Особенности типа реализации компьютера или другого вычислительного устройства

Обновлено: 21.11.2024

Принятие мер по личному обеспечению компьютерной безопасности помогает защитить всех от кражи данных и личных данных, вирусов, хакеров и других угроз. Каждый член сообщества Purdue, использующий вычислительное устройство, делает вычислительную среду Purdue более безопасной, следуя этим рекомендациям.

II. Ожидания в отношении безопасных вычислений

Все конечные пользователи, использующие вычислительные устройства в вычислительной среде Purdue, должны соблюдать следующие рекомендации.

Конечные пользователи должны:

Регулярно применяйте исправления и обновления программного обеспечения для обеспечения безопасности вычислительных устройств.
Регулярно применяйте исправления и обновления операционной системы вычислительных устройств.
Регулярно применяйте исправления и обновления прикладного программного обеспечения вычислительных устройств (например, программного обеспечения текстового процессора, клиентов для обмена мгновенными сообщениями и других программ).
Установите и используйте антивирусное и антишпионское программное обеспечение на вычислительном устройстве, обновляйте определения программного обеспечения и регулярно выполняйте сканирование.
Установите и включите аппаратный и/или программный брандмауэр.
Используйте безопасные методы для безопасной передачи файлов (например, SecureFX и SecureCRT) на вычислительное устройство и с него.
Настройте вычислительное устройство таким образом, чтобы оно требовало аутентификации (например, пароль, фраза-пароль, токен или биометрическая аутентификация), работало в режиме наименьших привилегий (например, пользователя) и отключалось по истечении 15-минутного периода бездействия.< /li>
Активируйте и используйте функцию блокировки перед тем, как оставить компьютерное устройство без присмотра.
Регулярно используйте программы удаления рекламного ПО.
Установите в интернет-браузерах самый высокий уровень безопасности и уменьшите его, если это необходимо для использования в Интернете.
Регулярно проверяйте, включены ли меры безопасности системы на вашем вычислительном устройстве.
Никогда не делитесь каталогами и файлами Purdue без контроля доступа.

III. Кто должен знать и соблюдать это руководство?

Конечные пользователи несут ответственность за выполнение этого руководства на подконтрольных им вычислительных устройствах, которые взаимодействуют с вычислительной средой Purdue (например, рабочие станции, имеющие доступ к ИТ-ресурсам Purdue, сети Purdue, беспроводному доступу Purdue, Purdue ResNet и т. д.). Если в конкретном вычислительном устройстве отсутствует функция, указанная в этом руководстве, ожидается, что конечные пользователи реализуют функции безопасности, соответствующие базовому вычислительному устройству.

Примечание. Сотрудники и другие конечные пользователи, чьи вычислительные устройства обслуживаются центральным ИТ-подразделением или подразделениями Purdue, должны проконсультироваться со своими соответствующими ИТ-представителями, прежде чем вносить изменения в настройки безопасности этих устройств.

Эти рекомендации предназначены для конечных пользователей, использующих вычислительные устройства в вычислительной среде Purdue, когда не применяются никакие другие политики, стандарты или рекомендации по безопасности. Ничто в этом руководстве не должно препятствовать владельцам ИТ-ресурсов Университета, ИТ-подразделениям департаментов или другим назначенным лицам применять руководящие принципы или политики, связанные с ИТ-ресурсами Университета или использованием вычислительных устройств в рамках их сфер ответственности.

В соответствии с этими целями пользователи ИТ-ресурсов Университета Пердью должны соблюдать Политику допустимого использования ИТ-ресурсов Университета Пердью, все другие применимые политики Университета Пердью, а также федеральное законодательство и законы штата.

Университет оставляет за собой право ограничивать или отзывать любые привилегии пользователей в отношении ИТ-ресурсов Университета, а также предпринимать любые другие шаги, необходимые для управления и защиты ИТ-ресурсов и данных Университета, включая обращение в соответствующие внешние органы. Эти полномочия могут осуществляться с уведомлением соответствующих пользователей или без него.

IV. Похожие ссылки

Выпущено 7 сентября 2007 года Группой офицеров по безопасности Университета Пердью и ИТ-сетями и безопасностью. Вопросы об этом руководстве можно направлять по адресу itap-securityhelp@purdue.edu.

Все персональные компьютеры состоят из одних и тех же основных компонентов: ЦП, памяти, печатной платы, накопителя и устройств ввода/вывода. Также оказывается, что почти каждое цифровое устройство использует один и тот же набор компонентов, поэтому изучение персонального компьютера даст нам представление о структуре различных цифровых устройств. Итак, давайте совершим экскурсию по персональным компьютерам и посмотрим, что заставляет их работать.

