Архитектура ЭВМ по Нейману.

 

АрхитектурА фон неймАнА (Англ. vOn neumann archItecture) — широко известный принцип совместного хрАнения прогрАмм и дАнных в пАмяти компьютерА. вычислительные системы тАкого родА чАсто обознАчАют термином «мАшинА фон неймАнА., когдА говорят об Архитектуре фон неймАнА, подрАзумевАют физическое отделение процессорного модуля от устройств хрАнения прогрАмм и дАнных.

принципы фон неймАнА

в 1946 году трое учёных — Артур бёркс (Англ. arthur burks), гермАн голдстАйн (Англ. herman gOldstIne) и джон фон неймАн — опубликовАли стАтью «предвАрительное рАссмотрение логического конструировАния электронного вычислительного устройствА». в стАтье обосновывАлось использовАние двоичной системы для предстАвления дАнных в эвм (преимущественно для технической реАлизАции, простотА выполнения Арифметических и логических оперАций — до этого мАшины хрАнили дАнные в десятичном виде), выдвигАлАсь идея использовАния общей пАмяти для прогрАммы и дАнных. имя фон неймАнА было достАточно широко известно в нАуке того времени, что отодвинуло нА второй плАн его соАвторов, и дАнные идеи получили нАзвАние «принципы фон неймАнА».

принцип двоичного кодировАния.

для предстАвления дАнных и комАнд используется двоичнАя системА счисления.

принцип однородности пАмяти.

кАк прогрАммы (комАнды), тАк и дАнные хрАнятся в одной и той же пАмяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чАще всего двоичной). нАд комАндАми можно выполнять тАкие же действия, кАк и нАд дАнными.

принцип Адресуемости пАмяти.

структурно основнАя пАмять состоит из пронумеровАнных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступнА любАя ячейкА; пАмять внутренняя.

принцип последовАтельного прогрАммного упрАвления.

все комАнды рАсполАгАются в пАмяти и выполняются последовАтельно, однА после зАвершения другой, в последовАтельности, определяемой прогрАммой.

принцип жесткости Архитектуры.

неизменяемость в процессе рАботы топологии, Архитектуры, спискА комАнд.

компьютеры, построенные нА принципАх фон неймАнА

мАтери?нскАя плА?тА – основнАя печАтнАя плАтА компьютерА, связывАющАя все его электронные компоненты и обеспечивАющАя их взАимодействие; нА ней монтируется чипсет и прочие компоненты компьютерной системы.

нАзвАние происходит от Английского mOtherbOard, иногдА используется сокрАщение mb или слово maInbOard – глАвнАя плАтА.

нА мАтеринской плАте, кроме чипсетА, рАсполАгАются рАзъёмы для подключения центрАльного процессорА, грАфической плАты, звуковой плАты, жёстких дисков, оперАтивной пАмяти и других дополнительных периферийных устройств (рис. 2.18).

 

рАзъемы для устАновки процессорА (одного или нескольких) рАзличны для рАзных процессоров pentIum III, celerOn, pentIum Iv, amd (рис. 2.19).

 

микросхемА bIOs (basIc Input Output system) – бАзовАя системА вводА-выводА, содержит по плАты – дрАйверА низкого уровня для обслуживАния основных устройств  вводА-выводА, прогрАмму нАчАльного зАгрузчикА, выполняющую функцию зАгрузки ос с дискА и прогрАмму pOst (pOwer On selF test), осуществляющую тестировАние устройств пк при включении питАния. рАньше для микросхем bIOs использовАлАсь нестирАемАя пАмять, А теперь используется перезАписывАемАя пАмять [1].

нАиболее вАжной чАстью мАтеринской плАты является чипсет.

чипсет – это комплект микросхем системной логики, устАновленный нА системной плАте (mOtherbOard), он состоит из 2 основных микросхем: северный и южный мост.

северный мост (nOrthbrIdge) – мсн – контроллер-концентрАтор пАмяти (memOry cOntrOller hub), обеспечивАет взАимодействие центрАльного процессорА (цп) с пАмятью и видеоАдАптером (pcI eXpress). северный мост определяет чАстоту системной шины, возможный тип оперАтивной пАмяти, её мАксимАльный объём и скорость обменА информАцией с процессором. в новых чипсетАх чАсто имеется интегрировАннАя видеоподсистемА. контроллер пАмяти может быть интегрировАн в процессор (нАпример OpterOn, nehalem, ultrasparc t1).

 

 

южный мост (sOuthbrIdge) – Ich – контроллер-концентрАтор вводА-выводА (I/о cOntrOller hub) – это микросхемА, которАя обеспечивАет взАимодействие между центрАльным процессором и жёстким диском, кАртАми pcI, pcI eXpress, интерфейсАми Ide, sata, usb и др. в отличие от северного мостА, южный мост обычно не подключён нАпрямую к процессору (cpu).

тАкже иногдА к чипсетАм относят микросхему super I/Q, которАя подключАется к южному мосту и отвечАет зА низкосортные порты rs232, lpt, ps/2.

чипсет легко нАйти нА мАтеринской плАте, обычно это две сАмые большие после процессорА микросхемы. нА них обязАтельно нАносится мАркировкА, по которой можно узнАть тип чипсетА. северный и южный мосты рАсположены нА отдельных микросхемАх.

 

Архитектуру чипсетА можно предстАвить в виде кАрты. тогдА процессор будет нАходиться нАверху, кАк нА севере. он будет соединён с чипсетом через быстрый северный мост, А северный мост будет соединён с остАльной чАстью чипсетА через медленный южный мост.

 

существуют мАтеринские плАты рАзных формАтов (Ат, Атх, lpX, nlX, mInI-, mIcrOatX, mIcrO-nlX, FleX-atX.

 

основные хАрАктеристики мАтеринских плАт:

– модель чипсетА;

– тип используемого процессорА (зАвисит от рАзъёмА для устАновки процессорА);

– форм-фАктор;

– число и тип рАзъемов для устАновки дочерних плАт;

– возможность обновления bIOs.

современными считАются: Атх; mIcrOatX; FleX-atX; nlX; wtX; сев.

внедряемыми считАются: mInI-ItX и nanO-ItX; pIcO-ItX; втх, mIcrObtX и pIcObtX.

 

нАиболее известными производителями мАтеринских плАт нА российском рынке в нАстоящее время являются фирмы asus, gIgabyte, Intel, elItegrOup, ms. рАнее большой известностью пользовАлись плАты фирм abIt и epOX, но в нАстоящее время доля их нА российском рынке невеликА. из российских производителей мАтеринских плАт можно упомянуть только компАнию формозА, которАя производилА плАты, используя компоненты фирм lucky star и albatrOn.

микропроцессор – процессор, реАлизовАнный в виде одной микросхемы или комплектА из нескольких специАлизировАнных микросхем (в противоположность реАлизАции процессорА в виде электрической схемы нА элементной бАзе общего нАзнАчения или в виде прогрАммной модели, рис. 2.20).

 

рис. 2.20. микропроцессор amd со штАтным вентилятором

 

процессор – основнАя чАсть эвм, обеспечивАющАя выполнение процедур обрАботки дАнных и взАимодействие всех устройств эвм.

он имеет Алу, уу, собственные зАпоминАющие устройствА (регистры, кэш-пАмять).

 

комАнды, зАкодировАнные в цифровом виде, хрАнятся в оперАтивной пАмяти нАрАвне с дАнными. для процессорА оперАтивнАя пАмять – это тысячи 8-рАзрядных ячеек, кАждАя из которых имеет свой номер, который нАзывАется Адресом. комАнды прогрАммы поочередно выбирАются из оперАтивной пАмяти и поступАют в устройство упрАвления, которое рАсшифровывАет комАнду и сообщАет Арифметико-логическому устройству, из кАких ячеек оперАтивной пАмяти взять дАнные, кАкие оперАции нАд ними выполнить и в кАкую ячейку пАмяти поместить результАт вычисления [9].

основные хАрАктеристики процессорА.

? рАзрядность процессорА – число двоичных кодов, одновременно обрАбАтывАемых при выполнении одной комАнды . то есть информАция внутри компьютерА передАется не сплошным потоком, А порциями – мАшинными словАми. мАшинным словом нАзывАется передАвАемАя зА один тАкт рАботы компьютерА группА двоичных кодов (группА логических единиц и нулей, которыми зАшифровАно кАкое-либо число или другой вид информАции). рАзрядность микропроцессорА – это длинА используемых им мАшинных слов .

? производительность, тАктовАя чАстотА. производительность процессорА определяется скоростью выполнения комАнд прогрАммы. поскольку время исполнения рАзных комАнд существенно вАрьируется, то для хАрАктеристики производительности процессорА используют следующие покАзАтели :

мипс (mIps – mega InstructIOn per secOnd) – миллион оперАций в секунду нАд целыми числАми (числАми с фиксировАнной зАпятой);

мфлопс (mFlOps – mega FlOatIng OperatIOns per secOnd) – миллион оперАций в секунду нАд дробными числАми (числАми с плАвАющей зАпятой).

тАктовАя чАстотА – это количество циклов рАботы устройствА зА единицу времени (или чАстотА периодического электрического сигнАлА, вырАбАтывАемого специАльной микросхемой, нАзывАемой генерАтором тАктовых импульсов (тАктовым генерАтором)). укАзАнный периодический сигнАл используется для синхронизАции рАботы всех устройств компьютерА подобно тому, кАк многочисленные зубчАтые колесА в мехАнических чАсАх рАботАют синхронно колебАниям мАятникА.

тАктовАя чАстотА измеряется в мегАгерцАх (миллионАх тАктов в секунду).

? системА комАнд.

? нАличие и хАрАктеристики кэш-пАмяти.

? пАрАллельное исполнение комАнд.

? технология изготовления процессоров.

 

celerOn < amd durOn < pentIum III < amd atlOn || pentIum Iv.

 

для рАзличных процессоров, нАпример, amd и Intel, требуются рАзные мАтеринские плАты, поскольку устАнАвливАются нА нее через рАзъемы рАзного типА.

зАпоминАющие устройствА

 

 информАция в пк хрАнится в электронной пАмяти.

зАпоминАющие устройствА эвм – это совокупность устройств, обеспечивАющих хрАнение и передАчу дАнных (рис. 2.21). основные оперАции, выполняемые зАпоминАющими устройствАми, – зАпись и считывАние информАции, в совокупности нАзывАются обрАщением к пАмяти [1].

 

нАиболее вАжные хАрАктеристики зАпоминАющих устройств:

–   емкость (объем хрАнимой информАции);

–   быстродействие (время доступА к информАции).

в регистровой пАмяти (внутренней пАмяти процессорА) хрАнятся промежуточные результАты обрАбАтывАемых процессором дАнных.

онА имеет высокое быстродействие, сопостАвимое с быстродействием процессорА, и мАлую емкость (сотни бАйтов); дАнные зАгружАются в регистры из оп, обрАбАтывАются в них процессором, А потом переписывАются в оп.

оперАтивнАя пАмять (randOm access memOry или ram) позволяет не только считывАть хрАнящиеся в ней дАнные, но и зАписывАть новые.

кэш-пАмять – быстродействующАя пАмять, преднАзнАченнАя для ускорения доступА к дАнным, рАзмещенным в пАмяти, облАдАющей меньшим быстродействием. рАзличные внешние устройствА чАсто имеют свою кэш-пАмять (нАкопители нА дискАх), которАя является специАлизировАнной пАмятью конкретного устройствА.

принцип рАботы кэш-пАмяти: по мере рАботы устройствА кэш-пАмять зАполняется дАнными из пАмяти, облАдАющей меньшим быстродействием, и при последующих обрАщениях к медленной пАмяти снАчАлА проверяется нАличие этих дАнных в кэш-пАмяти.

в постоянной пАмяти (read Only memOry или rOm) хрАнятся стАндАртные прогрАммы, зАписАнные в микросхему пАмяти нА зАводе-изгото­вителе и не требующие изменений. rOm позволяет только считывАть хрАнящиеся в ней дАнные. информАция в rOm сохрАняется при выключении компьютерА.

внешняя пАмять рАсполАгАется нА мАгнитных или оптических дискАх. зАпись и считывАние информАции при рАботе с внешней пАмятью происходит медленнее, чем при рАботе с ram, зАто внешняя пАмять имеет большой объем и содержимое ее не меняется при выключении пк.

энергонезАвисимАя пАмять предстАвленА микросхемой пАмяти, в которую зАписАнА информАция о типе АппАрАтуры компьютерА и его нАстройке. нАстройкА пк может меняться по желАнию пользовАтеля, поэтому энергонезАвисимАя пАмять позволяет не только считывАть из нее дАнные, но и зАписывАть. по существу, здесь используется обычнАя микросхемА ram, но изготовленнАя по особой cmOs-технологии, обеспечивАющей мАлое потребление энергии при рАботе этого устройствА. именно поэтому энергонезАвисимую пАмять чАсто нАзывАют cmOs-пАмятью. по cmOs-технологии изготовляют все микросхемы для портАтивных пк, чтобы обеспечить длительную рАботу их бАтАрей питАния. микросхемА энергонезАвисимой пАмяти подключАется к бАтАрейке, что сохрАняет зАписАнные в микросхеме дАнные при выключении пк из сети. в случАе если бАтАрейкА истощится, дАнные о нАстройке пк будут уничтожАться при выключении компьютерА и при кАждом новом включении придется нАстрАивАть конфигурАцию пк зАново [9].

оперАтивнАя пАмять. в микросхемАх оперАтивной пАмяти хрАнится информАция, которАя меняется в процессе рАботы пк. ram отличАется высокой скоростью зАписи и чтения. при выключении пк дАнные, хрАнящиеся в ram, теряются.

основные хАрАктеристики оперАтивной пАмяти

–   объем пАмяти;

–   способ хрАнения информАции;

–   интерфейс пАмяти;

–   скорость срАбАтывАния;

–   ширинА полосы пропускАния.

объем оперАтивной пАмяти зАвисит от количествА и типА используемых микросхем .

кАждАя ячейкА пАмяти имеет свой порядковый номер, являющийся Адресом. Адресное прострАнство – номер мАксимАльной ячейки пАмяти, доступной процессору.

оперАтивнАя пАмять конструктивно может выполняться в виде:

–   sImm-корпусов (sIngle In lIne memOry mOdule) – с однорАзрядным рАсположением контАктов;

–   dImm-корпусов (dual In lIne memOry mOdule) – хАрАктеризуется меньшим временем обрАщения (рис. 2.23, 2.24);

–   rImm-корпусов (r – от нАзвАния рАзрАботАвшей их фирмы rambus) – устАнАвливАются в другие рАзъемы и используют шину пАмяти с более высокой пропускной способностью.

в современных вычислительных устройствАх оперАтивнАя пАмять выполненА по технологии динАмической пАмяти с произвольным доступом (Англ. dynamIc randOm access memOry, dram). понятие пАмяти с произвольным доступом предполАгАет, что текущее обрАщение к пАмяти не учитывАет порядок предыдущих оперАций и рАсположения дАнных в ней. озу может изготовляться кАк отдельный блок, или входить в конструкцию однокристАльной эвм или микроконтроллерА.

типы микросхем пАмяти:

–   sdram (synchrOnOus dynamIc ram);

–   ddr sdram (dOuble data rate) – синхроннАя пАмять с двойной скоростью передАчи дАнных – считАется перспективной для пк любого уровня;

–   ddr2 – усовершенствовАннАя ddr-пАмять;

–   drdram (dIrect rambus dram) – для функционировАния нА более высоких чАстотАх, чем sdram, нАиболее дорогАя пАмять;

–   Qbm (Quad band memOry).

внешняя пАмять. устройствА мАссовой (внешней) пАмяти, являющиеся энергонезАвисимой пАмятью большой емкости, нАзывАются нАкопителями (mass stOrage devIce) (рис. 2.25).

 

одним из основных компонентов пк, относящимся к внешней пАмяти (нАкопители нА жестких мАгнитных дискАх (нжмд)), является жесткий диск, предостАвляющий большую емкость при компАктных рАзмерАх (рис. 2.26).

 

 

информАция в нжмд зАписывАется нА жёсткие (Алюминиевые или стеклянные) плАстины, покрытые слоем ферромАгнитного мАтериАлА, чАще всего двуокиси хромА. в некоторых нжмд используется однА плАстинА, в других – несколько нА одной оси. считывАющие головки в рАбочем режиме не кАсАются поверхности плАстин блАгодАря прослойке нАбегАющего потокА воздухА, обрАзуемого у поверхности при быстром врАщении. рАсстояние между головкой и диском состАвляет несколько нАнометров (в современных дискАх 5–10 нм), А отсутствие мехАнического контАктА обеспечивАет долгий срок службы устройствА. при отсутствии врАщения дисков, головки нАходятся у шпинделя или зА пределАми дискА в безопАсной зоне, где исключён их нештАтный контАкт с поверхностью дисков.

нАзвАние «винчестер» нАкопитель получил блАгодАря фирме Ibm, которАя в 1973 г. выпустилА жёсткий диск модели 3340, впервые объединивший в одном нерАзъёмном корпусе плАстины дискА и считывАющие головки. при его рАзрАботке инженеры использовАли крАткое внутреннее нАзвАние «30-30», что ознАчАло двА модуля (в мАксимАльной компоновке) по 30 мб кАждый. кеннет хотон, руководитель проектА, по созвучию с обознАчением популярного охотничьего ружья «wInchester 30-30» предложил нАзвАть этот диск «винчестером» .

в европе и сшА нАзвАние «винчестер» вышло из употребления в 1990-х гг., в российском же компьютерном сленге нАзвАние «винчестер» сохрАнилось, сокрАтившись до слов «винт», «винч» и «веник».

жесткие диски могут использовАть рАзличные интерфейсы.

интерфейс (от Англ. InterFace) – нАбор, состоящий из линий связи, сигнАлов, посылАемых по этим линиям, технических средств, поддерживАющих эти линии, и прАвил обменА. современные нАкопители могут использовАть интерфейсы ata (at attachment, он же Ide – Integrated drIve electrOnIc, он же parallel ata), (eIde), serIal ata, scsI (small cOmputer system InterFace), sas, FIrewIre, usb, sdIO и FIbre channel.

 

хАрАктеристики жестких дисков:

–   гАбАриты (физический рАзмер, FOrm FactOr);

–   емкость;

–   скорость врАщения плАстин;

–   системА АдресАции;

–   быстродействие;

–   объем буферной пАмяти (кэшА);

–   шум;

–   нАдежность.

 

ёмкость (от Англ. capacIty) – количество дАнных, которые могут хрАниться нАкопителем. ёмкость современных устройств достигАет 1500 гб.

в отличие от принятой в информАтике (случАйно) системе пристАвок, обознАчАющих крАтную 1024 величину (кило = 1024, мегА = 1 048 576 и т. д., позже для этого были не очень успешно введены двоичные пристАвки), производителями при обознАчении ёмкости жёстких дисков используются крАтные 1000 величины. тАк, нАпример, «нАстоящАя» ёмкость жёсткого дискА, мАркировАнного кАк «200 гб», состАвляет 186,2 гб. кроме того, чАсть производителей укАзывАют неформАтировАнную ёмкость (вместе со служебной информАцией), что делАет ещё большим «зАзор» между зАявленными «200 гб» и реАльными 160 гб.

физический рАзмер (форм-фАктор) (от Англ. dImensIOn) – почти все современные (2002–2008 гг.) нАкопители для персонАльных компьютеров и серверов имеют рАзмер либо 3,5, либо 2,5 дюймА. последние чАще применяются в ноутбукАх. получили рАспрострАнение формАты 1,8; 1,3 и 0,85 дюймА. прекрАщено производство нАкопителей в форм-фАкторе 5,25 дюймов.

время произвольного доступА (от Англ. randOm access tIme) – от 3 до 15 мс, кАк прАвило, минимАльным временем облАдАют серверные диски (нАпример, у hItachI ultrastar 15k147 – 3,7 мс [3]), сАмым большим из АктуАльных – диски для портАтивных устройств (seagate mOmentus 5400.3 – 12,5 [4]).

скорость врАщения шпинделя (от Англ. spIndle speed) – количество оборотов шпинделя в минуту. от этого пАрАметрА в знАчительной степени зАвисят время доступА и скорость передАчи дАнных. в нАстоящее время выпускАются «винчестеры» со следующими стАндАртными скоростями врАщения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 и 10 000 (персонАльные компьютеры), 10 000 и 15 000 об./мин (серверы и высокопроизводительные рАбочие стАнции).

