Современные компьютеры, их классификация

Вариант 2

Задание 1

Тема: Современные  компьютеры, их классификация.

Основные клоны  ПК, используемые в России

 Первые компьютеры были созданы почти полвека назад, и, хотя они и занимали тогда целые залы, они вполне удовлетворяли потребностям крупных министерств и корпораций. Тем не менее, миниатюризация и стремление сделать компьютеры достоянием масс привели к тому, что в двадцать первый век мы входим не под знаменами из перфокарт, на которых изображены гигантские вычислительные центры, а размахивая красочными обложками компьютерных журналов, написанных простым языком, понятным миллионам пользователей персональных компьютеров.  
 Клон - двойник, копия, семейство компьютеров, полностью совместимое с каким-либо иным семейством, но произведённым другой фирмой. Существует множество клонов у IBM PC. Компьютеры клонов PC, или IBM-совместимые, занимают 80% мирового и порядка 85% российского парка персональных компьютеров. IBM-совместимый компьютер имеет открытую архитектуру, иначе говоря, комплектующие и устройства для него выпускают все, кому не лень. Это привело к совершенно невероятной гибкости системы, к возможности расширять, дополнять и усовершенствовать свой компьютер без особых дополнительных затрат и лишней головной боли: куда бы девать старый? Обратная сторона Луны заключается в том, что две машины с одинаковой на первый взгляд конфигурацией очень сильно отличаются.  
 Большинство современных ПК типа IBM PC используют МП типа CISC, выпускаемые многими фирмами: Intel, AMD, Cyrix, IBM и т.д. Законодателем мод здесь выступает Intel, но ей "на пятки наступает" AMD, в последние годы создавшая МП по некоторым параметрам лучше интеловских. Но пока МП фирмы Intel имеют большее распространение. 

Известно, что Intel в настоящий  момент вносит заметный вклад в развитие информационных технологий в России. За несколько последних лет Intel инвестировала  крупные суммы в строительство  производственных мощностей - были построены  заводы стоимостью $3 млрд.  
 Таким образом, наиболее распространенными на сегодняшний день в России являются компьютеры Celeron D, AMD Athlon, Duron и др. Так, например, ни для кого не является секретом тот факт, что одной из ключевых особенностей старых Celeron на ядре Northwood, помимо их низкой цены, являлась достаточно низкая производительность. Celeron значительно отставали в скорости как от младших моделей Pentium 4, так и от конкурирующих моделей линейки Athlon XP от AMD. Поэтому, изменения в архитектуре этих процессоров назрели давно. С выходом семейства Celeron D Intel отчасти попытался поправить положение. И эти компьютеры в настоящий момент стали очень популярны на российском рынке.

 

 

ПК типа IBC PC и их классификация

Персональные IBM PC – совместимые  компьютеры являются наиболее широко используемым видом компьютеров, их мощность постоянно увеличивается, а область применения расширятся. Эти компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко  обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам  данных.

В 2001 г. корпорации Intel и Microsoft подготовили спецификацию (стандарт) компьютера PC2001. Стандарт PC2001 определяет типы систем персональных компьютеров для выполнения определенных функций. В соответствии с этой спецификацией ПК подразделяются на следующие классы:

  • пользовательские (Consumer PC);
  • офисные (Office PC);
  • обучающие, или "развлекательные" (Entertanment PC);
  • мобильные (Mobile PC);

 

Для каждого класса ПК в спецификации была установлена минимальная конфигурация, которая легла в основу сертификации компьютеров.

Пользовательские компьютеры (Consumer PC) — это компьютеры начального уровня. ПК собираются на основе процессоров Pentium. В их конфигурацию входит жесткий диск и оперативная память небольшого объема, видеоплата, привод CD-ROM, звуковая карта и колонки. Пользовательский компьютер подходит для обучения, несложных игр, а также для малого, например домашнего, офиса.

Компьютеры для офиса отличаются небольшой ценой, отсутствием всего лишнего и надежностью в работе. Помимо компьютера, в офисе важно иметь еще и принтер, иначе преимущества компьютера сразу исчезают. 
Офисные компьютеры часто обслуживаются специализированными организациями в рамках аутсорсинга.

Обучающие, или "развлекательные" компьютеры — это мощные мультимедийные компьютеры современной конфигурации для работы не только с текстами и математическими приложениями, но и с графикой и видео. В компьютерах подобного типа устанавливаются самые быстрые процессоры. 
Объем оперативной памяти превышает сотни Мбайт, звуковая плата позволяет передать весь диапазон звуковых частот, в том числе и объемный звук при условии подключения нескольких колонок. Все модели оснащены DVD-ROMом, позволяющим просматривать видеодиски. Такие компьютеры предназначены для обработки больших объемов данных, для работы с видеоэффектами и трехмерной графикой. Они способны заменить музыкальный центр, телевизор, видеомагнитофон, синтезатор и др.

Мобильные компьютеры оформляются в виде дипломата или записной книжки, имеют комбинированное питание. Для этих компьютеров важны минимальная масса и возможность длительной работы от химических источников тока. В качестве видеомониторов в портативных компьютерах используются плоские жидкокристаллические дисплеи. Для презентаций используются плазменные экраны, приобретаемые отдельно.

 

Принцип открытой архитектуры IBC PC и его значение

До появления персональных компьютеров IBM PC все другие модели были основаны на принципе «закрытой  архитектуры», т.е. все аппаратные средства были для конечного пользователя «вещью в себе». После того, как  заканчивалась сборка аппарата, он «был обречен на необратимое старение».

Если с производства снималась хоть одна деталь, систему  можно было выбрасывать. Если бы IBM PC был сделан так же, как другие существовавшие во время его появления компьютеры, он бы устарел через два-три года, и мы давно бы уже о нем забыли.

 
  К счастью (для нас), в IBM PC была заложена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспечила возможность его сборки из независимо изготовленных частей аналогично детскому конструктору. При этом методы сопряжения устройств с компьютером IBM PC не только не держались в секрете, но и были доступны всем желающим. Этот принцип, называемый принципом открытой архитектуры, наряду с другими достоинствами обеспечил потрясающий успех компьютеру IBM PC, но лишил фирму IBM возможности единолично пользоваться плодами этого успеха.

 

Устройство компьютера IBM PC:

  • На основной электронной плате компьютера IBM PC (системной, или материнской, плате) размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации (вычисления).
  • Схемы, управляющие всеми остальными устройствами компьютера — монитором, дисками, принтером и т.д., реализованы на отдельных платах, которые вставляются в стандартные разъемы на системной плате — слоты.
  • К электронным схемам подводится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается в общий металлический или пластмассовый корпус — системный блок.

По-видимому, фирма IBM рассчитывала, что открытость архитектуры IBM PC позволит независимым производителям разрабатывать  различные дополнительные устройства, что увеличит популярность компьютера. Так оно и произошло, и через  один два года на рынке предлагались сотни разных устройств и комплектующих  для IBM PC.

 
  Наибольшую выгоду от открытости архитектуры IBM PC получили, естественно, пользователи. Они могли самостоятельно расширять возможности своих компьютеров, покупая соответствующие устройства и подсоединяя их в свободные разъемы на системной плате. При этом они не были связаны ассортиментом моделей, предлагаемых фирмой IBM, так как могли покупать дополнительные устройства, производимые независимыми фирмами.

  На первых порах открытость архитектуры IBM PC была выгодна фирме IBM. Она обеспечила коммерческий успех компьютеру и позволила фирме сравнительно легко выпускать новые модели, сохраняя совместимость со старыми, чтобы все программы и все устройства, разработанные для старых моделей IBM PC, работали и с новыми. комплектующих и начали сами собирать компьютеры, совместимые с IBM PC.

  Они стали перенимать все разработки фирмы IBM (например, видеоадаптеры CGA, EGA и позднее VGA), а за счет того, что им не приходилось нести огромных издержек фирмы IBM, они смогли продавать свои компьютеры значительно дешевле (иногда в 2—3 раза) аналогичных компьютеров фирмы IBM. Более того, эти фирмы стали реализовывать многие технические достижения быстрее, чем IBM. Так, первые компьютеры на основе микропроцессоров Intel-80386 были выпущены уже не IBM. И очень скоро IBM оказалась не монополистом в выпуске разработанных ею компьютеров, а одной из сотен конкурирующих фирм, каждая из которых стремится сделать компьютеры быстрее, производительнее, надежнее и, естественно, дешевле. Все попытки фирмы IBM вновь монополизировать рынок (например, выпуск компьютеров IBM PS/2) не увенчались успехом.

 
  Так что теперь название «IBM PC» вовсе не означает, что компьютер сделан самой фирмой IBM, точно так же, как не каждый автомат Калашникова сделан Калашниковым. Сейчас большинство выпускаемых компьютеров «типа IBM PC» делается в Юго-Восточной Азии (Тайвань, Сингапур, Южная Корея и т.д.), там их производство обходится дешевле.

 
  Впрочем, некоторые наиболее «престижные», надежные и дорогие марки персональных компьютеров собираются в США и Европе, хотя многие компоненты для них всё равно завозятся из Юго-Восточной Азии.

 
  Развитие компьютеров типа IBM PC теперь осуществляется многими конкурирующими фирмами, хотя IBM и остается самым крупным производителем этих компьютеров. Компьютеры на основе микропроцессоров Intel—80386SX, 80486, и Pentium, мониторы типа SuperVGA 800х600 и 1024х768 были разработаны уже не IBM, а различными другими фирмами. Наибольшее влияние на развитие компьютеров типа IBM PC теперь оказывает не IBM, а фирма Intel — производитель микропроцессоров, являющихся «мозгом» IBM PC, и фирма Microsoft — разработчик операционной системы MS DOS, графической операционной оболочки Windows и многих других используемых на IBM PC программ.

 
  Разумеется, отсутствие «руководящей и направляющей» силы и развитии компьютеров имеет и свои отрицательные стороны. Так, все выпускаемые видеоадаптеры EGA и VGA совместимы между собой, так как совместимы с оригинальными их моделями, разработанными IBM. А видеоадаптеры SuperVGA или различные виды стримеров несовместимы друг с другом — здесь не было авторитетной фирмы, разработку которой остальные приняли бы как стандарт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

История развития IBM – совместимых ПК и характеристика роста производительности и мощности ПК. Современные модели ПК

 

  IBM PC изменил не только мир, но и подход компании к созданию компьютеров. До этого IBM делала любую вычислительную машину от и до самостоятельно, не прибегая к помощи третьих фирм. С IBM 5150 вышло иначе. В то время рынок персональных компьютеров был разделен между Commodore PET, семейства Atari 8-битных систем, Apple II и TRS-80s производства Tandy Corporation. Поэтому IBM торопилась не упустить момент.

  Группе из 12 человек, работавшей во флоридском городе Бока Ратон под руководством Дона Эстриджа (Don Estrige), было поручено работать над Project Chess (дословно "Проект Шахматы"). Они справились с задачей примерно за год. Одним из их ключевых решений было использование разработок сторонних производителей. Это одновременно экономило множество средств и времени на собственных научных кадрах.

  Изначально Дон в качестве процессора выбрал IBM 801 и специально разработанную для него операционную систему. Но немногим ранее «голубой гигант» выпустил в широкую продажу микрокомпьютер Datamaster (полное название System/23 Datamaster или IBM 5322), в основе которого лежал процессор Intel 8085 (немного упрощенная модификация Intel 8088). Как раз это и послужило причиной выбора для первого ПК IBM процессора Intel 8088. У IBM PC даже слоты расширения совпадали с таковыми у Datamaster. Ну а Intel 8088 потребовал новую операционную систему DOS, очень вовремя предложенную маленькой компанией из Редмонда под названием Microsoft. Не стали делать новый дизайн для монитора и принтера. В качестве первого был выбран ранее созданный японским подразделением IBM монитор, ну а печатающим устройством стал принтер производства Epson.

  BM PC продавался в различных конфигурациях. Самая дорогая стоила $3005. Она оснащалась процессором Intel 8088, работающим на частоте 4.77 МГц, который при желании мог быть дополнен сопроцессором Intel 8087, делавшим возможным вычисления с плавающей точкой. Объем ОЗУ составлял 64 Кбайта. В качестве устройства для постоянного хранения данных предполагалось использовать 5.25-дюймовые флоппи-дисководы. Их могло быть установлено одна или две штуки. Позже IBM начала поставлять модели, позволявшие подключение кассетных носителей данных.

  Жесткий диск в IBM 5150 установить было нельзя из-за недостаточной мощности блока питания. Однако компания так называемый "модуль расширения" или Expansion Unit (известный также как IBM 5161 Expansion Chassis) с винчестером на 10 Мбайт. Он требовал отдельного источника питания. Кроме того, в него можно было установить второй HDD. Также он имел 5 слотов расширения, тогда как сам компьютер имел еще 8. Но для подключения Expansion Unit требовалось использовать карты Extender Card и Receiver Card, что устанавливались в модуле и в корпусе соответственно. Другие слоты расширения компьютера обычно были заняты видеокартой, картами с портами ввода/вывода и т.д. Можно было и нарастить объем ОЗУ до 256 Кбайт.

  Самая дешевая конфигурация обходилась в сумму $1565. Вместе с ней покупатель получал тот же самый процессор, но оперативной памяти было всего 16 Кбайт. Не поставлялся с компьютером и флоппи-дисковод, а также не было и стандартного CGA-монитора. Зато имелся адаптер для кассетных накопителей и видеокарта, ориентированная на подключение к телевизору. Таким образом дорогая модификация IBM PC была создана для бизнеса (где, кстати, и получила довольно широкое распространение), а более дешевая — для дома.

 

  Но была и еще одна новинка в IBM PC – базовая система ввода/вывода или BIOS (Basic Input/Output System). Он до сих пор используется в современных компьютерах, хоть и в несколько измененном виде. Новейшие системные платы уже содержат новые прошивки EFI или даже упрощенные варианты Linux, однако до исчезновения BIOS определенно еще пройдет несколько лет.

  Архитектура IBM PC была сделана открытой и общедоступной. Любой производитель мог делать периферию и ПО для компьютера IBM без покупки какой-либо лицензии. Заодно «голубой гигант» продавал IBM PC Technical Reference Manual, где был размещен полный исходный код BIOS. В итоге год спустя мир увидел первые "IBM PC совместимые" компьютеры от Columbia Data Products. Далее последовала Compaq и другие компании. Лед тронулся.

 IBM Personal Computer XT 

В 1983 году компания выпустила IBM Personal Computer XT (сокращение от eXtended Technology) или IBM 5160. Новинка пришла на смену оригинальному IBM PC, представленному двумя годами ранее. Она представляла собой эволюционное развитие персональных компьютеров. Процессор использовался все тот же, но в базовой конфигурации уже было 128 Кбайт оперативной памяти, а позже 256 Кбайт. Максимальный объем вырос до 640 Кбайт.

XT поставлялся с одним  5.25-дюймовым дисководом, жестким  диском Seagate ST-412 емкостью 10 Мбайт и  блоком питания на 130 Вт. Позже  появились модели с винчестером  на 20 Мбайт. Ну а в качестве  базовой ОС использовалась PC-DOS 2.0. Для расширения функциональности  применялась новая на тот момент 16-битная шина ISA.

IBM Personal Computer/AT

Стандарт корпусов AT применялись вплоть до конца прошлого века. А все началось опять с IBM и ее компьютера IBM Personal Computer/AT или модели 5170. AT расшифровывается как Advanced Technology. Новая система представляла собой второе поколение персональных компьютеров IBM.

  Самое главное нововведение новинки заключалось в использовании процессора Intel 80286 с частотой 6, а потом и 8 МГц. С ним было связано множество новых возможностей компьютера. В частности это был полный переход на 16-разрядную шину и поддержку 24-битной адресации, что позволяло доводить объем ОЗУ до 16 Мбайт. На материнской плате появилась батарейка для питания микросхемы CMOS емкостью 50 байт. До этого ее также не было.

  Для хранения данных теперь применялись 5.25-дюймовые дисководы с поддержкой дискет емкостью 1.2 Мбайта, тогда как прошлое поколение обеспечивало объем не более 360 Кбайт. Жесткий диск теперь имел постоянную емкость 20 Мбайт, а заодно был вдвое быстрее предшествующей модели. Монохромная видеокарта и мониторы были заменены на адаптеры, поддерживающие стандарт EGA, способные отображать до 16 цветов в разрешении 640х350. Опционально для профессиональной работы с графикой можно было заказать PGC-видеокарту (Professional Graphics Controller), стоимостью $4290, способную выводить до 256 цветов на экран с разрешением 640х480, а заодно поддерживающую 2D и 3D ускорение для CAD-приложений.

  Для поддержки всего этого многообразия инноваций пришлось серьезно доработать операционную систему, которая вышла под названием PC-DOS 3.0.

Первым портативным компьютером в 1981 году стал Osborne 1, разработанный Osborne Computer Corporation. Это был такой чемодан весом 10.7 кг и стоимостью $1795. Идея такого устройства не была уникальной — первый его прототип был разработан еще в 1976 году в исследовательском центре Xerox PARC. Однако к середине 80-х годов продажи "Озборнов" сошли на нет.

Конечно, удачную идею быстро подхватили другие компании, что в  принципе, в порядке вещей —  достаточно вспомнить какие еще  идеи "наворовали" из Xerox PARC. В ноябре 1982 года о планах выпустить портативный  компьютер объявила Compaq. В январе был выпущен Hyperion — вычислительная машина, работающая под управлением MS-DOS и чем-то напоминающая Osborne 1. Но она не была полностью совместима с IBM PC. Это звание было уготовано Compaq Portable, что появилась на пару месяцев  позже. По сути это был совмещенный  в одном корпусе IBM PC с маленьким  экраном и внешней клавиатурой. "Чемоданчик" весил 12.5 кг и оценивался в сумму более $4000.

IBM, явно заметив что  что-то упускает, быстренько занялась  созданием своего первобытного  ноутбука. В результате в феврале  1984 года свет увидел IBM Portable Personal Computer или IBM Portable PC 5155. Новинка также  во многом напоминала оригинальный IBM PC за тем лишь исключением,  что ОЗУ в ней было установлено  256 Кбайт. Кроме того он был  на $700 дешевле аналога от Compaq, а  заодно обладал улучшенной противоугонной  технологией — весом 13.5 кг.

Два года спустя прогресс продвинулся  еще на пару шагов вперед. Этим не постеснялась воспользоваться IBM, решив  сделать свои портативные компьютеры чем-то более оправдывающим свое звание. Так в апреле 1986 года появился IBM Convertible или IBM 5140. Convertible напоминал  уже не чемодан, но большой кейс весом  всего 5.8 кг. Стоил он примерно вдвое  дешевле — около $2000.

В качестве процессора использовался  старый добрый Intel 8088 (точнее его обновленная  версия 80c88), работающий на частоте 4.77 МГц. Зато вместо 5.25-дюймовых дисководов использовались 3.5-дюймовые, способные работать с  дисками емкостью 720 Кбайт. Объем  оперативной памяти составлял 256 Кбайт, но его можно было нарастить до 512 Кбайт. Но куда более важной инновацией было использование монохромного ЖК-дисплея, способного на разрешение 80х25 для текста или 640х200 и 320х200 для графики.

А вот возможности расширения у Convertible были куда скромнее, чем у IBM Portable. Имелся только один ISA-слот, тогда  как первое поколение портативных  ПК голубого гиганта позволяло установить чуть ли не столько же карт расширения, сколько и обычный настольный компьютер (еще бы он не позволял при таких-то габаритах). Это обстоятельство, а также пассивный экран без задней подсветки и наличие на рынке более производительных (либо моделей с такой же конфигурацией, но доступных по значительно более низкой цене) аналогов от Compaq, Toshiba и Zenith не сделали IBM Convertible популярным решением. Но он изготовлялся до 1991 года, когда был заменен IBM PS/2 L40 SX.

Начатая в середине 90-х годов смена  курса компании в текущем десятилетии  достигла своего апогея. IBM продолжила сосредоточение на оказании услуг консалтинга, создании новых технологий для продажи  на них лицензий, а также разработке программного обеспечения, не забывая  при этом о дорогостоящем оборудовании — из этой области IBM не ушел до сих пор.

Завершающая стадия реорганизации прошла в период между 2002 и 2004 годами. В 2002 году IBM приобрела  консалтинговую фирму PricewaterhouseCoopers, а  заодно продала свое подразделение  по производству жестких дисков Hitachi. Таким образом IBM отказался от дальнейшего производства винчестеров, которые сам же и изобрел половиной века ранее.

Сегодня IBM стала менее доступна широкому потребителю. Но тоже самое было и  до 80-х годов. В течение 20 лет компания работала с розничной продукцией, но все же вернулась к своим  истокам, хотя и в несколько иной ипостаси. Но все равно ее технологии и разработки доходят до нас в  виде устройств других производителей.

Конкуренция с IBM и желание ее превзойти послужило мощным толчком для собственного развития. В разное время с IBM конкурировали ещё только начинавшие компании Apple, DEC, Intel, Microsoft, Compaq и некоторые другие.

На данный момент лидерами по производству ПК являются: Hewlett-Packard (HP), Apple, ASUSTeK Computer Inc.(Asus), а также Dell. Intel стал крупнейшим в мире производителем микропроцессоров, основные покупатели продукции компании – производители персональных компьютеров  Dell и HP. Помимо микропроцессоров, Intel выпускает полупроводниковые компоненты для промышленного и сетевого оборудования. А Microsoft стала одной из крупнейших транснациональных компаний по производству программного обеспечения для различного рода вычислительной техники — персональных компьютеров, игровых приставок, КПК, мобильных телефонов и прочего, разработчик наиболее широко распространённой на данный момент в мире программной платформы — семейства операционных систем Windows.

С каждым годом возможности  компьютеров возрастают, расширяется  круг задач, которые решаются при  их помощи. Увеличивается производство компьютерной техники, повышается ее качество. Пользователь может заказать компьютер  с определенными техническими характеристиками. Для этого следует сначала  ознакомиться с качеством комплектующих, сроками гарантии и их экологическими характеристиками. Существуют стандарты, в которых перечисляются требования, каким должна удовлетворять высококачественная продукция.

Последнее время вырос  спрос на модели  компактных компьютеров: ноутбуки и смартфоны (разновидность карманных ПК).

Смартфоны и коммуникаторы отличаются от обычных  мобильных телефонов наличием достаточно развитой операционной системы, открытой для разработки программного обеспечения сторонними разработчиками (операционная система обычных мобильных телефонов закрыта для сторонних разработчиков). Установка дополнительных приложений позволяет значительно улучшить функциональность смартфонов по сравнению с обычными мобильными телефонами.

Современные компьютеры, их классификация