ОБРАБОТКА ДАННЫХ: ЦП

Как указано выше, большинство вычислительных устройств имеют схожую архитектуру. Ядром этой архитектуры является центральный процессор или ЦП. Процессор можно рассматривать как «мозг» устройства. ЦП выполняет команды, отправленные ему программным обеспечением, и возвращает результаты, на которые следует воздействовать.

Самые ранние процессоры представляли собой большие печатные платы с ограниченной функциональностью. Сегодня ЦП, как правило, находится на одном кристалле и может выполнять самые разные функции.Существует два основных производителя ЦП для персональных компьютеров: Intel и Advanced Micro Devices (AMD).

Частота («тактовое время») процессора измеряется в герцах. Герц определяется как один цикл в секунду. Используя упомянутые выше двоичные префиксы, мы можем видеть, что килогерц (сокращенно кГц) — это одна тысяча циклов в секунду, мегагерц (мГц) — один миллион циклов в секунду, а гигагерц (гГц) — один миллиард циклов в секунду. Вычислительная мощность процессора увеличивается с невероятной скоростью (см. врезку о законе Мура). Помимо более быстрого тактового сигнала, многие микросхемы ЦП теперь содержат несколько процессоров на микросхему. Эти чипы, известные как двухъядерные (два процессора) или четырехъядерные (четыре процессора), увеличивают вычислительную мощность компьютера, предоставляя возможности нескольких процессоров.

ЗАКОН МУРА

Все мы знаем, что компьютеры с каждым годом становятся быстрее. Часто мы не уверены, хотим ли мы купить сегодняшнюю модель смартфона, планшета или ПК, потому что на следующей неделе она уже не будет самой продвинутой. Гордон Мур, один из основателей Intel, заметил это явление в 1965 году, отметив, что количество транзисторов в микропроцессоре удваивается каждый год. [1] Его идея в конечном итоге превратилась в закон Мура, который гласит, что количество транзисторов на чипе будет удваиваться каждые два года. Это было обобщено в концепции, согласно которой вычислительная мощность будет удваиваться каждые два года при той же цене. Другой способ взглянуть на это — подумать, что цена на ту же вычислительную мощность будет снижаться вдвое каждые два года. Хотя многие предсказывали его кончину, закон Мура оставался верным более сорока лет (см. рисунок ниже).

Графическое изображение закона Мура (CC-BY-SA: Wgsimon)

Однажды наступит момент, когда мы достигнем пределов действия закона Мура, после чего мы больше не сможем сокращать цепи. Но инженеры будут продолжать искать способы повышения производительности.

МАТЕРИНСКАЯ ПЛАТА

Материнская плата (щелкните изображение, чтобы увеличить)

Материнская плата — это основная печатная плата компьютера. ЦП, память и компоненты хранения, среди прочего, подключаются к материнской плате. Материнские платы бывают разных форм и размеров, в зависимости от того, насколько компактным или расширяемым должен быть компьютер. Большинство современных материнских плат имеют множество встроенных компонентов, таких как обработка видео и звука, для которых раньше требовались отдельные компоненты.

Материнская плата обеспечивает большую часть шины компьютера (термин шина относится к электрическому соединению между различными компонентами компьютера). Шина является важным фактором, определяющим скорость компьютера: сочетание того, насколько быстро шина может передавать данные, и количества битов данных, которые могут быть перемещены за один раз, определяет скорость.

ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

Памяти DIMM (щелкните изображение, чтобы увеличить)

Когда компьютер запускается, он начинает загружать информацию с жесткого диска в свою рабочую память. Эта рабочая память, называемая оперативной памятью (ОЗУ), может передавать данные намного быстрее, чем жесткий диск. Любая программа, которую вы запускаете на компьютере, загружается в оперативную память для обработки. Для того, чтобы компьютер работал эффективно, должен быть установлен какой-то минимальный объем оперативной памяти. В большинстве случаев увеличение оперативной памяти позволит компьютеру работать быстрее. Еще одна характеристика оперативной памяти заключается в том, что она «зависима». Это означает, что он может хранить данные, пока на него подается питание; при выключении компьютера все данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются.

Оперативная память обычно устанавливается на персональный компьютер с помощью двухрядного модуля памяти (DIMM). Тип модуля DIMM, устанавливаемого на компьютер, зависит от материнской платы. Согласно закону Мура, объем памяти и скорость модулей DIMM с годами резко возросли.

ЖЕСТКИЙ ДИСК

Корпус для жесткого диска (щелкните изображение, чтобы увеличить его)

Хотя ОЗУ используется в качестве рабочей памяти, компьютеру также необходимо место для хранения данных на более длительный срок. Большинство современных персональных компьютеров используют жесткий диск для долговременного хранения данных. Жесткий диск — это место, где данные хранятся, когда компьютер выключен, и откуда они извлекаются, когда компьютер включается. Почему он называется жестким диском? Жесткий диск состоит из стопки дисков внутри жесткого металлического корпуса. Дискета (обсуждается ниже) представляла собой съемный диск, который, по крайней мере в некоторых случаях, был гибким или «гибким».”

ПОВЕРХНОСТНЫЕ НАКОПИТЕЛИ

Относительно новым компонентом, который становится все более распространенным в некоторых персональных компьютерах, является твердотельный накопитель (SSD). SSD выполняет ту же функцию, что и жесткий диск: долговременное хранение. Вместо вращающихся дисков SSD использует флэш-память, которая намного быстрее.

Твердотельные накопители в настоящее время немного дороже жестких дисков. Однако использование флэш-памяти вместо дисков делает их намного легче и быстрее жестких дисков. SSD в основном используются в портативных компьютерах, что делает их легче и эффективнее. Некоторые компьютеры сочетают две технологии хранения, используя SSD для наиболее часто используемых данных (таких как операционная система), а жесткий диск — для данных, доступ к которым осуществляется реже. Как и в случае любой другой технологии, закон Мура увеличивает емкость и скорость, а также снижает цены на твердотельные накопители, что позволит им расти в ближайшие годы.

СЪЕМНЫЕ НОСИТЕЛИ

Эволюция гибких дисков (от 8 дюймов до 5 1/4 дюйма до 3 1/2 дюйма) (общественное достояние)

Помимо компонентов стационарного хранилища, в большинстве персональных компьютеров также используются съемные носители. Съемный носитель позволяет взять ваши данные с собой. И так же, как и все другие цифровые технологии, эти средства массовой информации с течением времени становились все меньше и мощнее. В ранних компьютерах использовались дискеты, которые можно было вставить в дисковод компьютера. Данные хранились на магнитном диске внутри корпуса. Эти диски варьировались от 8 дюймов в первые дни до 3 1/2 дюйма.

На рубеже веков разрабатывалась новая технология портативного хранения: флэш-накопитель USB (подробнее о порте USB далее в этой главе). Это устройство подключается к разъему универсальной последовательной шины (USB), который стал стандартом для всех персональных компьютеров с конца 1990-х годов. Как и в случае со всеми другими носителями информации, емкость флэш-накопителей с годами резко возросла: с первоначальных восьми мегабайт до текущих 64 ГБ и продолжает расти.

СОЕДИНЕНИЕ С СЕТЬЮ

Когда персональные компьютеры были впервые разработаны, они были автономными устройствами, что означало, что данные переносились на компьютер или удалялись с компьютера через съемные носители, такие как дискеты. Однако, начиная с середины 1980-х годов, организации начали осознавать ценность соединения компьютеров друг с другом через цифровую сеть. Из-за этого персональные компьютеры нуждались в возможности подключения к этим сетям. Первоначально это делалось путем добавления к компьютеру карты расширения, которая обеспечивала сетевое подключение, но к середине 1990-х годов сетевой порт стал стандартным для большинства персональных компьютеров. Когда в начале 2000-х годов стали доминировать беспроводные технологии, многие персональные компьютеры также начали включать возможности беспроводной сети. Цифровые коммуникационные технологии будут обсуждаться далее в главе 5.

ВВОД И ВЫВОД

Разъем USB (щелкните изображение, чтобы увеличить его)

Чтобы персональный компьютер был полезным, он должен иметь каналы для получения ввода от пользователя и каналы для доставки вывода пользователю. Эти устройства ввода и вывода подключаются к компьютеру через различные соединительные порты, которые обычно являются частью материнской платы и доступны за пределами корпуса компьютера. В ранних персональных компьютерах для каждого типа устройства вывода были разработаны определенные порты. Конфигурация этих портов менялась с течением времени, становясь все более и более стандартизированной. Сегодня почти все устройства подключаются к компьютеру через порт USB. Этот тип порта, впервые представленный в 1996 году, расширил свои возможности, как по скорости передачи данных, так и по мощности.

