Файл: Учебник для вузов Общие сведения Аппаратное обеспечение.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.03.2024

Просмотров: 171

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Общие сведения об информационных процессах

Кодирование информации

Кодирование изображений Изображение – некоторая двумерную область, свойства каждой точ- ки (pixel, пиксель) которой могут быть описаны (координаты, цвет, про- зрачность…).Множество точек называется растром (bit map, dot matrix, raster) (см. рис. 1.12), а изображение, которое формируется на основе растра, называются растровым. На экране монитора всегда формируется растро- вое изображение, однако, для хранения может использоваться и векторное представление информация, где изображение представлено в виде набора графических объектов с их координатами и свойствами (линия, овал, пря- моугольник, текст и т. п.). Рис. 1.12. Растровое изображение на экране монитораНа мониторе и в растровых изображениях число пикселей по гори- зонтали и по вертикали называют разрешением(resolution). Наиболее ча- сто используются 1024×768 или 1280×800, 1280×1024 (для 15, 17 19), 720×576 (качество обычных DVD-фильмов), 1920×1080 и 1920×720 (теле- видение высокой четкости HDTV – стандарты 1080i и 720p). Каждый пик- сель изображения нумеруется, начиная с нуля слева направо и сверху вниз. Для представления цвета используются цветовые модели. Цветоваямодель(color model) – это правило, по которому может быть определен цвет. Самая простая двухцветная модель – битовая. В ней для описанияцвета каждого пикселя (чёрного или белого) используется всего один бит. Для представления полноцветных изображений используются не-сколько более сложных моделей. Известно, что любой цвет может быть представлен как сумма трёх основных цветов: красного, зелёного и синего. Если интенсивность каждого цвета представить числом, то любой цвет бу- дет выражаться через набор из трёх чисел. Так определяется наиболее из- вестная цветовая RGB-модель (Red-Green-Blue). На каждое число отводит- ся один байт. Так можно представить 224 цвета, то есть примерно 16,7 млн. цветов. Белый цвет в этой модели представляется как (1,1,1), чёрный – (0,0,0), красный (1,0,0), синий (0,0,1). Жёлтый цвет является комбинацией красного и зелёного и потому представляется как (1,1,0).Цветовая модель RGB была стандартизирована в 1931 г. и впервые использована в цветном телевидении. Модель RGB является аддитивноймоделью, то есть цвет получается в результате сложения базовых цветов. Существуют и другие цветовые модели, которые для ряда задач оказыва- ются более предпочтительными, чем RGB-модель. Например, для пред- ставления цвета в принтерах используется субтрактивная CMYK-модель (Cyan-Magenta-Yellow-blacK), цвет в которой получается в результате вы- читания базовых цветов из белого цвета. Белому цвету в этой модели соот- ветствует (0,0,0,0), чёрному - (0,0,0,1), голубому - (1,0,0,0), сиреневому - (0,1,0,0), жёлтому - (0,0,1,0). В цветовой модели HSV(Hue-Saturation- Value) цвет представляется через цвет, насыщенность и значение, а в мо- дели HLS(Hue-Lightness-Saturation) через оттенок, яркость и насыщен- ность. Современные графические редакторы, как правило, могут работать с несколькими цветовыми моделями.Кроме растрового изображения на экране монитора существуют гра- фические форматы файлов, сохраняющие растровую или векторную гра- фическую информацию. С такой информацией работают специальные про- граммы, которые преобразуют векторные изображения в растровые, отоб- ражаемые на мониторе. Кодирование звуковой информации Звук можно описать в виде совокупности синусоидальных волн определённых частоты и амплитуды. Частота волны определяет высоту звукового тона, амплитуда – громкость звука. Частота измеряется в герцах (Гц, Hz). Диапазон слышимости для человека составляет от 20 Гц до 17000 Гц (или 17 кГц).Задача цифрового представления звука сводится измерению интен- сивности звука через заданный интервал времени (например, 48 раз за 0,001 секунды). Принцип такого представления изображён на рис. 1.13.

