Урок - 1

1. Понятия аппаратных средств ЭВМ и архитектуры аппаратных средств

2. Основные понятия аппаратных средств ЭВМ

Аппаратные средства ЭВМ – это электронные схемы процессора,
основная часть которых реализуется в виде (Большая Интегральная
Схема) БИС, устройства памяти и ввода-вывода.

3. Классы ЭВМ

По назначению:
1. Универсальные ЭВМ
2. Специализированные ЭВМ
3. Проблемно-ориентированные ЭВМ

4. Классы ЭВМ

По размерам и
производительности:
1. Суперкомпьютеры
2. Мэйнфреймы
3. Мини-ЭВМ
4. Серверы. ЭВМ
5. Персональные компьютеры
6. Микроконтроллеры.

5. Классы ЭВМ

По принципу действия:
1. Аналоговые ЭВМ
2. Цифровые ЭВМ
3. Гибридные ЭВМ

6. Классы ЭВМ

7. Классы ЭВМ

По используемым элементам:
1. Электронно-ламповые ЭВМ.
2. Транзисторные ЭВМ.
3. ЭВМ на интегральных схемах (ИС).
4. ЭВМ на больших интегральных
схемах (БИС)

8. Персональные ЭВМ

9. Аппаратные средства ЭВМ

Аппаратное обеспечение (hardware) — это совокупность физических компонентов
вычислительного устройства, которые обеспечивают его функционирование.

10. Аппаратные средства ЭВМ

Центральный процессор (ЦП)
Материнская плата

11. Аппаратные средства ЭВМ

Оперативная память (ОЗУ)
Постоянная память (ПЗУ)

12. Аппаратные средства ЭВМ

Накопители данных
Видеокарта

13. Аппаратные средства ЭВМ

Звуковая карта
Блок питания

14. Периферийные устройства

Устройства ввода

15. Периферийные устройства

Устройства вывода

16. Периферийные устройства

Устройства хранения

17. Периферийные устройства

Коммуникационные устройства

18. Архитектура системы

Все
компоненты
компьютера
взаимодействуют
через системную шину. Правильная совместимость всех
элементов обеспечивает эффективную работу системы. При
разработке учитываются:
В настоящее время наблюдается тенденция к:
Интеграции компонентов
Повышению энергоэффективности
Уменьшению размеров устройств
Производительность процессора
Объем оперативной памяти
Скорость работы накопителей
Возможности графической подсистемы
Требования к энергопитанию
ЦП – выполняет все арифметические и логические
операции, включает в себя специальный электронный блок,
устройства управления, которые включают в работу другие
устройства. Через ЦП проходит вся обрабатываемая
информация.
Увеличению производительности при снижении
энергопотребления
Развитию мобильных вычислительных систем
Внутренняя память – несколько устройств,
каждое из которых представляет собой 1 или
несколько микросхем.
Драйвер
–
программа,
устройствами ввода/вывода.
управляющая

19. Дисковая память

Дисковая память — это устройство для долговременного хранения информации, основанное на
принципе магнитной записи данных на вращающихся дисках. Является основным накопителем
данных в современных компьютерах.
Основные характеристики
Объем
памяти
—
максимальное
информации, которое можно хранить
количество
Скорость вращения — определяет быстродействие
устройства
Время доступа — период между запросом данных и их
получением
Плотность записи — количество информации на
единицу площади
Надёжность хранения —
данные без потерь
способность
сохранять

20. Современные типы дисковой памяти

21. RAID-массивы

RAID (Redundant Array of Independent Disks) — технология объединения нескольких дисков в
единый массив для:
Повышения производительности
Увеличения надежности
Увеличения объема хранения
Основные уровни RAID:
RAID 0 — повышение производительности без резервирования
RAID 1 — зеркалирование для надежности
RAID 5 — баланс производительности и надежности

22. Проверим знания?

1. В чем измеряется объем памяти?
2. Наименьшая единица измерения памяти?

23. Архитектуры аппаратных средств

Архитектура (architecture) — это базовая организация системы, воплощенная в ее компонентах,
их отношениях между собой и с окружением, а также принципы, определяющие
проектирование и развитие системы [ИСО/МЭК 15288:2008, определение 4.5]

24. Что входит в архитектуру ЭВМ?

25. Типы архитектур аппаратных средств:

26. Типы архитектур аппаратных средств:

27. Типы архитектур аппаратных средств:

28. Типы архитектур аппаратных средств:

29.

30.

31.

Домашнее задание!
Задание 1. Теория (2 вариант)
1.Дайте определение понятию аппаратные средства ЭВМ.
2.Перечислите классы ЭВМ по назначению и приведите по одному примеру для каждого класса.
3.Объясните различие между архитектурой фон Неймана и гарвардской архитектурой.
4.Укажите основные различия между ОЗУ, ПЗУ и кэш-памятью.
5.В чем заключается различие между структурой и архитектурой ЭВМ?
Задание 2. Практика (любой вариант)
1.Составьте схему системного блока (можно нарисовать от руки) с указанием основных компонентов:
материнская плата, процессор, оперативная память, блок питания, накопители, платы расширения.
2.Найдите в интернете и приведите 2 примера современных суперкомпьютеров. Укажите их основные
характеристики (количество процессоров, производительность).
3.Подберите 3 примера устройств из повседневной жизни, в которых используются микроконтроллеры,
и опишите их назначение.