Bluetooth

Помимо USB, некоторые устройства ввода и вывода подключаются к компьютеру через стандарт беспроводной технологии, называемый Bluetooth. Bluetooth был впервые изобретен в 1990-х годах и позволяет обмениваться данными на короткие расстояния с помощью радиоволн. Bluetooth обычно имеет диапазон от 100 до 150 футов. Чтобы устройства могли обмениваться данными через Bluetooth, как на персональном компьютере, так и на подключаемом устройстве должен быть установлен коммуникационный чип Bluetooth.

Устройства ввода

Все персональные компьютеры нуждаются в компонентах, позволяющих пользователю вводить данные. Ранние компьютеры использовали просто клавиатуру, чтобы позволить пользователю вводить данные или выбирать элемент из меню для запуска программы. С появлением графического пользовательского интерфейса мышь стала стандартным компонентом компьютера.Эти два компонента по-прежнему являются основными устройствами ввода для персонального компьютера, хотя вариации каждого из них вводились с разным уровнем успеха на протяжении многих лет. Например, многие новые устройства теперь используют сенсорный экран в качестве основного способа ввода данных.

Помимо клавиатуры и мыши, все большее распространение получают дополнительные устройства ввода. Сканеры позволяют пользователям вводить документы в компьютер в виде изображений или текста. Микрофоны можно использовать для записи звука или подачи голосовых команд. Веб-камеры и другие типы видеокамер можно использовать для записи видео или участия в сеансе видеочата.

Устройства вывода

Устройства вывода также важны. Наиболее очевидным устройством вывода является дисплей, визуально отображающий состояние компьютера. В некоторых случаях персональный компьютер может поддерживать несколько дисплеев или подключаться к дисплеям большего формата, таким как проектор или телевизор с большим экраном. Помимо дисплеев, к другим устройствам вывода относятся динамики для вывода звука и принтеры для вывода на печать.

КАКИЕ КОМПОНЕНТЫ ОБОРУДОВАНИЯ УЧАСТВУЮТ В СКОРОСТИ МОЕГО КОМПЬЮТЕРА?

Скорость компьютера определяется многими факторами, часть из которых связана с аппаратным обеспечением, а часть — с программным обеспечением. В аппаратном обеспечении скорость повышается за счет того, что электронам приходится преодолевать более короткие расстояния, чтобы замкнуть цепь. С тех пор, как в начале 1970-х был создан первый ЦП, инженеры постоянно работали над тем, чтобы выяснить, как уменьшить эти схемы и поместить все больше и больше схем на один и тот же чип. И эта работа окупилась — с тех пор скорость вычислительных устройств постоянно растет.

Аппаратные компоненты, влияющие на быстродействие персонального компьютера, – это процессор, материнская плата, оперативная память и жесткий диск. В большинстве случаев эти элементы можно заменить более новыми и более быстрыми компонентами. В случае с оперативной памятью простое добавление дополнительной оперативной памяти также может ускорить работу компьютера. В таблице ниже показано, как каждый из них влияет на скорость компьютера. Помимо обновления оборудования, в программное обеспечение компьютера можно внести множество изменений, чтобы сделать его быстрее.

Компонент Скорость
измеряется единицами td> Описание ЦП Тактовая частота,
скорость ГГц время, необходимое для завершения цепи. Материнская плата
скорость шины мГц Сколько данных может одновременно передаваться по шине. ОЗУ Данные
Скорость передачи МБ/с Время, необходимое для передачи данных из памяти в систему. Жесткий диск Доступ
время мс Время, которое требуется, прежде чем диск сможет передавать данные. Данные
скорость передачи МБит/с Время, необходимое для передачи данных с диска в систему. < /p>

ДРУГИЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА

Персональный компьютер предназначен для использования в качестве универсального устройства. То есть его можно использовать для решения множества различных типов задач. Поскольку технологии персонального компьютера стали более распространенными, многие компоненты были интегрированы в другие устройства, которые ранее были чисто механическими. Мы также видели эволюцию в том, что определяет компьютер. С момента изобретения персонального компьютера пользователи требовали способа носить его с собой. Здесь мы рассмотрим несколько типов устройств, которые отражают последние тенденции в области персональных компьютеров.

ПОРТАТИВНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Современный ноутбук

В 1983 году корпорация Compaq Computer разработала первый коммерчески успешный портативный персональный компьютер. По сегодняшним меркам Compaq PC был не очень портативным: при весе в 28 фунтов этот компьютер был портативным только в самом буквальном смысле — его можно было носить с собой. Но это был не ноутбук; компьютер был спроектирован как чемодан, чтобы его можно было таскать и класть на бок для использования. Помимо портативности, Compaq был успешным, потому что он был полностью совместим с программным обеспечением, работающим на IBM PC, который был стандартом для бизнеса.