Законодательство Российской Федерации о защите компьютерной информации

Требования к организации рабочих мест пользователей ПК

Контрольные вопросы к главе 1

Глава 2. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров

Процессор

Чипсет

Материнская плата

Оперативная память

Устройства хранения информации

Устройства ввода информации

Устройства вывода информации

2.8 Оборудование компьютерных сетей

2.9 Оборудование беспроводных сетей

2.10. Дополнительное оборудование

Контрольные вопросы к главе 2

Глава 3. Программное обеспечение

Операционные системы

ров Core i7, Core i5, Core i3 и Pentium G6950 архитектуры Clarkdale (на одном кристалле с процессором размещены также контроллеры па- мяти и видеоподсистема), в 2012 году – на 22-нм технологию (см. пол- ную информацию по процессорам Core i5 на сайте http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_Core_i5_microprocessors#.22Clarkdale.22_.2832_nm.29), ), в 2012 году на 22-нм технологию, в 2015 году на 14-нм технологию.

В двухъядерных и четырехъядерных процессорах Intel используются все новейшие технологии Intel, обеспечивающие экстремальную произво- дительность, например, для Core i5:

    • Технология Intel® Turbo Boost – максимально повышает производи- тельность ресурсоемких приложений, динамически увеличивая произ- водительность в соответствии с нагрузкой.

    • Технология Intel® Virtualization (Intel® VT) – управление эффектив- ной и масштабируемой виртуальной инфраструктурой, с сохранением оптимальной производительности при низких затратах.

    • Технология Intel® Enhanced Speedstep – управления энергопотребле- нием процессора в зависимости от нагрузки.

    • Функция Execute Disable Bit позволяет процессору выделять области памяти, где допускается выполнение кода приложений, и где оно не допускается. Когда вредоносная программа-червь пытается установить свой код в буфер памяти, процессор отключает выполнение кода.

    • Архитектура Intel 64 – обеспечивает поддержку 64-разрядных вычис- лений, предоставляет процессору доступ к большему объёму памяти

    • Технология Intel® Hyper-Threading – обеспечивает обработку 2 пото- ков команд каждым физическим ядром, повышая общую пропускную способность процессора до 4 потоков. Она позволяет каждому ядру процессора одновременно выполнять две задачи.

    • Технология Intel® Smart Cache использование общей кэш-памяти процессора 2 уровня, которая динамически распределяется между яд- рами в зависимости от нагрузки..

    • Интегрированный контроллер памяти поддерживает 2 канала памя- ти DDR3 1333 МГц.




    • Графическая система Intel® Graphics Media Accelerator HD, располо- женная в одном корпусе с процессором, обеспечивает высокое каче- ство воспроизведения видео HD и графики в трехмерных играх без необходимости использования дополнительных видеокарт или декоде- ров. Графическое ядро HD Graphics оснащено 14 исполнительными блоками (14 EU, Execution Units) с потоковыми процессорами Intel 3-го поколения.

Блок-схема процессоров семейства Clarkdale (Core i5, i3, Pentium G6950) показана на рисунке 2.6.



Рисунок 2.6. Блок-схема процессоров семейства Clarkdale
Начиная с Core, в модельном ряду Intel произошло изменение спо- соба нумерации процессоров. Если раньше использовались трехцифровые обозначения, то теперь модельный номер представляет собой комбинацию из пяти символов – одной буквы и четырёх цифр. Например: Core 2 Duo E6700, Core 2 Quad Q6600 (у экстремальных процессоров добавляется еще одна буква Х: Core2 Extreme quad-core QX6800).

Первая буква символизирует энергопотребление/тепловыделение и, таким образом, тип процессора. (например, E более 50 Вт, процессор для


настольных ПК). Четыре цифры после буквы показывают производитель- ность в пределах одной линейки.

У процессоров Core i7, Core i5 и Core i3 первого поколения исполь- зовалось трехцифровое обозначение, у 2-го и последующих поколений 4 цифры в номере, из колторых первая – поколение процессора (2, 3, 4, 5…). В рамках каждого класса или семейства процессоров больший номер соответствует большему количеству различных функций, в том числе: объем кэш-памяти, тактовая
частота, частота системной шины, поддержка

новых технологий, новых команд и пр.

Рейтинг процессоров Intel можно посмотреть на сайте

http://www.intel.com/ru_RU/consumer/rating.htm.

В таблице 2.3 показаны некоторые процессоры Intel и их цены.

Таблица 2.3. Некоторые процессоры Intel и их цены


Модель (ядер/потоков)

Тактовая

частота, ГГц

Кэш L3, Мб

Цена, руб.

(январь 2014 г.)

Intel® Core i3-2120 (2/4)

32 нм

3,30

3

3308

Intel® Core i5-2400 (4/4)

32 нм

3,1-3,4

6

5735

Intel® Core i3-3250 (2/4)

22 нм

3,30

3

4415

Intel® Core i5-3570 (4/4)

22 нм

3,3-3,7

6

7298

Intel® Core i7-3770 (4/8)

22 нм

3,4-3,9

8

8819

Intel® Core i3-4130 (2/4)

22 нм

3,40

3

4300

Intel® Core i3-4340 (2/4)

22 нм

3,40

3

5300

Intel® Core i5-4670 (4/4)

22 нм

3,40

6

7669

Intel® Core i7-4770 (4/8)

22 нм

3,4-3,9

8

9648


Фирма AMD также выпускает многоядерные процессоры для настольных ПК AMD Athlon и Phenom (см. таблицу 2.4).

Таблица 2.4. Некоторые модели процессоров AMD


Модель

Тактовая

частота, ГГц

Кэш L2,

всего, Мб

Цена, руб.

(январь 2014 г.)

AMD A4-3300 (2 ядра)

2,5

1

890

AMD FX 4100 (4 ядра)

3,6

4

3000

AMD FX 6100 (6 ядер)

3,3

6

3625

AMD FX 8150 (8 ядер)

3,6

8

4400

AMD FX 8320

(8 ядер)

3,5-4,0

8

4629

Особенность процессоров AMD контроллер памяти интегрирован в процессор. Каждое ядро имеет свой кэш второго уровня и работает со своей оперативной памятью, но при необходимости может обращаться и к

памяти другого ядра (технология HyperTransport). Сравнению процессо- ров AMD и Core посвящено большое количество статей на сайтах www.thg.ru, www.ixbt.comи пр.
    1. 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   31

Чипсет






Раньше компьютер имел до 2-х сотен микросхем на материнской плате. Современные компьютеры до появления процессоров Core i3/i5/i7 имели две большие микросхемы чипсета, либо одну микросхему :

  1. Трехчиповая компоновка (третий чип – процессор):

  • северный мост (North Bridge) один из двух вариантов:

    • контроллер-концентратор памяти (MCH), который обеспе- чивает работу процессора с памятью и с видеоподсистемой или

    • контроллер ввода-вывода (IOH) – для процессоров с интегри- рованным контроллером памяти;

  • южный мост (South Bridge) контроллер-концентраторввода-вывода(ICH), обеспечивающий работу с внешними устройствами.

  • Двухчиповая компоновка компьютеров с процессорами Core i3/i5/i7 – используется только одна большая микросхема чипсета (PCH – Plat- form Controller Hub), обеспечивающая работу с внешними устройства- ми.

    Разработкой чипсетов для настольных ПК занимаются 5 компаний: Intel, AMD, NVIDIA, VIA и SIS.

    Выбор типа чипсета зависит от процессора, с которым он работает, и определяет вид других устройств ПК (оперативной памяти, видеокарты, винчестера и пр.). Для процессоров Intel можно найти список рекомендо- ванных материнских плат, построенных на определенных чипсетах.

    Например, для процессоров Core 2 Duo E8600 в список совместимых входят чипсеты Intel® G31, G33, G35, G45, Q35, Q43, Q45, P45, X38, X48 (http://processormatch.intel.com/CompDB/SearchResult.aspx?ProcNbr=E8600) и материнские платы на их основе (первая цифра в номере – серия чипсе- та).

    Помимо поддержки двух- и четырехъядерных процессоров Intel Core, большинство чипсетов 3-ей, 4-ой и 5-ой серий поддерживают тип