Перспективы развития ПК

     Содержание
     Введение……………………………………………………………………………3
     1 Архитектура персонального компьютера………………………………………6
     1.1 Функциональные и технические характеристики устройств персонального компьютера………………………………………………………………6
     1.2 Работа ЭВМ и обращение к данным………………………………………...25
     2 Пути развития персонального компьютера…………………………………..30
     2.1 История развитие ЭВМ………….…………………………………………...30
     2.2 На пути к третьему измерению……………………………………………...36
     2.3 Современный российский ПК………………………………………………44
     2.4 Развитие процессов….……………………………………………………….45
     Заключение……………………………………………………………………….53
     Глоссарий…………………………………………………………………………57
     Список использованных источников……………………………………………59
     Список сокращений………………………………………………………………63
     Приложения…….…………………………………………………………………64


     Введение

     На дворе XXI век – век науки и технологии. То, что некогда казалось далеким и немыслимым в настоящее время является неотъемлемой частью жизни человека и непосредственно очень доступным – это относится и к компьютерным технологиям в том числе.
     Целью данной работы является полное раскрытие темы «Перспективы развития ПК». Выявить и логически изложить все этапы в процессе эволюции вычислительной техники. 
     Представленная тема является актуальной для нашего времени, так как изменения, происходящие, в мире техники не стоят на месте и превосходят все ожидания. 
     В процессе эволюции, меняется не только внешний и внутренний мир, а также изменяется работа компьютера в целом, и это значительно облегчает труд и время человека работающего с ним. 
     Основной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения компьютеров и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам
     Специалисты считают, что в XXI веке для общества цивилизованных стран грядет смена основной информационной «среды». 
     С развитием вычислительной техники расширяется сфера ее использования. В данной работе уделяется особое внимание рассмотрению персонального компьютера, как отдельной единицы. Мы попытаемся проникнуть внутрь машины и проанализировав понять в чем же суть развития ПК. 
     Обычные домашние ПК, ставшие неотъемлемой частью нашей жизни, концентрируют в себе вычислительную мощь, о которой раньше не могли мечтать даже ученые, располагавшие кластерами высокопроизводительных систем. С помощью ПК мы черпаем информацию из Интернета, храним свои цифровые архивы, общаемся с друзьями и реализуем свои потребности в творчестве.
     Процесс взаимодействия человека с ЭВМ насчитывает уже очень много лет. Благодаря разработке и внедрению микропроцессоров в структуру ЭВМ появились малогабаритные, удобные для пользователя персональные компьютеры. Ситуация изменилась, в роли пользователя может быть не только специалист по вычислительной технике, но и любой человек.
     Определение «персональный» возникло потому, что человек получил возможность общаться с ЭВМ без посредничества профессионала-программиста, самостоятельно, персонально. При этом не обязательно знать специальный язык ЭВМ. 
     Развитие ПК – представляется изменением и совершенствованием всех компонентов компьютера, вплоть от внешнего вида, размеров до его содержимого. Конечно, до получения нами сегодня современного компьютера утекло много воды, но, как и несколько десятков лет, самым главным моментом было развитие компьютерной «начинки» персонально компьютера. Именно внутренние устройства являются центральной частью компьютера отвечающих за работу и производительность в целом, а значит, именно на их развитие было обращено все внимание на протяжении многих лет.
Итак, можно сделать вывод, если именно «железо» вычислительной техники является наиболее важным элементом компьютера, а значит ответить на интересующие нас вопросы, поможет подробное описание элементов относящихся к нему. 
     Наука не стоит на месте. Практически каждый год в мире техники появляются новинки, которых мы так ждем. Еще несколько десятков лет назад, кто бы мог подумать, что компьютер, который был неподъемным – большие интегральные схемы (БИС) и пугал своими габаритами, в процессе совершенствования может уместиться в обычной сумке, удивительно, но это факт.
     В настоящее время, компьютер занимает огромное место в жизни человека. Волей или не волей, человек даже не задумывается, но практически всю свою деятельность мы осуществляем на ПК, не зависимо работаем ли мы на своем рабочем месте, либо проводим досуг в сетях Интернета. 
Сейчас в мире разработана идея «великой компьютеризации». Ее авторы исходят из того, что человечество, которое только сто лет живет в мире электричества, должно начать жить в «мире Интернета». Предлагается, управление всеми эклектическими устройствами, находящимися в квартире – от видеомагнитофона до тостера – передать единому компьютерному центру.
Предполагается, что и автомобиль будет, управляется компьютером: подключаясь к серверу администрации дорожного движения, компьютер будет выбирать оптимальный маршрут и режим поездки с учетом режима работы светофоров и наличия пробок на дорогах. 
     Уже сегодня пользователям глобальной информационной сети Интернет стала доступной практически любая находящаяся в хранилищах знаний этой сети неконфиденциальная информация.
     В современном мире компьютеризировано практически все: начиная от дома до самого простейшего офиса. Компьютер помогает человеку во всех его деяниях: будь-то обычный отдых или рабочие будни. С помощью компьютера люди, могут общаться с людьми с другого города, даже страны, отыскать интересующую их информацию, купить-продать и многое другое – при помощи всемирной «паутины». 
     Конечно, легко говорить о компьютерном мире сейчас, когда компьютер не нуждается в доработках – он можно сказать, уже совершенен, хотя изменения были, есть и будут всегда. Так как человечество пытается добиться совершенства во всем. 
     Современных совершенствий компьютерной техники добивались десятки, и даже сотни лет. В истории вычислительной техники существует своеобразная периодизация ЭВМ по поколениям. Но с чем это связано? В чем конкретно заключается периодизация и что несет с собой развитие персонального компьютера? 
На эти вопросы и необходимо получить ответ по окончании данной работы.