В последующие годы портативные компьютеры продолжали совершенствоваться, что дало нам портативные компьютеры и портативные компьютеры. «Переносной» компьютер уступил место гораздо более легкому компьютеру-раскладушке, который весит от 4 до 6 фунтов и работает от батарей. Фактически, самые последние достижения в области технологий дают нам новый класс ноутбуков, который быстро становится стандартом: эти ноутбуки очень легкие и портативные и потребляют меньше энергии, чем их более крупные аналоги. MacBook Air — хороший тому пример: он весит менее трех фунтов и имеет толщину всего 0,68 дюйма!

Наконец, поскольку все больше и больше организаций и частных лиц переносят большую часть своих вычислений в Интернет, разрабатываются ноутбуки, которые используют "облако" для хранения всех своих данных и приложений. Эти ноутбуки также очень легкие, потому что им вообще не нужен жесткий диск! Хорошим примером такого типа ноутбука (иногда называемого нетбуком) является Chromebook от Samsung.

СМАРТФОНЫ

Первый современный мобильный телефон был изобретен в 1973 году. Он напоминал кирпич и весил два фунта, а цена для большинства потребителей составляла почти четыре тысячи долларов. С тех пор мобильные телефоны стали меньше и дешевле; сегодня мобильные телефоны - это современное удобство, доступное для всех слоев общества. По мере развития мобильных телефонов они стали больше походить на маленькие компьютеры. Эти смартфоны имеют многие из тех же характеристик, что и персональные компьютеры, такие как операционная система и память. Первым смартфоном был IBM Simon, выпущенный в 1994 году.

В январе 2007 года Apple представила iPhone. Простота использования и интуитивно понятный интерфейс сразу же принесли ему успех и укрепили будущее смартфонов. iPhone, работающий под управлением операционной системы iOS, на самом деле представлял собой небольшой компьютер с интерфейсом с сенсорным экраном. В 2008 году был выпущен первый Android-смартфон с аналогичной функциональностью.

ПЛАНШЕТНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Планшетный компьютер — это компьютер, который использует сенсорный экран в качестве основного устройства ввода данных. Он достаточно мал и достаточно легок, чтобы его можно было легко носить с собой. Как правило, они не имеют клавиатуры и помещаются в прямоугольный корпус. Первые планшетные компьютеры появились в начале 2000-х годов и использовали прикрепленное перо в качестве пишущего устройства для ввода. Размер этих планшетов варьировался от небольших карманных персональных цифровых помощников (КПК) до полноразмерных 14-дюймовых устройств. В большинстве первых планшетов использовалась версия существующей компьютерной операционной системы, например Windows или Linux.

Эти первые планшеты по большей части были неудачными с коммерческой точки зрения. В январе 2010 года Apple представила iPad, который открыл новую эру планшетных компьютеров. Вместо пера в iPad в качестве основного устройства ввода использовался палец. Вместо того, чтобы использовать операционную систему своих настольных и портативных компьютеров, Apple решила использовать iOS, операционную систему iPhone. Поскольку пользовательский интерфейс iPad был таким же, как и у iPhone, потребители чувствовали себя комфортно, и продажи выросли. iPad установил стандарт для планшетных компьютеров. После успеха iPad производители компьютеров начали разрабатывать новые планшеты с операционными системами, предназначенными для мобильных устройств, такими как Android.

РАЗВИТИЕ МОБИЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Мобильные компьютеры сегодня оказывают огромное влияние на деловой мир. Использование смартфонов и планшетных компьютеров растет с каждым годом двузначными темпами. Группа Gartner в отчете, опубликованном в апреле 2013 г., оценивает, что в 2013 г. в США будет продано более 1,7 млн мобильных телефонов по сравнению с немногим более 340 000 персональных компьютеров. Более половины этих мобильных телефонов являются смартфонами. [2] По прогнозам, в 2013 г. будет поставлено почти 200 000 планшетных компьютеров. Согласно отчету, поставки ПК продолжат снижаться, поскольку поставки телефонов и планшетов продолжают расти. [3]

ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

Помимо достижений в области самих компьютеров, вычислительные технологии интегрируются во многие повседневные продукты. От автомобилей до холодильников и самолетов вычислительные технологии расширяют возможности этих устройств и добавляют возможности, которые всего несколько лет назад считались бы научной фантастикой. Вот два последних способа интеграции вычислительных технологий в повседневные продукты:

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.