нАдёжность (от Англ. relIabIlIty) – определяется кАк среднее время нАрАботки нА откАз (mean tIme between FaIlures, mtbF).

количество оперАций вводА-выводА в секунду – у современных дисков около 50 оп./с при произвольном доступе к нАкопителю и около 100 оп./с – при последовАтельном доступе.

потребление энергии – вАжный фАктор для мобильных устройств.

уровень шумА – шум, который производит мехАникА нАкопителя при его рАботе. укАзывАется в децибелАх. тихими нАкопителями считАются устройствА с уровнем шумА около 26 дб и ниже. шум состоит из шумА врАщения шпинделя (в том числе АэродинАмического) и шумА позиционировАния.

сопротивляемость удАрАм (от Англ. g-shOck ratIng) – сопротивляемость нАкопителя резким скАчкАм дАвления или удАрАм, измеряется в единицАх допустимой перегрузки во включённом и выключенном состояниях.

скорость передАчи дАнных (от Англ. transFer rate):

–   внутренняя зонА дискА: от 44,2 до 74,5 мб/с;

–   внешняя зонА дискА: от 60,0 до 111,4 мб/с.

объём буферА. буфером нАзывАется промежуточнАя пАмять, преднАзнАченнАя для сглАживАния рАзличий скорости чтения/зАписи и передАчи по интерфейсу. в современных (2008 г.) hdd он обычно вАрьируется от 8 до 32 мб.

производителями жестких дисков являются следующие компАнии: seagate, western dIgItal, samsung, FujItsu, tOshIba.

физическАя и логическАя структуры жесткого дискА создАются в процессе формАтировАния, который рАзбит нА двА этАпА:

–   низкоуровневое формАтировАние (выполняется один рАз нА зАводе-изготовителе;

–   формАтировАние высокого уровня, выполняемое комАндой FOrmat.eXe, хрАнящейся нА зАгрузочном диске, либо соответствующими средствАми wIndOws.

физическАя структурА жестких дисков предполАгАет рАзбиение дискА нА рАбочие поверхности, дорожки и секторы, номерА которых обрАзуют Адрес, по которому нА диске хрАнится информАция.

 

логическАя структурА жесткого дискА предполАгАет деление общего дискового прострАнствА нА облАсти, кАждАя из которых хрАнит специфическую информАцию:

–   mbr (master bOOt recOrd) – глАвный зАгрузочный сектор, первый сектор нА диске, рАботА компьютерА при включении или перезАгрузке нАчинАется с чтения его содержимого;

–   br (bOOt recOrd) – первый сектор рАзделА, в котором зАписАнА одноименнАя прогрАммА bOOt recOrd, являющАяся чАстью оперАционной системы и преднАзнАченнАя для зАпускА нА выполнение остАльных прогрАмм ос, хрАнящихся нА диске;

–   тАблицА Fat (FIle allOcatIOn table) – тАблицА рАзмещения фАйлов, хрАнит зАписи длиной 16, 32 или 64 битА, содержАщие информАцию о месторАсположении клАстеров, нА которых зАписАн кАждый фАйл;

–   rOOt dIrectOry – корневой кАтАлог дискА, содержит зАписи с информАцией о кАждом фАйле – имя, тип, объем, дАту и время создАния, Атрибут фАйлА (системный, скрытый, только для чтения, Архивный) и хрАнит укАзАтель нА первый клАстер фАйлА; является сАмым «глАвным» кАтАлогом в рАзделе дискА, все остАльные кАтАлоги и фАйлы рАсполАгАются по иерАрхии ниже его;

–   data area – облАсть для дАнных, основнАя облАсть рАзделА дискА, хрАнит сАми фАйлы.

 

 если Fat повреждАется, то компьютер теряет доступ к фАйлу и нА диске появляются «потерянные клАстеры», т. е. секторы с бесполезной информАцией, которую невозможно прочесть [10].

 

нгмд – нАкопители нА гибких мАгнитных дискАх, позволяющие зАписывАть одну дискету объемом 1,44 мбАйт дАнных и в нАстоящее время все реже использующиеся в кАчестве зАписи нА носители информАции.

нАкопители нА сменных флоппи-подобных мАгнитных дискАх повышенной емкости зАписывАют информАцию нА дорогие специАльные дискеты емкостью 100–200 мбАйт (тоже используются уже не чАсто).

мАгнитооптические диски – облАдАют высокой стоимостью, из-зА чего тАкже не рАспрострАнены широко, однАко хАрАктеризуются высокой стойкостью к внешним воздействиям при зАписи больших объемов дАнных (5 гбАйт и более).

стримеры – сАмый дешевый способ хрАнения Архивов нА одной кАссете с мАгнитной лентой до нескольких сотен гигАбАйт.

raId-мАссивы – это мАссив из нескольких сопряженных жестких дисков, облАдАющий высоким быстродействием (зА счет пАрАллельной зАписи дАнных нА несколько дисков) и высокой нАдежностью их хрАнения.

нАкопители нА компАкт дискАх и dvd-нАкопители – один из нАиболее рАспрострАненных типов нАкопителей, сменные носители которых позволяют или только считывАть зАрАнее зАписАнную информАцию (диски cd-r и dvd-r), или допускАют многокрАтную перезАпись (cd-rw и dvd-rw). емкость cd-дисков: 650–750 мбАйт, dvd-дисков: 4,38–17 гбАйт (рис. 2.29).

нАиболее рАспрострАнены в нАстоящее время кАрты энергонезАвисимой пАмяти: cOmpactFlash (cF), secure dIgatal (sd), multImedIacard (mmc) и т. п. обмен между этими мобильными устройствАми и пк обычно осуществляется через последовАтельный порт или шину usb, но существуют и специАльные устройствА считывАния этих кАрт

нАкопители нА blu-ray-дискАх – один из перспективных типов устройств мАссовой внешней пАмяти; оптический носитель, используемый для зАписи и хрАнения цифровых дАнных, включАя видео высокой чёткости с повышенной плотностью. стАндАрт blu-ray был совместно рАзрАботАн консорциумом bda.

? blu-ray (буквАльно «голубой-луч») получил своё нАзвАние от использовАния для зАписи и чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лАзерА.

однослойный диск blu-ray (bd) может хрАнить 23,3; 25; 27,0 или 33 гб, двухслойный диск может вместить 46,6; 50 или 54 гб. тАкже в рАзрАботке нАходятся диски вместимостью 100 и 200 гб с использовАнием соответственно четырёх и шести слоёв (рис. 2.31).

 

буквА «e» былА нАмеренно исключенА из словА «blue», чтобы получить возможность зАрегистрировАть торговую мАрку, тАк кАк вырАжение «blue ray» является чАсто используемым и не может быть зАрегистрировАно кАк торговАя мАркА.

 

интерфейсы сопряжения и плАты рАсширения

мАтеринскАя плАтА сопрягАется с внешними устройствАми линиями обменА дАнными. в их кАчестве выступАют шины и порты вводА-выводА [1].

шинА – это группА проводов и рАзъемов, которАя передАет дАнные между функционАльными блокАми компьютерА. для подключения дочерних плАт используются стАндАртные шины. нАиболее рАспрострАненные из них шинА pcI (perIpheral cOmpOnent IntercOnnect) и шинА agp (advanced graphIc pOrt) – для обменА информАцией с видеоАдАптером.

внутренние нАкопители подключАются  через интерфейсы:

 

–   Ide (Integrated dIsk electrOnIc);

 

–   scsI (small cOmputer system InterFace).

 

периферийные устройствА (принтеры, мышь, скАнеры, внешние модемы и т. п.) подключАются к пк через специАльные интерфейсы, которые нАзывАются портАми вводА-выводА. рАзъем для клАвиАтуры рАзъем для мыши  последовАтельный порт рАзъем для телефонной

линии модемА  usb-порты рАзъемы  для звуковой плАты  пАрАллельный порт

 

в компьютерных технологиях порт – это обычно соединение (физическое или логическое), через которое принимАются и отпрАвляются дАнные, рАзъём нА кАком-либо элементе АппАрАтного обеспечения компьютерА, в который подключАется кАбель или вилкА. порт преднАзнАчен для обменА информАцией между двумя устройствАми – шиной и внешним устройством.