      
      
      
      
      
     1 Архитектура персонального компьютера
     
     1.1 Функциональные и технические характеристики устройств персонального компьютера
     
     Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
     Вычислительные машины могут быть классифицированы по ряду признаков, в частности:
     ­ по принципу действия;
     ­ по этапам создания и элементной базе;
     ­ по назначению;
     ­ по способу организации вычислительного процесса;
     ­ по размеру вычислительной мощности;
     ­ по функциональным возможностям;
     ­ по способности к параллельному выполнению программ.
     По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые, цифровые и гибридные.
     Цифровые вычислительные машины работают с информацией, представленной в цифровой форме.
     Аналоговые вычислительные машины, работают с информацией, представленной в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины.
     Гибридные вычислительные машины, или вычислительные машины комбинированного действия – работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме.
     Сейчас для людей многих профессий персональный компьютер – это надежный и умный помощник.
     ЭВМ включает три основных устройства: 
     ­ системный блок;
     ­ монитор;
     ­ клавиатура.
     Системный блок представляет собой основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. 
     В системном блоке находится вся электронная начинка компьютера. Основными деталями системного блока являются:
     ­  процессор – главное компьютерное устройство управления и проведения вычислений,
     ­ материнская плата – устройство для крепления на ней других внутренних компьютерных устройств,
     ­ блок питания – устройство для распределения электрической энергии между другими компьютерными устройствами.
     Устройства, подключаемые к нему снаружи, – называются внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными[37].
     Монитор представляет собой устройство для отображения результатов обработки информации, основанное на использовании жидкокристаллических мониторов. Он получает видеосигнал в готовом виде от видеоконтроллера, расположенного в системном блоке. Видеоконтроллер получает от микропроцессора компьютера команды по формированию изображения, создает его в своей служебной памяти и преобразует в сигнал, подаваемый на монитор.
     К аппаратным средствам ввода информации в ПК относятся клавиатура – устройство ввода текста, чисел и управляющей информации в основную память[5]. 
     
     Компоненты материнской платы
     К внутренним устройствам системного блока относится материнская плата – основная плата персонального компьютера, содержащая основные электронные компоненты. С помощью материнской платы осуществляется взаимодействие между большинством устройств машины.
     Материнская плата представляет собой печатную плату площадью 100-150 см2, на которой размещается большое число различных микросхем, разъемов и других элементов:
     ­ процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;
     ­ микропроцессорный комплект – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;
     ­ шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;
     ­ оперативная память – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных;
     ­ постоянно запоминающее устройство (ПЗУ) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;
     ­ разъемы для подключения дополнительных устройств[31].
     К системам, расположенным на материнской плате относятся: оперативная память (RAM), а на физическом уровне памяти различают динамическую память (DRAM) и статическую память(SRAM)[9].
     
     Строение процессора
     Самым главным элементом в компьютере является процессор (Central Processor Unit, CPU) или микропроцессор – электронная микросхема, включающая в себя огромное количество элементарных полупроводниковых элементов. Процессор выполняет функции обработки информации и управления работой всех блоков ЭВМ. Быстродействие компьютера определяется тактовой частотой, с которой он работает. 
     Процессор, состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Процессор является ядром любой ЭВМ[25]. В состав центрального процессора входят:
     ­ арифметико-логическое устройство (АЛУ),
     ­ центральное устройство управления,
     ­ внутренняя регистровая память,
     ­ схема обращения к оперативной памяти,
     ­ схемы управления системной шиной[33].
     Внутренние ячейки процессора называют регистрами. В процессе работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, а также данные, находящиеся во внешних портах процессора. Часть данных он интерпретирует непосредственно как данные, часть из них представляют собой адресные данные, а часть – как команды. Совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует так называемую систему команд процессора. С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами (см. Рисунок 1).
     Процессоры, относящиеся к одному семейству, имеют одинаковые или близкие системы команд. Процессоры, относящиеся к разным семействам, различаются по системе команд и невзаимозаменяемы:
     ­ CISC-процессоры используют в универсальных вычислительных системах;
     ­ RISC-процессоры используют в специализированных вычислительных системах или устройствах, ориентированных на выполнение единообразных операций[11].
     Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Это означает, что программа, написанная для одного процессора, может исполняться и другим процессором. Процессоры, имеющие разные системы команд, как правило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне[34].
     Основными параметрами процессоров являются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти (см. Приложение А, Таблица А.4).
     
     
     Рисунок 1 – Устройство компьютера
     
     В основе работы процессора лежит тактовый принцип. Исполнение каждой команды занимает определенное количество тактов. В персональном компьютере тактовые импульсы обеспечивает генератор тактовых частот. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов, частота которых определяет тактовую частоту микропроцессора. Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта, или просто такт работы машины. Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, поскольку каждая операция в вычислительной машине выполняется за определенное количество тактов[21].
     Процессор считывает данные из памяти, манипулирует ими и возвращает результат обработки в память или передает на внешние устройства.
     Существуют процессоры, предназначенные для обработки данных любой природы: текст, число, графика, звук. Это возможно потому, что данные перед операциями преобразуются к простейшему виду, т.е. представляются в двоичном коде, «оцифровываются». Физически это может выглядеть как чередование намагниченных и размагниченных участков жесткого диска, отражающих и не отражающих луч участков компакт-диска, передаваемых сигналов напряжения высокого и низкого уровня[25].
     В работе цифровых устройств используются: двоичная система счисления, Булева логика, законы алгебры логики.
     Основными характеристиками процессора являются:
     ­ быстродействие – количество операций, производимых в одну секунду, измеряется в бит/с; 
     ­ тактовая частота – количество тактов, производимых процессором за одну секунду, она задает ритм работы компьютера. Тактовая частота определяет число тактов работы процессора в секунду. Чем выше тактовая частота, тем меньше длительность выполнения одной операции и тем выше производительность компьютера. Современный персональный компьютер может выполнять миллионы элементарных операций в секунду;
     ­ разрядность – количество двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Указывая разрядность процессора 64, имеют в виду, что процессор имеет 64-разрядную шину данных, т.е. за один такт он обрабатывает 64 бита. Для современных процессоров характерно повышение тактовой частоты[12]. 
     
     Оперативная память
     Оперативная память (Random Access Memory, RAM) – это массив кристаллических ячеек, способных хранить данные. 
     Оперативная память является очень важным элементом компьютера. В ней хранятся программы и данные, с которыми непосредственно работает ПК. Основу ОЗУ составляют большие интегральные схемы, содержащие матрицы полупроводниковых элементов.
     Структурно ОЗУ состоит из миллионов отдельных ячеек памяти емкостью один байт каждая. Поэтому основной характеристикой оперативной памяти является ее объем, который исчисляется в байтах. Его величина определяет перечень программ, которые можно использовать на ПК. 
     Ячейки динамической памяти (DRAM) можно представить в виде микроконденсаторов, способных накапливать заряд на своих обкладках. 
     Ячейки статической памяти (SRAM) можно представить как электронные микроэлементы – триггеры, состоящие из нескольких транзисторов. В триггере хранится не заряд, а состояние (включен/выключен), поэтому этот тип памяти обеспечивает более высокое быстродействие, хотя технологически он сложнее[17].
     Микросхемы динамической памяти используют в качестве основной оперативной памяти компьютера. Микросхемы статической памяти используют в качестве вспомогательной памяти (так называемой кэш-памяти), предназначенной для оптимизации работы процессора.
     Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который выражается числом. В большинстве современных процессоров предельный размер адреса обычно составляет 32 разряда, а это означает, что всего независимых адресов может быть 232. Одна адресуемая ячейка содержит восемь двоичных ячеек, в которых можно сохранить 8 бит, то есть один байт данных.
     Оперативная память в компьютере размещается на стандартных панельках, называемых модулями. Модули оперативной памяти вставляют в соответствующие разъемы на материнской плате.
     Основными характеристиками модулей оперативной памяти являются объем памяти и скорость передачи данных. Сегодня наиболее распространены модули объемом 128-512 Мбайт. Скорость передачи данных определяет максимальную пропускную способность памяти (в Мбайт/с или Гбайт/с) в оптимальном режиме доступа (см. Приложение А, Таблица А.1). При этом учитывается время доступа к памяти, пропускной способности шины и дополнительные возможности, такие как передача сигналов за один такт работы. Одинаковые по объему модули могут иметь разные скоростные характеристики[35]. 
     Современные операционные системы, активно используют оперативную память, для хранения и обработки в ней важных и часто используемых данных. Если бы в электронных устройствах не использовалась оперативная память, то все операции происходили бы гораздо медленней и для считывания с постоянного источника памяти (ПЗУ), требовалось бы значительно больше времени. Да и более менее многопоточная обработка, была бы практически невозможна. Использование оперативной памяти, позволяет приложениям работать и запускаться быстрее. Данные беспрепятственно могут обрабатываться и ждать своей очереди благодаря адресуемости (все машинные слова имеют свои собственные адреса).
     Операционная система Windows 7 к примеру, может хранить в памяти часто используемые файлы, программы и другие данные. Это позволяет при запуске программ не ждать пока они загрузятся с более медленного диска, а сразу начнут выполнение. Потому не стоит пугаться, если диспетчер задач показывает что ваша ОЗУ загружена более чем на 50%. При запуске приложения, требующего больших ресурсов памяти, более старые данные будут вытеснены из неё, в пользу более необходимых. В большинстве устройств, используется динамическая память с произвольным доступом DRAM (Dynamic Random Access Memory), которая имеет низкую цену, но медленнее статической SRAM (Static Ramdom Access Memory). Более дорогая статическая память, нашла своё применение в быстрой кэш памяти процессоров, видеочипов и контроллёров. Из-за того, что статическая память занимает на кристалле гораздо больше места, чем динамическая, во времена быстрого развития компьютерной периферии и операционных систем, производители пошли по пути большего объёма, а не по пути более высокой скорости, что было более оправдано.
     
     Постоянно запоминающее устройство
     В момент включения компьютера на адресной шине процессора выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно, без участия программ. Процессор обращается по выставленному адресу за своей первой командой и далее начинает работать по программам.
     Этот исходный адрес после включения указывает на тип памяти способный длительное время хранить информацию – постоянное запоминающее устройство (ПЗУ).
     Постоянная память (Read-Only Memory, ROM) используется для хранения неизменяемой информации: загрузочных программ операционной системы, программ тестирования устройств компьютера и выполнения базовых функций по их обслуживанию. Поскольку большая часть этих программ связана с обслуживанием процессов ввода-вывода, содержимое ПЗУ часто называют система ввода-вывода (Base Input-Output System, BIOS)[25]. Постоянное запоминающее устройство выполняется из полупроводниковых модулей и в отличие от ОЗУ является энергонезависимым (информация сохраняется при выключении компьютера). Данные в ПЗУ заносятся при его изготовлении и не могут быть изменены пользователем. Объем постоянной памяти значительно меньше, чем оперативной, и не превышает нескольких сотен Кбайт.
     Каждая ячейка основной памяти имеет свой, отличный от всех остальных адрес. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство – совокупность ячеек памяти, к которым можно обращаться с использованием машинного адреса[29]. 
     
     Интерфейс системного блока
     Интерфейс системного блока представлен тремя шинами: шина данных, адресная шина и командная шина.
     У процессоров семейства Pentium адресная шина 32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных проводников. В зависимости от того, есть напряжение на какой-то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров.
     По шине данных передаются данные из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В современных персональных компьютерах шина данных, как правило, 64-разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов.
     Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор из оперативной памяти по командной шине. В большинстве современных процессоров шина команд 32-разрядная, хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные.
     В процессе работы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, а также данные, находящиеся во внешних портах процессора. 
     После сборки и компьютер, и все его адаптеры оказываются связанными между собой множеством соединений. Если бы было возможно связать их вместе, получился бы толстый жгут или шина. Шина (bus) – это главная магистраль, по которой происходит информационный обмен между устройствами компьютера. При этом количество информации передаваемой за один прием зависит от пропускной способности шины. Время необходимое для однократного считывания или записи данных по проводам шины, называется циклом шины (см. Приложение А, Таблица А.3).
     Все устройства на системной шине CPU рассматривает либо как адресуемую память, либо как порты ввода-вывода.
     О совершении некоего события процессор может узнать по сигналу, называемому прерыванием. При этом исполнение текущей последовательности команд приостанавливается, а вместо нее начинает выполняться другая последовательность, соответствующая данному прерыванию. Обычно прерывания подразделяются на аппаратные, логические и программные[7].
     
     Кэш-память 
Кэш-память (cache-memory) предназначена для согласования скорости работы сравнительно медленных устройств, таких, как динамическая память с быстрым микропроцессором. Использование кэш-памяти позволяет избежать циклов ожидания в его работе, которые снижают производительность всей системы.
     С помощью кэш-памяти обычно делается попытка согласовать также работу внешних устройств, например, различных накопителей, и микропроцессора. Соответствующий контролер кэш-памяти должен заботиться о том, чтобы команды и данные, которые будут необходимы микропроцессору в определенный момент времени, именно к этому моменту оказывались в кэш-памяти.
     Кэш-память – и это сверхоперативная память. Она значительно быстрее обычной оперативной памяти, но меньше по объему. Объем кэш-памяти определяет модификации ПК[26]. Кэш-память доступна только процессору, которая хранит в ней промежуточные и часто используемые данные. Это позволяет процессору затрачивать меньше времени на доступ к данными и раньше освобождаться для других работ. Все это вместе ускоряет исполнение программ. Иначе говоря, кэширование – это организация хранения наиболее употребляемых данных в специально отведенной для этого части памяти с максимально быстрым доступом. Кэш-память встроенная внутрь микросхемы микропроцессора называется кэш-памятью первого уровня, а установленная вне его – кэш-памятью второго уровня[32].
     Главное назначение кэш-памяти – это хранение данных, которые часто используются процессором. Кэш является буфером, в который загружаются данные, и, несмотря на его небольшой объём, (около 4-16 Мбайт) в современных процессорах, он дает значительный прирост производительности в любых приложениях. 
     Чтобы лучше понять необходимость кэш-памяти, давайте представим себе организацию памяти компьютера в виде офиса. Оперативная память будет являть собою шкаф с папками, к которым периодически обращается бухгалтер, чтобы извлечь большие блоки данных (то есть папки). А стол, будет являться кэш-памятью.
     Есть такие элементы, которые размещены на столе бухгалтера, к которым он обращается в течение часа по несколько раз. Например, это могут быть номера телефонов, какие-то примеры документов. Данные виды информации находятся прямо на столе, что, в свою очередь, увеличивает скорость доступа к ним.
      Точно так же, данные могут добавиться из тех больших блоков данных (папок), на стол, для быстрого использования, к примеру, какой-либо документ. Когда этот документ становится не нужным, его помещают назад в шкаф (в оперативную память), тем самым очищая стол (кэш-память) и освобождая этот стол для новых документов, которые будут использоваться в последующий отрезок времени.
     Также и с кэш-памятью, если есть какие-то данные, к которым вероятнее всего будет повторное обращение, то эти данные из оперативной памяти, подгружаются в кэш-память. Очень часто, это происходит с совместной загрузкой тех данных, которые вероятнее всего, будут использоваться после текущих данных. То есть, здесь присутствует наличие предположений о том, что же будет использовано «после». Вот такие непростые принципы функционирования.
     
     Видеокарта
     Видеоконтроллер (видеокарта) – это электронная схема, обеспечивающая формирование видеосигнала. Это устройство позволяет выводить изображение на экран монитора, захватывать движущееся изображение и обрабатывать изображение, поступающее с видеокамеры, видеомагнитофона или телевизора. 
     Она предназначена для того, чтобы пользователь смог увидеть на мониторе то, что компьютер сохранил в своей памяти. В сердце процессора – материнской плате имеется специальный разъем, в который и вставляется это устройство. Бывают и интегрированные варианты видеокарт, которые применяются в электронной технике, которая предусмотрена для установки таких дополнений.
     Для того, чтобы обрабатывать информацию в видеокартах, имеется специальный процессор, который работает автономно, не оказывая дополнительной нагрузки на основной процессор компьютера. Графический процессор видеокарты, напротив, разгружает его, так как сам занимается обработкой и произведением необходимых расчетов трехмерной графики. Структура этого элемента достаточно сложная, в нем имеется несколько блоков, каждый из которых выполняет свою функцию.
     В видеокарте есть видеоконтроллер, который обязан правильно сформировать изображение, которое помещается в память. При необходимости передать его на монитор по запросу основного процессора компьютера видеоконтроллер обрабатывает его и обеспечивает точную передачу необходимых данных. В новых моделях видеокарт таких элементов может быть два, работают они независимо друг от друга. Есть в видеокарте и видеопамять, необходимая для того, чтобы сохранять промежуточные элементы изображения. Кроме того, этот элемент является своеобразным буфером для кадров и хранилищем изображений, которые постоянно изменяются графическим редактором.
     Изображение, возникающие на мониторе, должны полностью соответствовать требованиям по интенсивности цвета. Для этого в видеокарте встроен цифро-аналоговый преобразователь. Он состоит из нескольких блоков, каждый из которых соответствует своему цветовому каналу: синий, красный, зеленый RGB. В большинстве случаев в цифро-аналоговом преобразователе на каждый из основных цветов приходится по 256 уровней яркости, что и обеспечивает качественное изображение.
     Важный элемент видеокарты – видео-ПЗУ, которое запоминает шрифты экрана, служебные таблицы, видео-BIOS. Это устройство не общается с видеоконтроллером видеокарты, оно работает напрямую с основным процессором. При запуске операционной системы в видеокарте загружается видеодрайвер, который обеспечивает бесперебойную работу графического адаптера. Он же контролирует и корректирует его последующую работу через регистры управления.
     Видеокарта не всегда была компонентом ПК. В общей области оперативной памяти существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении. Специальный контроллер экрана считывал данные о яркости отдельных точек экрана из ячеек памяти этой области и в соответствии с ними управлял разверткой горизонтального луча электронной пушки монитора.
     С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с управлением экраном, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер (см. Приложение А, Таблица А.5). Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти[23].
     За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (монохромный), CGA (4 цвета), EGA (16 цветов), VGA (256 цветов). В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640x480, 800x600,1024x768, 1152x864; 1280x1024 точек и далее).
     Мониторы выпускаются с экранами разных размеров. Размер экрана монитора задается обычно величиной его диагонали в дюймах: для IBM PC-совместимых ПК приняты типоразмеры экранов 14, 15, 17, 19, 21 и 22 дюйма[6].
     Звуковая карта
     Звуковая карта (sound card, sound blaster) явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она устанавливается в один из разъемов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.
     Звуковая карта – это устройство для качественного воспроизведения звука через акустические колонки или наушники, поскольку слабый встроенный в компьютер динамик хорошо воспроизводить звук не способен. Звуковые карты обычно позволяют записать звук с микрофона, с линейного выхода магнитофона или другого источника. 
     Звуковая карта может быть на собственной печатной плате и вставляться в разъем расширения или сразу присутствовать на системной плате. 
     Для дополняющей звуковую карту акустической системы основными характеристиками являются полоса пропускания неискаженного звука и выходная мощность.
     Основным отличием, разделяющим карты, является применяемый способ установки. По этому параметру они делятся на карты, которые встраиваются в саму материнскую плату, и на карты, выполняющие свои функции как отдельное устройство. Материнская плата представляет собой сложную многослойную печатную плату. Она является основой построения персонального компьютера. Второй вид карт значительно дороже, однако и качество воспроизводимого ними звука существенно выше. Для пользователей, которые не предъявляют каких-то особенных требований к качеству звука, вполне подойдет обычная встраиваемая звуковая карта, производящая достаточно хороший звук. Их использование избавит пользователя от необходимости проводить настройку карты и искать подходящие драйвера. Такая карта, по большому счету, является еще одним дополнительным устройством, размещаемым на материнской плате.
     Звуковые же карты профессионального уровня будут необходимыми профессиональным музыкантам и другим связанным с миром музыки людям. Такие карты имеют множество дополнительных возможностей и обеспечивают настройку под индивидуальные предпочтения пользователя. В продаваемый комплект такой карты, как правило, входит пульт управления. Могут они комплектоваться и другими полезными опциями.
     Для основной же массы населения вполне подойдет более дешевая и менее функциональная встроенная звуковая карта. Дополнительные возможности будут только дорогостоящей обузой, возможности которой вряд ли будут оценены и применены на практике.
     Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные и 64-разрядные устройства.
     В области воспроизведения звука наиболее сложно обстоит дело со стандартизацией. В отсутствие единых централизованных стандартов, стандартом де-факто стали устройства, совместимые с устройством SoundBlaster, торговая марка на которое принадлежит компании Creative Labs[15].
      
     Характеристики жесткого диска
     Жесткий диск (Hard Disk, HDD) – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. 
     На жестком диске данные хранятся на магнитной поверхности диска. Информация записывается и снимается с помощью магнитных головок. Внутри жесткого диска может быть установлено несколько пластин (дисков), в просторечье именуемые «блинами». Двигатель, вращающий диск, включается при подаче питания на диск и остается включенным до снятия питания.
     Двигатель вращается с постоянной скоростью, измеряемой в оборотах в минуту. Данные организованы на диске в цилиндрах, дорожках и секторах. Цилиндры – концен.......................