Дербес компьютердің негізгі құрылғылары
Кіріспе
Қазақстан Республикасының бәсекеге қабілетті ел ретінде даму
стратегиясы ҚР Президенті Н.Назарбаевтың Қазақстан халқына жолдауында атап
өтілгендей, қоғамымыздың басым міндеттерінің бірінің жүзеге асырылуы –
халықтың компьютерлік сауаттылығын қалыптастырумен байланысты.
Қоғамның ақпараттануы – мемлекеттік саясаттың негізгі элементтерінің
біріне айналып отыр. Қоғамды ақпараттандыру – физикалық және заңды
тұлғалардың ақпаратқа деген қажеттілігін қанағаттандыру мақсатында
ақпараттық технологияларды пайдалану негізінде ақпараттық қорларды,
ақпараттық жүйелерді қалыптастыру мен дамытуға бағытталған ұйымдастырушылық
әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-технологиялық процесс [1].
Ақпараттық қоғам – басым көпшілігі ақпараттық өндіріспен, яғни
ақпаратты әсіресе оның жоғарғы формасы білімді сақтау, өңдеу және
тасымалдау істерімен айналысатын қоғам. Ақпараттандыру қоғамды өндірістік
кезеңнен ақпараттық кезеңге өткізеді. Ақпараттық рынок пайдаланушыларға
барлық ақпараттық өнім мен қызметтерді ұсынады.
Ақпараттық қоғам құрудың негізгі мәселелері төмендегідей:
• ақпараттық кризис проблемасын шешу;
• ақпараттық ресурстарды басқа саяси, табиғи, өндірістік және
әлеуметтік ресурстардан жоғары қою;
• қоғамның негізгі даму стратегиясы ретінде ақпараттық экономика
формасын алу;
• өндірістік экономикада жоғары технологияларды қолдану және дамыту;
• қоғамның негізгі даму тактикасы ретінде есептеу техникасы мен
ақпараттық технологиялар көмегінде білімді жинау, сақтау, өңдеу
және пайдалану мәселелерін ұйымдастыру;
• ақпараттық технологиялардың жахандану қасиетінен пайдалану.
Қоғамның ақпараттануы бүкіл дүние жүзінде шексіз ақпараттық кеңістік
қалыптастыра отырып, өндірісті, білім беруді және адамдардың тұрмыс-
тіршілігін түбегейлі өзгертуде. Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар
және ғаламдық Интернет желісінің дамуы еліміздің халық шаруашылығының
барлық салаларындағы қызметтің тиімділігін недәуір арттыруға мүмкіндік
беріп отыр. Бүгінде әлемнің 200-ден астам елі электронды үкімет
қадыптастырып отыр. Қазақстан Республикасында электронды үкіметтің" пайда
болуы ашық құқықтық қоғамның, азаматтар мен мемлекеттік органдар арасындағы
екі жақты қатынасты талап ететін интерактивті қызметтер көрсетудің
тәжірибелік механизмі болып табылады [2,3].
Компьютер ақпаратты арнайы құрылған программалар арқылы ғана өңдей
алады. Жалпы оның орындайтын негізгі қызметі ақпаратты енгізу, өңдеу,
сыртқа шығару және сақтау.
Ақпаратты өңдеудің әмбебап құрылғысы ЭЕМ-дердің, программаны пайдаланып
жұмыс істейтін архитектурасы голланд ғалымы Дж.фон Нейманның еңбектерінде
1945 жылы жарық көрді. Компьютердің осы жұмыс істеу принципі фон Нейман
принциптері деп аталады. Қазіргі кезде де компьютерлер осы принциптер
негізінде жұмыс атқарады [4,5].
Фон Нейманның негізгі принциптері төмендегілерден тұрады:
• компьютер басқару құрылғысы, арифметикалық-логикалық құрылғы, жедел
жады және енгізу-шығару құрылғыларынан тұрады;
• ақпарат екілік жүйе бойынша кодталады және сөз деп аталатын
бірліктерге бөлінеді;
• сөздер кодтау жолымен емес, пайдалану жолымен бөлектенеді;
• алгоритм нұсқау деп аталатын басқару қызметші сөздердің тізбектерінен
тұрады. Алгоритм құрайтын нұсқаулар тізбегі программа деп аталады;
• программа мен деректер жедел жадыда сақталады;
• басқару құрылғысы мен арифметикалық-логикалық құрылғы бір құрылғыға
біріктіріледі, оны орталық процессор деп атайды. Орталық процессор
жедел жадыдан кезекпенен нұсқауларды оқып, сәйкес түрде бір мәнді етіп
орындайды.
IBM PC компьютерлерін IBM корпорациясы 1981 жылдан бастап жасап шығара
бастаған. IBM PC компьютерлерінің дамуына және кең таралуына ашық
архитектура принципі және кеңейту әдісі маңызды орын алады [6].
Ашық архитектура принципі (principle of open architecture) – деп
компьютерлерді тәуелсіз жасалған құрамдардан жинау және оларды жалғау
жолдарын ашық жариялауды айтады.
Кеңейту әдісі (upgrade) – деп компьютердің өзге құрылғыларына тиіспей,
ескірген компоненттерін жаңартуды айтады.
Қазіргі кезде осы бағытта компьютер өте үлкен қарқынмен дамуда.
Компьютерді және басқа да ақпараттық технологияларды пайдалану дағдыларын
меңгеру қазіргі өмірдің ажырамас бөлшегіне айналып отыр.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Дербес компьютер және оның архитектурасы
электрондық оқулығын жасау және оны пайдалану.
Зерттеу жұмысының өзектілігі: Қазіргі таңда қоғамның дамуы адамзатқа
қажетті ақпаратты жедел және нақты түрде бере алатын информациялық
үрдістердің дамуына байланысты болуда. Қоғамда болып жатқан дамудың өңделу,
жеткізілу, сақталу заңдарының негізін ұғыну және дұрыс болжамдау үшін
болашақ маманға компьютерлік сауаттылық, ақпаратты өңдеу аса қажет. Сонымен
қатар білікті маман өз міндетін жаңа талаптарға лайықты етіп орындау үшін
жаңа ақпараттық технологиялар арқылы өз жұмыстарын шеберлікпен жүргізе
білуі қажет. Сонда да бүгінгі таңда Қазақстанда қалыптасып отырған
ақпараттық кеңістік біртұтастығының жоқтығымен, ақпараттың біркелкі
таратылмауымен, халықтың Интернетке қол жеткізудегі, ақпаратық
технологияларды қолдану дағдыларын меңгерудегі теңсіздігімен, қазақ
тіліндегі электрондық басылымдардың аздығымен сипатталуда.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып,
Қазақстан Республикасында 2007 жылы елімізде ақпараттық теңсіздікті жоюға,
ақпараттық және инновациялық технологияларды кеңінен қолдануға, халықтың
мүмкіндіктерін күшейтуге және компьютерлік сауаттылығын арттыруға
бағытталған 2008-2010 жылдарға арналған Халықты компьютерлік сауаттылыққ
оқыту бағдарламасы қабылданды [7]. Осы бағдарлама бағыттарының бірі қазақ
тіліндегі электрондық басылымдардың, оқулықтардың, анықтамаларды көбейту,
тарату және дамыту болып отыр.
Дипломдық жұмыстың мақсаты HTML тілін пайдалынып, компьютердің
архитектурасын, негізгі және қосымша құрылғыларын сипаттайтын электрондық
оқулық дайындау. Бұл мақсатқа жету үшін HTML тілі тэгтері мен атрибуттары,
қазіргі кездегі электрондық оқулық жасауға мүмкіндік беретін программалар,
электрондық басылым жасауға қойылатын талаптар, IBM PC компьютерінің
негізгі және қосымша құрылғылары қарастырылады.
Зерттеу объектісі: Дербес компьютер және оның архитектурасы, негізгі
және қосымша құрылғылар, HTML тілі тэгтері мен атрибуттары, электрондық
оқулық құру технологиясы.
Ұсынылып отырған компиляцияланған Дербес компьютер және оның
архитектурасы электрондық оқулығы университеттің оқытушыларына және
студенттерiне арналған.
1 Дербес компьютер және оның архитектурасы
1.1 Есептеу техникасының қысқаша даму тарихы
Есептеу техникасы – деп ақпаратты автоматты түрде өңдеуге арналған
құрылғылардың жиынтығын айтады.
Есептеу техникасының тарихын XVII ғасырда пайда болған логарифмдік
сызғыштардан бастайық. XVII ғасырдың басында шотландиялық математик Джон
Непер логарифм түсінігін енгізді және өзінің логарифм кестесін жариялады.
Екі ғасыр бойы әр елдің ғалымдары логарифм функциясының негізінде жасалған
есептеу құралын жетілдірумен шұғылданды. Тек 1761 жылы ғана ағылшын Д.
Робертсон жүгіртпесі бар навиагациялық есептеулер жүргізуге арналған
логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасау идеясын 1660 жылдары Исаак
Ньютон ұсынған болатын.
Соңғы кезге дейін логарифм сызғыштары инженерлердің бірден-бір
есептеуіш құралы болып келді, бірақ электронды калькуляторлар оларды
қолданудан ығыстырды. 1642 жылы француз математигі Блез Паскаль он тоғыз
жасында дүние жүзінде бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі,
жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын
құрастырды. Паскальдың машинасында көп мәнді сандарды қосу мүмкін болды.
1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц Паскальдің идеясын дамытып,
өзінің механикалық есептеу машинасын – арифмометрді құрастырды. Дөңгелектің
орнына мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі қосу
мен алу есептеулерін жүргізумен қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті
квадрат түбірін табу амалдарын да орындайтын болды. Кейін арифмометр
бірнеше рет жетілдірілді. Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П.Л. Чебышев пен
В.Т. Однер көп еңбек етті. Арифмометр қазір әр оқушының қолында жүретін
калькулятордың негізін салды.
Арифмометр мен қарапайым калькулятор есептеу жұмыстарын механикаландыру
құралдарының қызметін атқарады, бұларда есептеуде адамның өзі әрекеттер
тізбегін анықтап басқарады.
Есептеуіш техникаларының қарқындап дамуы ХІХ ғасырдан басталды.
Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі қадам алдын ала жасалған бағдарлама
бойынша адамның қатысуынсыз есептеулер орындайтын құрылғылар жасау болды.
Мұндай алғашқы есептеуіш автоматтың авторы ағылшын ғалымы Чарлз Бэббидж
еді, сондықтан көптеген адамдар оны қазіргі компьютердің атасы деп атайды.
1833 жылы ол бағдарлама арқылы басқарылатын аналитикалық машина жобасын
жасады. Бұл машина қазіргі компьютерлерде бар барлық негізгі құраушылар:
бастапқы сандар мен аралық нәтижелерді сақтауға арналған жад, жадтан
алынған сандармен амалдар орындайтын арифметикалық құрылғы, берілген
бағдарлама бойынша есептеу барысын қадағалап отыратын басқару құрылғысы,
деректерді енгізу мен оларды басып шығару құрылғылары болады. Бэббидждің
идеясы өз уақытынан озық еді. Оның машинасы өте күрделі құрылғы
болғандықтан, ол кездегі техникалық мүмкіндік мұны жүзеге асыра алмады.
Басқару бағдарламасы перфокарта деп аталған қатырма қазаздардағы
тесіктердің көмегімен кодталды. Дүние жүзі бойынша алғашқы 1846 жылы
Бэббидж машинасына бағдарлама жазған Ада Лавлейс бірінші бағдарламалаушы
болып саналады.
XlХ ғасырдың соңында американдық Герман Холлерит есепші –перфорациялық
машина құрастырды. Перфокарталар бағдарламаны көрсету үшін емес, сандық
ақпараттарды сақтау үшін қолданылды.
Есепші – перфорациялық машиналар перфорациялауды, сұрыптауды, қосуды
және сандық кестелерді басылымғы шығаруды орындады. Ол 1880 жылы АҚШ-та
жүргізілген халық санағының құжаттарын өңдеуде пайдаланылды. Өз машинасының
көмегімен Холлерит көптеген адамдар жеті жыл бойы есептейтін есептеулерді
үш жылда орындап шықты.
Холлерит есепші - перфорациялық машиналарды жасап шығаратын фирманың
негізін қалады, кейін ол дүние жүзіне әйгілі компьютер шығаратын ІВМ
фирмасына айналды.
ХХ ғасырдың 30-жылдары релелік автоматика кеңінен дамыды. Электр
механикалық реле – екі қосылған және ажыратылған (өшірілген) позициялары
бар ауыстырып қосқыш. Оның бұл қасиеті ақпаратты кодтауда екілік кодты
пайдалануға мүмкіндік берді.
1944 жылы американ математигі Говард Айкен Гарвард университетінде
бағадарламамен басқарылатын, релелік және механикалық элементтерге
негізделген Марк-1 автоматты есептеуіш машинасын құрастырды.
ХХ ғасырдың 1-жартысында радиотехника қарқындап дамыды.
Радиоқабылдағыштар мен радио арқылы хабар беретін құралдардың негізгі
элементі – электронды - вакуумды шамдар (лампалар) болды. Электрондық
шамдар алғашқы электрондық есептеуіш машиналардың техникалық негізі болды.
Бірінші электрондық есептеуіш машина 1946 жылы АҚШ-тың Пенсильван
университетінде жасалды, оны ENIAC деп атады.
ENIAC-тың конструкторлары – Дж. Моучли мен Дж. Эккерт. Ол соншалықты
үлкен болғандықтан, оны әуелі орнынан қозғау мүмкін емес еді. ENIAC-тың
салмағы 30 т, және оның 18000 электрондық шамдары болды, ол бір секундта
5000 қосу, азайту амалдарын, 300 көбейту амалын орындай алды. Жұмыс кезінде
тез қызатын болғандықтан, ол арнайы суытуды талап етті. Релелік машиналарға
қарағанда, оның амалдар орындау жылдамдығы мың есе жоғары болды.
1946 жылы американ математигі Джон Фон Нейман өз мақаласында ЭЕМ-нің
жұмысы мен құрылымының принциптерін баяндады. ЭЕМ жұмысының басты принципі
– жадта сақталатын бағдарлама принципі, онда бағдармалар мен мәліметтер
машинаның жалпы жадына орналастырылады. Мақалада баяндалған идеялар Джон
фон Нейманның ЭЕМ архитектурасы деп аталды, бұл идея негізінде 1949 жылы
EDSAC машинасы құрастырылды.
Алғашқы ЭЕМ-дер тек бір данадан ғана болды. Дамыған елдерде ЭЕМ-ның
сериялық шығарылуы 1950 жылдардан басталды.
ХХ ғасырдың 40-шы жылдарында пайда болған алғашқы есептеу техникасы
электрондық есептеу машинасы (ЭЕМ) деп атала бастады. Қазіргі кезде осы
күнге дейін жасап шығарылған ЭЕМ-дер төрт буындық түрге бөлінеді.
Алғашқы буын ЭЕМ-дері электрондық шамдар негізінде жұмыс істейтін,
үлкен залдарда орналасқан, көлемді электрондық жабдықтар болатын. Алғашқы
ЭЕМ–дерге 1941 жылы Конрад Цузе құрастырған Z3 (Германия), 1945 жылы
Говард Эйкен жасаған ASCC Mark I (АҚШ), 1945 жылы Джон Мочли мен Преспер
Эккрет шығарған ENIAC (АҚШ), 1949 жылғы Морис Уилкистің EDSAC (АҚШ),
С.А.Лебедов басшылығында құрылған МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина,
СССР) есептеу машиналары жатады.
Екінші буын ЭЕМ-дерінде электрондық шамдардың орнын 1947 жылы Джон
Бардин мен Уолтер Браттейн (Bell Labs.) ойлап тапқан жартылай өткізгішті
транзисторлармен алмастырды. 1956 жылы транзисторлар негізінде бірінші ЭЕМ
Массачусет Технологиялық Институтында құрастырылды. ЭЕМ-дерде бұрынғы жұмыс
өнімділігі сақталғанымен, көлемі, массасы жүз есеге дейін төмендеді.
Сонымен қатар бұл ЭЕМ-дерде жоғарғы деңгейлі программалау тілдерінен
пайдаланып құрылған программалармен жұмыс істеу мүмкіндігі туды. Мұндай
күрделі, әрі сапалы өзгерістер нәтижесінде супер ЭЕМ (CDC, Сеймур Крэй,
1964) және мини ЭЕМ-дер (PDP-8, Digital Equipment Corp., 1965) жасап
шығарыла басталды. Екінші буын ЭЕМ-деріне System360 (IBM, 1964),
С.А.Лебедов басшылығында құрылған БЭСМ (Большая Электронная Счетная
Машина, 1959) үлкен есептеу машиналары жатады.
Үшінші буын ЭЕМ-дері 1958 жылы Джек Килби (Texas Instruments) және
Роберт Нойс (Fairchild Semiconductor) ойлап тапқан интегралдық схема (ИС,
чип) негізінде жұмыс істей бастады. Интегралдық схемада, яғни кремний
кристалында ондаған, жүздеген мың транзисторлар және олар арасындағы
қажетті байланыстар тұтас құрастырылады. Интегралдық схемалардан пайдалану
ЭЕМ-дердің көлемін кішірейтуге және оның жұмыс өнімділігін мыңдаған есе
жоғарылатуға себеп болды. 1968 жылы интегралдық схема негізінде бірінші ЭЕМ
Burroughs фирмасында құрастырылды. Үшінші буын ЭЕМ-деріне System370 (IBM,
1970), ЕС ЭВМ (Варшава келісімі мемлекеттері, 1973) сериялы есептеу
машиналары жатады.
Төртінші буын ЭЕМ-дері үлкен (біріктірілген) интегралдық схема (БИС)
негізінде жұмыс істей бастады. БИС-тер түрлі интегралдық схемаларды
орналастыруға мүмкіндік беретін кремний кристалынан құрылған көп қабатты
пластинка. Мұндай БИС-терде параллель жұмыс істейтін ондаған
микропроцессорлар тұтас құрастырылады. Төртінші буын ЭЕМ-деріне Эльбрус, ЕС-
1046 (СССР, 1980) есептеу машиналары жатады.
Компьютер дамуының негізгі этаптарын хроникалық түрде көрсетейік
(компьютерлік техникаға қатысты нақты жылдары көрсетілген):
1617 жылы Джон Непер жай есептеуге арналған алғашқы машина жасады.
1642 жылы Блез Паскаль сандардың қосындысын есептейтін машинаны сипаттады.
1822 жылы Чарльз Бэббидж есептеу машинасында сандар үстіндегі амалдарды
программа көмегінде дәл есептейтін, кейін аналитикалық машина деп
аталған механикалық құрылғыны ұсынды.
1906 жылы Л Ди Форест электрондық компьютерде пайдаланылатын вакуумдық
триодты шығарды.
1943 жылы ағылшын ғалымы Алан Тьюрингнің Сcolossus атты өңделген құпиялы
арнайы компьютері, соғыс кезінде неміс әскерлерінің шифрланған
сөздерін шифрден шығарып, жазып отырды.
1945 жылы Джон Фон Нейман First Draft of a Report on the EDVaC атты
мақаланы жарыққа шығарды, онда қазіргі программаланған компьютердің
архитектурасы сипатталған.
1946 жылы Джон Моучли және Преспер Эскерт ЭNIAC электрондық есептеуіш
машина жасады.
1947 жылы 23 желтоқсанда Джон Бардин, Уолтер Браттейнм, Уильям Шокли
жартылай өткізгішті транзистор ойлап тауып, техника саласында
айтарлықтай жетістікке жетті.
1949 жылы Кембридж университетінде Мори Великс EDSAC атты бірінші
практикалық программаланған компьютер жасалды.
1950 жылы Миннеаполис университетінің ұйымдасқан зерттеушілері бірінші
коммерциялық компьютер ЕRа 101-ді ұсынды.
1952 жылы В U.S Census Bureau UNIVAC 1 компьютері орнатылды.
1953 жылы ІВМ компаниясы 701 атты бірінші электрондық компьютер жасады.
1954 жылы Техаs Instruments фирмасында Гордон Тил жасаған, құны 2,5
долларлық жартылай өткізгішті транзисторлар сатуға шықты.
1955 жыл Bell laboratories компаниясы бірінші транзситорлық компьютер
ТRADIC -ті жарнамалады.
1956 жылы ІВМ 305 RAMAC моделімен шыққан компьютермен берілгендерді
магниттік лентада сақтау ғасыры басталды.
1958 жылы Техаs Instruments фирмасының қызметкері Джек Килби транзистор
және конденсаторда бірдей жартылай өткізгішті пластинадан тұратын
интегральды схеманы жасады.
1959 жылы ІВМ ірі компанияларға арналған 7000-транзисторлы мэйнфреймді
жасады.
1959 жылы Fairchild Camera Instrument Corp- интегральдық схемада орналасқан
кремний пластина жасалды.
1960 жылы желіде аналогтық сигнал түрінде цифрлық бейнеленіп, компьютерге
желі арқылы жіберілетін бірінші коммерциялық Data phone модемін
жасады.
1960 жылы DЕС компаниясы құны -120 мың долларлық бірінші мини – РDР-1
компьютерін жасады.
1961 жылы Datamation журналы, ІВМ фирмасының компьютерлік саудадағы өнімі
81,2 % құрады деп жарнамалады.
1964 жылы Сеймур Креем суперкомпьютер СDС 6600 жасап шығарды. Бұл компьютер
3 млн инструкцияны сипаттап, амалдарды ІВМ Stretch бәсекелесіне
қарағанда секундына үш есе көп орындады.
1964 жылы ІВМ System360 отбасылық компьютерін жариялады. Ол 40
перифериялық құрылғыдан және 6 сәйкес келген модификациядан тұрады.
1965 жылы Digital Equipment Corporation компаниясы РДР 8 мини компьютерінің
жобасын бірінші рет табысты жасап, жариялады.
1966 жылы Неwlett-Packard компаниясы HР-2115 бизнеске арналған компьютер
шығарды.
1970 жылы дүние жүзінде екі компьютер арасындағы байланысқан бірінші желі
ARPANET - Калифорния университетінде және Юта университетінде шықты.
1971 жылы Сан-Хоседегі ІВМ лабораториясында 8-дюймді дискета жасалды.
1971 жылы Еlectronic News журналында Intel 2004 микропроцессоры бірінші
рет жарнамаланды.
1971 Scientific American журналында бірінші рет бағасы 750 долларлық
Кеһваск -1 дербес компьютер шықты.
1972 Неwlett-Packard компаниясы НР -35 тұрақты жадты ұсынды.
1972 жыл Intel 8008 микропроцессоры шықты.
1972 жыл Стив Возняк көк –жәшік - жіңішке жиіліктегі генераторын
телефондық қоңырауларға орнатады.
1973 жыл Роберт Меткалф Internet желісіне қосылу әдісін Xerox фирмасында
Пало Альто орталығында зерттеді.
1973 жылы Мiral дербес компьютері Intel 8008 микропроцессор базасы
негізінде шықты.
1974 жылы Пало Альто зерттеу орталығында Xerox фирмасында сапалы енгізу
құрылғысы - тышқан қолданылған жұмыс станциясы ашылды.
1974 Селби компаниясы Селби-8Н бірінші коммерциялық компьютерін Intel
фирмасының 8008 микропроцессоры негізінде жасады.
1975 жылы бірінші пакетті коммутациялық, коммерциялық желі Telnet -APRAnet
-азаматтық аналогтық желі шықты.
1975 жылдың қаңтар айында Рорular Electronics журналында Intel 8008
микропроцессторы негізінде құрылған Altair 8800 компьютері бейнеленді.
1975 жылы Ли Фелзенштейн модульді визуальды бейнеленген (VDМ), дербес
компьютер үшін жалпы жадты, бірінші алфавитті-цифрлі дисплей істеп
шықты.
1976 жылы Стив Возняк бір платалы компьютер Аррlе 1 жасады.
1976 жылы бірінші коммерциялық векторлы процессор Сrаy 1 шықты.
1977 Tangy Radio Snack компаниясының TSR-80 компьютері шықты.
1977 жыл Аррlе ІІ компьютері шықты.
1977 жыл Сommodore компаниясының (Personal Electronic Transact) компьютері
шықты.
1978 жыл Digital Equipment Corporation компаниясы VAX 11780 компьютеріне
4,3 Гбайт виртуальды жадты жасады.
1979 жыл Моtorolla 68000 микропроцессоры шығарылды.
1980 жыл Seagate Tehnologies компаниясын бірінші қатқыл дискісін,
микрокомпьютерлер үшін арнап шығарды.
1980 жыл бірінші оптикалық 5,25-дюймді қатты диск жасалды.
1981 жылы Хегох дербес компьютер Star үшін графикалық қолданушының
интерфейсін ұсынды.
1981 жыл Адам Осборн Osborne I –бірінші болып құны -1795 долларлық
протативті компьютер шығарды.
1981 жыл ІВМ-нің бірінші дербес компьютері шықты.
1981 жыл Sony компаниясы 3,5 дюймдік дисковод шығарды.
1983 жыл Аррlе компаниясы бірінші графикалық қолданушы интерфейсін шығарды.
1983 жыл Соmpaq Computer Corp компаниясының бірінші клон компьютері ІВМ РС
шығарды.
1984 жыл жоғары жылдамдықта үш есе ескірген модельден ІВМ РС-АТ компьютері
шықты, бұл компьютер Intel 286 микропроцессор базасында 16-разрядты
шина ІSА негізінде жасалған. Компьютер қазіргі ДК –де арналып
жасалған.
1985 жыл Рһіlірs компаниясы бірінші музыкалық жинақтауыш – CD-ROM компакт
дискісін таратты.
1986 жыл Сompaq компаниясы Deskpro 386 Intel 386 процессор орнатылды.
1987 жыл ІВМ РS2 компьютер шықты, оған 3,5 дюймдік дисковод, VGА типіндегі
видеоадаптер орнатылды.
1988 жыл Аррlе компаниясының бірден бір негізін қалаушы Стив Джобс бұл
компаниядан кетіп, өзіне жеке компания NеХТ компаниясынының негізін
қалады.
1988 жыл Соmpaq Computer Corp компаниясы жергілікті жүйедегі жаңа
компьютердің архитектурасын ұсынды.
1989 жыл Intel компаниясы 1 млн транзисторды қамтитын 486 микропроцессорын
шығарды.
1990 Тим Бирнес Ли Женевадағы жоғары энергиялық физика лабораториясында
(СЕRN) гипертекстік тіл (НТМL) жасап шығарды, осының нәтижесінде дүние
жүзілік желі World Wide Web –WWW пайда болды.
1993 жылы Intel компаниясы бірінші отбасылық Р5 Pentium микропроцессорын
шығарды. Бұдан басқа Intel жүйелік логикалық микросхемасын жинап
шығарды.
1995 жыл Intel компаниясы Pentium Рго – бірінші отбасылық Р6
микропроцессорын сатуға шығарды..
1995 жылы Microsoft компаниясы бірінші 32–разрядты Windows-95 операциялық
жүйесін ұсынды.
1997 жылы Intel компаниясы Pentium ІІ процессорын Pentium Рго негізінде ММХ
инструкциясының қолдауымен шығарды.
1997 жылы АМD компаниясы К6 микропроцессорын ұсынды.
1998 жылы Intel компаниясы арзан нұсқалы Pentium II – Сеleron
микропроцессорын ұсынды.
1999 жыл Pentium II базасында құрылған SSE (Streaming SIMD Extensions)
инструкциясында құрылған Intel Pentium III шықты.
2000 жыл Microsoft компаниясы Windows Me (Millennium Edition), Windows
2000 операциялық жүйелерін шығарды.
2002 жыл Intel және AMD компаниялары 1 Гц жиіліктегі микропроцессор
шығарды.
2002 жыл Microsoft компаниясы Windows ХР (Proffesional, Home Edition)
операциялық жүйесін шығарды.
2007 жыл Microsoft компаниясы Windows Vista операциялық жүйесін шығарды.
2009 жыл Microsoft компаниясы Windows 7 операциялық жүйесін шығарды.
1.2 Дербес компьютердің классификациясы
Компьютер – сандық ақпаратты енгізуге, сақтауға, өңдеуге және
тасымалдауға арналған әмбебап электрондық техникалық құрылғы. Компьютер
(computer) сөзі есептегіш деген мағынаны білдіреді. Алғашқы шыққан
компьютерлер тек қана есептеу жұмыстарына арналған болатын. Қазіргі кезде
олар сандық есептеулермен қатар, басқа түрдегі ақпаратты да (мәтін, дыбыс,
графика, фото, аудио, видео, анимация т.с.с.) өңдейді.
