МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный экономический университет» (УрГЭУ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации»

Тема: ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭВМ.

ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА, ВИДЫ, ФУНКЦИИ. ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ ПК.

Институт непрерывного и дистанционного образования Направление подготовки Прикладная информатика Направленность (профиль) Прикладная информатика в экономике

Студент Кондратьева Анастасия Григорьевна Группа ЗПИЭ-20-2 Руководитель Воронов Михаил Петрович, к. т. н., доцент

Екатеринбург
2022 г.

Оглавление

Характеристики ЭВМ

ЭВМ (электронная вычислительная машина) – комплекс технических, программных и аппаратных средств, предназначенных для автоматической обработки информации, вычислений, автоматического управления и решения задач пользователей. В качестве пользователя могут выступать заказчики вычислительных работ, программисты, операторы.

Требования пользователей к выполнению вычислительных работ удовлетворяются специальным подбором и настройкой технических и программных средств. Обычно эти средства взаимосвязаны и объединяются в одну структуру.

Структура – совокупность элементов и их связей. Её определяет следующая группа характеристик:

• 
  технические и эксплуатационные характеристики ЭВМ (быстродействие и производительность, показатели надежности, достоверности, точности, емкости оперативной и внешней памяти, габаритные размеры, стоимость технических и программных средств, особенности эксплуатации и др.);
  
• 
  характеристики и состав функциональных модулей базовой конфигурации ЭВМ; возможность расширения технических и программных средств; возможность изменения структуры;
  
• 
  состав программного обеспечения (ПО) и сервисных услуг (операционная система или среда, пакеты прикладных программ, средства автоматизации программирования).
  

---

Выбирая ЭВМ для решения своих задач, пользователь интересуется общими вопросами организации вычислений, которая включается в понятие архитектуры ЭВМ.

Архитектура ЭВМ – многоуровневая иерархия аппаратно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый из уровней допускает многовариантное построение и применение. Архитектура ЭВМ охватывает широкий круг проблем, связанных с построением комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих множество факторов. Среди этих факторов важнейшими являются: стоимость, сфера применения, функциональные возможности, удобство эксплуатации, а одним из главных компонентов архитектуры являются аппаратные средства.

Важнейшими характеристиками ЭВМ являются быстродействие (число определённого типа команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду), производительность (объём работ, выполненный ЭВМ в единицу времени) и ёмкость запоминающих устройств.

Ёмкость памяти – максимальное количество данных, которое может в ней храниться. Измеряется количеством адресуемых элементов (ячеек) запоминающего устройства и длиной ячейки в битах.

В настоящее время практически все запоминающие устройства в качестве минимально адресуемого элемента используют 1 байт (1 байт = 8 двоичных разрядов (бит)). Поэтому емкость памяти обычно определяется в байтах, килобайтах (1Кбайт=2¹⁰ байт), мегабайтах (1Мбайт = 2²⁰ байт), гигабайтах (1Гбайт = 2³⁰ байт) и т.д.

За одно обращение к запоминающему устройству производится считывание или запись некоторой единицы данных, называемой словом, различной для устройств разного типа. Это определяет разную организацию памяти. Например, память объемом 1 мегабайт может быть организована как 1М слов по 1 байту, или 512К слов по 2 байта каждое, или 256К слов по 4 байта и т.д.

Надежность - это способность ЭВМ при определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного времени (стандарт ISO - международной организации стандартов - 2382/14-78).

Точность - возможность различать почти равные значения (стандарт ISO - 2382/2-76). Точность получения результатов обработки определяется разрядностью ЭВМ, которая в зависимости от класса ЭВМ может составлять 32, 64 и 128 двоичных разрядов. Программными способами диапазон представления и обработки данных может быть увеличен в несколько раз, что позволяет достигать очень высокой точности.

---

Достоверность - свойство информации быть правильно воспринятой. Достоверность характеризуется вероятностью получения безошибочных результатов. Заданный уровень достоверности обеспечивается аппаратно-программными средствами контроля самой ЭВМ. Возможны методы контроля достоверности путем решения эталонных задач и повторных расчетов. В особо ответственных случаях проводятся контрольные решения на других ЭВМ и сравнение результатов.

Виды компьютерной памяти

Компьютерная память обеспечивает поддержку одной из наиважнейших функций современного компьютера – способность длительного хранения информации.

Компьютерная память является одним из наиболее главных вопросов устройства компьютера, так как она обеспечивает поддержку одной из наиважнейшей функций современного компьютера, - способность длительного хранения информации.

Одним из основных элементов компьютера, позволяющим ему нормально функционировать, является память.

Компьютерную память можно классифицировать по типу доступа:

• 
  последовательный доступ (магнитные ленты)
  
• 
  произвольный доступ (оперативная память)
  
• 
  прямой доступ (жесткие магнитные диски)
  
• 
  ассоциативный
  

по типу электропитания:

• 
  энергонезависимая (оперативная и кэш-память)
  
• 
  статическая (SRAM — Static Random Access Memory)
  
• 
  динамическая (DRAM — Dynamic Random Access Memory)
  
• 
  энергонезависимая (жесткие диски, компакт-диски, флэш-память)
  

по назначению:

• 
  буферная
  
• 
  временная
  
• 
  кэш-память
  
• 
  корректирующая
  
• 
  управляющая
  
• 
  коллективная
  

по типу носителя и способу записи информации:

• 
  акустическая
  
• 
  голографическая
  
• 
  емкостная
  
• 
  криогенная
  
• 
  лазерная
  
• 
  магнитная
  
• 
  магнитооптическая
  
• 
  молекулярная
  
• 
  полупроводниковая
  
• 
  ферритовая
  
• 
  фазоинверсная
  
• 
  электростатическая
  

Оперативная память.

Назначение оперативной памяти – хранение данных, работа с которыми осуществляется в данный момент времени. Если для этого использовать жесткий диск, то время доступа к данным заметно увеличится, так как производительность оперативной памяти намного выше, чем дисковой. Это скажется на быстродействии всей системы. Оперативная память обеспечивает возможность обращения процессора к любой ее ячейке, поэтому называется памятью с произвольным доступом (RAM – Random Access Memory).

Из определения следует, что в оперативной памяти на стадии выполнения могут одновременно наход ится несколько программ. Кроме того, в оперативной памяти могут находиться как обрабатываемые, так и уже обработанные программой данные. Можно считать, что оперативная память представляет собой последовательность пронумерованных байтов.

---

Каждый байт имеет свой собственный номер, который называют адресом. Содержимое любого байта памяти может обрабатываться независимым от остальных байтов образом. Указав адрес байта, можно прочитать код, который в нем записан или записать в этот байт какой – либо другой код.

 Максимально возможный объем оперативной памяти, который иногда называют адресным пространством, и объем памяти, фактически присутствующий в составе машины, являются важнейшими характеристиками данной модели в целом и конкретного экземпляра компьютера. Адресное пространство является величиной постоянной для данной модели, в то время как фактический объем оперативной памяти может у разных экземпляров быть разным, но он не может быть больше, чем адресное пространство для данной модели. Современные модули памяти RAM бывают: DDR, DDR2, DDR3 и DDR4. Характеристики оперативной памяти каждого вида значительно лучше, чем характеристики предшествующего поколения. Рассмотрим их:

1.        DDR. Самая древняя оперативная память. Память DDR отличается от предыдущих видов памяти одним важным нововведением: теперь данные (но не адреса) можно получать и передавать два раза за такт — по убыванию и нарастающем фронтах сигнала. Для памяти DDR общепринятыми являются несколько обозначений: например, DDR-266 или РС-2100.

Обозначения имеют разные смыслы: первое указывает частоту, с которой передаются данные (в нашем случае 266 МГц, при этом модуль работает на частоте 133MГц), второе — теоретическую пропускную способность модуля памяти (2100MBps). Второе обозначение используется чаще из маркетинговых соображений.

2.        DDR2. Память этого стандарта использовалась в платформе Socket 775. По сути DDR2 память не имеет кардинальных отличий от DDR. Однако в то время как DDR осуществляет две передачи данных по шине за такт, DDR2 выполняет четыре таких передачи. При этом, построена DDR2 из таких же ячеек памяти, как и DDR, а для удвоения пропускной способности используется техника мультиплексирования.

Само по себе ядро чипов памяти продолжает работать на той же самой частоте, на которой оно работало в DDR. Увеличивается только частота работы буферов ввода-вывода данных, а также расширяется шина, связывающая ядро памяти с буферами ввода/вывода данных ( I/O Buffers). На буфера ввода / вывода возлагается задача мультиплексирования. Данные, поступающие из ячеек памяти по широкой шине, уходят из них по шине обычной ширины, но с частотой, вдвое превышает частоту шины DDR. Таким способом достигается возможность очередного увеличения пропускной способности памяти без увеличения частоты работы самих ячеек памяти. То есть, фактически, ячейки памяти DDR2-400 работают с той же частотой, что ячейки памяти DDR200 или PC100 SDRAM. Однако столь простой метод увеличения пропускной способности памяти имеет и свои отрицательные стороны. В первую очередь — это рост латентности. Очевидно, что латентность не определяется ни частотой работы буферов ввода / вывода, ни шириной шины, по которой данные поступают из ячеек памяти.

---

3.        DDR3. Передача данных по-прежнему осуществляется по обоим полупериодах синхросигнала на удвоенной «эффективной» частоте относительно собственной частоты шины памяти. Только рейтинги производительности выросли в 2 раза, по сравнению с DDR2. Типичными скоростными категориями памяти нового стандарта DDR3 являются разновидности от DDR3-800 до DDR3-1600 и выше. Очередное увеличение теоретической пропускной способности компонентов памяти в 2 раза вновь связано со снижением их внутренней частоты функционирования во столько же раз. Поэтому отныне, для достижения темпа передачи данных со скоростью 1 бит / такт по каждой линии внешней шины данных с «эффективной» частотой в 1600 МГц используемые 200-МГц микросхемы должны передавать по 8 бит данных за каждый свой такт. Однако у данного типа памяти есть свои недостатки:

• 
  наряду с ростом пропускной способности выросла также и латентность памяти;
  
• 
  высокая цена модулей памяти
  

4.        DDR4. На сегодня это основной тип памяти, который приобрел массовое применение. Первые тестовые образцы DDR4 были представлены в середине 2012 года фирмами Hynix, Micron и Samsung.

Micron выпустила первые опытные модули памяти, работающие на частоте 2400 МГц. Микросхемы от Hynix были созданы с использованием 38-нм техпроцесса. Модели работают на тактовой частоте 2400 МГц при напряжении питания 1,2 В. Подобная память может обрабатывать до 19,5 Гб данных в секунду.

Благодаря 30 нм техпроцессу память DDR4 от Samsung имела объем 8 и 16ГБ и тактовую частоту 2133 МГц. 16 ГБ планки имеют два ряда чипов памяти, в отличие от привычного одного ряда. К тому же, они располагаются на печатной плате ближе друг к другу, что позволяет вместить ее два дополнительных чипа памяти с каждой стороны. Samsung обещает, что с переходом на передовой 20 нм техпроцесс, появится возможность создания модулей памяти объемом 32 ГБ. Модули памяти DDR4 от Samsung, работают с напряжением 1,2 В, в отличие от DDR3 планок, которые работают на 1,35 В. Это небольшая разница, позволяет экономить энергию на 40%.

Постоянная память.

Постоянная — энергонезависимая память, используется для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом “зашивается” в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из ПЗУ можно только читать. Прежде всего, в постоянную память записывают программу управления работой самого процессора. В ПЗУ находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

---

Смотрите также файлы

• Компьютерлік жйелер жне желілер.doc

• Бесплатная и льготная юридическая помощь.doc

• Методические указания по выполнению курсовой работы по мдк 02. 01. Р 3 Земледелие, в рамках пм 02 Защита почв от эрозии и дефляции, воспроизводства их плодородия.docx

• 1. Арктические пустыни (ледяная зона) Острова Арктики.docx

• Вопрос ответ пример.doc