Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Многие из них подсоединяются к материнской плате с помощью разъемов. Функциональные характеристики ПК Основными функциональными характеристиками ПК являются: 1, Производительность, быстродействие, тактовая частота. 2. Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса. 3. Типы системного и локальных интерфейсов.
4. Емкость оперативной памяти. 5. Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках. 6. Емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера). 7. Наличие, виды и емкость кэш-памяти. 8. Тип видеомонитора (дисплея) и видеоадаптера. 9. Наличие и тип принтера.
10. Наличие и тип накопителя на СО-КОМ. 11. Наличие и тип модема. 12. Наличие и виды мультимедийных аудио-видео средств. 13. Имеющееся программное обеспечение и вид операционной системы. 14. Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров. 15. Возможность работы в вычислительной сети, 16. Возможность работы в многозадачном режиме. 17.
Надежность. 18, Стоимость. 19. Габаритные размеры и вес. Некоторые из приведенных функциональных характеристик нуждаются в пояснении, поэтому остановимся на них подробнее. Производительность, быстродействие, тактовая частота Производительность современных компьютеров измеряют обычно в миллионах операций в секунду. Единицами измерения служат: 0 МИПС (М1РЯ вЂ” Мейа 1пзтгпсйоп Рег 5есопс() — для операций над числами, представленными в форме с фиксированной запятой (точкой); 0 МФлоПС (МР1оРС вЂ” Мейа Р1.оаПп8 рош1 ОрегаНоп Рег Бесова) — для операций над числами, представленными в форме с плавающей запятой (точкой).
90 Глава 4. Функциональная и ст уктурная организация ПК Реже производительность компьютеров измеряют с использованием единиц измерения: гз КОПС (КОРЯ вЂ” К!1о Орегааоп Рег Яесопд) для низкопроизводительных компьютеров — тысяча неких усредненных операций над числами; гз ГФлоПС (СР!оРЯ вЂ” С!Ва Р)оРЯ) — миллиард операций в секунду над числами с плавающей запятой. Оценка производительности компьютеров всегда приблизительная, ибо ориентируется на некоторые усредненные или, наоборот, на конкретные виды операций. Реально при решении различных задач используются и различные наборы операций.
В 70-е годы были разработаны усредненные наборы операций (смеси Гибсона) для разных типов задач: экономических, технических, математических и т, д., в которые разные команды входили в определенном процентном отношении. По смесям Гибсона можно определять среднее быстродействие компьютера для этих типов задач. Существуют и более новые тесты: тестовые наборы фирм- изготовителей для определения быстродействия своих изделий — показатель !СОМР— 1пге! СошрагаГЬе М!сгоргосеьэог Рег!оппапсе (1992 год) для микропроцессоров фирмы 1псе! (!СОМР2.0 — новый тест 1996 года), ориентированный на 32-битные ОС и мультимедийные технологии); специализированные тесты для конкретных областей применения компьютеров — Ъ'!пзгопе97-Впз!пезз для офисной группы задач, варианты тестов Ж!пВепсЛ97 для других видов задач.
Для компьютеров, выполняющих самые разные задания, эти оценки будут весьма неточными. Поэтому для характеристики П К вместо производительности обычно указывают такаовую частоту, более объективно определяющую бысглродействие машины, так как каждая операция требует для своего выполнения вполне определенного количества тактов. Зная тактовую частоту, можно достаточно точно определить время выполнения любой машинной операции. Например, при отсутствии конвейерного выполнения команд и увеличения внутренней частоты у микропроцессора тактовый генератор с частотой 100 МГц обеспечивает выполнение 20 млн коротких машинных операций (простые сложение и вычитание, пересылки информации и т. д.) в секунду; с частотой 1000 МГц— 200 млн коротких операций в секунду.
Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса Разрядность — это максимальное количество разрядов двоичного числа, над которыми одновременно может выполняться машинная операция, в том числе и операция передачи информации; чем больше разрядность, тем, при прочих равных условиях, будет больше и производительность ПК.
Разрядность МП определяется иногда по разрядности его регистров и кодовой шины данных, а иногда по разрядности кодовых шин адреса. Одинаковая разрядность этих шин только у МП типа У1.1Ю (64-битовая 1А — !псе! АгсЛ1- гесгцге). Функциональные характеристики ПК Типы системного и локальных интерфейсов Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами машины, позволяют подключать разное количество внешних устройств и различные их виды. Емкость оперативной памяти Емкость оперативной памяти измеряется обычно в мегабайтах. Напоминаем, что 1 Мбайт - 1024 Кбайт - 1024'байт. Многие современные прикладные программы с оперативной памятью, имеющей емкость меньше 16 Мбайт, просто не работают, либо работают, но очень медленно. Следует иметь в виду, что увеличение емкости основной памяти в два раза, помимо всего прочего, увеличивает эффективную производительность компьютера при решении сложных задач (когда ощущается дефицит памяти) примерно в 1,7 раза.
Емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера) Емкость винчестера измеряется обычно в гигабайтах, 1 Гбайт = 1024 Мбайт. По прогнозам специалистов, многие программные продукты 2002 года будут требовать для работы до 1 Гбайт внешней памяти. Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках Сейчас применяются накопители на гибких магнитных лисках, использующие дискеты лиамстром 3,5 люйма, имеющие станлартную емкость 1,44 Мбайт (наковители для дискет 5 25 дюйма, емкостью 1,2 Мбайт в современные П К уже не устанавливаются).
Наличие, виды и емкость кэш-памяти Кзш-память — это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операции с информацией, хранящейся в более мелленно действующих запоминающих устройствах. Например, Лля ускорения операций с основной памятью организуется регистровая кэш-память внутри микропроцессора (кэш-память первого уровня) или вне микропроцессора на материнской плате (кэш-память второго уровня); для ускорения операций с дисковой памятью организуется кзш-память на ячейках основной памяти.
Следует иметь в вилу, что наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность ПК примерно па 20 %. 92 Глава 4. Функциональная н структурная организация ПК Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин. Возможность работы в многозадачном режиме Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей 1многопользовательский режим). Совмещение во времени работы нескольких устройств машины, возможное в таком режиме, позволяет существенно увеличить эффективное быстродействие компьютера.
Надежность Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции (см. часть 6). Портативные компьютеры Трудно себе представить руководителя фирмы, менелжера, бизнесмена, научного работника, журналиста, которому не приходилось бы работать вне офиса дома или во время вссвозможных поездок. А поскольку эффективная работа без компьютера сегодня уже невозможна, все названные специалисты широко используют портативные компьютеры, наиболее приспособленные для работы в подобных условиях. По своим возможностям портативные компьютеры ничем не уступают обычным настольным системам, а по ряду параметров и превосходят их.
При работе в офисе или дома можно перейти на обычную клавиатуру и видеомонитор, портативный компьютер может подключаться к настольному компьютеру в качестве терминала, большинство моделей позволяют подключаться к вычислительной сети, а некоторые из них могут полключаться к сети, в том числе и к сети Интернет, даже дистанционно по радиоканалу, обеспечивая своему владельцу полную свободу передвижения, Портативные ПК вЂ” быстро развивакпцийся полкласс персональных компьютеров. По проююзу специалистов, в 2002 году более 50 Ж пользователей будут работать именно с портативными машинами, а к 2005 голу этот показатель возрастет до 81%. Большинство портативных компьютеров имеют автономное питание от малогабаритных аккумуляторов, но могут питаться и от электрической сети.
При питании от аккумулятора для продления срока автономной работы все портативные компьютеры имеют режимы уменьшенного энергопотребления, например Ягапоу и 5 1ее р, Кроме того, все они поддерживают спецификацию Аг1чапсег1 Роя ег М апаяе- Портативные компьюте ы 93 тепФ (АРМ), в которой сформулированы требования к аппаратным и программ- ным средствам управления потребляемой мощностью. В режиме 8гапг!у отключаются устройства с наибольшим энергопотреблением (вин- честер, лампы подсветки дисплея и т. д.), режим 5!еер обеспечивает еще большую экономию энергопотребления: снижается до минимума тактовая частота микро- процессора, многие системные параметры записываются в энергонезависимую память.
Указанные меры приводят к тому, что иногда одного заряда аккумулятора хватает на 10 и более часов автономной работы портативного компьютера. В качестве видеомониторов у них применяются плоские жидкокристаллические дисплеи, реже люминесцентные или газоразрядные. Наращивание аппаратных средств у большинства портативных компьютеров выполня- етсяся подключением плат специальной конструкции, так называемых РСМС!А- карт (спецификация Регзопа! Сошрцгег Мешогу Сагс! !пгегпайопа! Аззос!аг!оп, пер- воначально ориентированная лишь на платы памяти), Почти все РСМС!А-карты (сейчас они обычно называются короче — РС-карты, или РС-Сагд) поддерживают технологию Р!пй 4 Р!ау (чвключай и играйь), при установке дополнительной пла- ты не требующую выключения ПК или какой либо его дополнительной настройки.