Жаңа ақпараттық технологиялар – объекттің, нысанның немесе құбылыстың
күйі туралы жаңа ақпарат алу үшін деректерді жинау, өңдеу, жеткізу
тәсілдері мен құралдарының жиынтығын пайдаланатын үрдіс.
Ақпараттық технологиялар дегенде көбінесе қағаз жүзінде әр түрлі
ақпаратты жинау, өңдеу және жеткізу үрдістерін айтады. Бұларға бұқаралық
ақпарат құралдары, полиграфия, теледидар, радио, байланыс желілері т.с.с.
жатады. Жаңа ақпараттық технологиялар дегенде компьютер, оның есептеу
желілері мен телекомуникациядан пайдаланып ақпаратты өңдеу және тасымалдау
технологияларын айтады.
Жаңа ақпараттық технологиялардан пайдалану қоғамның көптеген қызмет
салалары жұмыстарын жылдам және тиімді жүргізуге мүмкіндік береді.
Өндірісті автоматтандыру мен жаңа ақпараттық технологиялармен басқарудан
қоғамды ақпараттандыру, ақпараттық қоғам құру мәселелері туындайды.
Жаңа ақпараттық технологиялар техникалық және программалық жабдықтама
болып жіктеледі (сурет 1).
Сурет 1 - Дербес компьютердің техникалық және
программалық жабдықтамасы
Техникалық жабдықтама (hardware, аппаратное обеспечение) – деп
ақпаратты сақтау, өңдеу немесе тарату үшін пайдаланылатын физикалық
құрылғылар кешенін айтады. Оның құрамына кез келген компьютерлік жүйенің
жұмыс істеуіне қажетті негізгі және сыртқы құрылғылары, телекоммуникациялық
байланыс құралдары кіреді. Компьютерлік жүйе құрамын оның конфигурациясы
деп атаймыз.
Техникалық жабдықтаманың үйлесімділігі бойынша дербес компьютерлер
негізінен екі платформаға бөлінеді:
• IBM–платформасы;
• Apple–платформасы.
Біз төменде IBM PC (International Business Machines Personal Computer
–IBM-нің дербес компьютері) платформасына жататын дербес компьютерлерді,
олардың техникалық және программалық жабдықтамаларын үйренеміз. Бірақта,
әлемде дербес компьютерлердің көптеген басқа түрлері бар.
Сурет 2 - IBM PC компьютері және қосымша құрылғылары
Біріншіден, IBM PC түріндегі компьютерлерді IBM корпорациясымен қатар
жүздеген басқа фирмалар жасап шығарады. Солардың ішінде Қазақстандық
фирмалар да бар. IBM–платформасы компьютерлерінің әлемдік компьютерлік
паркдегі үлесі 90% астам (сурет 3).
Сурет 3 - Дербес компьютерлердің әлемдік паркдегі үлесі
Екіншіден, осы түрдегі дербес компьютерлер әр түрлі конфигурациямен
жинақталып, әр түрлі программалармен жұмыс атқарады. Олар бір-бірінен
жылдамдығы, жедел және сыртқы жады көлемі, функционалдық мүмкіндіктері
бойынша ерекшеленеді. Сан алуан компьютерлерге арналған құрылғылардың,
программалардың ортақ қасиеті, олардың үйлесімділігі, бір компьютерден
екіншісіне тасымалдану қабілеттілігі.
Үшіншіден, қолданыстағы Apple Computer Inc. корпорациясының Macintosh
компьютерлері бәсекеде тұрақты. Бұл түрдегі компьютерлер IBM PC
компьютерлеріне үйлесімсіз болса да, Apple–платформасы компьютерлерінің
әлемдік компьютерлік паркдегі үлесі 10% жақын (Power Macintosh, Performa).
Бұлардан басқа кейбір жеке алған салаларда ғана қолданылатын компьютер
түрлері де бар. Бірақта олардың әлемдік компьютерлік паркдегі үлесі тіпті
аз.
Дербес компьютер микропроцессор негізінде жұмыс істейтін, көлемі шағын,
тек қана бір тұтынушыға арналған компьютер. ЭЕМ-дердің жұмысын басқарушы
және арифметикалық-логикалық құрылғыларды бірге қосып процессор деп, ал
дербес компьютердің процессорын микропроцессор деп атайды. 1970 жылы
Маршиан Эдвард Хофф (Intel Corp.) 4-разрядты Intel-4004 микропроцессорын
ойлап тапты. Бұл кезде ЭЕМ-дердің процессорлары 16-разрядты немесе 32-
разрядты болатын. Бірақта Intel корпорациясы 1973 жылы 8-разрядты Intel-
8008 микропроцессорын, ал 1974 жылы Intel-8080 микропроцессорын жасап
шығарды. Алғашқы дербес компьютерлерге осы микропроцессор негізінде Эд
Робертс құрастырылған Altair-8800 (MITS, 1975), Стив Возняк және Стив
Джобс жасап шығарған Apple-I (Apple, 1975) компьютерлері жатады. 1977
жылдан бастап Commodore, Apple-II, Atari компьютерлері шығарыла бастады.
1981 жылы олардың қатарына IBM корпорациясы компьютерлері қосылды.
Қазіргі кезде дербес компьютерлерді және оның құрылғыларын мыңдаған
корпорациялар, соның ішінде Compaq, IBM, Dell, Intel, AMD, Apple, Toshiba,
Fujitsu, Siemens, Hitachi, Hewlett-Packard, Epson, Canon, Phillips,
Samsung, LG, Daewoo т.б. істеп шығарады
Қазіргі кезде ЭЕМ-дер функционалдық мүмкіндіктеріне қарай шартты түрде
төмендегі топтарға бөлінеді:
• Макро ЭЕМ (mainframe, super computer);
• Мини ЭЕМ (workstation);
• Микро ЭЕМ (personal computer).
Макро ЭЕМ-дер өз кезегінде екіге бөлінеді:
• үлкен ЭЕМ;
• супер ЭЕМ.
Үлкен ЭЕМ-дерге (mainframe – универсал ЭЕМ) негізінен IBM корпорациясы
компьютерлері жатады. Олар жылдамдығының үлкендігі, сенімділігі, жоғары
дәрежеде енгізу-шығару мүмкіндігі бойынша ерекшеленеді. Бұл компьютерлерге
мыңдаған тұтынушылар терминалдар (тек қана монитор және клавиатура) немесе
дербес компьютерлер арқылы қосылады. Әдетте мұндай компьютерлерде брэнд-
корпорациялар, банктер жұмыс атқарады. Үлкен ЭЕМ-дер миллиондаған доллар
тұрса да, оларға болған сұраныс тұрақты. Оларда орталық және шет аймақтық
деп аталатын бірнеше процессорлар орналасқан. Процессорлар компьютерге
енгізілген ақпаратты параллель өңдейді, яғни операциялық жүйе виртуал уақыт
және мультипроцессорлық режимдерде жұмыс атқарады.
Супер ЭЕМ-дер (super computer – жоғары сапалы компьютер) үлкен көлемді
есептеу жұмыстарына арналған. Мысалы, сапалы тәрізде ауа-райын есептеу,
цунами геоатласын бақылау, спутниктердің траекториясын есептеу т.с.с.
Мұндай компьютерлер ондаған миллион доллар тұрсада, атқаратын қызметтері
қаражатты ақтайды. Бұл топқа Cray Research, Hitachi корпорациялары
компьютерлері жатады.
Мини ЭЕМ-дер (mini computer, workstation – ықшам компьютер,
автоматтандырылған жұмыс орны) мэйнфрэйм мен дербес компьютерлер арасындағы
аралық орында. Бұл топ компьютерлерінің ақпаратты сақтау және шығару
құрылғыларына жоғары талаптар қойылады. Бұл топқа DEC (Digital Equipment
Corp.), Sun, IBM, Hewlett-Packard корпорациялары компьютерлері жатады.
Микро ЭЕМ-дер (personal computer – дербес компьютер) техникалық
жабдықтаманың үйлесімділігі бойынша екі топқа бөлінеді:
• IBM–платформасы;
• Apple–платформасы.
Дербес компьютерлер функционалдық мүмкіндіктеріне қарай шартты түрде
келесі топтарға жіктеледі:
• тұтынушының дербес компьютері (consumer PC);
• офистік дербес компьютер (оffice PC);
• ойын дербес компьютері (еntertainment PC).
Дербес компьютерлер өлшемі бойынша төмендегі топтарға бөлінеді:
• столдық (desktop);
• ықшам (notebook);
• қалталық (palmtop).
1.3 Дербес компьютердің негізгі құрылғылары
Дербес компьютер төмендегі негізгі үш құрылғыдан тұрайды:
• жүйелі қорап;
• монитор;
• пернетақта (клавиатура).
Жүйелі қорап компьютердің негізгі компоненттерін қамтиды:
• жүйелік (аналық тақша);
• процессор;
• жедел жады;
• тұрғылықты диск;
• иілгіш дисктермен жұмыс істеуге арналған диск жетегі;
• CD және DVD диск жетектері;
• бейнесызбалық бейімдеуіш;
• дыбыстауыш (дыбыстықбейімдеуіш);
• желілік тақша;
• енгізу-шығару порттары (ажыратқыштар);
• қоректендіру блогы.
Әдетте компьютер сипаттамасының басында, орталық процессордың (central
processing unit, CPU) типі мен жиілігі, оперативті жады (random access
memory, RAM) сипаттамасы беріледі. Компьютердің бұл құрамдас бөліктері - ең
бастылары, өйткені бұлар компьютер жұмысының жылдамдығын анықтайды.
Компьютерге әлемдегі ең үлкен тұрғылықты дискіні, ең күшті бейнелік
бейімдеуіш пен керемет дыбыстық жүйені орнатуға болады, бірақ процессор
баяу, жады мардымсыз болса, осы байлықтың барлығы түкке де жарамай қалады.
Жүйелік қорапта әдетте бірнеше параллель және тізбектелген порттар
болады. Олар mouse манипуляторы, модем, принтер және т.б. енгізушығару
құрылғыларын жалғауға қолданылады. Сонымен қатар қорапқа мониторды
жалғайтын видеоадаптер де кіреді.
Жүйелік қорап корпустары өлшемдері және максималды өлшем бағыттары
бойынша ажыратылады (сурет 4).
Жүйелік қораптың артқы жағында белгілі бір анықталған мәндері бар
разъемдар тізбегі орналасқан (сурет 5). Ең үлкен өлшемді қара түсті (3
контактілі) екі разъем жүйе шнурын және қуат көзі шнурын жалғауға арналған.
Қалған разъемдар белгілі құрылғыларға (дыбыс картасы, модем, видеокарта)
немесе компьютер порттарына (LPT, COM, USB, PS2) немесе клавиатураны
жалғауға арналған. Әр разъем штырь санына немесе конструкциялық
ерекшеліктерімен ажыратылады.
Сурет 4 – MidiTower ATX жүйелік қораптары
Жүйелік қораптардың (Desktop - корпус) түрлері өте көп, бірақ негізгі
тек 2 түрі бар: MiniTower (төмен немесе кіші корпус), MidiTower (үлкен
корпус). Олар тек өлшемдері мен түстері арқылы ғана емес, сонымен бірге
қолданатын қуат қораптарымен де ажыратылады: АТ немесе АТХ.
Сурет 5 – MidiTower ATX (артынан көрініс) корпусы
Компьютерде жұмыс істеу кезінде барлық мәлімет аналық немесе жүйелік
тақша арқылы өңделеді. Аналық тақша - бұл компьютердің барлық құрамдас
бөліктері қосылатын күрделі көп қабатты мөрлік тақша. Аналық тақша мыс
өткізгіш жолшықтар желісімін қапталған, олардың бойымен мәліметтер тақшада
құрастырылған микро-схемалар мен компьютердің басқа құрылғылары қосылатын
слоттарға жеткізіледі. Әрбір құрылғы белгілі бір слотқа қосыла алады (сурет
6).
Сурет 6 – Аналық тақша
Аналық плата — бұл белгілі бір құрылғыларды орнатуға арналған үлкен
разъемдар коллекциясы. Тек бірнеше негізгі типтерін атап өтейік.
Процессорды орнату ұяшығы. Pentium және Pentium MMX, сонымен қатар
AMD Кб және Cyrix M2 процессорларын орнатуға арналған аналық платаларда,
ұяшық — шаршы формалы, рамка бойымен процессорды орнатуға арналған
тесіктері бар. Разъемның мұндай типі Socket 7 деп аталады. Pentium II -
Pentium IV (Slot 370, Slot A, Slot 487) процессорларына, сонымен қатар AMD
фирмасының К7 атты прцессорларына арналған платаларда шаршы ұяшық емес
ұзын разъем— слот (Slot 1 типі) орналасқан. Көптеген үйге арналған
компьютер аналық платаларында сокет немесе слот тек бір экземплярда болады
(бірақ екі процессорлы жүйелер құруға арналған платалар да қолданылады).
Қуат қосу слоттары: AT және ATX деген екі түрі бар. Барлығы аналық
плата класына байланысты. Өлшемдері бірдей, бірақ конструктолы
ерекшеліктері бар. Қазір негізінен аналық платаларда АТХ қолданылады.
PCI стандартты разъем-слоттар. 32 разрядты құрылғыларды қосуға арналған
слоттар. Олар төртеу. PCI разъемдары — әдетте платадағы ең қысқасы, ақ
түсті, теңсіз екі бөлікке бөлінген. PCI слотқа жалғана алатын құрылғылар:
видеокарта, PCI типті дыбыс карталары, ішкі модемдер, контроллера (SCSI)
платалары, USB құрамдастарын қосу платалары, тораптық карталар.
AGP разъемдары. AGP форматтағы видеокарталарды орнатуға арналған,
өткізгіштігі өте жоғары арнайы слоттар. Соңғы уақытқа дейін AGP стандарты
видеокарталарға өте қатты жұмыс істеуге мүмкіндік береді және тек өзінің
оперативті жадын ғана емес, сонымен бірге компьютердің де оперативті жадын
да қолдануға мүмкіндік беретін еді. Бірақ осы разъеммен жабдықталған
Socket 7 ескі форматты платалар келді.
ISA типті разъем-слоттар. 16 разрядты құрылғыларға арналған слот.
Өткізгіштік жағынан PCI слоттарынан баяу ISA слоттары 386 типті
компьютерлер кезеңінен қалған. Бірақ дәл осы слоттар, PCI слоттары емес,
көп сұранысқа ие.дәл осыларға әлі күнге шейін көптеген қосымша карталар
жалғанады: дыбыс платалары, ішкі модемдер, тораптық карталар, сканерлердің
арнайы платалары және сол сияқты. Олар Socet 7-де 2-ден 4-ке дейін және 1-
ден 2-ге дейін Slot 1-де болады. Сыртқы көрінісі бойынша ISA слотары PCI
слоттарына келеді, бірақ олар бір жарым еседей ұзын және түсі ақ емес,
қара. Бүгінде ISA слоттарына келетін құрылғылар шығарылмайды.
Оперативті жадын орнату слоттары платаларды орнату слоттарынан
айырмашылығы – алғашқысында арнайы құлттанатын тетігі бар. Pentium MMX
платаларында екі түрлі жадыны орнату қарастырылған — ескі форматты SIMM (72
контакт) және DIMM (168 контакт) типті жылдам жады. DIMM типті слоттар SIMM
слоттарынан біраз қысқа болып келеді. Бұл типті слоттардың саны 2-ден 4-ке
дейін болады. 20 ғасыр аяғында SIMM жадылар толығымен өндірістен алынған,
сөйтіп жылдам әрі арзан DIMM жадыларына өтуге мүмкіндік берген. Pentium IV
типті компьютерлер жаңа RIMM разъемдарын қолдануда.
Порттар контроллерлері. Порт деп компьютердің артқы қабырғасындағы
разъемдарды айтамыз. Оған принтер сыртқы құрылғылар жалғанады: сиымдылығы
үлкен мобильді дисковод (ол үшін параллельді порт немесе LPT порт
қарастырылған), сонымен қатар сыртқы модем, mouse типті монипулятор (9
және 25 разъемды СОМ1 және COM2 тізбекті порттар). Параллельді порт (LPT)
тек біреу ғана, ал СОМ порттар саны 2 мен 4 аралығында. АТХ стандартына сай
Pentium II және жоғары платаларда клавиатура мен mouse-ты жалғауға арнайы
дөңгелек PS2 порттары бар. USB тізбекті порты көптеген сыртқы құрылғыларды
тізбектей жалғайды, яғни бірінші құрылғы компьютерге жалғанады да, ал
екіншісі біріншісіне жалғанады және сол сияқты. USB форматты құрылғылар
күннен күнге көбеюде: модемдер, принтерлер, сканерлер, mouse
монипуляторлары және т.б.
IDE интерфейсі, немесе ATA (AT Attachment – AT-ға жалғанады) - PC AT-ға
арналған қарапайым және арзан интерфейс.Жинағышты басқарудың барлық
функцияларын кірістірілген контроллер қамтамасыз етеді, ал 40 проводты
байланыстыру кабелі AT-Bus (ISA) 16 разрядты магистралінің жеңілдетілген
сегменті болып табылады. IDE қарапайым адаптері тек адрестік дешифраторды
ұстайды – қалған барлық сигналдар ISA разъемына жіберіледі. IDE
адаптерлерінде әдетте өзіндік BIOS болмайды – IDE-ні қамтамасыз ететін
барлық функциялар жүйелік PC AT BIOS-на кірістірілген. Бірақ интеллектуалды
немесе кэштейтін контроллерлердің жүйелік BIOS орнына өзінің BIOS-ы болуы
мүмкін. IDE құрылғысының негізгі жұмыс режимі - орталық процессордың
басқаруымен орындалатын бағдарламалық алмасу (PIO), бірақ қазіргі барлық
EIDE винчестерлері DMA режиміндегі алмасуды қолдайды, ал көптеген
контроллерлер Bus Mastering режимін қолдайды.
IDE-интеpфейсінің модификациялары: бүгінгі таңда олар төртеу:
• қарапайым IDE, немесе ATA; EIDE (Enhanced IDE - кеңейтілген IDE),
немесе ATA-2 (Seagate вариантындағы Fast ATA); ATA-3 және Ultra ATA.
• ATA-2-ге қосымша сигналдар (IORDY, CSEL және с.с.), PIO 3-4 және DMA
режимдері, қозғалтқышты тоқтату командалары енгізілген. Сонымен
қатар Identify командасы бойынша шақырылатын ақпараттық қорап
форматы кеңейтілген.
• ATA-3 жұмысының жылдам режимдердегі сенімділігі жоғарылатылған (PIO
4 және DMA 2), S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis And Report
Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчета)
технологиясы енгізілген, ол құрылғыларға өз ақаулары туралы хабар
береді.
• Ultra ATA стандарты (ATA-33 және Ultra DMA-33 деп те аталады) Intel
және Quantim фирмаларымен ұсынылған. Онда мәліметті беру жылдамдығы
жоғарылатылған (33 Мбс-қа дейін), сонымен қатар берілетін
мәліметтерді басқару мүмкіндігі енгізілген (CRC әдісі).
Барлық төрт түрінің де физикалық құрылымдары бірдей – 40-контактілі
разъем, бірақ әртүрлі жұмыс режимдерін және командалар жиыны мен шинадағы
алмасу жылдамдықтарын қолдайды. Барлық интерфейстер төменнен жоғары сай
келеді (мысалы, ATA-2 винчестері ATA контроллерімен жұмыс істей алады,
бірақ ATA-2 контроллерінің барлық режимдері ATA винчестеріне сай келе
бермейді).
Процессор немесе микропроцессор компьютердегі орталық мәліметтер өңдеу
құрылғысы болып табылады. Процессор микросхема ретінде ұсынылған және
оперативті жадымен қатар аналық тақшада орналасады. Процессорлар
бағдарламалар жұмысына қажетті есептеулерді орындайды. Процессор неғұрлым
шапшаң болса, компьютердің жұмыс істеу жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
Процессордың жылдамдығы мегагерцпен (МГц) немесе гигагерцпен (ГГц)
өлшенетін оның ырғақтық жиілігімен анықталады Процессордың үстіне радиатор,
радиаторға процессорды салқындатуға арналған желдеткіш (кулер) орнатылады.
Intel Pentium орталық процессоры барлық платформалар тарихындағы ең
революциялық процессор (сурет 7). Параллель жұмыс атқаратын екі тәуелсіз
конвейерлері бар ең алғашқы "суперскалярлы" CPU. L1-кэш әрқайсысында 8 KB
болып алғаш рет екіге бөлінген, код пен берілгендерге жеке-жеке.
Берілгендер кәші жетілдірілген схема (write back) бойынша жұмыс істеді. Ол
процессордың жұмысына жақсы әсер етті. Сонымен бірге 1 МВ-қа шейін көлемі
бар L2-кэші де қолданылды.
Сурет 7 - Intel Pentium орталық процессоры
Бірақ енгізілген ең айрықша жаңалық – толығымен жаңартылған жылжымалы
нүкте (FPU) есептеу блогы. Бұған дейін х86 платформасында мұндай қуатты FPU
болмаған, тек көптеген жылдардан кейін Intel Pentium шыққан соң ғана
бәсекелестер өнімділіктің осындай деңгейіне жете алды. Сонымен бірге Intel
Pentium-да алғаш рет "қазіргі x86 CPU альфа мен омегасы" – кірістірілген
тармақталу кестесі жүзеге асырылған.
Бірақта Intel корпорациясы Pentium шығысынан екі жылдан соң тағы
жаңалық шығарды - Pentium Pro (сурет 8). Жаңа процессорлық шина, үш
тәуелсіз конвейер, 32-биттік кодқа оптимизацияланған, 256 KB-тан 1 MB-қа
дейін L2-кэш, процессорға кірістірілген, сонымен қатар ядро жиілігінде
жұмыс істейді, жетілдірілген тармақты болжау механизмі – енгізілген
жаңалықтарымен бұл процессор Intel Pentium рекордына дейін жетерлік еді.
Сурет 8 - Intel Pentium Pro орталық процессоры
Pentium Pro-ның негізгі жетістігі жылдамдығы емес, бағасы туралы
айтпасақ та болады. Бұл ең бірінші x86-процессоры еді, бірақ іс жүзінде
олай емес. CPU-ға келетін х86-ассемблер машиналық кодтары іште RISC-
тәріздес микрокодтарға декодталатын, сөйтіп осыны процессор ядросы
орындайтын. Бұл жағынан Pentium Pro жетістігін ескермеу қиын. x86
платформасының кейінгі дамулары Intel жолын дәлелдеді: қазіргі барлық
өнімділігі үлкен х86-процессорлары осы ішкі архитектураны қолдануда –
кірісте CISC-командалары және RISC-тәріздес микрокод ішкі деңгейде.
Intel Pentium MMX процессоры Intel Pentium процессорының дамуы еді.
Ядро модификацияланған – мультимедиялық берілгендермен (MMX - MultiMedia
eXtensions) жұмыс істеуге бағытталған жаңа нұсқаулар қосылған және бірінші
деңгей кэш көлемі 16-дан 32 КВ-қа көбейген. Дәл осы өзгерту CPU-дың
өнімділігіне айтарлықтай әсер етті. Бірақ Pentium MMX процессорының минус
жағы да болды – ол кірісшығыс тізбегі және ядро үшін қуаттың түрлі
кернеулігін қажет етті, сондықтан ескі Socket 7 платаларына орнатыла
алмайтын еді (сурет 9).
Сурет 9 - Intel Pentium MMX орталық процессоры
Pentium IIIII – P66x86 семействосынан, алғашқылары 1997 жылы мамырда
шықты. Бұл процессорлар нарықтың түрлі сегменттеріне арналған: Pentium II
(Klamath, Deschutes, Katmai) – орта деңгейдегі ПК-дің көпшілік нарығы үшін,
Celeron (Covington, Mendocino, Dixon және т.б.) – қымбат емес компьютерлер
үшін, Xeon (Xeon, Tanner, Cascades және т.б.) – қуатты серверлер мен жұмыс
станциялары үшін. Slot 1, Slot 2, Socket 370-ке арналған түрлері бар,
сонымен қатар мобильді компьютерлерге де варианттары бар.
Coppermine – Pentium III және Celeron процессорлар ядросының түрі.
Технология – 0,18 мкм. L2 кэш жадысы Pentium III үшін 256 Кбайт және 128
Кбайт – Celeron үшін. Жиілігі –533 МГц-тан жоғары. Pentium III
процессорының FSB100 МГц версиясымен қатар FSB133 МГц варианты да шыққан.
Slot 1 разъемына арналған процессорлар уақыт өте Socket 370 разъемына
арналған FC-PGA 370 конструкциясымен ысырылып тасталды. Шина жиілігі
Celeron процессорлары үшін 66 МГц, Celeron 800 моделінен бастап – 100 МГц.
Ядро кернеуі – 1,5-1,7 В.
Coppermine T – Pentium III және Celeron процессорлар ядросының түрі.
Coppermine архитектурасынан Tualatin ядро архитектурасы арасындағы өтпелі
қадам болып табылады. 0,18 мкм технологиясы бойынша жасалған. Tualatin
ядросы бар процессорлар жұмыс істейтін чипсеттерге бағытталған.
Pentium 4 – Coppermine процессорларынан кейінгі қарапайым ДК-ге
арналған жаңа IA-32 Intel процессорлары. Дәстүрлі GTL+ және AGTL+ орнына
берілгендерді 400 МГц жиілікпен және адрестерді 200 МГц жиілікпен өткізетін
Quad Pumped 100 МГц жаңа жүйелік шинасы қолданылады. L1 кэш-жадысы – 8
Кбайт, L2 – 256 Кб. Архитектураға тактілік жиілігін және өнімділігін
көтеретін жаңа жетілдірулер енгізілген. SSE2 жаңа нұсқаулар жиыны
енгізілген. Willamette ядро негізіндегі тактілік жиілігі 1,4-1,5 ГГц
алғашқы модельдері 20 қазанда 2000 жылы шыққан. Разъем – Socket 423. соңғы
модель 2 ГГц жиілікке негізделген, одан соң Willamette ядросы Northwood
ядросына ауыстырылады.
Компьютердің оперативті жадысы, немесе Random Access Memory
мәліметтерді қысқа мерзімге сақтау үшін қызмет етеді. Кез келген
бағдарламаның, амалдық жүйенің де, жұмыс істеуі үшін іске қосу кезінде
бағдарламаның бір бөлігін қотаруға оперативті жадының біршама көлемі талап
етіледі.
Бұл тұрғылықты дискіге қатынамастан бағдарламаның маңызды мәліметтеріне
қол жеткізу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Компьютерде бір мезгілде неғұрлым
көп бағдарлама жұмыс істесе, солғұрлым үлкен оперативті жады талап етіледі.
Бағдарламаның жұмысы аяқталған кезде немесе компьютерді өшіргенде
оперативті жадыда сақталған мәліметтер жойылып кетеі.
Оперативті жадының көлемі мегабайтпен (Мб) өлшенеді. Қазіргі заманғы
қосымша бағдарламалардың көпшілігі жұмыс істеу үшін 64 Мб оперативті жады
көлемі қажет және іске қосылған бағдарламаның әрбірі жады талап етеді.
Пәрменді пайдаланылатын бейнелік және дыбыстық үлкен бағдарламалар (мысалы,
компьютерлік ойындар) одан да көбірек жады көлемін қажет етеді. Қазір
компьютерлерге ең аз дегенде 256 Мб оперативті жады орнатылады.
Егер компьютерде орнатылған жадыдан үлкен жадыны талап ететін
бағдарламаны іске қосатын болсақ, онда оның жұмыс істеу жылдамдығы бірден
құлдырайды, тіптен компьютер мүлдем тұрып қалады. Өнімділік тұрғысынан,
компьютерде неғұрлым үлкен жады орнатылса, солғұрлым жақсы.
Оперативті жады ішкі жады болып саналады да, сыртқы жадыға мысал бола
алатын тұрғылықты диск немесе ықшам дисктен ерекшеленеді. Тіпті компьютер
өшірілгеннен кейін де ақпарат сыртқы жадыда сақталады.
Кешегі күнге дейін компьютер индустриясының (басқа бағыттарына
қарағанда) бұл облысы дамымай тұрды. Міне бірнеше жыл бұрын RAM (Random
Access ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қазақстан Республикасының бәсекеге қабілетті ел ретінде даму
стратегиясы ҚР Президенті Н.Назарбаевтың Қазақстан халқына жолдауында атап
өтілгендей, қоғамымыздың басым міндеттерінің бірінің жүзеге асырылуы –
халықтың компьютерлік сауаттылығын қалыптастырумен байланысты.
Қоғамның ақпараттануы – мемлекеттік саясаттың негізгі элементтерінің
біріне айналып отыр. Қоғамды ақпараттандыру – физикалық және заңды
тұлғалардың ақпаратқа деген қажеттілігін қанағаттандыру мақсатында
ақпараттық технологияларды пайдалану негізінде ақпараттық қорларды,
ақпараттық жүйелерді қалыптастыру мен дамытуға бағытталған ұйымдастырушылық
әлеуметтік-экономикалық және ғылыми-технологиялық процесс [1].
Ақпараттық қоғам – басым көпшілігі ақпараттық өндіріспен, яғни
ақпаратты әсіресе оның жоғарғы формасы білімді сақтау, өңдеу және
тасымалдау істерімен айналысатын қоғам. Ақпараттандыру қоғамды өндірістік
кезеңнен ақпараттық кезеңге өткізеді. Ақпараттық рынок пайдаланушыларға
барлық ақпараттық өнім мен қызметтерді ұсынады.
Ақпараттық қоғам құрудың негізгі мәселелері төмендегідей:
• ақпараттық кризис проблемасын шешу;
• ақпараттық ресурстарды басқа саяси, табиғи, өндірістік және
әлеуметтік ресурстардан жоғары қою;
• қоғамның негізгі даму стратегиясы ретінде ақпараттық экономика
формасын алу;
• өндірістік экономикада жоғары технологияларды қолдану және дамыту;
• қоғамның негізгі даму тактикасы ретінде есептеу техникасы мен
ақпараттық технологиялар көмегінде білімді жинау, сақтау, өңдеу
және пайдалану мәселелерін ұйымдастыру;
• ақпараттық технологиялардың жахандану қасиетінен пайдалану.
Қоғамның ақпараттануы бүкіл дүние жүзінде шексіз ақпараттық кеңістік
қалыптастыра отырып, өндірісті, білім беруді және адамдардың тұрмыс-
тіршілігін түбегейлі өзгертуде. Ақпараттық-коммуникациялық технологиялар
және ғаламдық Интернет желісінің дамуы еліміздің халық шаруашылығының
барлық салаларындағы қызметтің тиімділігін недәуір арттыруға мүмкіндік
беріп отыр. Бүгінде әлемнің 200-ден астам елі электронды үкімет
қадыптастырып отыр. Қазақстан Республикасында электронды үкіметтің" пайда
болуы ашық құқықтық қоғамның, азаматтар мен мемлекеттік органдар арасындағы
екі жақты қатынасты талап ететін интерактивті қызметтер көрсетудің
тәжірибелік механизмі болып табылады [2,3].
Компьютер ақпаратты арнайы құрылған программалар арқылы ғана өңдей
алады. Жалпы оның орындайтын негізгі қызметі ақпаратты енгізу, өңдеу,
сыртқа шығару және сақтау.
Ақпаратты өңдеудің әмбебап құрылғысы ЭЕМ-дердің, программаны пайдаланып
жұмыс істейтін архитектурасы голланд ғалымы Дж.фон Нейманның еңбектерінде
1945 жылы жарық көрді. Компьютердің осы жұмыс істеу принципі фон Нейман
принциптері деп аталады. Қазіргі кезде де компьютерлер осы принциптер
негізінде жұмыс атқарады [4,5].
Фон Нейманның негізгі принциптері төмендегілерден тұрады:
• компьютер басқару құрылғысы, арифметикалық-логикалық құрылғы, жедел
жады және енгізу-шығару құрылғыларынан тұрады;
• ақпарат екілік жүйе бойынша кодталады және сөз деп аталатын
бірліктерге бөлінеді;
• сөздер кодтау жолымен емес, пайдалану жолымен бөлектенеді;
• алгоритм нұсқау деп аталатын басқару қызметші сөздердің тізбектерінен
тұрады. Алгоритм құрайтын нұсқаулар тізбегі программа деп аталады;
• программа мен деректер жедел жадыда сақталады;
• басқару құрылғысы мен арифметикалық-логикалық құрылғы бір құрылғыға
біріктіріледі, оны орталық процессор деп атайды. Орталық процессор
жедел жадыдан кезекпенен нұсқауларды оқып, сәйкес түрде бір мәнді етіп
орындайды.
IBM PC компьютерлерін IBM корпорациясы 1981 жылдан бастап жасап шығара
бастаған. IBM PC компьютерлерінің дамуына және кең таралуына ашық
архитектура принципі және кеңейту әдісі маңызды орын алады [6].
Ашық архитектура принципі (principle of open architecture) – деп
компьютерлерді тәуелсіз жасалған құрамдардан жинау және оларды жалғау
жолдарын ашық жариялауды айтады.
Кеңейту әдісі (upgrade) – деп компьютердің өзге құрылғыларына тиіспей,
ескірген компоненттерін жаңартуды айтады.
Қазіргі кезде осы бағытта компьютер өте үлкен қарқынмен дамуда.
Компьютерді және басқа да ақпараттық технологияларды пайдалану дағдыларын
меңгеру қазіргі өмірдің ажырамас бөлшегіне айналып отыр.
Дипломдық жұмыстың тақырыбы: Дербес компьютер және оның архитектурасы
электрондық оқулығын жасау және оны пайдалану.
Зерттеу жұмысының өзектілігі: Қазіргі таңда қоғамның дамуы адамзатқа
қажетті ақпаратты жедел және нақты түрде бере алатын информациялық
үрдістердің дамуына байланысты болуда. Қоғамда болып жатқан дамудың өңделу,
жеткізілу, сақталу заңдарының негізін ұғыну және дұрыс болжамдау үшін
болашақ маманға компьютерлік сауаттылық, ақпаратты өңдеу аса қажет. Сонымен
қатар білікті маман өз міндетін жаңа талаптарға лайықты етіп орындау үшін
жаңа ақпараттық технологиялар арқылы өз жұмыстарын шеберлікпен жүргізе
білуі қажет. Сонда да бүгінгі таңда Қазақстанда қалыптасып отырған
ақпараттық кеңістік біртұтастығының жоқтығымен, ақпараттың біркелкі
таратылмауымен, халықтың Интернетке қол жеткізудегі, ақпаратық
технологияларды қолдану дағдыларын меңгерудегі теңсіздігімен, қазақ
тіліндегі электрондық басылымдардың аздығымен сипатталуда.
Зерттеу жұмысының мақсаты: Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып,
Қазақстан Республикасында 2007 жылы елімізде ақпараттық теңсіздікті жоюға,
ақпараттық және инновациялық технологияларды кеңінен қолдануға, халықтың
мүмкіндіктерін күшейтуге және компьютерлік сауаттылығын арттыруға
бағытталған 2008-2010 жылдарға арналған Халықты компьютерлік сауаттылыққ
оқыту бағдарламасы қабылданды [7]. Осы бағдарлама бағыттарының бірі қазақ
тіліндегі электрондық басылымдардың, оқулықтардың, анықтамаларды көбейту,
тарату және дамыту болып отыр.
Дипломдық жұмыстың мақсаты HTML тілін пайдалынып, компьютердің
архитектурасын, негізгі және қосымша құрылғыларын сипаттайтын электрондық
оқулық дайындау. Бұл мақсатқа жету үшін HTML тілі тэгтері мен атрибуттары,
қазіргі кездегі электрондық оқулық жасауға мүмкіндік беретін программалар,
электрондық басылым жасауға қойылатын талаптар, IBM PC компьютерінің
негізгі және қосымша құрылғылары қарастырылады.
Зерттеу объектісі: Дербес компьютер және оның архитектурасы, негізгі
және қосымша құрылғылар, HTML тілі тэгтері мен атрибуттары, электрондық
оқулық құру технологиясы.
Ұсынылып отырған компиляцияланған Дербес компьютер және оның
архитектурасы электрондық оқулығы университеттің оқытушыларына және
студенттерiне арналған.
1 Дербес компьютер және оның архитектурасы
1.1 Есептеу техникасының қысқаша даму тарихы
Есептеу техникасы – деп ақпаратты автоматты түрде өңдеуге арналған
құрылғылардың жиынтығын айтады.
Есептеу техникасының тарихын XVII ғасырда пайда болған логарифмдік
сызғыштардан бастайық. XVII ғасырдың басында шотландиялық математик Джон
Непер логарифм түсінігін енгізді және өзінің логарифм кестесін жариялады.
Екі ғасыр бойы әр елдің ғалымдары логарифм функциясының негізінде жасалған
есептеу құралын жетілдірумен шұғылданды. Тек 1761 жылы ғана ағылшын Д.
Робертсон жүгіртпесі бар навиагациялық есептеулер жүргізуге арналған
логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасау идеясын 1660 жылдары Исаак
Ньютон ұсынған болатын.
Соңғы кезге дейін логарифм сызғыштары инженерлердің бірден-бір
есептеуіш құралы болып келді, бірақ электронды калькуляторлар оларды
қолданудан ығыстырды. 1642 жылы француз математигі Блез Паскаль он тоғыз
жасында дүние жүзінде бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі,
жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын
құрастырды. Паскальдың машинасында көп мәнді сандарды қосу мүмкін болды.
1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц Паскальдің идеясын дамытып,
өзінің механикалық есептеу машинасын – арифмометрді құрастырды. Дөңгелектің
орнына мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі қосу
мен алу есептеулерін жүргізумен қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті
квадрат түбірін табу амалдарын да орындайтын болды. Кейін арифмометр
бірнеше рет жетілдірілді. Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П.Л. Чебышев пен
В.Т. Однер көп еңбек етті. Арифмометр қазір әр оқушының қолында жүретін
калькулятордың негізін салды.
Арифмометр мен қарапайым калькулятор есептеу жұмыстарын механикаландыру
құралдарының қызметін атқарады, бұларда есептеуде адамның өзі әрекеттер
тізбегін анықтап басқарады.
Есептеуіш техникаларының қарқындап дамуы ХІХ ғасырдан басталды.
Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі қадам алдын ала жасалған бағдарлама
бойынша адамның қатысуынсыз есептеулер орындайтын құрылғылар жасау болды.
Мұндай алғашқы есептеуіш автоматтың авторы ағылшын ғалымы Чарлз Бэббидж
еді, сондықтан көптеген адамдар оны қазіргі компьютердің атасы деп атайды.
1833 жылы ол бағдарлама арқылы басқарылатын аналитикалық машина жобасын
жасады. Бұл машина қазіргі компьютерлерде бар барлық негізгі құраушылар:
бастапқы сандар мен аралық нәтижелерді сақтауға арналған жад, жадтан
алынған сандармен амалдар орындайтын арифметикалық құрылғы, берілген
бағдарлама бойынша есептеу барысын қадағалап отыратын басқару құрылғысы,
деректерді енгізу мен оларды басып шығару құрылғылары болады. Бэббидждің
идеясы өз уақытынан озық еді. Оның машинасы өте күрделі құрылғы
болғандықтан, ол кездегі техникалық мүмкіндік мұны жүзеге асыра алмады.
Басқару бағдарламасы перфокарта деп аталған қатырма қазаздардағы
тесіктердің көмегімен кодталды. Дүние жүзі бойынша алғашқы 1846 жылы
Бэббидж машинасына бағдарлама жазған Ада Лавлейс бірінші бағдарламалаушы
болып саналады.
XlХ ғасырдың соңында американдық Герман Холлерит есепші –перфорациялық
машина құрастырды. Перфокарталар бағдарламаны көрсету үшін емес, сандық
ақпараттарды сақтау үшін қолданылды.
Есепші – перфорациялық машиналар перфорациялауды, сұрыптауды, қосуды
және сандық кестелерді басылымғы шығаруды орындады. Ол 1880 жылы АҚШ-та
жүргізілген халық санағының құжаттарын өңдеуде пайдаланылды. Өз машинасының
көмегімен Холлерит көптеген адамдар жеті жыл бойы есептейтін есептеулерді
үш жылда орындап шықты.
Холлерит есепші - перфорациялық машиналарды жасап шығаратын фирманың
негізін қалады, кейін ол дүние жүзіне әйгілі компьютер шығаратын ІВМ
фирмасына айналды.
ХХ ғасырдың 30-жылдары релелік автоматика кеңінен дамыды. Электр
механикалық реле – екі қосылған және ажыратылған (өшірілген) позициялары
бар ауыстырып қосқыш. Оның бұл қасиеті ақпаратты кодтауда екілік кодты
пайдалануға мүмкіндік берді.
1944 жылы американ математигі Говард Айкен Гарвард университетінде
бағадарламамен басқарылатын, релелік және механикалық элементтерге
негізделген Марк-1 автоматты есептеуіш машинасын құрастырды.
ХХ ғасырдың 1-жартысында радиотехника қарқындап дамыды.
Радиоқабылдағыштар мен радио арқылы хабар беретін құралдардың негізгі
элементі – электронды - вакуумды шамдар (лампалар) болды. Электрондық
шамдар алғашқы электрондық есептеуіш машиналардың техникалық негізі болды.
Бірінші электрондық есептеуіш машина 1946 жылы АҚШ-тың Пенсильван
университетінде жасалды, оны ENIAC деп атады.
ENIAC-тың конструкторлары – Дж. Моучли мен Дж. Эккерт. Ол соншалықты
үлкен болғандықтан, оны әуелі орнынан қозғау мүмкін емес еді. ENIAC-тың
салмағы 30 т, және оның 18000 электрондық шамдары болды, ол бір секундта
5000 қосу, азайту амалдарын, 300 көбейту амалын орындай алды. Жұмыс кезінде
тез қызатын болғандықтан, ол арнайы суытуды талап етті. Релелік машиналарға
қарағанда, оның амалдар орындау жылдамдығы мың есе жоғары болды.
1946 жылы американ математигі Джон Фон Нейман өз мақаласында ЭЕМ-нің
жұмысы мен құрылымының принциптерін баяндады. ЭЕМ жұмысының басты принципі
– жадта сақталатын бағдарлама принципі, онда бағдармалар мен мәліметтер
машинаның жалпы жадына орналастырылады. Мақалада баяндалған идеялар Джон
фон Нейманның ЭЕМ архитектурасы деп аталды, бұл идея негізінде 1949 жылы
EDSAC машинасы құрастырылды.
Алғашқы ЭЕМ-дер тек бір данадан ғана болды. Дамыған елдерде ЭЕМ-ның
сериялық шығарылуы 1950 жылдардан басталды.
ХХ ғасырдың 40-шы жылдарында пайда болған алғашқы есептеу техникасы
электрондық есептеу машинасы (ЭЕМ) деп атала бастады. Қазіргі кезде осы
күнге дейін жасап шығарылған ЭЕМ-дер төрт буындық түрге бөлінеді.
Алғашқы буын ЭЕМ-дері электрондық шамдар негізінде жұмыс істейтін,
үлкен залдарда орналасқан, көлемді электрондық жабдықтар болатын. Алғашқы
ЭЕМ–дерге 1941 жылы Конрад Цузе құрастырған Z3 (Германия), 1945 жылы
Говард Эйкен жасаған ASCC Mark I (АҚШ), 1945 жылы Джон Мочли мен Преспер
Эккрет шығарған ENIAC (АҚШ), 1949 жылғы Морис Уилкистің EDSAC (АҚШ),
С.А.Лебедов басшылығында құрылған МЭСМ (Малая Электронная Счетная Машина,
СССР) есептеу машиналары жатады.
Екінші буын ЭЕМ-дерінде электрондық шамдардың орнын 1947 жылы Джон
Бардин мен Уолтер Браттейн (Bell Labs.) ойлап тапқан жартылай өткізгішті
транзисторлармен алмастырды. 1956 жылы транзисторлар негізінде бірінші ЭЕМ
Массачусет Технологиялық Институтында құрастырылды. ЭЕМ-дерде бұрынғы жұмыс
өнімділігі сақталғанымен, көлемі, массасы жүз есеге дейін төмендеді.
Сонымен қатар бұл ЭЕМ-дерде жоғарғы деңгейлі программалау тілдерінен
пайдаланып құрылған программалармен жұмыс істеу мүмкіндігі туды. Мұндай
күрделі, әрі сапалы өзгерістер нәтижесінде супер ЭЕМ (CDC, Сеймур Крэй,
1964) және мини ЭЕМ-дер (PDP-8, Digital Equipment Corp., 1965) жасап
шығарыла басталды. Екінші буын ЭЕМ-деріне System360 (IBM, 1964),
С.А.Лебедов басшылығында құрылған БЭСМ (Большая Электронная Счетная
Машина, 1959) үлкен есептеу машиналары жатады.
Үшінші буын ЭЕМ-дері 1958 жылы Джек Килби (Texas Instruments) және
Роберт Нойс (Fairchild Semiconductor) ойлап тапқан интегралдық схема (ИС,
чип) негізінде жұмыс істей бастады. Интегралдық схемада, яғни кремний
кристалында ондаған, жүздеген мың транзисторлар және олар арасындағы
қажетті байланыстар тұтас құрастырылады. Интегралдық схемалардан пайдалану
ЭЕМ-дердің көлемін кішірейтуге және оның жұмыс өнімділігін мыңдаған есе
жоғарылатуға себеп болды. 1968 жылы интегралдық схема негізінде бірінші ЭЕМ
Burroughs фирмасында құрастырылды. Үшінші буын ЭЕМ-деріне System370 (IBM,
1970), ЕС ЭВМ (Варшава келісімі мемлекеттері, 1973) сериялы есептеу
машиналары жатады.
Төртінші буын ЭЕМ-дері үлкен (біріктірілген) интегралдық схема (БИС)
негізінде жұмыс істей бастады. БИС-тер түрлі интегралдық схемаларды
орналастыруға мүмкіндік беретін кремний кристалынан құрылған көп қабатты
пластинка. Мұндай БИС-терде параллель жұмыс істейтін ондаған
микропроцессорлар тұтас құрастырылады. Төртінші буын ЭЕМ-деріне Эльбрус, ЕС-
1046 (СССР, 1980) есептеу машиналары жатады.
Компьютер дамуының негізгі этаптарын хроникалық түрде көрсетейік
(компьютерлік техникаға қатысты нақты жылдары көрсетілген):
1617 жылы Джон Непер жай есептеуге арналған алғашқы машина жасады.
1642 жылы Блез Паскаль сандардың қосындысын есептейтін машинаны сипаттады.
1822 жылы Чарльз Бэббидж есептеу машинасында сандар үстіндегі амалдарды
программа көмегінде дәл есептейтін, кейін аналитикалық машина деп
аталған механикалық құрылғыны ұсынды.
1906 жылы Л Ди Форест электрондық компьютерде пайдаланылатын вакуумдық
триодты шығарды.
1943 жылы ағылшын ғалымы Алан Тьюрингнің Сcolossus атты өңделген құпиялы
арнайы компьютері, соғыс кезінде неміс әскерлерінің шифрланған
сөздерін шифрден шығарып, жазып отырды.
1945 жылы Джон Фон Нейман First Draft of a Report on the EDVaC атты
мақаланы жарыққа шығарды, онда қазіргі программаланған компьютердің
архитектурасы сипатталған.
1946 жылы Джон Моучли және Преспер Эскерт ЭNIAC электрондық есептеуіш
машина жасады.
1947 жылы 23 желтоқсанда Джон Бардин, Уолтер Браттейнм, Уильям Шокли
жартылай өткізгішті транзистор ойлап тауып, техника саласында
айтарлықтай жетістікке жетті.
1949 жылы Кембридж университетінде Мори Великс EDSAC атты бірінші
практикалық программаланған компьютер жасалды.
1950 жылы Миннеаполис университетінің ұйымдасқан зерттеушілері бірінші
коммерциялық компьютер ЕRа 101-ді ұсынды.
1952 жылы В U.S Census Bureau UNIVAC 1 компьютері орнатылды.
1953 жылы ІВМ компаниясы 701 атты бірінші электрондық компьютер жасады.
1954 жылы Техаs Instruments фирмасында Гордон Тил жасаған, құны 2,5
долларлық жартылай өткізгішті транзисторлар сатуға шықты.
1955 жыл Bell laboratories компаниясы бірінші транзситорлық компьютер
ТRADIC -ті жарнамалады.
1956 жылы ІВМ 305 RAMAC моделімен шыққан компьютермен берілгендерді
магниттік лентада сақтау ғасыры басталды.
1958 жылы Техаs Instruments фирмасының қызметкері Джек Килби транзистор
және конденсаторда бірдей жартылай өткізгішті пластинадан тұратын
интегральды схеманы жасады.
1959 жылы ІВМ ірі компанияларға арналған 7000-транзисторлы мэйнфреймді
жасады.
1959 жылы Fairchild Camera Instrument Corp- интегральдық схемада орналасқан
кремний пластина жасалды.
1960 жылы желіде аналогтық сигнал түрінде цифрлық бейнеленіп, компьютерге
желі арқылы жіберілетін бірінші коммерциялық Data phone модемін
жасады.
1960 жылы DЕС компаниясы құны -120 мың долларлық бірінші мини – РDР-1
компьютерін жасады.
1961 жылы Datamation журналы, ІВМ фирмасының компьютерлік саудадағы өнімі
81,2 % құрады деп жарнамалады.
1964 жылы Сеймур Креем суперкомпьютер СDС 6600 жасап шығарды. Бұл компьютер
3 млн инструкцияны сипаттап, амалдарды ІВМ Stretch бәсекелесіне
қарағанда секундына үш есе көп орындады.
1964 жылы ІВМ System360 отбасылық компьютерін жариялады. Ол 40
перифериялық құрылғыдан және 6 сәйкес келген модификациядан тұрады.
1965 жылы Digital Equipment Corporation компаниясы РДР 8 мини компьютерінің
жобасын бірінші рет табысты жасап, жариялады.
1966 жылы Неwlett-Packard компаниясы HР-2115 бизнеске арналған компьютер
шығарды.
1970 жылы дүние жүзінде екі компьютер арасындағы байланысқан бірінші желі
ARPANET - Калифорния университетінде және Юта университетінде шықты.
1971 жылы Сан-Хоседегі ІВМ лабораториясында 8-дюймді дискета жасалды.
1971 жылы Еlectronic News журналында Intel 2004 микропроцессоры бірінші
рет жарнамаланды.
1971 Scientific American журналында бірінші рет бағасы 750 долларлық
Кеһваск -1 дербес компьютер шықты.
1972 Неwlett-Packard компаниясы НР -35 тұрақты жадты ұсынды.
1972 жыл Intel 8008 микропроцессоры шықты.
1972 жыл Стив Возняк көк –жәшік - жіңішке жиіліктегі генераторын
телефондық қоңырауларға орнатады.
1973 жыл Роберт Меткалф Internet желісіне қосылу әдісін Xerox фирмасында
Пало Альто орталығында зерттеді.
1973 жылы Мiral дербес компьютері Intel 8008 микропроцессор базасы
негізінде шықты.
1974 жылы Пало Альто зерттеу орталығында Xerox фирмасында сапалы енгізу
құрылғысы - тышқан қолданылған жұмыс станциясы ашылды.
1974 Селби компаниясы Селби-8Н бірінші коммерциялық компьютерін Intel
фирмасының 8008 микропроцессоры негізінде жасады.
1975 жылы бірінші пакетті коммутациялық, коммерциялық желі Telnet -APRAnet
-азаматтық аналогтық желі шықты.
1975 жылдың қаңтар айында Рорular Electronics журналында Intel 8008
микропроцессторы негізінде құрылған Altair 8800 компьютері бейнеленді.
1975 жылы Ли Фелзенштейн модульді визуальды бейнеленген (VDМ), дербес
компьютер үшін жалпы жадты, бірінші алфавитті-цифрлі дисплей істеп
шықты.
1976 жылы Стив Возняк бір платалы компьютер Аррlе 1 жасады.
1976 жылы бірінші коммерциялық векторлы процессор Сrаy 1 шықты.
1977 Tangy Radio Snack компаниясының TSR-80 компьютері шықты.
1977 жыл Аррlе ІІ компьютері шықты.
1977 жыл Сommodore компаниясының (Personal Electronic Transact) компьютері
шықты.
1978 жыл Digital Equipment Corporation компаниясы VAX 11780 компьютеріне
4,3 Гбайт виртуальды жадты жасады.
1979 жыл Моtorolla 68000 микропроцессоры шығарылды.
1980 жыл Seagate Tehnologies компаниясын бірінші қатқыл дискісін,
микрокомпьютерлер үшін арнап шығарды.
1980 жыл бірінші оптикалық 5,25-дюймді қатты диск жасалды.
1981 жылы Хегох дербес компьютер Star үшін графикалық қолданушының
интерфейсін ұсынды.
1981 жыл Адам Осборн Osborne I –бірінші болып құны -1795 долларлық
протативті компьютер шығарды.
1981 жыл ІВМ-нің бірінші дербес компьютері шықты.
1981 жыл Sony компаниясы 3,5 дюймдік дисковод шығарды.
1983 жыл Аррlе компаниясы бірінші графикалық қолданушы интерфейсін шығарды.
1983 жыл Соmpaq Computer Corp компаниясының бірінші клон компьютері ІВМ РС
шығарды.
1984 жыл жоғары жылдамдықта үш есе ескірген модельден ІВМ РС-АТ компьютері
шықты, бұл компьютер Intel 286 микропроцессор базасында 16-разрядты
шина ІSА негізінде жасалған. Компьютер қазіргі ДК –де арналып
жасалған.
1985 жыл Рһіlірs компаниясы бірінші музыкалық жинақтауыш – CD-ROM компакт
дискісін таратты.
1986 жыл Сompaq компаниясы Deskpro 386 Intel 386 процессор орнатылды.
1987 жыл ІВМ РS2 компьютер шықты, оған 3,5 дюймдік дисковод, VGА типіндегі
видеоадаптер орнатылды.
1988 жыл Аррlе компаниясының бірден бір негізін қалаушы Стив Джобс бұл
компаниядан кетіп, өзіне жеке компания NеХТ компаниясынының негізін
қалады.
1988 жыл Соmpaq Computer Corp компаниясы жергілікті жүйедегі жаңа
компьютердің архитектурасын ұсынды.
1989 жыл Intel компаниясы 1 млн транзисторды қамтитын 486 микропроцессорын
шығарды.
1990 Тим Бирнес Ли Женевадағы жоғары энергиялық физика лабораториясында
(СЕRN) гипертекстік тіл (НТМL) жасап шығарды, осының нәтижесінде дүние
жүзілік желі World Wide Web –WWW пайда болды.
1993 жылы Intel компаниясы бірінші отбасылық Р5 Pentium микропроцессорын
шығарды. Бұдан басқа Intel жүйелік логикалық микросхемасын жинап
шығарды.
1995 жыл Intel компаниясы Pentium Рго – бірінші отбасылық Р6
микропроцессорын сатуға шығарды..
1995 жылы Microsoft компаниясы бірінші 32–разрядты Windows-95 операциялық
жүйесін ұсынды.
1997 жылы Intel компаниясы Pentium ІІ процессорын Pentium Рго негізінде ММХ
инструкциясының қолдауымен шығарды.
1997 жылы АМD компаниясы К6 микропроцессорын ұсынды.
1998 жылы Intel компаниясы арзан нұсқалы Pentium II – Сеleron
микропроцессорын ұсынды.
1999 жыл Pentium II базасында құрылған SSE (Streaming SIMD Extensions)
инструкциясында құрылған Intel Pentium III шықты.
2000 жыл Microsoft компаниясы Windows Me (Millennium Edition), Windows
2000 операциялық жүйелерін шығарды.
2002 жыл Intel және AMD компаниялары 1 Гц жиіліктегі микропроцессор
шығарды.
2002 жыл Microsoft компаниясы Windows ХР (Proffesional, Home Edition)
операциялық жүйесін шығарды.
2007 жыл Microsoft компаниясы Windows Vista операциялық жүйесін шығарды.
2009 жыл Microsoft компаниясы Windows 7 операциялық жүйесін шығарды.
1.2 Дербес компьютердің классификациясы
Компьютер – сандық ақпаратты енгізуге, сақтауға, өңдеуге және
тасымалдауға арналған әмбебап электрондық техникалық құрылғы. Компьютер
(computer) сөзі есептегіш деген мағынаны білдіреді. Алғашқы шыққан
компьютерлер тек қана есептеу жұмыстарына арналған болатын. Қазіргі кезде
олар сандық есептеулермен қатар, басқа түрдегі ақпаратты да (мәтін, дыбыс,
графика, фото, аудио, видео, анимация т.с.с.) өңдейді.
Жаңа ақпараттық технологиялар – объекттің, нысанның немесе құбылыстың
күйі туралы жаңа ақпарат алу үшін деректерді жинау, өңдеу, жеткізу
тәсілдері мен құралдарының жиынтығын пайдаланатын үрдіс.
Ақпараттық технологиялар дегенде көбінесе қағаз жүзінде әр түрлі
ақпаратты жинау, өңдеу және жеткізу үрдістерін айтады. Бұларға бұқаралық
ақпарат құралдары, полиграфия, теледидар, радио, байланыс желілері т.с.с.
жатады. Жаңа ақпараттық технологиялар дегенде компьютер, оның есептеу
желілері мен телекомуникациядан пайдаланып ақпаратты өңдеу және тасымалдау
технологияларын айтады.
Жаңа ақпараттық технологиялардан пайдалану қоғамның көптеген қызмет
салалары жұмыстарын жылдам және тиімді жүргізуге мүмкіндік береді.
Өндірісті автоматтандыру мен жаңа ақпараттық технологиялармен басқарудан
қоғамды ақпараттандыру, ақпараттық қоғам құру мәселелері туындайды.
Жаңа ақпараттық технологиялар техникалық және программалық жабдықтама
болып жіктеледі (сурет 1).
Сурет 1 - Дербес компьютердің техникалық және
программалық жабдықтамасы
Техникалық жабдықтама (hardware, аппаратное обеспечение) – деп
ақпаратты сақтау, өңдеу немесе тарату үшін пайдаланылатын физикалық
құрылғылар кешенін айтады. Оның құрамына кез келген компьютерлік жүйенің
жұмыс істеуіне қажетті негізгі және сыртқы құрылғылары, телекоммуникациялық
байланыс құралдары кіреді. Компьютерлік жүйе құрамын оның конфигурациясы
деп атаймыз.
Техникалық жабдықтаманың үйлесімділігі бойынша дербес компьютерлер
негізінен екі платформаға бөлінеді:
• IBM–платформасы;
• Apple–платформасы.
Біз төменде IBM PC (International Business Machines Personal Computer
–IBM-нің дербес компьютері) платформасына жататын дербес компьютерлерді,
олардың техникалық және программалық жабдықтамаларын үйренеміз. Бірақта,
әлемде дербес компьютерлердің көптеген басқа түрлері бар.
Сурет 2 - IBM PC компьютері және қосымша құрылғылары
Біріншіден, IBM PC түріндегі компьютерлерді IBM корпорациясымен қатар
жүздеген басқа фирмалар жасап шығарады. Солардың ішінде Қазақстандық
фирмалар да бар. IBM–платформасы компьютерлерінің әлемдік компьютерлік
паркдегі үлесі 90% астам (сурет 3).
Сурет 3 - Дербес компьютерлердің әлемдік паркдегі үлесі
Екіншіден, осы түрдегі дербес компьютерлер әр түрлі конфигурациямен
жинақталып, әр түрлі программалармен жұмыс атқарады. Олар бір-бірінен
жылдамдығы, жедел және сыртқы жады көлемі, функционалдық мүмкіндіктері
бойынша ерекшеленеді. Сан алуан компьютерлерге арналған құрылғылардың,
программалардың ортақ қасиеті, олардың үйлесімділігі, бір компьютерден
екіншісіне тасымалдану қабілеттілігі.
Үшіншіден, қолданыстағы Apple Computer Inc. корпорациясының Macintosh
компьютерлері бәсекеде тұрақты. Бұл түрдегі компьютерлер IBM PC
компьютерлеріне үйлесімсіз болса да, Apple–платформасы компьютерлерінің
әлемдік компьютерлік паркдегі үлесі 10% жақын (Power Macintosh, Performa).
Бұлардан басқа кейбір жеке алған салаларда ғана қолданылатын компьютер
түрлері де бар. Бірақта олардың әлемдік компьютерлік паркдегі үлесі тіпті
аз.
Дербес компьютер микропроцессор негізінде жұмыс істейтін, көлемі шағын,
тек қана бір тұтынушыға арналған компьютер. ЭЕМ-дердің жұмысын басқарушы
және арифметикалық-логикалық құрылғыларды бірге қосып процессор деп, ал
дербес компьютердің процессорын микропроцессор деп атайды. 1970 жылы
Маршиан Эдвард Хофф (Intel Corp.) 4-разрядты Intel-4004 микропроцессорын
ойлап тапты. Бұл кезде ЭЕМ-дердің процессорлары 16-разрядты немесе 32-
разрядты болатын. Бірақта Intel корпорациясы 1973 жылы 8-разрядты Intel-
8008 микропроцессорын, ал 1974 жылы Intel-8080 микропроцессорын жасап
шығарды. Алғашқы дербес компьютерлерге осы микропроцессор негізінде Эд
Робертс құрастырылған Altair-8800 (MITS, 1975), Стив Возняк және Стив
Джобс жасап шығарған Apple-I (Apple, 1975) компьютерлері жатады. 1977
жылдан бастап Commodore, Apple-II, Atari компьютерлері шығарыла бастады.
1981 жылы олардың қатарына IBM корпорациясы компьютерлері қосылды.
Қазіргі кезде дербес компьютерлерді және оның құрылғыларын мыңдаған
корпорациялар, соның ішінде Compaq, IBM, Dell, Intel, AMD, Apple, Toshiba,
Fujitsu, Siemens, Hitachi, Hewlett-Packard, Epson, Canon, Phillips,
Samsung, LG, Daewoo т.б. істеп шығарады
Қазіргі кезде ЭЕМ-дер функционалдық мүмкіндіктеріне қарай шартты түрде
төмендегі топтарға бөлінеді:
• Макро ЭЕМ (mainframe, super computer);
• Мини ЭЕМ (workstation);
• Микро ЭЕМ (personal computer).
Макро ЭЕМ-дер өз кезегінде екіге бөлінеді:
• үлкен ЭЕМ;
• супер ЭЕМ.
Үлкен ЭЕМ-дерге (mainframe – универсал ЭЕМ) негізінен IBM корпорациясы
компьютерлері жатады. Олар жылдамдығының үлкендігі, сенімділігі, жоғары
дәрежеде енгізу-шығару мүмкіндігі бойынша ерекшеленеді. Бұл компьютерлерге
мыңдаған тұтынушылар терминалдар (тек қана монитор және клавиатура) немесе
дербес компьютерлер арқылы қосылады. Әдетте мұндай компьютерлерде брэнд-
корпорациялар, банктер жұмыс атқарады. Үлкен ЭЕМ-дер миллиондаған доллар
тұрса да, оларға болған сұраныс тұрақты. Оларда орталық және шет аймақтық
деп аталатын бірнеше процессорлар орналасқан. Процессорлар компьютерге
енгізілген ақпаратты параллель өңдейді, яғни операциялық жүйе виртуал уақыт
және мультипроцессорлық режимдерде жұмыс атқарады.
Супер ЭЕМ-дер (super computer – жоғары сапалы компьютер) үлкен көлемді
есептеу жұмыстарына арналған. Мысалы, сапалы тәрізде ауа-райын есептеу,
цунами геоатласын бақылау, спутниктердің траекториясын есептеу т.с.с.
Мұндай компьютерлер ондаған миллион доллар тұрсада, атқаратын қызметтері
қаражатты ақтайды. Бұл топқа Cray Research, Hitachi корпорациялары
компьютерлері жатады.
Мини ЭЕМ-дер (mini computer, workstation – ықшам компьютер,
автоматтандырылған жұмыс орны) мэйнфрэйм мен дербес компьютерлер арасындағы
аралық орында. Бұл топ компьютерлерінің ақпаратты сақтау және шығару
құрылғыларына жоғары талаптар қойылады. Бұл топқа DEC (Digital Equipment
Corp.), Sun, IBM, Hewlett-Packard корпорациялары компьютерлері жатады.
Микро ЭЕМ-дер (personal computer – дербес компьютер) техникалық
жабдықтаманың үйлесімділігі бойынша екі топқа бөлінеді:
• IBM–платформасы;
• Apple–платформасы.
Дербес компьютерлер функционалдық мүмкіндіктеріне қарай шартты түрде
келесі топтарға жіктеледі:
• тұтынушының дербес компьютері (consumer PC);
• офистік дербес компьютер (оffice PC);
• ойын дербес компьютері (еntertainment PC).
Дербес компьютерлер өлшемі бойынша төмендегі топтарға бөлінеді:
• столдық (desktop);
• ықшам (notebook);
• қалталық (palmtop).
1.3 Дербес компьютердің негізгі құрылғылары
Дербес компьютер төмендегі негізгі үш құрылғыдан тұрайды:
• жүйелі қорап;
• монитор;
• пернетақта (клавиатура).
Жүйелі қорап компьютердің негізгі компоненттерін қамтиды:
• жүйелік (аналық тақша);
• процессор;
• жедел жады;
• тұрғылықты диск;
• иілгіш дисктермен жұмыс істеуге арналған диск жетегі;
• CD және DVD диск жетектері;
• бейнесызбалық бейімдеуіш;
• дыбыстауыш (дыбыстықбейімдеуіш);
• желілік тақша;
• енгізу-шығару порттары (ажыратқыштар);
• қоректендіру блогы.
Әдетте компьютер сипаттамасының басында, орталық процессордың (central
processing unit, CPU) типі мен жиілігі, оперативті жады (random access
memory, RAM) сипаттамасы беріледі. Компьютердің бұл құрамдас бөліктері - ең
бастылары, өйткені бұлар компьютер жұмысының жылдамдығын анықтайды.
Компьютерге әлемдегі ең үлкен тұрғылықты дискіні, ең күшті бейнелік
бейімдеуіш пен керемет дыбыстық жүйені орнатуға болады, бірақ процессор
баяу, жады мардымсыз болса, осы байлықтың барлығы түкке де жарамай қалады.
Жүйелік қорапта әдетте бірнеше параллель және тізбектелген порттар
болады. Олар mouse манипуляторы, модем, принтер және т.б. енгізушығару
құрылғыларын жалғауға қолданылады. Сонымен қатар қорапқа мониторды
жалғайтын видеоадаптер де кіреді.
Жүйелік қорап корпустары өлшемдері және максималды өлшем бағыттары
бойынша ажыратылады (сурет 4).
Жүйелік қораптың артқы жағында белгілі бір анықталған мәндері бар
разъемдар тізбегі орналасқан (сурет 5). Ең үлкен өлшемді қара түсті (3
контактілі) екі разъем жүйе шнурын және қуат көзі шнурын жалғауға арналған.
Қалған разъемдар белгілі құрылғыларға (дыбыс картасы, модем, видеокарта)
немесе компьютер порттарына (LPT, COM, USB, PS2) немесе клавиатураны
жалғауға арналған. Әр разъем штырь санына немесе конструкциялық
ерекшеліктерімен ажыратылады.
Сурет 4 – MidiTower ATX жүйелік қораптары
Жүйелік қораптардың (Desktop - корпус) түрлері өте көп, бірақ негізгі
тек 2 түрі бар: MiniTower (төмен немесе кіші корпус), MidiTower (үлкен
корпус). Олар тек өлшемдері мен түстері арқылы ғана емес, сонымен бірге
қолданатын қуат қораптарымен де ажыратылады: АТ немесе АТХ.
Сурет 5 – MidiTower ATX (артынан көрініс) корпусы
Компьютерде жұмыс істеу кезінде барлық мәлімет аналық немесе жүйелік
тақша арқылы өңделеді. Аналық тақша - бұл компьютердің барлық құрамдас
бөліктері қосылатын күрделі көп қабатты мөрлік тақша. Аналық тақша мыс
өткізгіш жолшықтар желісімін қапталған, олардың бойымен мәліметтер тақшада
құрастырылған микро-схемалар мен компьютердің басқа құрылғылары қосылатын
слоттарға жеткізіледі. Әрбір құрылғы белгілі бір слотқа қосыла алады (сурет
6).
Сурет 6 – Аналық тақша
Аналық плата — бұл белгілі бір құрылғыларды орнатуға арналған үлкен
разъемдар коллекциясы. Тек бірнеше негізгі типтерін атап өтейік.
Процессорды орнату ұяшығы. Pentium және Pentium MMX, сонымен қатар
AMD Кб және Cyrix M2 процессорларын орнатуға арналған аналық платаларда,
ұяшық — шаршы формалы, рамка бойымен процессорды орнатуға арналған
тесіктері бар. Разъемның мұндай типі Socket 7 деп аталады. Pentium II -
Pentium IV (Slot 370, Slot A, Slot 487) процессорларына, сонымен қатар AMD
фирмасының К7 атты прцессорларына арналған платаларда шаршы ұяшық емес
ұзын разъем— слот (Slot 1 типі) орналасқан. Көптеген үйге арналған
компьютер аналық платаларында сокет немесе слот тек бір экземплярда болады
(бірақ екі процессорлы жүйелер құруға арналған платалар да қолданылады).
Қуат қосу слоттары: AT және ATX деген екі түрі бар. Барлығы аналық
плата класына байланысты. Өлшемдері бірдей, бірақ конструктолы
ерекшеліктері бар. Қазір негізінен аналық платаларда АТХ қолданылады.
PCI стандартты разъем-слоттар. 32 разрядты құрылғыларды қосуға арналған
слоттар. Олар төртеу. PCI разъемдары — әдетте платадағы ең қысқасы, ақ
түсті, теңсіз екі бөлікке бөлінген. PCI слотқа жалғана алатын құрылғылар:
видеокарта, PCI типті дыбыс карталары, ішкі модемдер, контроллера (SCSI)
платалары, USB құрамдастарын қосу платалары, тораптық карталар.
AGP разъемдары. AGP форматтағы видеокарталарды орнатуға арналған,
өткізгіштігі өте жоғары арнайы слоттар. Соңғы уақытқа дейін AGP стандарты
видеокарталарға өте қатты жұмыс істеуге мүмкіндік береді және тек өзінің
оперативті жадын ғана емес, сонымен бірге компьютердің де оперативті жадын
да қолдануға мүмкіндік беретін еді. Бірақ осы разъеммен жабдықталған
Socket 7 ескі форматты платалар келді.
ISA типті разъем-слоттар. 16 разрядты құрылғыларға арналған слот.
Өткізгіштік жағынан PCI слоттарынан баяу ISA слоттары 386 типті
компьютерлер кезеңінен қалған. Бірақ дәл осы слоттар, PCI слоттары емес,
көп сұранысқа ие.дәл осыларға әлі күнге шейін көптеген қосымша карталар
жалғанады: дыбыс платалары, ішкі модемдер, тораптық карталар, сканерлердің
арнайы платалары және сол сияқты. Олар Socet 7-де 2-ден 4-ке дейін және 1-
ден 2-ге дейін Slot 1-де болады. Сыртқы көрінісі бойынша ISA слотары PCI
слоттарына келеді, бірақ олар бір жарым еседей ұзын және түсі ақ емес,
қара. Бүгінде ISA слоттарына келетін құрылғылар шығарылмайды.
Оперативті жадын орнату слоттары платаларды орнату слоттарынан
айырмашылығы – алғашқысында арнайы құлттанатын тетігі бар. Pentium MMX
платаларында екі түрлі жадыны орнату қарастырылған — ескі форматты SIMM (72
контакт) және DIMM (168 контакт) типті жылдам жады. DIMM типті слоттар SIMM
слоттарынан біраз қысқа болып келеді. Бұл типті слоттардың саны 2-ден 4-ке
дейін болады. 20 ғасыр аяғында SIMM жадылар толығымен өндірістен алынған,
сөйтіп жылдам әрі арзан DIMM жадыларына өтуге мүмкіндік берген. Pentium IV
типті компьютерлер жаңа RIMM разъемдарын қолдануда.
Порттар контроллерлері. Порт деп компьютердің артқы қабырғасындағы
разъемдарды айтамыз. Оған принтер сыртқы құрылғылар жалғанады: сиымдылығы
үлкен мобильді дисковод (ол үшін параллельді порт немесе LPT порт
қарастырылған), сонымен қатар сыртқы модем, mouse типті монипулятор (9
және 25 разъемды СОМ1 және COM2 тізбекті порттар). Параллельді порт (LPT)
тек біреу ғана, ал СОМ порттар саны 2 мен 4 аралығында. АТХ стандартына сай
Pentium II және жоғары платаларда клавиатура мен mouse-ты жалғауға арнайы
дөңгелек PS2 порттары бар. USB тізбекті порты көптеген сыртқы құрылғыларды
тізбектей жалғайды, яғни бірінші құрылғы компьютерге жалғанады да, ал
екіншісі біріншісіне жалғанады және сол сияқты. USB форматты құрылғылар
күннен күнге көбеюде: модемдер, принтерлер, сканерлер, mouse
монипуляторлары және т.б.
IDE интерфейсі, немесе ATA (AT Attachment – AT-ға жалғанады) - PC AT-ға
арналған қарапайым және арзан интерфейс.Жинағышты басқарудың барлық
функцияларын кірістірілген контроллер қамтамасыз етеді, ал 40 проводты
байланыстыру кабелі AT-Bus (ISA) 16 разрядты магистралінің жеңілдетілген
сегменті болып табылады. IDE қарапайым адаптері тек адрестік дешифраторды
ұстайды – қалған барлық сигналдар ISA разъемына жіберіледі. IDE
адаптерлерінде әдетте өзіндік BIOS болмайды – IDE-ні қамтамасыз ететін
барлық функциялар жүйелік PC AT BIOS-на кірістірілген. Бірақ интеллектуалды
немесе кэштейтін контроллерлердің жүйелік BIOS орнына өзінің BIOS-ы болуы
мүмкін. IDE құрылғысының негізгі жұмыс режимі - орталық процессордың
басқаруымен орындалатын бағдарламалық алмасу (PIO), бірақ қазіргі барлық
EIDE винчестерлері DMA режиміндегі алмасуды қолдайды, ал көптеген
контроллерлер Bus Mastering режимін қолдайды.
IDE-интеpфейсінің модификациялары: бүгінгі таңда олар төртеу:
• қарапайым IDE, немесе ATA; EIDE (Enhanced IDE - кеңейтілген IDE),
немесе ATA-2 (Seagate вариантындағы Fast ATA); ATA-3 және Ultra ATA.
• ATA-2-ге қосымша сигналдар (IORDY, CSEL және с.с.), PIO 3-4 және DMA
режимдері, қозғалтқышты тоқтату командалары енгізілген. Сонымен
қатар Identify командасы бойынша шақырылатын ақпараттық қорап
форматы кеңейтілген.
• ATA-3 жұмысының жылдам режимдердегі сенімділігі жоғарылатылған (PIO
4 және DMA 2), S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis And Report
Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчета)
технологиясы енгізілген, ол құрылғыларға өз ақаулары туралы хабар
береді.
• Ultra ATA стандарты (ATA-33 және Ultra DMA-33 деп те аталады) Intel
және Quantim фирмаларымен ұсынылған. Онда мәліметті беру жылдамдығы
жоғарылатылған (33 Мбс-қа дейін), сонымен қатар берілетін
мәліметтерді басқару мүмкіндігі енгізілген (CRC әдісі).
Барлық төрт түрінің де физикалық құрылымдары бірдей – 40-контактілі
разъем, бірақ әртүрлі жұмыс режимдерін және командалар жиыны мен шинадағы
алмасу жылдамдықтарын қолдайды. Барлық интерфейстер төменнен жоғары сай
келеді (мысалы, ATA-2 винчестері ATA контроллерімен жұмыс істей алады,
бірақ ATA-2 контроллерінің барлық режимдері ATA винчестеріне сай келе
бермейді).
Процессор немесе микропроцессор компьютердегі орталық мәліметтер өңдеу
құрылғысы болып табылады. Процессор микросхема ретінде ұсынылған және
оперативті жадымен қатар аналық тақшада орналасады. Процессорлар
бағдарламалар жұмысына қажетті есептеулерді орындайды. Процессор неғұрлым
шапшаң болса, компьютердің жұмыс істеу жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
Процессордың жылдамдығы мегагерцпен (МГц) немесе гигагерцпен (ГГц)
өлшенетін оның ырғақтық жиілігімен анықталады Процессордың үстіне радиатор,
радиаторға процессорды салқындатуға арналған желдеткіш (кулер) орнатылады.
Intel Pentium орталық процессоры барлық платформалар тарихындағы ең
революциялық процессор (сурет 7). Параллель жұмыс атқаратын екі тәуелсіз
конвейерлері бар ең алғашқы "суперскалярлы" CPU. L1-кэш әрқайсысында 8 KB
болып алғаш рет екіге бөлінген, код пен берілгендерге жеке-жеке.
Берілгендер кәші жетілдірілген схема (write back) бойынша жұмыс істеді. Ол
процессордың жұмысына жақсы әсер етті. Сонымен бірге 1 МВ-қа шейін көлемі
бар L2-кэші де қолданылды.
Сурет 7 - Intel Pentium орталық процессоры
Бірақ енгізілген ең айрықша жаңалық – толығымен жаңартылған жылжымалы
нүкте (FPU) есептеу блогы. Бұған дейін х86 платформасында мұндай қуатты FPU
болмаған, тек көптеген жылдардан кейін Intel Pentium шыққан соң ғана
бәсекелестер өнімділіктің осындай деңгейіне жете алды. Сонымен бірге Intel
Pentium-да алғаш рет "қазіргі x86 CPU альфа мен омегасы" – кірістірілген
тармақталу кестесі жүзеге асырылған.
Бірақта Intel корпорациясы Pentium шығысынан екі жылдан соң тағы
жаңалық шығарды - Pentium Pro (сурет 8). Жаңа процессорлық шина, үш
тәуелсіз конвейер, 32-биттік кодқа оптимизацияланған, 256 KB-тан 1 MB-қа
дейін L2-кэш, процессорға кірістірілген, сонымен қатар ядро жиілігінде
жұмыс істейді, жетілдірілген тармақты болжау механизмі – енгізілген
жаңалықтарымен бұл процессор Intel Pentium рекордына дейін жетерлік еді.
Сурет 8 - Intel Pentium Pro орталық процессоры
Pentium Pro-ның негізгі жетістігі жылдамдығы емес, бағасы туралы
айтпасақ та болады. Бұл ең бірінші x86-процессоры еді, бірақ іс жүзінде
олай емес. CPU-ға келетін х86-ассемблер машиналық кодтары іште RISC-
тәріздес микрокодтарға декодталатын, сөйтіп осыны процессор ядросы
орындайтын. Бұл жағынан Pentium Pro жетістігін ескермеу қиын. x86
платформасының кейінгі дамулары Intel жолын дәлелдеді: қазіргі барлық
өнімділігі үлкен х86-процессорлары осы ішкі архитектураны қолдануда –
кірісте CISC-командалары және RISC-тәріздес микрокод ішкі деңгейде.
Intel Pentium MMX процессоры Intel Pentium процессорының дамуы еді.
Ядро модификацияланған – мультимедиялық берілгендермен (MMX - MultiMedia
eXtensions) жұмыс істеуге бағытталған жаңа нұсқаулар қосылған және бірінші
деңгей кэш көлемі 16-дан 32 КВ-қа көбейген. Дәл осы өзгерту CPU-дың
өнімділігіне айтарлықтай әсер етті. Бірақ Pentium MMX процессорының минус
жағы да болды – ол кірісшығыс тізбегі және ядро үшін қуаттың түрлі
кернеулігін қажет етті, сондықтан ескі Socket 7 платаларына орнатыла
алмайтын еді (сурет 9).
Сурет 9 - Intel Pentium MMX орталық процессоры
Pentium IIIII – P66x86 семействосынан, алғашқылары 1997 жылы мамырда
шықты. Бұл процессорлар нарықтың түрлі сегменттеріне арналған: Pentium II
(Klamath, Deschutes, Katmai) – орта деңгейдегі ПК-дің көпшілік нарығы үшін,
Celeron (Covington, Mendocino, Dixon және т.б.) – қымбат емес компьютерлер
үшін, Xeon (Xeon, Tanner, Cascades және т.б.) – қуатты серверлер мен жұмыс
станциялары үшін. Slot 1, Slot 2, Socket 370-ке арналған түрлері бар,
сонымен қатар мобильді компьютерлерге де варианттары бар.
Coppermine – Pentium III және Celeron процессорлар ядросының түрі.
Технология – 0,18 мкм. L2 кэш жадысы Pentium III үшін 256 Кбайт және 128
Кбайт – Celeron үшін. Жиілігі –533 МГц-тан жоғары. Pentium III
процессорының FSB100 МГц версиясымен қатар FSB133 МГц варианты да шыққан.
Slot 1 разъемына арналған процессорлар уақыт өте Socket 370 разъемына
арналған FC-PGA 370 конструкциясымен ысырылып тасталды. Шина жиілігі
Celeron процессорлары үшін 66 МГц, Celeron 800 моделінен бастап – 100 МГц.
Ядро кернеуі – 1,5-1,7 В.
Coppermine T – Pentium III және Celeron процессорлар ядросының түрі.
Coppermine архитектурасынан Tualatin ядро архитектурасы арасындағы өтпелі
қадам болып табылады. 0,18 мкм технологиясы бойынша жасалған. Tualatin
ядросы бар процессорлар жұмыс істейтін чипсеттерге бағытталған.
Pentium 4 – Coppermine процессорларынан кейінгі қарапайым ДК-ге
арналған жаңа IA-32 Intel процессорлары. Дәстүрлі GTL+ және AGTL+ орнына
берілгендерді 400 МГц жиілікпен және адрестерді 200 МГц жиілікпен өткізетін
Quad Pumped 100 МГц жаңа жүйелік шинасы қолданылады. L1 кэш-жадысы – 8
Кбайт, L2 – 256 Кб. Архитектураға тактілік жиілігін және өнімділігін
көтеретін жаңа жетілдірулер енгізілген. SSE2 жаңа нұсқаулар жиыны
енгізілген. Willamette ядро негізіндегі тактілік жиілігі 1,4-1,5 ГГц
алғашқы модельдері 20 қазанда 2000 жылы шыққан. Разъем – Socket 423. соңғы
модель 2 ГГц жиілікке негізделген, одан соң Willamette ядросы Northwood
ядросына ауыстырылады.
Компьютердің оперативті жадысы, немесе Random Access Memory
мәліметтерді қысқа мерзімге сақтау үшін қызмет етеді. Кез келген
бағдарламаның, амалдық жүйенің де, жұмыс істеуі үшін іске қосу кезінде
бағдарламаның бір бөлігін қотаруға оперативті жадының біршама көлемі талап
етіледі.
Бұл тұрғылықты дискіге қатынамастан бағдарламаның маңызды мәліметтеріне
қол жеткізу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Компьютерде бір мезгілде неғұрлым
көп бағдарлама жұмыс істесе, солғұрлым үлкен оперативті жады талап етіледі.
Бағдарламаның жұмысы аяқталған кезде немесе компьютерді өшіргенде
оперативті жадыда сақталған мәліметтер жойылып кетеі.
Оперативті жадының көлемі мегабайтпен (Мб) өлшенеді. Қазіргі заманғы
қосымша бағдарламалардың көпшілігі жұмыс істеу үшін 64 Мб оперативті жады
көлемі қажет және іске қосылған бағдарламаның әрбірі жады талап етеді.
Пәрменді пайдаланылатын бейнелік және дыбыстық үлкен бағдарламалар (мысалы,
компьютерлік ойындар) одан да көбірек жады көлемін қажет етеді. Қазір
компьютерлерге ең аз дегенде 256 Мб оперативті жады орнатылады.
Егер компьютерде орнатылған жадыдан үлкен жадыны талап ететін
бағдарламаны іске қосатын болсақ, онда оның жұмыс істеу жылдамдығы бірден
құлдырайды, тіптен компьютер мүлдем тұрып қалады. Өнімділік тұрғысынан,
компьютерде неғұрлым үлкен жады орнатылса, солғұрлым жақсы.
Оперативті жады ішкі жады болып саналады да, сыртқы жадыға мысал бола
алатын тұрғылықты диск немесе ықшам дисктен ерекшеленеді. Тіпті компьютер
өшірілгеннен кейін де ақпарат сыртқы жадыда сақталады.
Кешегі күнге дейін компьютер индустриясының (басқа бағыттарына
қарағанда) бұл облысы дамымай тұрды. Міне бірнеше жыл бұрын RAM (Random
Access ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz