В каком устройстве компьютера производится обработка информации, которую он получает? Как этот процесс осуществляется? Что за устройство используется? Какие есть перспективы его развития?
Что такое процессор компьютера?
Это микропроцессор (интегральная схема) или электронный блок, исполняющий машинные инструкции (попросту говоря, код программ). Он является главной частью аппаратного обеспечения компьютера. Иногда к его названию добавляют префикс «микро-». Это специальное устройство компьютера, предназначенное для обработки информации. Давайте немного зайдём в историю.
Изначально термином «процессорное устройство» описывали специальный класс логических машин, которые были нужны для того, чтобы выполнять сложные компьютерные программы. Постепенно произошло перенесение названия целого устройства на его часть. Реализация, архитектура и исполнение процессоров со времени их возникновения не раз менялись.
Как изготавливают процессоры (Discovery)
Но функционал остался тот же, что и прежде. При оценке каждого прибора необходимо принимать во внимание следующие параметры: производительность, тактовую частоту, энергопотребление, архитектуру, нормы литографического процесса. Вот в каком устройстве компьютера производится обработка информации.
Перспективы
Компьютер как универсальное устройство обработки информации постоянно совершенствуется. Всё чаще говорят, что скоро современные процессоры достигнут своих физических пределов, поэтому их материальная часть изменится кардинальным образом. Различают такие варианты:
- Молекулярные компьютеры. Это вычислительные системы, которые будут пользоваться возможностями молекул (теоретически — органических). Они используют идею реализации возможностей атомов и их расположения в пространстве.
- Оптические компьютеры. В них вместе электронов для передачи сигналов будут применяться фотоны.
- Квантовые компьютеры. Теоретически их работа будет базироваться на квантовых эффектах. Сейчас активно разрабатываются рабочие версии подобных процессоров. Даная технология обработки информации компьютером считается самой перспективной.
Миф о мегагерцах
Немного про принципы обработки информации компьютером. Среди обычных пользователей широкое распространение получило утверждение, что чем большую тактовую частоту имеет процессор, тем значительной производительностью он может похвастаться. На самом деле это не совсем верно. Такое утверждение можно применить только к тем процессорам, которые являются обладателями одинаковых архитектур и микроархитектур.
Что в Российской Федерации?
Как делаются процессоры
Может ли она сейчас похвастаться чем-то? Сейчас большинство научно-исследовательских центров и предприятий электронной промышленности консолидированы в холдинге «Росэлектроника». Он был основан в 1997 году. На момент создания в него входили 33, а сейчас 123 предприятия. Они специализируются на разработке и промышленном производстве электронной техники, оборудования и материалов.
Также могут создаваться полупроводниковые приборы и технические средства связи. В большинстве своём они изготавливают специфические изделия, но есть попытки выйти на массовый рынок (пускай и не очень успешные).
Энергопотребление процессоров
Часто это называют их ахиллесовой пятой. Так, самые первые процессоры с архитектурой х86 потребляли чрезвычайно малое количество энергии (сравнительно с современными образцами), объем которой обычно составлял доли ватта. С увеличением количества транзисторов и тактовой частоты этот параметр существенно возрос.
Сейчас можно встретить представителей, которых необходимо обеспечивать 130 ваттами, и нет сомнения, что в конструкторских бюро уже сейчас разрабатываются «монстры», которым необходимо ещё больше. Ранее фактор энергопотребления был несущественным. Но с тех пор принципы обработки информации компьютером изменились, возросла мощность устройств. Сейчас же процессор оказывает значительно влияние на эволюционные процессы:
- Необходимо совершенствовать технологии производства, чтобы уменьшить потребление процессором энергии.
- Следует искать новые материалы, которые будут снижать токи утечки.
- Необходимо работать над понижением напряжения для запитывания ядра процессора.
- Появились сокеты, обладающие значительным количеством контактов, количество которых больше 1000. Они необходимы, чтобы обеспечивать питание процессоров.
- Изменяется компоновка устройств. Так, кристалл переместился на внешнюю сторону с внутренней, чтобы облегчить процесс отвода тепла.
- Появились интеллектуальные системы, которые динамически меняют напряжение питания. Они могут влиять на частоту ядер и отдельных блоков процессора, чтобы временно отключать то, что не используется.
- В кристалл интегрируются температурные датчики, а также системы недопущения перегревов. Они снижают частоту процессора, а также могут вообще остановить его, если будет перейдена определённая грань.
- Появились энергосберегающие режимы, которые «усыпляют» процессоры при наличии низкой нагрузки.
Устройство процессора компьютера является сложным, и энергопотребление бросает ещё один вызов вместе с побочными эффектами. Вот о них и будет разговор сейчас.
Рабочая температура процессора
Ещё одна важная характеристика. Она обозначает максимально допустимое температурное значение, которое может быть на поверхности процессора или полупроводникового кристалла, когда возможной является нормальная работоспособность. Оно находится в прямой зависимости от качества теплоотвода и загруженности.
Когда температура превышает рекомендованный максимум, то нет никаких гарантий нормальной работы. Большинство процессоров функционируют нормально, если она меньше 85 ˚С. Если температура больше, то создаются основания для ошибок при работе программ или возможно зависание компьютера. В отдельных случаях могут произойти необратимые изменения в самом процессоре.
Современные модели обычно отслеживают перегрев и ограничивают свои характеристики. Вот в каком устройстве компьютера производится обработка информации.
Тепловыделение процессоров и отвод тепла
Как уменьшить негативные последствия повышения градусов? Для теплоотвода применяются активные кулеры и пассивные радиаторы. Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки.
Измерение и отображение температуры процессора
А вот как устройства узнают, что им необходимо поменять эту свою характеристику? В центре крышки устанавливают специальный датчик температуры, в качестве которого может выступать термодиод, терморезистор или транзистор с замкнутыми коллектором и базой.
Заключение
Итак, какое устройство используется для обработки информации в компьютере? Верно, процессор компьютера. Теперь вы знаете ответ не только на этот вопрос, но также и особенности данного прибора и существующие проблемы и перспективы. А значит, есть информация о том, как действует такая важная составляющая сложной технической системы и в каком устройстве компьютера производится обработка информации.
Источник: fb.ru
Электронный блок исполняющий код программ
Условие задания:
Дополни предложение,
(Впиши верный вариант ответа.)
—это электронный блок, исполняющий код программ
0 (0 оценок)
neptunepromasterpara 1 год назад
Светило науки — 16 ответов — 0 раз оказано помощи
Объяснение:
Электронный блок управления в автомобильной электронике — общий термин для любых встраиваемых систем, которые управляют одним или несколькими электрическими системами или подсистемами в автомобиле. Контроллер ЭСУД. ECM — модуль управления двигателем
Источник: vashurok.com
Основные характеристики компьютеров. Многообразие внешних устройств
Разработка урока по Информатике и ИКТ с учетом ФГОС содержит презентацию, технологическую карту и план урока, электронный тест и раздаточный материал для 10 класса по теме «Основные характеристики компьютеров. Многообразие внешних устройств.» Данный материал можно использовать одновременно и на изучение нового материала, и на первичное закрепление новых знаний.
Бойко Лариса Александровна
Содержимое разработки
Устройства ввода Устройства вывода Устройства хранения и обработки
Содержимое разработки
Дисциплина: «Информатика и ИКТ»
Дата: 20.11.17 г. Группа: 114
Специальность: 08.02.09 — « Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий»
Тема урока: Основные характеристики компьютеров. Многообразие внешних устройств, подключаемых к компьютеру. Виды программного обеспечения компьютеров. Примеры комплектации компьютерного рабочего места в соответствии с целями его использования для различных направлений профессиональной деятельности (в соответствии с направлениями технической профессиональной деятельности)
- изучить основные устройства компьютера и их характеристики,
- рассмотреть функциональные возможности компьютера и основные характеристики ПК,
- продолжить изучение программного обеспечения,
- научить различать виды ПО.
- Организационный момент.
- Подготовка к восприятию материала.
- Мотивация.
- Формулировка цели.
- Проверка теоретического материала с помощью электронных тестов.
- Базовая конфигурация ПК
- Внутренние устройства, их характеристики
- Периферийные устройства и их модификации (работа с электронным учебником)
- Программное обеспечение и их виды
- Выполнение практической работы (приложение 1, 2, 3)
- Подведение итогов урока: основные моменты в теме.
- Домашнее задание.
- [1] стр.33-66, п овторить основные термины и определения понятий, используемых на уроке.
- Составить кроссворд «Периферийные устройства»
- Самостоятельная работа: примеры использования внешних устройств, подключаемых к компьютеру, в учебных целях
- Выявление результатов урока. Рефлексия.
- Организационный момент
- Приветствие
- Поверка отсутствующих
- Организация внимания
- Мотивация:
Высказывания Знаю, из каких комплектующих состоит системный блок Знаю, что такое процессор Знаю, что такое оперативная память Знаю состав процессора Знаю общие принципы построения компьютера Знаю, кто такой Джон фон Нейман Знаю, что такое магистраль
- Проверка домашнего задания:
- Объяснение нового материала
- Системный блок.
- Монитор.
- Клавиатура.
- Мышь.
Системный блок — содержит основную электронику компьютера. По внешнему виду системные блоки различаются формой корпуса. Корпуса персональных компьютеров выпускают в горизонтальном ( desktop ) и вертикальном ( tower ) исполнении.
Устройства, находящиеся внутри системного блока, называют внутренними, а устройства, подключаемые к нему снаружи, называют внешними. Внешние дополнительные устройства, предназначенные для ввода, вывода и длительного хранения данных, также называют периферийными (сканер, принтер).
Задание 2. Данное задание выполняется на скорость. Подпишите устройства, изображенные на рисунке и определите степень их значимости.
Материнская плата действительно является самым важным устройством в системном блоке. Т.К. она служит магистралью для взаимодействия всех устройств между собой.
4.2 Внутренние устройства и их модификации Внутренними считаются устройства, располагающиеся в системном блоке. Доступ к некоторым из них имеется на лицевой панели, что удобно для быстрой смены информационных носителей. Разъемы некоторых устройств выведены на заднюю стенку – они служат для подключения периферийного оборудования. К некоторым устройствам системного блока доступ не предусмотрен – для обычной работы он не требуется.
Материнская плата – самая большая плата ПК. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, — так называемые шины. К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера. Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем – так называемый чипсет.
Процессор. Микропроцессор – основная микросхема ПК. Все вычисления выполняются в ней. Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС). Большая интегральная схема на самом деле не является большой по размеру и представляет собой, наоборот, маленькую плоскую полупроводниковую
пластину размером примерно 20х20 мм, заключенную в плоский корпус с рядами металлических штырьков (контактов). БИС является большой по количеству элементов. Использование современных высоких технологий позволяет разместить на БИС процессора огромное количество функциональных элементов, размеры которых составляют всего около 0.13 микрон (1 микрон = 10-6 м). Например, в процессоре Intel Core 2 Duo с 4 МБ кэш-памяти их около 291 миллиона.
Основная характеристика процессора – тактовая частота (измеряется в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц)). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность компьютера. Есть еще несколько важных характеристик процессора – тип ядра и технология производства, частота системной шины.
Назовите компоненты процессора. Что является основной характеристикой процессора?
Единственное устройство, о существовании которого процессор «знает от рождения» – оперативная память – с нею он работает совместно. Данные копируются в ячейки процессора (регистры), а затем преобразуются в соответствии с командами (программой).
Оперативная память (ОЗУ), предназначена для хранения информации, изготавливается в виде модулей памяти. Оперативную память можно представить как обширный массив ячеек, в которых хранятся данные и команды в то время, когда компьютер включен. Процессор может обратится к любой ячейки памяти. Важнейшей характеристикой модулей памяти является быстродействие. Модули памяти могут различаться между собой по размеру и количеству контактов, быстродействию, информационной емкостью и т.д.
Может возникнуть вопрос — почему бы не использовать для хранения промежуточных данных жесткий диск, ведь его объем во много раз больше? Это делать нельзя, так как скорость доступа к оперативной памяти у процессора в сотни тысяч раз больше, чем к дисковой.
Для длительного хранения данных и программ широко применяются жесткие диски (винчестеры). Выключение питания компьютера не приводит к очистке внешней памяти. Жесткий диск – это чаще не один диск, а пакет (набор) дисков с магнитным покрытием, вращающихся на общей оси. Основным параметром является емкость, измеряемая в гигабайтах. Средний размер современного жесткого диска составляет 512 Гбайт— 1 Тбайт, причем этот параметр неуклонно растет.
Винчестером он сначала в шутку был назван в 1973 году, так как некоторые его технические характеристики по названию походили на марку знаменитой винтовки «винчестер». С тех пор название прижилось.
Видеоадаптер – внутренне устройство, устанавливается в один из разъемов материнской платы, и служит для обработки информации, поступающей от процессора или из ОЗУ на монитор, а также для выработки управляющих сигналов.
В некоторых моделях материнских плат функции видеоадаптера выполняют микросхемы чипсета — в этом случае говорят, что видеоадаптер интегрирован с материнской платой. Если же видеоадаптер выполнен в виде отдельного устройства, его называют видеокартой. Разъем видеокарты выведен на заднюю стенку. К нему подключается монитор.
Звуковой адаптер. В настоящее время средства для работы со звуком считаются стандартными. Для этого на материнской плате устанавливается звуковой адаптер. Он может быть интегрирован в чипсете материнской платы или выполнен как отдельная подключаемая плата, которая называется звуковой картой.
Разъемы звуковой карты выведены на заднюю стенку компьютера. Для воспроизведения звука к ним подключают звуковые колонки или наушники. Отдельный разъем предназначен для подключения микрофона. При наличии специальной программы это позволяет записывать звук. Имеется также разъем (линейный выход) для подключения к внешней звукозаписывающей или звуковоспроизводящей аппаратуре (магнитофонам, усилителям и т.п.).
Сетевая карта (или карта связи по локальной сети) служит для связи компьютеров в пределах одного предприятия, отдела или помещения находящихся на расстоянии не более 150 метров друг от друга.
Для транспортировки данных используют дискеты и оптические диски (CD-ROM, DVD-ROM, BD-ROM).
Для транспортировки бо́льших объемов данных удобно использовать компакт-диски CD-ROM. Аббревиатура «CD-ROM» означает «Compact Disk Read Only Memory» и обозначает компакт-диск как носитель информации широкого применения. Емкость одного диска составляет порядка 650-700 Мбайт.
Для чтения компакт-дисков служат дисководы CD-ROM.
Обычные компакт-диски штампуются на заводах и они не могут быть записаны в домашних условиях. Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disk Recordable) для однократной записи и CD-RW (Compact Disk ReWritable) для многократной.
DVD (англ. Digital Versatile Disc — цифровой многоцелевой диск или Digital Video Disk — цифровой видеодиск) — носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков. Однослойный односторонний DVD имеет емкость 4,7 Гбайт.
Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п., компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно.
COM (последовательный порт)
LTP (параллельный порт)
USB (последовательный с высокой производительностью)
PS/2 (универсальный для подключения мыши и клавиатуры)
Просмотр обучающего видео «Устройство ПК»
4.3 Периферийные устройства и их модификации
Задание: Изучить материал, используя электронный учебник и заполнить предложенную таблицу.
| Периферийное устройство | Назначение | Виды устройств | Характеристики, «+» и «-» устройств |
Проверка выполнения задания на оценку — устные ответы
4.4 Программное обеспечение и их виды5.Закрепление нового материала5.1Выполнение практической работы (см. приложение 1, 2, 3) — Расставьте цифры, соответствующие устройствам персонального компьютера — Классификация ПО — Подобрать по прайс-листу необходимую конфигурацию компьютера для следующих покупателей (техник по монтажу, наладке и эксплуатации электрооборудования промышленных и гражданских зданий; дизайнер; журналист; техник по технологии машиностроения; преподаватель; инженер-строитель; юрист; экономист; инженер-конструктор; студент)
6. Подведение итогов урока Вернемся к целям, которые вы определяли для себя. Что-то изменилось? Поставьте плюс и минус во второй колонке. Спасибо. Ваша работа в группах была плодотворна. Вы показали сплоченность, оперативно в команде. Я Вам благодарна и считаю, что Вы достойны хороших оценок, но я хотела бы оценить вас индивидуально.
7. Домашнее задание:7.1 [1] стр.33-66, п овторить основные термины и определения понятий, используемых на уроке.
- составить кроссворд «Периферийные устройства»
7.3 Самостоятельная работа: примеры использования внешних устройств, подключаемых к компьютеру, в учебных целях
8.Выявление результатов урока. Рефлексия. Перед уходом, я Вас прошу, оценить нашу работу на уроке приклеив стикер на «Гору успеха», расположенную на доске. Спасибо за урок. До свидания.
Содержимое разработки
| С редства | доска, компьютер, проектор, компьютерная презентация. видео. |
| обучения | |
| Основная литература | Семакин, Хеннер «Информатика и ИКТ» 10-11 класс |
Источник: videouroki.net