ультра-мобильные ПК

Ультра-мобильные ПК (Ultra-Mobile PC, UMPC) – нечто среднее между планшетными и карманными ПК. В 2006 г. компании Microsoft, Intel, Samsung и ряд других выполнили сверхсекретный проект под названием Origami Project, который позже стал известен всему миру под названием Ultra-Mobile PC. Эта концепция предполагала создание портативных компьютеров с сенсорным дисплеем не больше 8' и разрешением не меньше 800 × 480 точек, работающих под управлением операционной системы Windows XP Tablet PC Edition.

Смотря с высоты 2010 г. можно точно сказать, что UMPC не стали массовыми и успешными продуктами. Причин этому несколько, во-первых, это цена, не каждый человек может заплатить за компьютер (хоть и очень портативный) около $1000, во-вторых, операционная система Windows XP (а потом и Vista) плохо подходила для управления через сенсорный экран, и, в-третьих, автономность UMPC составляла порядка 4–5 часов, что довольно скромно для мобильных устройств.

Новая концепция мобильного компьютера Slate PC была представлена компанией Microsoft на выставке CES 2010 в виде 3-х устройств, произведенных компаниями HP, Archos и Pegatron. По сути, Slate PC является в некотором роде реинкарнацией концепции UMPC. Со слов представителей Microsoft, такие портативные компьютеры должны будут использоваться для чтения электронных книг, просмотров видео, прослушивания музыки и, конечно же, для работы в Интернете. Современные мобильные платформы смогут обеспечить для Windows 7 вполне достойное быстродействие, а она сама уже лучше приспособлена для работы с сенсорными экранами. Если производители доведут автономность таких устройств до 12–18 часов, а цену смогут удержать на уровне $350–450, то они действительно смогут стать привлекательными в глазах покупателей.

Карманные устройства

Карманные устройства с диагональю экрана менее 7' выделяют в специальную категорию «наладонных компьютеров» (hand held PC), которые можно подразделить на карманные ПК (КПК), мобильные интернет-устройства (MID), смартфоны и коммуникаторы.

Мобильное интернет-устройство (mobile Internet device, MID) – это карманное абонентское устройство с диагональю экрана от 4-х до 7 дюймов, предназначенное для беспроводного доступа в Интернет. Как правило, поддерживает технологии Wi-Fi, WiMAX или 3G. Работает на легких ОС с очень быстрым запуском, например на Linux. Оптимизировано для получения информации и для веб-серфинга (просмотра сайтов). По размеру MID меньше ноутбука и немного больше смартфона. Это мощные карманные устройства стоимостью 300–400 евро. Среди производителей MID – такие бренды, как Aigo, Asus, Ben Q, Lenovo, Toshiba, Compal и др. По прогнозам экспертов рынок MID в 2013 г. превысит 130 млн. штук. Темпы роста рынка будут во многом зависеть от темпов внедрения сетей широкополосного беспроводного доступа и выпуска вычислительных платформ с низким энергопотреблением.

Карманный персональный компьютер (КПК) – портативное вычислительное устройство, обладающее широкими функциональными возможностями, начиная от чтения электронных книг и кончая выполнением офисных приложений. Изначально КПК предназначались для использования в качестве электронных органайзеров. На английском языке словосочетание «карманный ПК» (Pocket PC) является торговой маркой фирмы Microsoft, т. е. относится лишь к одной из разновидностей КПК, а не обозначает весь класс устройств. Словосочетание Palm PC («наладонный компьютер») также является конкретной торговой маркой. Для обозначения всего класса устройств в английском языке используется аббревиатура PDA – Personal Digital Assistant – «личный цифровой секретарь». К карманному ПК, оснащенному хост-контроллером USB, можно напрямую подключать различные USB-устройства, в том числе клавиатуру, мышь, жесткий диск и флэш-накопитель. Основными операционными системами для КПК являются: Windows Mobile (ранее Pocket PC и Windows CE) фирмы Microsoft; Palm OS фирмы Palm Source. Начиная с 2006 г., объемы поставок КПК стали постоянно снижаться и в 2008 г. КПК были практически вытеснены смартфонами и коммуникаторами.

Смартфоны и коммуникаторы. В настоящее время не существует четкого разграничения между смартфонами и коммуникаторами, поскольку функциональность обоих классов устройств примерно одинакова. Различные эксперты и производители по-разному трактуют эти термины. Часто применяется так называемый «исторический подход», который заключается в следующем: если устройство ведет свою родословную от КПК – то это коммуникатор, а если от мобильных телефонов – то это смартфон. Таким образом, смартфон (smartphone – интеллектуальный телефон) – мобильный телефон с расширенной функциональностью, сравнимой с КПК; коммуникатор (communicator, PDA Phone) – карманный персональный компьютер, дополненный функциональностью мобильного телефона. В рамках этого подхода под коммуникаторами обычно подразумеваются устройства с сенсорным экраном (может быть дополнен клавиатурой), работающие под управлением ОС Windows Mobile. Устройства с Windows Mobile, использующие для ввода информации исключительно полноразмерную (QWERTY) клавиатуру и/или цифровую клавиатуру (аналог телефонной), называются смартфонами. Большинство устройств под управлением Symbian OS традиционно относят к смартфонам (за исключением Nokia серий 9ххх, Nokia E90 и некоторых других). В остальных случаях позиционирование устройства зависит от производителя (обычно устройства с сенсорным экраном относят к коммуникаторам, а к смартфонам относят устройства без такого экрана). Часть специалистов разделяет коммуникаторы и смартфоны соответственно наличием или отсутствием полноразмерной (QWERTY) клавиатуры (виртуальной или физической). В настоящее время в смартфонах и коммуникаторах используется достаточно большое количество ОС. По данным компании Gartner в первом квартале 2010 г. доминировала на рынке ОС Symbian (44,3 % рынка), на втором месте – Research In Motion (RIM – 19,4 %), на третьем – iPhone OS (15,4 %), на четвертом – Android (9,6 %), на пятом – Microsoft Windows Mobile (6,8 %), на шестом – Linux (3,7 %) и остальные OC – 0,8 %. Размеры экрана большинства коммуникаторов составляет 2,6–2,8 дюймов, а смартфонов – 2,2–2,6 дюйма, типичное разрешение обоих классов устройств – 320х240 точек.

В январе 2010 г. компания Google представила свою версию современного коммуникатора под названием Nexus One, использующего ОС Google Android. Он стал рассматриваться как основной конкурент коммуникатору Apple iPhone, который продается в последние годы миллионными тиражами. Коммуникатор Nexus One отличается обширным набором веб-сервисов, предназначенных для самых обычных пользователей. На начало 2010 г. уже создано около 20 моделей коммуникаторов с ОС Google Android.

Встраиваемые и промышленные компьютеры

Встраиваемые микро-ЭВМ входят составным элементом в промышленные и транспортные системы, технические устройства и аппараты, бытовые приборы. Они способствуют существенному повышению их эффективности функционирования, улучшению технико-экономических и эксплуатационных характеристик.

В области мобильных и малогабаритных аппаратов традиционно применяются специализированные процессоры, такие как RISC-системы с архитектурой ARM, энергопотребление которых находится на уровне 3 Вт (универсальные микропроцессоры имеют более высокое энергопотребление).

Появление компьютеров в модульном исполнении (Computer-on-Module, COM) на базе Intel Atom с операционной системой Microsoft, ориентированной на встраиваемые системы на платформе х86 (Windows Embedded Standard) может потеснить RISC-системы в этой области.

Компьютерные модули компании Kontron на основе Atom (nano ETX express-SP), мощность которых находится в пределах 5 Вт, хотя и не дотягивают по этому параметру до ARM, становятся уже вполне конкурентноспособными в мобильном сегменте.

Встраиваемые платформы Microsoft на «атомных» компьютерных модулях могут быть использованы при создании различных переносных устройств медицинского или специального назначения, портативной мультимедийной и навигационной техники, компактных систем для работы с различными данными и множества других малогабаритных и мобильных устройств и систем.

Промышленные компьютерыиспользуются как автономные человеко-машинные интерфейсы (Human Machine Interface, HMI) и промышленные терминалы в приложениях с жесткими условиями эксплуатации. К ним предъявляются серьезные требования по защите поверхности и герметичности корпуса. В качестве примера можно привести серию бюджетных безвентиляторных промышленных компьютеров класса Touch Panel PC (компьютеры с сенсорным экраном) под названием Nano Client компании Kontron. Компьютеры этого семейства построены на базе 45-нм процессоров Intel Atom Z5xx с низким энергопотреблением. Тактовая частота центрального процессора достигает 1,6 ГГц, объем запаянной памяти (ОЗУ) – до 1024 Мб, что, как утверждают разработчики, позволяет реализовывать на основе этих компьютеров сложные схемы визуализации. Упрощенная схема охлаждения позволила инженерам Kontron создать недорогое оптимизированное решение в полностью герметичном стальном корпусе. Компьютеры Nano Client оснащаются сенсорными экранами диагональю 10,4 или 15,0 дюймов, их толщина составляет всего 63 мм. Стандартный набор поддерживаемых ОС включает Windows CE.NET/XP Embedded и Embedded Linux.

Изделия серии Kontron Nano Client предназначены для самых различных «жестких» приложений: это человеко-машинные интерфейсы, монтируемые на поворотный кронштейн (на станках с ЧПУ, промышленных весах и др.); терминальные тонкие клиенты в таких задачах, как обработка заказов, контроль качества, склад и торговля.

2. Функциональная и структурная организация ЭВМ

Существуют два взгляда на построение и функционирование ЭВМ. Первый – взгляд пользователя, не интересующегося технической реализацией ЭВМ и озабоченного только получением некоторого набора функций и услуг, обеспечивающих эффективное решение его задач; второй – разработчика ЭВМ, усилия которого направлены на рациональную техническую реализацию необходимых пользователю функций. С учетом этого обстоятельства и вводятся понятия «функциональная и структурная организация» компьютера.

Действительно, с точки зрения пользователя решение любой задачи на ЭВМ требует поэтапного выполнения некоторой последовательности действий: программирования, кодирования, ввода, обработки, документирования. На каждом из этих этапов учет запросов пользователя может потребовать расширения реализуемых ЭВМ функций и услуг, что решается при проектировании ЭВМ и входит в понятие функциональной организации ЭВМ.

В результате создается абстрактная модель ЭВМ, описывающая функциональные возможности машины и предоставляемые ею услуги. Функциональная организация ЭВМ в значительной степени определяется предъявляемыми к ней требованиями, уровнем подготовки потенциальных пользователей, типом решаемых ими задач, потребностями в развитии компьютера (по емкости ЗУ, разрядности, составу периферийных устройств и др.).

Предусматриваемые абстрактной моделью функции ЭВМ реализуются на основе реальных, физических средств (устройств, блоков, узлов, элементов) в рамках определенной структуры. В общем случае под структурной организацией ЭВМпонимается некоторая физическая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия основных функциональных частей машины (без излишних деталей их технической реализации).

Функциональная организация ЭВМ играет ведущую роль и в значительной степени определяет структурную организацию машины, хотя и не дает жестких ограничений на конечную техническую реализацию структурных элементов. Вместе с тем функции и структура любого элемента находятся в диалектической взаимосвязи и взаимозависимости. С одной стороны, функциональным назначением устройства (блока, узла) ЭВМ определяется необходимый состав материальных объектов (реальных аппаратных и программных средств) и характер их взаимодействия. С другой стороны, одна и та же функция может быть реализована на совершенно разных технических средствах, а изменение состава или связей между элементами, изменение пропорций между аппаратными и программными средствами может сохранить неизменной функцию системы, сообщив ей новые свойства.

2.1. Обобщенная структура ЭВМ и пути её развития

Развитие архитектуры неизбежно ведет к развитию структуры ЭВМ. Реализация принципов интеллектуализации, которые все больше определяют развитие архитектуры ЭВМ, возможна при совершенствовании структурной организации, обеспечивающей повышение эффективности вычислительного процесса и, как следствие этого, рост производительности ЭВМ. В конечном счёте, условием и критерием развития структуры является рост производительности ЭВМ.

Основной тенденцией в развитии структуры ЭВМ является разделение функций системы и максимальная специализация подсистем для выполнения этих функций.

Обобщенная структура ЭВМ приведена на рис.2.1. Она состоит из следующих составных частей:

· обрабатывающей подсистемы;

· подсистемы памяти;

· подсистемы ввода-вывода;

· подсистемы управления и обслуживания.

Для каждой подсистемы выделены основные направления их развития.

Обрабатывающая подсистема

Развитие обрабатывающей подсистемы в большей степени, чем всех остальных подсистем, идет по пути разделения функций и повышения специализации составляющих ее устройств. Создаются специальные средства, которые осуществляют функции управления системой, освобождая от этих функций средства обработки. Такое распределение функций сокращает эффективное время обработки информации и повышает производительность ЭВМ. В то же время средства управления, как и средства обработки, становятся более специализированными. Устройство управления памятью реализует эффективные методы передачи данных между средствами обработки и подсистемой памяти. Меняются функции центрального устройства управления.

С одной стороны, ряд функций передается в другие подсистемы (например, функции ввода-вывода), с другой – развиваются средства организации параллельной обработки нескольких команд (суперскалярная обработка, конвейерная технология выполнения команд, многоядерные структуры, многопотоковая обработка команд, динамическое изменение последовательности команд, предварительная выборка данных, предсказание направления ветвлений и т. д.). Бурно развивается управление межпроцессорным обменом как эффективное средство передачи информации между несколькими центральными процессорами, входящими в состав вычислительной системы или комплекса.

Операционные устройства обрабатывающей подсистемы, кроме традиционных средств скалярной (суперскалярной) и логической обработки, все шире стали включать специальные средства векторной обработки. При этом время выполнения операций можно резко сократить за счет увеличения частоты работы операционных устройств.

В устройствах скалярной обработки все шире появляются специальные операционные блоки, оптимизированные на эффективное выполнение отдельных операций, разрядность обрабатываемых слов возрастает.

Подсистема памяти

Подсистема памяти современных компьютеров имеет иерархическую структуру, состоящую из нескольких уровней:

· сверхоперативный уровень (память процессора, кэш-память);

· оперативный уровень (оперативная память);

· внешний уровень (внешние ЗУ на дисках, лентах и т. д.).

Подсистема ввода-вывода

В состав подсистемы ввода-вывода входит набор специализированных устройств, между которыми распределены функции ввода-вывода, что позволяет свести к минимуму потери производительности системы при операциях ввода-вывода. Эти устройства определяют пропускную способность подсистемы ввода-вывода.

Основными направлениями развития подсистем ввода-вывода являются совершенствование системных контроллеров и контроллеров ввода-вывода, увеличение частоты и пропускной способности интерфейсов, совершенствование шинной архитектуры.

Подсистема управления и обслуживания

Подсистема управления и обслуживания – это совокупность аппаратно-программных средств, предназначенных для обеспечения максимальной производительности, заданной надежности, ремонтопригодности, удобства настройки и эксплуатации. Она обеспечивает проблемную ориентацию и заданное время наработки на отказ, подготовку и накопление статистических сведений о загрузке и прохождении вычислительного процесса, выполняет функции «интеллектуального» интерфейса с различными категориями обслуживающего персонала, осуществляет инициализацию, тестирование и отладку. Подсистема управления и обслуживания позволяет поднять на качественно новый уровень эксплуатацию современных ЭВМ.

Поиск по сайту: