Назначение компьютера логическое и физическое устройство компьютера

Обновлено: 04.07.2024

Из этого введения в работу с сетями вы узнаете, как работают компьютерные сети, какая архитектура используется для проектирования сетей и как обеспечить их безопасность.

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть состоит из двух или более компьютеров, соединенных между собой кабелями (проводными) или WiFi (беспроводными) с целью передачи, обмена или совместного использования данных и ресурсов. Вы строите компьютерную сеть, используя оборудование (например, маршрутизаторы, коммутаторы, точки доступа и кабели) и программное обеспечение (например, операционные системы или бизнес-приложения).

Географическое расположение часто определяет компьютерную сеть. Например, LAN (локальная сеть) соединяет компьютеры в определенном физическом пространстве, таком как офисное здание, тогда как WAN (глобальная сеть) может соединять компьютеры на разных континентах. Интернет — крупнейший пример глобальной сети, соединяющей миллиарды компьютеров по всему миру.

Вы можете дополнительно определить компьютерную сеть по протоколам, которые она использует для связи, физическому расположению ее компонентов, способу управления трафиком и ее назначению.

Компьютерные сети позволяют общаться в любых деловых, развлекательных и исследовательских целях. Интернет, онлайн-поиск, электронная почта, обмен аудио и видео, онлайн-торговля, прямые трансляции и социальные сети — все это существует благодаря компьютерным сетям.

Типы компьютерных сетей

По мере развития сетевых потребностей менялись и типы компьютерных сетей, отвечающие этим потребностям. Вот наиболее распространенные и широко используемые типы компьютерных сетей:

Локальная сеть (локальная сеть). Локальная сеть соединяет компьютеры на относительно небольшом расстоянии, позволяя им обмениваться данными, файлами и ресурсами. Например, локальная сеть может соединять все компьютеры в офисном здании, школе или больнице. Как правило, локальные сети находятся в частной собственности и под управлением.

WLAN (беспроводная локальная сеть). WLAN похожа на локальную сеть, но соединения между устройствами в сети осуществляются по беспроводной сети.

WAN (глобальная сеть). Как видно из названия, глобальная сеть соединяет компьютеры на большой территории, например, из региона в регион или даже из одного континента в другой. Интернет — это крупнейшая глобальная сеть, соединяющая миллиарды компьютеров по всему миру. Обычно для управления глобальной сетью используются модели коллективного или распределенного владения.

MAN (городская сеть): MAN обычно больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. Города и государственные учреждения обычно владеют и управляют MAN.

PAN (персональная сеть): PAN обслуживает одного человека. Например, если у вас есть iPhone и Mac, вполне вероятно, что вы настроили сеть PAN, которая позволяет обмениваться и синхронизировать контент — текстовые сообщения, электронные письма, фотографии и многое другое — на обоих устройствах.

SAN (сеть хранения данных). SAN – это специализированная сеть, предоставляющая доступ к хранилищу на уровне блоков — общей сети или облачному хранилищу, которое для пользователя выглядит и работает как накопитель, физически подключенный к компьютеру. (Дополнительную информацию о том, как SAN работает с блочным хранилищем, см. в разделе «Блочное хранилище: полное руководство».)

CAN (сеть кампуса). CAN также известен как корпоративная сеть. CAN больше, чем LAN, но меньше, чем WAN. CAN обслуживают такие объекты, как колледжи, университеты и бизнес-кампусы.

VPN (виртуальная частная сеть). VPN – это безопасное двухточечное соединение между двумя конечными точками сети (см. раздел "Узлы" ниже). VPN устанавливает зашифрованный канал, который сохраняет личность пользователя и учетные данные для доступа, а также любые передаваемые данные, недоступные для хакеров.

Важные термины и понятия

Ниже приведены некоторые общие термины, которые следует знать при обсуждении компьютерных сетей:

IP-адрес: IP-адрес — это уникальный номер, присваиваемый каждому устройству, подключенному к сети, которая использует для связи Интернет-протокол. Каждый IP-адрес идентифицирует хост-сеть устройства и местоположение устройства в хост-сети. Когда одно устройство отправляет данные другому, данные включают «заголовок», который включает IP-адрес отправляющего устройства и IP-адрес устройства-получателя.

Узлы. Узел — это точка подключения внутри сети, которая может получать, отправлять, создавать или хранить данные. Каждый узел требует, чтобы вы предоставили некоторую форму идентификации для получения доступа, например IP-адрес. Несколько примеров узлов включают компьютеры, принтеры, модемы, мосты и коммутаторы. Узел — это, по сути, любое сетевое устройство, которое может распознавать, обрабатывать и передавать информацию любому другому сетевому узлу.

Маршрутизаторы. Маршрутизатор — это физическое или виртуальное устройство, которое отправляет информацию, содержащуюся в пакетах данных, между сетями. Маршрутизаторы анализируют данные в пакетах, чтобы определить наилучший способ доставки информации к конечному получателю. Маршрутизаторы пересылают пакеты данных до тех пор, пока они не достигнут узла назначения.

Коммутаторы. Коммутатор — это устройство, которое соединяет другие устройства и управляет обменом данными между узлами в сети, обеспечивая доставку пакетов данных к конечному пункту назначения. В то время как маршрутизатор отправляет информацию между сетями, коммутатор отправляет информацию между узлами в одной сети. При обсуждении компьютерных сетей «коммутация» относится к тому, как данные передаются между устройствами в сети. Три основных типа переключения следующие:

Коммутация каналов, которая устанавливает выделенный канал связи между узлами в сети. Этот выделенный путь гарантирует, что во время передачи будет доступна вся полоса пропускания, что означает, что никакой другой трафик не может проходить по этому пути.

Коммутация пакетов предполагает разбиение данных на независимые компоненты, называемые пакетами, которые из-за своего небольшого размера предъявляют меньшие требования к сети. Пакеты перемещаются по сети к конечному пункту назначения.

Переключение сообщений отправляет сообщение полностью с исходного узла, перемещаясь от коммутатора к коммутатору, пока не достигнет узла назначения.

Порты: порт определяет конкретное соединение между сетевыми устройствами. Каждый порт идентифицируется номером. Если вы считаете IP-адрес сопоставимым с адресом отеля, то порты — это номера люксов или комнат в этом отеле. Компьютеры используют номера портов, чтобы определить, какое приложение, служба или процесс должны получать определенные сообщения.

Типы сетевых кабелей. Наиболее распространенными типами сетевых кабелей являются витая пара Ethernet, коаксиальный и оптоволоконный кабель. Выбор типа кабеля зависит от размера сети, расположения сетевых элементов и физического расстояния между устройствами.

Примеры компьютерных сетей

Проводное или беспроводное соединение двух или более компьютеров с целью обмена данными и ресурсами образует компьютерную сеть. Сегодня почти каждое цифровое устройство принадлежит к компьютерной сети.

В офисе вы и ваши коллеги можете совместно использовать принтер или систему группового обмена сообщениями. Вычислительная сеть, которая позволяет это, вероятно, представляет собой локальную сеть или локальную сеть, которая позволяет вашему отделу совместно использовать ресурсы.

Городские власти могут управлять общегородской сетью камер наблюдения, которые отслеживают транспортный поток и происшествия. Эта сеть будет частью MAN или городской сети, которая позволит городским службам экстренной помощи реагировать на дорожно-транспортные происшествия, советовать водителям альтернативные маршруты движения и даже отправлять дорожные билеты водителям, проезжающим на красный свет.

The Weather Company работала над созданием одноранговой ячеистой сети, которая позволяет мобильным устройствам напрямую взаимодействовать с другими мобильными устройствами, не требуя подключения к Wi-Fi или сотовой связи. Проект Mesh Network Alerts позволяет доставлять жизненно важную информацию о погоде миллиардам людей даже без подключения к Интернету.

Компьютерные сети и Интернет

Провайдеры интернет-услуг (ISP) и поставщики сетевых услуг (NSP) предоставляют инфраструктуру, позволяющую передавать пакеты данных или информации через Интернет. Каждый бит информации, отправленной через Интернет, не поступает на каждое устройство, подключенное к Интернету. Это комбинация протоколов и инфраструктуры, которая точно указывает, куда направить информацию.

Как они работают?

Компьютерные сети соединяют такие узлы, как компьютеры, маршрутизаторы и коммутаторы, с помощью кабелей, оптоволокна или беспроводных сигналов. Эти соединения позволяют устройствам в сети взаимодействовать и обмениваться информацией и ресурсами.

Сети следуют протоколам, которые определяют способ отправки и получения сообщений. Эти протоколы позволяют устройствам обмениваться данными. Каждое устройство в сети использует интернет-протокол или IP-адрес, строку цифр, которая однозначно идентифицирует устройство и позволяет другим устройствам распознавать его.

Маршрутизаторы – это виртуальные или физические устройства, облегчающие обмен данными между различными сетями. Маршрутизаторы анализируют информацию, чтобы определить наилучший способ доставки данных к конечному пункту назначения. Коммутаторы соединяют устройства и управляют связью между узлами внутри сети, гарантируя, что пакеты информации, перемещающиеся по сети, достигают конечного пункта назначения.

Архитектура

Архитектура компьютерной сети определяет физическую и логическую структуру компьютерной сети. В нем описывается, как компьютеры организованы в сети и какие задачи возлагаются на эти компьютеры. Компоненты сетевой архитектуры включают аппаратное и программное обеспечение, средства передачи (проводные или беспроводные), топологию сети и протоколы связи.

Основные типы сетевой архитектуры

В сети клиент/сервер центральный сервер или группа серверов управляет ресурсами и предоставляет услуги клиентским устройствам в сети. Клиенты в сети общаются с другими клиентами через сервер.В отличие от модели P2P, клиенты в архитектуре клиент/сервер не делятся своими ресурсами. Этот тип архитектуры иногда называют многоуровневой моделью, поскольку он разработан с несколькими уровнями или ярусами.

Топология сети

Топология сети — это то, как устроены узлы и каналы в сети. Сетевой узел — это устройство, которое может отправлять, получать, хранить или пересылать данные. Сетевой канал соединяет узлы и может быть как кабельным, так и беспроводным.

Понимание типов топологии обеспечивает основу для построения успешной сети. Существует несколько топологий, но наиболее распространенными являются шина, кольцо, звезда и сетка:

При топологии шинной сети каждый сетевой узел напрямую подключен к основному кабелю.

В кольцевой топологии узлы соединены в петлю, поэтому каждое устройство имеет ровно двух соседей. Соседние пары соединяются напрямую; несмежные пары связаны косвенно через несколько узлов.

В топологии звездообразной сети все узлы подключены к одному центральному концентратору, и каждый узел косвенно подключен через этот концентратор.

сетчатая топология определяется перекрывающимися соединениями между узлами. Вы можете создать полносвязную топологию, в которой каждый узел в сети соединен со всеми остальными узлами. Вы также можете создать топологию частичной сетки, в которой только некоторые узлы соединены друг с другом, а некоторые связаны с узлами, с которыми они обмениваются наибольшим количеством данных. Полноячеистая топология может быть дорогостоящей и трудоемкой для выполнения, поэтому ее часто используют для сетей, требующих высокой избыточности. Частичная сетка обеспечивает меньшую избыточность, но является более экономичной и простой в реализации.

Безопасность

Безопасность компьютерной сети защищает целостность информации, содержащейся в сети, и контролирует доступ к этой информации. Политики сетевой безопасности уравновешивают необходимость предоставления услуг пользователям с необходимостью контроля доступа к информации.

Существует много точек входа в сеть. Эти точки входа включают аппаратное и программное обеспечение, из которых состоит сама сеть, а также устройства, используемые для доступа к сети, такие как компьютеры, смартфоны и планшеты. Из-за этих точек входа сетевая безопасность требует использования нескольких методов защиты. Средства защиты могут включать брандмауэры — устройства, которые отслеживают сетевой трафик и предотвращают доступ к частям сети на основе правил безопасности.

Процессы аутентификации пользователей с помощью идентификаторов пользователей и паролей обеспечивают еще один уровень безопасности. Безопасность включает в себя изоляцию сетевых данных, чтобы доступ к служебной или личной информации был сложнее, чем к менее важной информации. Другие меры сетевой безопасности включают обеспечение регулярного обновления и исправления аппаратного и программного обеспечения, информирование пользователей сети об их роли в процессах безопасности и информирование о внешних угрозах, осуществляемых хакерами и другими злоумышленниками. Сетевые угрозы постоянно развиваются, что делает сетевую безопасность бесконечным процессом.

Использование общедоступного облака также требует обновления процедур безопасности для обеспечения постоянной безопасности и доступа. Для безопасного облака требуется безопасная базовая сеть.

Ознакомьтесь с пятью основными соображениями (PDF, 298 КБ) по обеспечению безопасности общедоступного облака.

Ячеистые сети

Как отмечалось выше, ячеистая сеть — это тип топологии, в котором узлы компьютерной сети подключаются к как можно большему количеству других узлов. В этой топологии узлы взаимодействуют друг с другом, чтобы эффективно направлять данные к месту назначения. Эта топология обеспечивает большую отказоустойчивость, поскольку в случае отказа одного узла существует множество других узлов, которые могут передавать данные. Ячеистые сети самонастраиваются и самоорганизуются в поисках самого быстрого и надежного пути для отправки информации.

Тип ячеистых сетей

Существует два типа ячеистых сетей — полная и частичная:

  • В полной ячеистой топологии каждый сетевой узел соединяется со всеми остальными сетевыми узлами, обеспечивая высочайший уровень отказоустойчивости. Однако его выполнение обходится дороже. В топологии с частичной сеткой подключаются только некоторые узлы, обычно те, которые чаще всего обмениваются данными.
  • беспроводная ячеистая сеть может состоять из десятков и сотен узлов. Этот тип сети подключается к пользователям через точки доступа, разбросанные по большой территории.

Балансировщики нагрузки и сети

Балансировщики нагрузки эффективно распределяют задачи, рабочие нагрузки и сетевой трафик между доступными серверами. Думайте о балансировщиках нагрузки как об управлении воздушным движением в аэропорту. Балансировщик нагрузки отслеживает весь трафик, поступающий в сеть, и направляет его на маршрутизатор или сервер, которые лучше всего подходят для управления им. Цели балансировки нагрузки – избежать перегрузки ресурсов, оптимизировать доступные ресурсы, сократить время отклика и максимально увеличить пропускную способность.

Полный обзор балансировщиков нагрузки см. в разделе Балансировка нагрузки: полное руководство.

Сети доставки контента

Сеть доставки контента (CDN) – это сеть с распределенными серверами, которая доставляет пользователям временно сохраненные или кэшированные копии контента веб-сайта в зависимости от их географического положения. CDN хранит этот контент в распределенных местах и ​​предоставляет его пользователям, чтобы сократить расстояние между посетителями вашего сайта и сервером вашего сайта. Кэширование контента ближе к вашим конечным пользователям позволяет вам быстрее обслуживать контент и помогает веб-сайтам лучше охватить глобальную аудиторию. CDN защищают от всплесков трафика, сокращают задержки, снижают потребление полосы пропускания, ускоряют время загрузки и уменьшают влияние взломов и атак, создавая слой между конечным пользователем и инфраструктурой вашего веб-сайта.

Прямые трансляции мультимедиа, мультимедиа по запросу, игровые компании, создатели приложений, сайты электронной коммерции — по мере роста цифрового потребления все больше владельцев контента обращаются к CDN, чтобы лучше обслуживать потребителей контента.

Компьютерные сетевые решения и IBM

Компьютерные сетевые решения помогают предприятиям увеличить трафик, сделать пользователей счастливыми, защитить сеть и упростить предоставление услуг. Лучшее решение для компьютерной сети, как правило, представляет собой уникальную конфигурацию, основанную на вашем конкретном типе бизнеса и потребностях.

Сети доставки контента (CDN), балансировщики нагрузки и сетевая безопасность — все это упомянуто выше — это примеры технологий, которые могут помочь компаниям создавать оптимальные компьютерные сетевые решения. IBM предлагает дополнительные сетевые решения, в том числе:

    — это устройства, которые дают вам улучшенный контроль над сетевым трафиком, позволяют повысить производительность вашей сети и повысить ее безопасность. Управляйте своими физическими и виртуальными сетями для маршрутизации нескольких VLAN, для брандмауэров, VPN, формирования трафика и многого другого. обеспечивает безопасность и ускоряет передачу данных между частной инфраструктурой, мультиоблачными средами и IBM Cloud. — это возможности безопасности и производительности, предназначенные для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако. Получите защиту от DDoS, глобальную балансировку нагрузки и набор функций безопасности, надежности и производительности, предназначенных для защиты общедоступного веб-контента и приложений до того, как они попадут в облако.

Сетевые сервисы в IBM Cloud предоставляют вам сетевые решения для повышения трафика, обеспечения удовлетворенности ваших пользователей и легкого предоставления ресурсов по мере необходимости.

Развить сетевые навыки и получить профессиональную сертификацию IBM, пройдя курсы в рамках программы Cloud Site Reliability Engineers (SRE) Professional.

Физический жесткий диск

Когда дело доходит до физического и логического жестких дисков, возникает много путаницы. Когда накопитель не отвечает на запросы чтения-записи, большинство людей винят программное обеспечение, полностью игнорируя тот факт, что причиной неисправности может быть физический сбой.

Понимание разницы между физическим жестким диском и логическим жестким диском – это первый шаг к тому, чтобы научиться правильно ухаживать за диском и правильно диагностировать симптомы.

Разница между логическими и физическими жесткими дисками

Как следует из названия, физический жесткий диск — это сам диск. Это аппаратное обеспечение, которое существует физически и может быть далее классифицировано как логические диски. Пока вы не подключите его к компьютеру и не отформатируете, он вам бесполезен.

Логический жесткий диск — это виртуальное пространство, выделенное на диске. Большинство дисков поставляются с массой свободного нераспределенного пространства и не содержат разделов. Если вы хотите настроить файловую систему и начать сохранять файлы на диске, вам необходимо создать разделы.

В дополнение к разделу объем является еще одной характеристикой, характерной для логических жестких дисков. Хотя на одном диске может быть несколько разделов, объем может распространяться на два или несколько других физических жестких дисков.

Вот пример. Представьте, что на вашем компьютере установлено два физических жестких диска, каждый из которых предлагает 60 ГБ логического пространства. Вы не хотите, чтобы операционная система видела эти диски как несколько дисков. Вместо этого вы хотите использовать их как единый логический жесткий диск. Вот где объем вступает в игру. Вы можете объединить два физических диска в один логический диск. Наоборот. Вы можете разделить большой логический диск на несколько разделов и получить доступ к одному физическому жесткому диску, как если бы это были несколько дисков меньшего размера.

Что такое физический жесткий диск?

Физический диск — это аппаратный блок компьютера, ноутбука или сервера. Это данные

устройство хранения, которое может хранить и извлекать цифровую информацию с помощью одной или нескольких пластин, покрытых тонким магнитным слоем.

Физические диски обычно подключаются к компьютеру или ноутбуку. В некоторых случаях они могут быть внешними, например флэш-накопитель USB или внешняя память.

Физический диск можно разделить на два или более логических диска, которые могут работать независимо друг от друга.

Что такое логический жесткий диск?

Логический диск – это виртуальный инструмент, который создает полезную емкость на одном или нескольких физических жестких дисках в операционной системе. Диск называется «виртуальным», поскольку физически он не существует.

Физический или логический жесткий диск

Логический жесткий диск предоставляет операционной системе дополнительное пространство для хранения, избавляя от необходимости хранить файлы на нескольких устройствах.

Когда физический диск подключается к ноутбуку или компьютеру, создается уникальный диск C:. Вы можете создать дополнительные диски, разбив физический диск на разделы. Вы можете настроить разные логические диски разного размера, но они останутся частью одного и того же физического диска.

Тема физического или логического жесткого диска не должна вызывать опасений. Даже если вы не особенно разбираетесь в технологиях, нетрудно понять разницу между физическим и логическим жестким диском. Как сказал сэр Фрэнсис Бэкон, со знанием приходит сила — сила взять дело в свои руки и решить определенные логические или даже физические проблемы (например, убрать пыль). Однако бывают случаи, когда рекомендуется проконсультироваться со специалистом.

Если вы чувствуете себя ошеломленным размером ущерба, не стесняйтесь обратиться за профессиональной помощью. Prodata Recover может отремонтировать ваше сломанное оборудование и помочь вам восстановить потерянные данные.

Компьютеры и компьютерные системы

Компьютер — это программируемое устройство, которое может автоматически выполнять последовательность вычислений или других операций с данными, запрограммированными для выполнения задачи. Он может хранить, извлекать и обрабатывать данные в соответствии с внутренними инструкциями. Компьютер может быть цифровым, аналоговым или гибридным, хотя большинство современных компьютеров являются цифровыми. Цифровые компьютеры выражают переменные в виде чисел, обычно в двоичной системе. Они используются для общих целей, тогда как аналоговые компьютеры создаются для конкретных задач, обычно научных или технических. Термин "компьютер" обычно является синонимом цифрового компьютера, а компьютеры для бизнеса являются исключительно цифровыми.

ЭЛЕМЕНТЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ

Основной вычислительной частью компьютера является его центральный процессор (ЦП) или процессор. Он состоит из арифметико-логического блока для выполнения вычислений, основной памяти для временного хранения данных для обработки и блока управления для управления передачей данных между памятью, источниками ввода и вывода и арифметико-логического блока. Однако компьютер не может полноценно функционировать без различных периферийных устройств. Обычно они подключаются к компьютеру с помощью кабелей, хотя некоторые из них могут быть встроены в один блок с ЦП. К ним относятся устройства для ввода данных, такие как клавиатуры, мыши, трекболы, сканеры, световые перья, модемы, считыватели карт с магнитной полосой и микрофоны, а также устройства для вывода данных, такие как мониторы, принтеры, плоттеры, громкоговорители, наушники и модемы. В дополнение к этим устройствам ввода/вывода другие типы периферийных устройств включают компьютерные устройства хранения данных для вспомогательной памяти, где данные сохраняются, даже когда компьютер выключен. Чаще всего это устройства на магнитной ленте, магнитных или оптических дисках.

Наконец, для автоматического функционирования цифрового компьютера требуются программы или наборы инструкций, написанные в машиночитаемом коде. Чтобы отличать программы от физических или аппаратных компонентов компьютера, все вместе они называются программным обеспечением.

Компьютерная система, таким образом, представляет собой компьютер, объединенный с периферийным оборудованием и программным обеспечением, чтобы он мог выполнять желаемые функции. Часто термины «компьютер» и «компьютерная система» используются взаимозаменяемо, особенно когда периферийные устройства встроены в тот же блок, что и компьютер, или когда система продается и устанавливается в виде пакета. Однако термин «компьютерная система» может также относиться к конфигурации аппаратного и программного обеспечения, разработанной для определенной цели, такой как система управления производством, система автоматизации библиотеки или система учета. Или это может относиться к сети из нескольких компьютеров, соединенных вместе, чтобы они могли совместно использовать программное обеспечение, данные и периферийное оборудование.

Компьютеры, как правило, классифицируются по размеру и мощности, хотя прогресс в вычислительной мощности компьютеров стирает различия между традиционными категориями. На мощность и скорость влияет размер внутренних запоминающих устройств компьютера, называемых словами, которые определяют объем данных, которые он может обрабатывать за один раз, и измеряются в битах (двоичных цифрах).Скорость компьютера также определяется его тактовой частотой, которая измеряется в мегагерцах. Кроме того, объем оперативной памяти компьютера, который измеряется в байтах (или, точнее, в килобайтах, мегабайтах или гигабайтах) ОЗУ (оперативной памяти), играет роль в определении того, сколько данных он может обработать. Объем памяти, который могут хранить вспомогательные запоминающие устройства, также определяет возможности компьютерной системы.

МИКРОКОМПЬЮТЕР

Разработка микропроцессора, центрального процессора на одном кристалле интегральной схемы, впервые позволила разработать доступные однопользовательские микрокомпьютеры. Однако низкая вычислительная мощность первых микрокомпьютеров делала их привлекательными только для любителей, а не для коммерческого рынка. Однако в 1977 году индустрия персональных компьютеров начала развиваться с появлением готовых домашних компьютеров от трех производителей.

Термин "персональный компьютер" (ПК) был придуман компанией IBM с выпуском своего ПК в 1981 году. Эта модель мгновенно завоевала успех и установила стандарт для индустрии микрокомпьютеров. К началу 1990-х персональные компьютеры стали самой быстрорастущей категорией компьютеров. Во многом это было связано с принятием их использования в предприятиях всех размеров. Доступность этих небольших недорогих компьютеров позволила использовать компьютерные технологии даже на самых маленьких предприятиях.

Последней категорией микрокомпьютеров, появившихся в деловом мире, являются портативные компьютеры. Эти маленькие и легкие, но все более мощные компьютеры широко известны как портативные компьютеры или портативные компьютеры. Портативные компьютеры имеют ту же мощность, что и настольные персональные компьютеры, но имеют более компактную конструкцию и используют мониторы с плоским экраном, обычно с жидкокристаллическим дисплеем, которые складываются, образуя тонкий блок, который помещается в портфель и обычно весит менее 15 фунтов. Ноутбук весит менее 6 фунтов и может иметь или не иметь полноразмерную клавиатуру. Карманный компьютер представляет собой портативный компьютер размером с калькулятор. Персональный цифровой помощник — это карманный компьютер, который использует для ввода перо и планшет, имеет карту факса/модема и сочетает в себе возможности сотового телефона для удаленной передачи данных. Портативные компьютеры становятся все более популярными среди путешествующих деловых людей, таких как руководители или торговые представители.

Открытые системы

Сегодня большинство компьютерных систем являются «открытыми» — совместимыми с компьютерным оборудованием и программным обеспечением разных производителей. В прошлом все компоненты компьютерной системы производились одним и тем же производителем. Общеотраслевых стандартов не существовало. В результате принтеры, мониторы и другое периферийное оборудование одного производителя не будут работать при сопряжении с компьютером другого производителя. Что еще более важно, программное обеспечение могло работать только на той конкретной марке компьютера, для которой оно было разработано. Однако сегодня широко распространены «открытые системы», в которых различное оборудование от разных производителей может быть согласовано друг с другом. Открытые системы особенно популярны среди владельцев малого бизнеса, потому что они позволяют предприятиям легче и дешевле обновлять или расширять свои компьютерные системы. Открытые системы предоставляют владельцам бизнеса больше возможностей для покупки, позволяют им свести к минимуму расходы на переобучение сотрудников новым системам и дают им больше свободы для обмена компьютерными файлами с внешними клиентами или поставщиками.

Сеть

Компьютеры в сети физически связаны кабелями и используют сетевое программное обеспечение в сочетании с программным обеспечением операционной системы. В зависимости от используемого аппаратного и программного обеспечения в одну и ту же сеть могут быть включены компьютеры разных типов. Это могут быть компьютеры разных размеров, такие как мейнфреймы, средние компьютеры и микрокомпьютеры, или компьютеры и периферийные устройства разных производителей, чему способствует тенденция к открытым системам. Локальные сети (LAN) связывают компьютеры в пределах ограниченной географической области, а глобальные сети (WAN) соединяют компьютеры в разных географических регионах. Сети могут иметь различную архитектуру, которая определяет, могут ли компьютеры в сети действовать независимо. Обычно используется архитектура системы клиент-сервер, при которой серверный компьютер назначается для хранения и обработки данных, и доступ к нему осуществляется несколькими пользователями, каждый из которых находится на клиентском компьютере.

Локальные сети изменили то, как сотрудники организации используют компьютеры. В организациях, где сотрудники раньше получали доступ к компьютерам среднего уровня через «тупые» терминалы, теперь эти сотрудники обычно имеют больше возможностей. У этих пользователей есть свои персональные компьютеры на своих рабочих местах, но они по-прежнему могут получать доступ к необходимым данным со среднего или другого сервера через сеть. В то время как малые предприятия обычно предпочитают локальные сети, глобальные сети часто используются компаниями с несколькими объектами, расположенными в обширной географической зоне.В конце концов, в системе WAN к базам данных компании можно получить доступ из штаб-квартиры в одном городе, на заводе-изготовителе в другом городе и в офисах продаж в других местах.

КОМПЬЮТЕРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Компьютеры используются в правительстве, промышленности, некоммерческих и неправительственных организациях, а также дома, но наибольшее влияние они оказали на бизнес и промышленность. Конкурентная природа бизнеса создала потребность в непрерывном развитии компьютерных технологий и проектирования систем. Между тем, снижение цен на компьютерные системы и их растущая мощность и полезность привели к тому, что все больше и больше предприятий инвестируют в компьютерные системы для все более широкого круга бизнес-функций. Сегодня компьютеры используются для обработки данных во всех аспектах деятельности предприятия: проектирование и разработка продуктов, производство, управление запасами и распределение, контроль качества, продажи и маркетинг, данные об услугах, бухгалтерский учет и управление персоналом. Они также используются в компаниях любого размера и во всех отраслевых сегментах, включая производство, оптовую и розничную торговлю, услуги, горнодобывающую промышленность, сельское хозяйство, транспорт и связь.

Наиболее распространенными видами использования компьютерной системы в бизнесе являются управление базами данных, управление финансами и бухгалтерский учет, а также обработка текстов. Компании используют системы управления базами данных для отслеживания изменяющейся информации в базах данных по таким темам, как клиенты, поставщики, сотрудники, запасы, поставки, заказы на продукцию и запросы на обслуживание. Финансовые и бухгалтерские системы используются для различных математических расчетов с большими объемами числовых данных, будь то в основных функциях компаний, предоставляющих финансовые услуги, или в бухгалтерской деятельности фирм. Тем временем компьютеры, оснащенные программным обеспечением для управления электронными таблицами или базами данных, используются отделами кредиторской и дебиторской задолженности и расчетом заработной платы для обработки и табулирования финансовых данных и анализа ситуации с денежными потоками. Наконец, обработка текстов распространена повсеместно и используется для создания широкого спектра документов, включая внутренние записки, переписку с внешними организациями, материалы по связям с общественностью и продукты (в издательской, рекламной и других отраслях).

Базы данных также могут использоваться для принятия стратегических решений с помощью программного обеспечения на основе искусственного интеллекта. Система базы данных может включать — в дополнение к записям и статистическим данным о продуктах, услугах, клиентах и ​​т. д. — информацию о прошлом человеческом опыте в определенной области. Это называется базой знаний. Примеры использования экспертной системы включают действия по бизнес-прогнозированию, такие как инвестиционный анализ, финансовое планирование, страхование и прогнозирование рисков мошенничества. Экспертные системы также используются в деятельности, связанной с соблюдением нормативных требований, проведением торгов, сложным производственным контролем, поддержкой клиентов и обучением.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И МАЛЫЙ БИЗНЕС

Стратегия компании

"Привычно рассматривать технологию компьютерных систем как самостоятельную единицу, тогда как на самом деле ее следует рассматривать как один из более масштабных и широко используемых бизнес-инструментов", – пишет Ричард Хенсли в Цинциннати Бизнес Курьер. «[Технология компьютерных систем] является инструментом, имеющим решающее значение для достижения общей корпоративной стратегии». Хотя она вполне может существовать в сознании владельца, многие малые и средние компании не имеют подробной письменной системной стратегии. В таком случае это неудивительно. , что многие решения по внедрению системных технологий являются более реактивными, чем стратегически обоснованными. Конкурентное давление, необходимость догнать рынок и внутренний рост, как правило, заставляют принимать решения о покупке». Вместо этого решения о покупке системы следует использовать заранее, чтобы оценить общие стратегии и оценить эффективность текущих операционных процессов.

Потребности клиентов

Владельцы бизнеса также должны убедиться, что выбранная ими компьютерная система соответствует потребностям клиентов. Является ли постоянное общение с клиентами важным компонентом вашего бизнеса? Если это так, то ваша система должна быть оснащена функциями, которые позволят вам и вашему клиенту общаться через компьютер своевременно и эффективно. Зависит ли здоровье вашего бизнеса от обработки заказов клиентов и выставления счетов? Если это так, убедитесь, что ваша система легко справляется с такими требованиями.

Потребности в рабочей силе

Внедряя новую компьютерную систему или внося изменения в существующую, предприятия неизбежно меняют методы работы своих сотрудников, и этот фактор необходимо учитывать. «Нередко возникает некоторое сопротивление со стороны сотрудников, которые не хотят мириться с отходом от статус-кво», — сказал Хенсли. «Такое сопротивление часто можно значительно уменьшить, вовлекая затронутых сотрудников в разработку или модификацию системы. Они могут предоставить практическую информацию о том, что хорошо работает в текущей системе, а что нет.После внесения изменений разработайте программу обучения и структуру поддержки для всех пользователей. Это позволит максимизировать преимущества системы и лучше подготовить сотрудников для достижения результатов, ожидаемых от изменений». Кроме того, компаниям необходимо убедиться, что компьютерные технологии распределяются разумным образом. Компьютеры должны распределяться в соответствии с потребностями, а не ранжированием. .

Общая стоимость владения

Многие малые предприятия не учитывают накопленные затраты, связанные с различными компьютерными системами, при принятии решений об оборудовании. В дополнение к первоначальной цене компаниям необходимо взвесить скрытые затраты на информационные технологии, связанные с покупкой. Эти расходы, известные как совокупная стоимость владения (TCO), включают техническую поддержку, административные расходы, расточительные пользовательские операции и дополнительные расходы (расходы на чернила и бумагу для принтера, электроэнергию и т. д.). Еще одним фактором, который следует учитывать, является срок службы оборудования. В конце концов, как заметил Хенсли, «для обеспечения способности производить соответствующую информацию технологические системы требуют запланированных инвестиций». Владельцы бизнеса, которые игнорируют эту реальность, делают это на свой страх и риск, считают эксперты. «Когда дело доходит до сокращения расходов, одним из ваших первых побуждений может быть желание сохранить свои ПК как можно дольше, полагая, что чем меньше денег вы потратите на новые технологии, тем лучше», — написала Хизер Пейдж в Entrepreneur<. /эм>. Однако на самом деле такие рассуждения в конечном итоге увеличивают издержки бизнеса. «Наличие нескольких поколений аппаратного обеспечения, программного обеспечения и операционных систем усложняет среду вашего ПК, тем самым увеличивая ваши расходы», — пояснил Пейдж. «Вы должны не только поддерживать технические знания в области старых технологий, но также должны найти способы, чтобы старое оборудование работало с новыми технологиями, и разрабатывать все свои собственные приложения для поддержки нескольких сред».

Учитывая сегодняшнюю быстро меняющуюся бизнес-среду, обновление системы стало реальностью. Как отметил Джоэл Дрейфус в журнале Fortune, «если на ваших служебных компьютерах нет новейшего и (всегда) лучшего программного и аппаратного обеспечения, ваши поставщики и сотрудники могут заставить вас почувствовать, что вы всего лишь один из них». отойди от гусиных перьев и пергамента». Но инициативы по обновлению не должны одобряться импульсивно. Вместо этого владельцы бизнеса и менеджеры должны провести соответствующий анализ затрат и результатов, взвесив такие вопросы, как затраты на установку и обучение, совместимость с другими системами, полезность новых функций и текущую способность удовлетворять потребности бизнеса, прежде чем инвестировать в крупные обновления компьютерной системы.< /p>

БИБЛИОГРАФИЯ

Кодкинд, Алан. «Автоматизация бизнес-процессов». CMA — журнал по управленческому учету. Октябрь 1993 г.

Дрейфус, Джоэл. «ФСБ/Малый бизнес». Удача. 13 ноября 2000 г.

Хенсли, Ричард. «Затруднение владельца: сколько потратить на новую технологию?» Цинциннати Бизнес Курьер. 3 марта 1997 г.

Пейдж, Хизер. "Какая цена ПК?" Предприниматель. Октябрь 1997 г.

«Модели использования в малых фирмах». Дело нации. Август 1993 г.

Смит, Сэнди. «Умный способ инвестировать в компьютеры». Бухгалтерский журнал. Май 1997 г.

Компьютерное оборудование (обычно называемое просто аппаратным обеспечением, когда речь идет о вычислительном контексте) – это совокупность физических элементов, составляющих компьютерную систему. Компьютерное оборудование — это физические части или компоненты компьютера, такие как монитор, мышь, клавиатура, хранилище компьютерных данных, жесткий диск (HDD), графические карты, звуковые карты, память, материнская плата и т. д., все из которых физические объекты, которые осязаемы. Напротив, программное обеспечение — это инструкции, которые могут храниться и выполняться аппаратным обеспечением.

Программное обеспечение – это любой набор машиночитаемых инструкций, которые предписывают процессору компьютера выполнять определенные операции. Сочетание аппаратного и программного обеспечения образует пригодную для использования вычислительную систему.

Архитектура фон Неймана

Схема архитектуры фон Неймана.

Шаблоном для всех современных компьютеров является архитектура фон Неймана, подробно описанная в статье 1945 года венгерского математика Джона фон Неймана. В нем описывается архитектура конструкции электронного цифрового компьютера с подразделениями блока обработки, состоящего из арифметико-логического блока и регистров процессора, блока управления, содержащего регистр инструкций и программный счетчик, памяти для хранения как данных, так и инструкций, внешнего запоминающего устройства, и механизмы ввода и вывода. [3] Значение термина эволюционировало и означает компьютер с хранимой программой, в котором выборка инструкций и операция с данными не могут выполняться одновременно, поскольку они используют общую шину. Это называется узким местом фон Неймана и часто ограничивает производительность системы.

Продажи

Третий год подряд СШАпродажи по каналу B2B (продажи через дистрибьюторов и коммерческих реселлеров) увеличились, увеличившись к концу 2013 года почти на 6 процентов и составив 61,7 миллиарда долларов. Впечатляющий рост стал самым быстрым ростом продаж с момента окончания рецессии. Рост продаж ускорился во второй половине года, достигнув пика в четвертом квартале, увеличившись на 6,9 % по сравнению с четвертым кварталом 2012 года.

Разные системы

Сегодня используется несколько различных типов компьютерных систем.

Персональный компьютер

Аппаратное обеспечение современного персонального компьютера: 1. Монитор 2. Материнская плата 3. Процессор 4. Оперативная память 5. Карты расширения6. Источник питания 7.Привод оптических дисков8. Жесткий диск9. Клавиатура 10.Мышь.

Фотография компьютерное оборудование» ширина = «220» высота = «208» /><br /></p> <p>Внутри изготовленного на заказ компьютера: блок питания внизу имеет собственный охлаждающий вентилятор.</p> <p>Персональный компьютер, также известный как ПК, является одним из наиболее распространенных типов компьютеров благодаря своей универсальности и относительно низкой цене. Ноутбуки, как правило, очень похожи, хотя могут использовать компоненты с меньшим энергопотреблением или меньшими размерами.</p> <p>Корпус компьютера представляет собой пластиковый или металлический корпус, в котором находится большинство компонентов. Те, что можно найти на настольных компьютерах, обычно достаточно малы, чтобы поместиться под столом, однако в последние годы более распространенными стали более компактные конструкции, такие как универсальные конструкции от Apple, а именно iMac. Хотя корпус в основном может быть большим или маленьким, важнее то, для какого форм-фактора материнской платы он предназначен. Ноутбуки — это компьютеры, которые обычно имеют форм-фактор раскладушки, однако в последние годы стали появляться отклонения от этого форм-фактора, такие как ноутбуки со съемным экраном, которые сами по себе становятся планшетными компьютерами.</p> <h4>Электропитание</h4> <p>Блок питания (PSU) преобразует электроэнергию переменного тока (AC) в низковольтную энергию постоянного тока для внутренних компонентов компьютера. Ноутбуки могут работать от встроенного аккумулятора обычно в течение нескольких часов.</p> <h4>Материнская плата</h4> <p>Материнская плата является основным компонентом компьютера. Это большая прямоугольная плата со встроенной схемой, которая соединяет другие части компьютера, включая ЦП, ОЗУ, дисководы (CD, DVD, жесткий диск или любые другие), а также любые периферийные устройства, подключенные через порты или слоты расширения.</p> <p>К компонентам, непосредственно прикрепленным к материнской плате или являющимся ее частью, относятся:</p> <ul> <li>ЦП (центральный процессор) выполняет большую часть вычислений, обеспечивающих работу компьютера, и иногда его называют «мозгом» компьютера. Обычно он охлаждается радиатором и вентилятором. Большинство новых процессоров включают встроенный графический процессор (GPU).</li> <li>Набор микросхем, включающий северный мост, обеспечивает связь между ЦП и другими компонентами системы, включая основную память.</li> <li>Оперативная память (ОЗУ) хранит код и данные, к которым активно обращается ЦП.</li> <li>В постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) хранится BIOS, который запускается, когда компьютер включается или иным образом начинает выполнение, процесс, известный как начальная загрузка или «загрузка» или «загрузка». BIOS (базовая система ввода-вывода) включает загрузочную прошивку и прошивку управления питанием. В более новых материнских платах вместо BIOS используется унифицированный расширяемый интерфейс встроенного ПО (UEFI).</li> <li>Шины соединяют ЦП с различными внутренними компонентами и платами расширения для графики и звука.</li> <li>Батарея CMOS также прикреплена к материнской плате. Эта батарейка такая же, как батарейка для часов или батарейка для пульта к центральному замку автомобиля. Большинство батарей имеют тип CR2032, который питает память даты и времени в чипе BIOS.</li> </ul> <h4>Дополнительные карты</h4> <p>Плата расширения в вычислительной технике — это печатная плата, которую можно вставить в слот расширения материнской платы или объединительной платы компьютера, чтобы расширить функциональные возможности компьютерной системы через шину расширения. Карты расширения можно использовать для получения или расширения функций, не предлагаемых материнской платой.</p> <h4>Устройства хранения</h4> <p>Компьютерное хранилище данных, часто называемое хранилищем или памятью, относится к компьютерным компонентам и носителям записи, которые сохраняют цифровые данные. Хранение данных является основной функцией и фундаментальным компонентом компьютеров. Цена на твердотельные накопители (SSD), которые хранят данные во флэш-памяти, за последние годы значительно снизились, что делает их лучшим выбором, чем когда-либо, для добавления к компьютеру, чтобы ускорить загрузку и доступ к файлам.</p > <ul> <li>Фиксированные носители <ul> <li>Данные хранятся на компьютере с использованием различных носителей.Жесткие диски используются практически во всех старых компьютерах из-за их большой емкости и низкой стоимости, но твердотельные накопители быстрее и энергоэффективнее, хотя в настоящее время они дороже жестких дисков, поэтому их часто можно найти в более дорогих компьютерах. В некоторых системах может использоваться контроллер дискового массива для повышения производительности или надежности.</li> </ul><ul> <li>Для передачи данных между компьютерами можно использовать флэш-накопитель USB или оптический диск. Их полезность зависит от возможности чтения другими системами; на большинстве машин есть дисковод для оптических дисков, и практически все имеют порт USB.</li> </ul> <h4>Периферийные устройства ввода и вывода</h4> <p>Устройства ввода и вывода обычно располагаются снаружи корпуса основного компьютера. Следующее является либо стандартным, либо очень общим для многих компьютерных систем.</p> <ul> <li>Ввод <ul> <li>Устройства ввода позволяют пользователю вводить информацию в систему или управлять ее работой. Большинство персональных компьютеров оснащены мышью и клавиатурой, но в ноутбуках вместо мыши обычно используется сенсорная панель. К другим устройствам ввода относятся веб-камеры, микрофоны, джойстики и сканеры изображений.</li> </ul><ul> <li>Устройства вывода отображают информацию в удобочитаемой форме. К таким устройствам могут относиться принтеры, динамики, мониторы или устройства для тиснения шрифтом Брайля.</li> </ul> <h3>Мейнфрейм</h3> <p><img class=

Мейнфрейм IBM System z9.

Мейнфрейм – это гораздо более крупный компьютер, который обычно занимает комнату и может стоить во много сотен или тысяч раз больше, чем персональный компьютер. Они предназначены для выполнения большого количества расчетов для государственных органов и крупных предприятий.

Ведущие вычисления

В 1960-х и 1970-х годах все больше и больше отделов начали использовать более дешевые специализированные системы для конкретных целей, таких как управление процессами и автоматизация лабораторий.

Суперкомпьютер

Суперкомпьютер внешне похож на мейнфрейм, но вместо этого предназначен для выполнения чрезвычайно ресурсоемких вычислительных задач. По состоянию на ноябрь 2013 года самым быстрым суперкомпьютером в мире является Tianhe-2 в Гуанчжоу, Китай.

Термин суперкомпьютер не относится к конкретной технологии. Скорее это указывает на самые быстрые компьютеры, доступные в любой момент времени. В середине 2011 года самые быстрые суперкомпьютеры могли похвастаться скоростью, превышающей один петафлопс, или 1000 триллионов операций с плавающей запятой в секунду. Суперкомпьютеры быстры, но чрезвычайно дороги, поэтому они обычно используются крупными организациями для выполнения задач, требующих больших вычислительных ресурсов, связанных с большими наборами данных. Суперкомпьютеры обычно работают с военными и научными приложениями. Хотя они стоят миллионы долларов, они также используются для коммерческих приложений, где необходимо анализировать огромные объемы данных. Например, крупные банки используют суперкомпьютеры для расчета рисков и доходности различных инвестиционных стратегий, а организации здравоохранения используют их для анализа гигантских баз данных данных пациентов, чтобы определить оптимальные методы лечения различных заболеваний и проблем, с которыми сталкивается страна.

Обновление оборудования

При использовании компьютерного оборудования обновление означает добавление к компьютеру нового оборудования, которое повышает его производительность, увеличивает мощность или добавляет новые функции. Например, пользователь может выполнить обновление оборудования, заменив жесткий диск на твердотельный накопитель, чтобы повысить производительность или увеличить объем хранимых файлов. Кроме того, пользователь может увеличить объем оперативной памяти, чтобы компьютер работал более плавно. Пользователь мог добавить карту расширения USB 3.0, чтобы в полной мере использовать устройства USB 3.0. Выполнение таких обновлений оборудования может быть необходимо для старых компьютеров, чтобы они соответствовали системным требованиям программы.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

Разностная машина

цифровой компьютер, любое из класса устройств, способных решать задачи путем обработки информации в дискретной форме. Он работает с данными, включая величины, буквы и символы, которые выражены в двоичном коде, т. е. с использованием только двух цифр 0 и 1. Считая, сравнивая и манипулируя этими цифрами или их комбинациями в соответствии с набором инструкций, хранимых в своей памяти цифровая вычислительная машина может выполнять такие задачи, как управление производственными процессами и регулирование работы машин; анализировать и систематизировать огромные объемы бизнес-данных; и моделировать поведение динамических систем (например,, глобальные погодные условия и химические реакции) в научных исследованиях.

Далее следует краткое описание цифровых компьютеров. Полное описание см. в см. информатике: основные компьютерные компоненты.

компьютерный чип. компьютер. Рука, держащая компьютерный чип. Центральный процессор (ЦП). история и общество, наука и техника, микрочип, материнская плата микропроцессора, компьютерная печатная плата

Компьютеры размещают веб-сайты, состоящие из HTML, и отправляют текстовые сообщения так же просто, как. РЖУ НЕ МОГУ. Взломайте этот тест, и пусть какая-нибудь технология подсчитает ваш результат и раскроет вам его содержание.

Функциональные элементы

Типичная цифровая компьютерная система имеет четыре основных функциональных элемента: (1) оборудование ввода-вывода, (2) основную память, (3) блок управления и (4) арифметико-логическое устройство. Любое из ряда устройств используется для ввода данных и программных инструкций в компьютер и для получения доступа к результатам операции обработки. Общие устройства ввода включают клавиатуры и оптические сканеры; устройства вывода включают принтеры и мониторы. Информация, полученная компьютером от своего блока ввода, сохраняется в основной памяти или, если не для непосредственного использования, во вспомогательном запоминающем устройстве. Блок управления выбирает и вызывает инструкции из памяти в соответствующей последовательности и передает соответствующие команды соответствующему блоку. Он также синхронизирует различные рабочие скорости устройств ввода и вывода со скоростью арифметико-логического устройства (ALU), чтобы обеспечить правильное перемещение данных по всей компьютерной системе. ALU выполняет арифметические и логические алгоритмы, выбранные для обработки входящих данных, с чрезвычайно высокой скоростью — во многих случаях за наносекунды (миллиардные доли секунды). Основная память, блок управления и АЛУ вместе составляют центральный процессор (ЦП) большинства цифровых компьютерных систем, а устройства ввода-вывода и вспомогательные запоминающие устройства составляют периферийное оборудование.

Разработка цифрового компьютера

Блез Паскаль из Франции и Готфрид Вильгельм Лейбниц из Германии изобрели механические цифровые вычислительные машины в 17 веке. Однако обычно считается, что английский изобретатель Чарльз Бэббидж создал первый автоматический цифровой компьютер. В 1830-х годах Бэббидж разработал свою так называемую аналитическую машину, механическое устройство, предназначенное для объединения основных арифметических операций с решениями, основанными на собственных вычислениях. Планы Бэббиджа воплотили в себе большинство фундаментальных элементов современного цифрового компьютера. Например, они призывали к последовательному управлению, т. е. программному управлению, которое включало ветвление, циклирование, а также арифметические и запоминающие устройства с автоматической распечаткой. Однако устройство Бэббиджа так и не было завершено и было забыто до тех пор, пока его труды не были заново открыты более века спустя.

Огромное значение в эволюции цифрового компьютера имели работы английского математика и логика Джорджа Буля. В различных эссе, написанных в середине 1800-х годов, Буль обсуждал аналогию между символами алгебры и символами логики, используемыми для представления логических форм и силлогизмов. Его формализм, работающий только с 0 и 1, стал основой того, что сейчас называется булевой алгеброй, на которой основаны теория и процедуры компьютерного переключения.

Джону В. Атанасову, американскому математику и физику, приписывают создание первого электронного цифрового компьютера, который он построил с 1939 по 1942 год с помощью своего аспиранта Клиффорда Э. Берри. Конрад Цузе, немецкий инженер, фактически изолированный от других разработок, в 1941 году завершил строительство первой действующей вычислительной машины с программным управлением (Z3). В 1944 году Ховард Эйкен и группа инженеров корпорации International Business Machines (IBM) завершили работу над Harvard Mark I – машиной, операции обработки данных которой контролировались главным образом электрическими реле (коммутационными устройствами).

Клиффорд Э. Берри и компьютер Атанасова-Берри

Клиффорд Э. Берри и компьютер Атанасова-Берри, или ABC, c. 1942 г. ABC, возможно, был первым электронным цифровым компьютером.

С момента разработки Harvard Mark I цифровой компьютер развивался быстрыми темпами. Последовательность достижений в компьютерном оборудовании, главным образом в области логических схем, часто делится на поколения, при этом каждое поколение включает группу машин, использующих общую технологию.

В 1946 году Дж. Преспер Эккерт и Джон У.Мочли из Пенсильванского университета сконструировали ENIAC (аббревиатура от electronic, numerical, integrator a). nd ccomputer), цифровая машина и первый электронный компьютер общего назначения. Его вычислительные возможности были заимствованы у машины Атанасова; оба компьютера включали электронные лампы вместо реле в качестве активных логических элементов, что привело к значительному увеличению скорости работы. Концепция компьютера с хранимой программой была представлена ​​в середине 1940-х годов, а идея хранения кодов инструкций, а также данных в электрически изменяемой памяти была реализована в EDVAC (electronic, d создать vпеременный аавтоматический cкомпьютер).

Manchester Mark I

Второе поколение компьютеров появилось в конце 1950-х годов, когда в продажу поступили цифровые машины, использующие транзисторы. Хотя этот тип полупроводникового устройства был изобретен в 1948 году, потребовалось более 10 лет опытно-конструкторских работ, чтобы сделать его жизнеспособной альтернативой электронной лампе. Небольшой размер транзистора, его большая надежность и относительно низкое энергопотребление значительно превосходили лампу. Его использование в компьютерных схемах позволило производить цифровые системы, которые были значительно эффективнее, меньше и быстрее, чем их предки первого поколения.

первый транзистор

Транзистор был изобретен в 1947 году в Bell Laboratories Джоном Бардином, Уолтером Х. Браттейном и Уильямом Б. Шокли.

В конце 1960-х и 1970-х годах компьютерное оборудование стало еще более значительным. Первым было изготовление интегральной схемы, твердотельного устройства, содержащего сотни транзисторов, диодов и резисторов на крошечном кремниевом чипе. Эта микросхема сделала возможным производство мейнфреймов (крупномасштабных) компьютеров с более высокими рабочими скоростями, мощностью и надежностью при значительно меньших затратах. Другим типом компьютеров третьего поколения, которые были разработаны в результате микроэлектроники, были миникомпьютеры, машина значительно меньшего размера, чем стандартный мэйнфрейм, но достаточно мощная, чтобы управлять приборами целой научной лаборатории.

интегральная схема

Развитие крупномасштабной интеграции (БИС) позволило производителям оборудования разместить тысячи транзисторов и других связанных компонентов на одном кремниевом чипе размером с ноготь ребенка. Такая микросхема дала два устройства, которые произвели революцию в компьютерной технике. Первым из них был микропроцессор, представляющий собой интегральную схему, содержащую все арифметические, логические и управляющие схемы центрального процессора. Его производство привело к разработке микрокомпьютеров, систем размером не больше портативных телевизоров, но со значительной вычислительной мощностью. Другим важным устройством, появившимся из схем БИС, была полупроводниковая память. Это компактное запоминающее устройство, состоящее всего из нескольких микросхем, хорошо подходит для использования в миникомпьютерах и микрокомпьютерах. Кроме того, он находит применение во все большем числе мейнфреймов, особенно в тех, которые предназначены для высокоскоростных приложений, из-за его высокой скорости доступа и большой емкости памяти. Такая компактная электроника привела в конце 1970-х годов к разработке персонального компьютера, цифрового компьютера, достаточно небольшого и недорогого, чтобы его могли использовать обычные потребители.

микропроцессор

К началу 1980-х интегральные схемы продвинулись до очень крупномасштабной интеграции (СБИС). Этот дизайн и технология производства значительно увеличили плотность схем микропроцессора, памяти и вспомогательных микросхем, т. Е. Те, которые служат для сопряжения микропроцессоров с устройствами ввода-вывода. К 1990-м годам некоторые схемы СБИС содержали более 3 миллионов транзисторов на кремниевой микросхеме площадью менее 0,3 квадратных дюйма (2 квадратных см).

Цифровые компьютеры 1980-х и 90-х годов, использующие технологии БИС и СБИС, часто называют системами четвертого поколения. Многие микрокомпьютеры, произведенные в 1980-х годах, были оснащены одним чипом, на котором были интегрированы схемы процессора, памяти и функций интерфейса. (См. также суперкомпьютер.)

Использование персональных компьютеров выросло в 1980-х и 90-х годах.Распространение Всемирной паутины в 1990-х годах привело миллионы пользователей к Интернету, всемирной компьютерной сети, и к 2019 году около 4,5 миллиардов человек, более половины населения мира, имели доступ к Интернету. Компьютеры становились меньше и быстрее, и в начале 21 века они были широко распространены в смартфонах, а затем и в планшетных компьютерах.

iPhone 4

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эриком Грегерсеном.

Читайте также: