Nepíše.cz - archiv článků z blogů píše.cz

Historie PC

† 03. 12. 2011 | kód autora: Alc

Historie počítačů Počítače se rozdělují do tzv. generací, kde každá generace je charakteristická svou konfigurací, rychlostí počítače a základním stavebním prvkem. Generace počítačů : Generace Rok Konfigurace Rychlost (operací/s) Součástky O. 1940 velký počet skříní Jednotky Relé 1. 1950 desítky skříní 100 - 1 000 Elektronky 2. 1968 do 10 skříní Tisíce Tranzistory 3. 1964 do 5 skříní Desetitisíce Integrované obvody 3.1/2 1972 1 skříň Statisíce Integrované obvody (LSI) 4. 1981 1 skříň Desítky milionů Integrované obvody (VLSI) 1. generace: První generace počítačů přichází s objevem elektronky, jejímž vynálezcem byl Lee De Forest a která dovoluje odstranění pomalých a nespolehlivých mechanických relé. Tyto počítače jsou vybudovány prakticky podle von Neumannova schématu a je pro ně charakteristický diskrétní režim práce. Při tomto zpracování je do paměti počítače zaveden vždy jeden program a data, s kterými pracuje. Poté je spuštěn výpočet, v jehož průběhu již není možné s počítačem interaktivně komunikovat. Po skončení výpočtu musí operátor do počítače zavést další program a jeho data. Diskrétní režim práce se v budoucnu ukazuje jako nevhodný, protože velmi plýtvá strojovým časem. Důvodem tohoto jevu je "pomalý" operátor, který zavádí do počítače zpracovávané programy a data. V tomto okamžiku počítač nepracuje a čeká na operátora. V této době neexistují vyšší programovací jazyky, z čehož vyplývá vysoká náročnost při vytváření nových programů. Neexistují ani operační systémy. 2. generace: Druhá generace počítačů nastupuje s tranzistorem, jehož objevitelem byl John Barden a který dovolil díky svým vlastnostem zmenšení rozměrů celého počítače, zvýšení jeho rychlosti a spolehlivosti a snížení energetických nároků počítače. Pro tuto generaci je charakteristický dávkový režim práce. Při dávkovém režimu práce je snaha nahradit pomalého operátora tím, že jednotlivé programy a data, která se budou zpracovávat, jsou umístěna do tzv. dávky a celá tato dávka je dána počítači na zpracování. Počítač po skončení jednoho programu okamžitě z dávky zavádí program další a pokračuje v práci. V této generaci počítačů také začínají vznikat operační systémy a první programovací jazyky, jako jsou COBOL a FORTRAN. 3. generace: Počítače třetí a vyšších generací jsou vybudovány na integrovaných obvodech, které na svých čipech integrují velké množství tranzistorů. U této generace se začíná objevovat paralelní zpracování více programů, které má opět za úkol zvýšit využití strojového času počítače. Je totiž charakteristické, že jeden program při své práci buď intenzivně využívá CPU (provádí složitý výpočet), nebo např. spíše využívá V/V zařízení (zavádí data do operační paměti, popř. provádí tisk výstupních dat). Takové programy pak mohou pracovat na počítači společně, čímž se lépe využije kapacit počítače. S postupným vývojem integrovaných obvodů se neustále zvyšuje stupeň integrace (počet integrovaných členů na čipu integrovaného obvodu). Podle počtu takto integrovaných součástek je možné rozlišit následující stupně integrace: OZNAČENÍ ANGLICKÝ NÁZEV ČESKÝ NÁZEV POČET LOGICKÝCH ČLENŮ SSI Small Scale Integration Malá integrace 10 MSI Middle Scale Integration Střední integrace 10 - 100 LSI Large Scale Integration Vysoká integrace 1000 - 10 000 VLSI Very Large Scale Integration Velmi vysoká integrace 10 000 a více Integrované obvody je možné vyrábět pomocí různých technologií, z nichž každá má svůj základní stavební prvek a díky němu poskytuje specifické vlastnosti TTL (Transistor Transistor Logic): rychlá, ale drahá technologie. Jejím základním stavebním prvkem je bipolární tranzistor. Její nevýhodou je velká spotřeba elektrické energie a z toho vyplývající velké zahřívání se takovýchto obvodů. PMOS (Positive Metal Oxid Semiconductor): technologie používající unipolární tranzistor MOS s pozitivním vodivostním kanálem. Díky tomu, že MOS tranzistory jsou řízeny elektrickým polem a nikoliv elektrickým proudem jako u technologie TTL, redukuje nároky na spotřebu elektrické energie. Jedná se však o pomalou a dnes nepoužívanou technologii. NMOS (Negative Metal Oxid Semiconductor): technologie, která využívá jako základní stavební prvek unipolární tranzistor MOS s negativním vodivostním kanálem. Tato technologie se používala zhruba do začátku 80. let. Jedná se o levnější a efektivnější technologii než TTL a rychlejší než PMOS. CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor): technologie spojující v jednom návrhu prvky tranzistorů PMOS i NMOS. Tyto obvody mají malou spotřebu a tato technologie je používána pro výrobu velké čáti dnešních moderních integrovaných obvodů. BiCMOS (Bipolar Complementary Metal Oxid Semiconductor): nová technologie spojující na jednom čipu prvky bipolární technologie i technologie CMOS. Používána zejména firmou Intel k výrobě mikroprocesorů.

Pouzdra integrovaných obvodů

† 03. 12. 2011 | kód autora: Alc

Pouzdra integrovaných obvodů Počínaje 3. genarací počítačů je jejich základním stavebním prvkem integrovaný obvod. Integrovaný obvod je elektronická součástka realizující určité množství obvodových prvků neoddělitelně spojených na povrchu nebo uvnitř určitého spojitého tělesa, aby se dosáhlo ucelené funkce elektronického obvodu. Každý integrovaný obvod je při výrobě zapouzdřen do určitého typu pouzdra, které mu dává určitý vzhled. Pouzdra integrovaných obvodů je možné rozdělit do následujících základních skupin: Označení Celý název Vzhled Poznámky SIP Single In-Line Package Pouzdro SIP se používá pro integrované obvody s nižším stupněm integrace a tím i s malým počtem vývodů DIP (DIL) Dual In-Line Package Pouzdra DIP se podobně jako SIP používá pro integrované obvody s nižším stupněm integrace a tím i s malým počtem vývodů SO-I Small Outline I Používané pro integrované obvody s vyšší integrací a vyšším počtem vývodů než SIP nebo DIP SO-G Small Outline G Podobně jako SO-I SO-J Small Outline J Podobně jako SO-I PQFP Plastic Quad Flat Package Pouzdro PQFP se používá pro integrované obvody s vysokou integerací a vysokým počtem vývodů PLCC, LCCC Plastic Leadless Chip Carrier, Leadless Ceramic Chip Carrier Používané podobně jako PQFP pro integrované obvody s vysokou integrací. Integrované obvody jsou buď zapouzdřeny do plastového (PLCC) nebo keramického (LCCC) obalu BGA Ball Grid Array Používané pro integrované obvody s velmi vysokou integrací a velmi vysokým počtem vývodů PGA Pin Grid Array Podobně jako BGA Dual-Cavity PGA (MCM) Multi Chip Module Podobně jako BGA Pouzdra SO-I, SO-G, SO-J, PQFP, PLCC, LCCC a BGA se souhrnně označují také jako pouzdra SMT (Surface Mount Technology), tj. pouzdra s povrchovou montáží. Jedná se o typ pouzder, jejichž vývody neprocházejí přes desku plošného spoje, ale jsou montovány pouze na povrch strany součástek desky plošného spoje. Je tedy zřejmé, že k takovýmto integrovaným obvodům lze vést spoje pouze ze strany součástek a nikoliv ze strany spojů.

Konfigurace PC

† 03. 12. 2011 | kód autora: Alc

Konfigurace počítače PC Základní konfigurace počítače PC se skládá z následujících částí: Základní jednotka: část je uzavřená do skříně počítače, obsahuje (nebo může obsahovat) tyto komponenty: Základní deska Procesor Numerický (matematický) koprocesor Operační paměť Cache paměť CMOS paměť Mechaniky pružných disků Pevné disky Rozhraní pevných disků Interní mechanika CD-ROM Interní mechaniky jiných diskových médií Videokarta (grafická karta) Zvuková karta I/O karta Síťová karta Další zařízení Monitor Tiskárna Klávesnice Myš Externí mechaniky diskových médií PCMCIA zařízení Scanner Další zařízení