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.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

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, 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, оба из Университета Пенсильвании, 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).

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.

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.

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 им могли пользоваться обычные потребители.

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.

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

поиск меню

Урок 2. Что такое компьютер?

Что такое компьютер?

Компьютер – это электронное устройство, которое манипулирует информацией или данными. Он имеет возможность хранить, извлекать и обрабатывать данные. Возможно, вы уже знаете, что можете использовать компьютер для ввода документов, отправки электронной почты, игр и просмотра веб-страниц. Вы также можете использовать его для редактирования или создания электронных таблиц, презентаций и даже видео.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о различных типах компьютеров.

Ищете старую версию этого видео? Вы все еще можете просмотреть его здесь.

Аппаратное и программное обеспечение

Прежде чем мы поговорим о разных типах компьютеров, давайте поговорим о двух общих чертах, которые есть у всех компьютеров: аппаратном и программном обеспечении.

Все, что вы делаете на своем компьютере, зависит как от аппаратного, так и от программного обеспечения. Например, прямо сейчас вы можете просматривать этот урок в веб-браузере (программное обеспечение) и использовать мышь (аппаратное обеспечение), чтобы переходить со страницы на страницу. Когда вы узнаете о разных типах компьютеров, спросите себя о различиях в их оборудовании. По мере прохождения этого руководства вы увидите, что разные типы компьютеров также часто используют разные типы программного обеспечения.

Какие существуют типы компьютеров?

Когда большинство людей слышат слово "компьютер", они представляют персональный компьютер, например настольный компьютер или ноутбук. Однако компьютеры бывают разных форм и размеров, и они выполняют множество различных функций в нашей повседневной жизни. Когда вы снимаете наличные в банкомате, просматриваете продукты в магазине или пользуетесь калькулятором, вы используете своего рода компьютер.

Настольные компьютеры

Многие люди используют настольные компьютеры на работе, дома и в школе. Настольные компьютеры предназначены для размещения на столе и обычно состоят из нескольких разных частей, включая корпус компьютера, монитор, клавиатуру и мышь.

Ноутбуки

Второй тип компьютеров, с которым вы, возможно, знакомы, — это портативные компьютеры, обычно называемые ноутбуками. Ноутбуки — это компьютеры с батарейным питанием, более портативные, чем настольные компьютеры, что позволяет использовать их практически где угодно.

Планшеты

Планшеты — это портативные компьютеры, которые еще более портативны, чем ноутбуки. Вместо клавиатуры и мыши в планшетах используется сенсорный экран для набора текста и навигации. iPad — это пример планшета.

Серверы

Сервер – это компьютер, который передает информацию другим компьютерам в сети. Например, всякий раз, когда вы пользуетесь Интернетом, вы просматриваете что-то, что хранится на сервере. Многие компании также используют локальные файловые серверы для внутреннего хранения файлов и обмена ими.

Другие типы компьютеров

Многие из современной электроники в основном представляют собой специализированные компьютеры, хотя мы не всегда думаем о них именно так. Вот несколько распространенных примеров.

Смартфоны. Многие сотовые телефоны могут делать то же, что и компьютеры, в том числе работать в Интернете и играть в игры. Их часто называют смартфонами.
Носимые устройства. Нательные устройства — это общий термин для группы устройств, включая фитнес-трекеры и умные часы, которые предназначены для ношения в течение дня. Эти устройства часто для краткости называют носимыми устройствами.
Игровые приставки. Игровая приставка – это особый тип компьютера, на котором можно играть в видеоигры на телевизоре.
Телевизоры. Многие телевизоры теперь оснащены приложениями, которые позволяют получать доступ к различным типам онлайн-контента. Например, вы можете транслировать видео из Интернета прямо на телевизор.

ПК и Mac

Персональные компьютеры бывают двух основных видов: ПК и Mac. Оба полностью функциональны, но выглядят по-разному, и многие люди предпочитают один или другой.

Этот тип компьютеров начался с оригинального IBM PC, который был представлен в 1981 году. Другие компании начали создавать аналогичные компьютеры, которые назывались IBM PC Compatible (часто сокращенно до PC). На сегодняшний день это самый распространенный тип персонального компьютера, обычно на нем установлена операционная система Microsoft Windows.

Компьютер Macintosh был представлен в 1984 году и стал первым широко продаваемым персональным компьютером с графическим интерфейсом пользователя, или GUI (произносится как липкий). Все компьютеры Mac производятся одной компанией (Apple) и почти всегда используют операционную систему Mac OS X.

Сегодня невозможно представить жизнь без компьютера. Мы делаем свою работу, развлекаемся и узнаем то, что нам нужно знать, с помощью компьютеров. Иногда мы забываем, что смартфон — это всего лишь версия нашего настольного ПК размером с ладонь.

Хотя термин "компьютер" может применяться практически к любому устройству, в котором есть микропроцессор, большинство людей думают о компьютере как об устройстве, которое получает ввод от пользователя с помощью мыши или клавиатуры, каким-то образом обрабатывает его и отображает результат. на экране. Аппаратное и программное обеспечение компьютеров развивалось стремительными темпами за последние несколько десятилетий. Громоздкие настольные машины начала 80-х совсем не похожи на современные планшеты с сенсорным экраном.

По сравнению с компьютерами конца 20 века современные компьютеры гораздо более взаимосвязаны благодаря неумолимому распространению Интернета и различных веб-технологий. И эта самая связанность изменила сами компьютеры. Прошли те времена модемов с коммутируемым доступом, которые прокладывали себе путь к системам электронных досок объявлений. Теперь компьютеры используют Wi-Fi и широкополосные соединения, чтобы прокладывать себе путь через мультимедийный контент — от новостей в прямом эфире до фильмов, многопользовательских игр и многого другого.

Существует множество терминов, используемых для описания различных типов компьютеров. Большинство этих слов подразумевают размер, предполагаемое использование или возможности компьютера. Начнем с самого очевидного.

10: Всемогущий персональный компьютер

Компьютерный терминал IBM, используемый для официального подсчета очков в туре PGA, выставлен в пресс-центре чемпионата Mercedes 1994 года в Карлсбаде, Калифорния. С тех пор компьютеры сильно изменились. Саймон П. Барнетт/Allsport/Getty Images

Под персональным компьютером (ПК) понимается компьютер, предназначенный для общего использования одним человеком. Хотя iMac, безусловно, является ПК, большинство людей вместо этого связывают эту аббревиатуру с компьютерами, работающими под управлением операционной системы Windows. ПК сначала назывались микрокомпьютерами, потому что они были полноценными компьютерами, но построены в меньшем масштабе, чем огромные системы, используемые большинством предприятий.

В 1981 году легендарный производитель технологий IBM представил свой первый ПК, в котором использовалась уже ставшая легендарной операционная система Microsoft – MS-DOS (Microsoft Disk Operating System). Вслед за этим в 1983 году Apple создала Lisa, один из первых ПК с GUI (графическим пользовательским интерфейсом) [источники: Альфред, Кэбелл]. Это причудливый способ сказать, что «значки» были видны на экране. До этого экраны компьютеров были довольно простыми.

При этом важнейшие компоненты, такие как ЦП (центральные процессоры) и ОЗУ (оперативная память), развивались с головокружительной скоростью, делая компьютеры быстрее и эффективнее. В 1986 году Compaq выпустила 32-битный ЦП на своих 386 машинах. И, конечно же, Intel заняла место в компьютерной истории в 1993 году со своим первым процессором Pentium [источники: PCWorld, Tom's Hardware].

Теперь персональные компьютеры оснащены сенсорными экранами, всевозможными встроенными средствами связи (например, Bluetooth и Wi-Fi) и операционными системами, которые меняются с каждым днем. Как и размеры и формы самих машин.

До середины 1980-х у потребителей был только один выбор для ПК — настольный формат. Эти бьющие по коленям ящики (называемые «башнями») были достаточно большими, чтобы проткнуть вам голени. Оснащенные большими мониторами с ЭЛТ (электронно-лучевой трубкой), они заполняли ваше домашнее рабочее пространство или офис. От настольных систем ожидалось, что вы установите компьютер в постоянном месте. Большинство настольных компьютеров предлагают большую мощность, объем памяти и универсальность по меньшей цене, чем их портативные собратья, что сделало их популярными компьютерами в 1990-х годах, когда ноутбуки стоили тысячи долларов [источник: Britannica].

В наши дни настольные компьютеры намного дешевле, чем 20 лет назад, и вы можете купить их всего за несколько сотен долларов. Это далеко от тысяч долларов, которые они стоили в 80-х. На самом деле, один из первых бизнес-ПК Hewlett-Packard, модель 300, в 1972 году стоил 95 000 долларов [источник: Comen].

Поскольку смартфоны и ноутбуки продолжают доминировать в мире, а их цены сделали их доступными для большинства потребителей, настольные компьютеры уступают место динозаврам. В 2017 году мировые продажи настольных компьютеров упали ниже 100 млн, что намного меньше, чем 161,6 млн ноутбуков, ушедших с полок в том же году [источник: Moore-Colyer].

Но не плачьте из-за рабочего стола. Этот формат ПК уступает место таким же мощным продуктам с огромным дополнительным преимуществом портативности. А заядлые геймеры по-прежнему ценят настольные компьютеры.

Ноутбуки заменили настольные компьютеры в качестве рабочего компьютера. Эта женщина использует свой для видеоконференции. FS Productions/Getty Images

Давным-давно, если вы хотели использовать ПК, вам нужно было использовать настольный компьютер. Инженеры просто не могли упаковать сложные системы ПК в портативную коробку. Однако в середине 1980-х годов многие крупные производители компьютеров предприняли усилия по популяризации портативных компьютеров.

Ноутбуки – это портативные компьютеры, в которых дисплей, клавиатура, указывающее устройство или шаровой манипулятор, процессор, память и жесткий диск объединены в корпусе с батарейным питанием, который немного больше средней книги в твердом переплете.

Первый настоящий коммерческий ноутбук был далек от стройных устройств, заполонивших сегодня розничные магазины. Osborne 1, выпущенный в 1981 году, продавался примерно за 1800 долларов, имел 64 КБ памяти и весил около 24 фунтов (10 кг). Укрепляя бицепсы, Osborne 1 также тренировал глаза, так как экран был всего 5 дюймов (12 сантиметров) [источник: Computing History].

К счастью, производители быстро улучшили внешний вид ноутбуков. Всего два года спустя TRS-80 Model 100 от Radio Shack упаковала свои компоненты в 4-фунтовую (8-килограммовую) раму, но ей не хватало мощности. К концу десятилетия UltraLite от NEC разрушил барьеры, втиснув реальную вычислительную эффективность в первый настоящий ноутбук (то есть очень легкий ноутбук), который весил всего 5 фунтов (2,2 кг). Гонка за ультрапортативность официально началась [источник: Bellis]. Однако до 2005 года продажи ноутбуков не превосходили ПК [источник: Артур].

7: Нетбуки и планшеты

Пользователь рисует кости руки на 9,7-дюймовом iPad от Apple во время презентации устройства в средней школе Lane Tech College Prep High School, 27 марта 2018 г. в Чикаго, штат Иллинойс. Скотт Олсон/Getty Images

Нетбуки – это сверхпортативные компьютеры, которые даже меньше традиционных ноутбуков. Чрезвычайная экономичность нетбуков (примерно 200 долларов) означает, что они дешевле почти любого совершенно нового ноутбука, который вы найдете в розничных магазинах. Однако внутренние компоненты нетбуков менее мощные, чем в обычных ноутбуках [источник: Крынин].

Нетбуки впервые появились в 2007 году, прежде всего как средство доступа к Интернету и веб-приложениям, от электронной почты до потоковой передачи музыки и фильмов и веб-серфинга. Они невероятно компактны, но в результате их технические характеристики часто напоминают сильно урезанный ноутбук. У них небольшие дисплеи (всего 6 или 7 дюймов или 15-18 сантиметров), небольшой объем памяти (возможно, до 64 ГБ), а иногда они экономят или вообще пропускают порты данных (например, USB или HDMI), которыми обладают традиционные ноутбуки. Многие нетбуки производятся мелкими производителями, так как крупные компании не могут быть обеспокоены низкой рентабельностью этих более дешевых машин [источник: Lenovo].

Из-за относительно медленных процессоров и небольшого объема памяти нетбуки не могут выполнять тяжелую работу с графическими приложениями или сложными играми. Вместо этого они лучше всего подходят для задачи, благодаря которой они получили свое название: веб-серфинг [источник: Крынин].

Планшеты в значительной степени заменили нишу, занятую нетбуками. Планшеты — это тонкие плоские устройства, которые выглядят как увеличенные версии смартфонов. Впервые они были произведены компанией Lenovo в 2000 году, но популяризированы Apple в 2010 году с выпуском своего iPad [источник: Bort].

Планшеты могут выполнять почти все функции ноутбуков, но не имеют встроенных вентиляторов, которые есть на ПК. Поэтому им приходится полагаться на менее производительные процессоры, которые не будут потреблять столько тепла и энергии батареи. Они также имеют меньшую емкость памяти, чем традиционные ПК. В старых планшетах использовались те же операционные системы, что и в мобильных телефонах, но в новых планшетах используется полноценная операционная система, такая как Microsoft Windows 10 [источник: Lenovo].

Планшеты более портативны, чем ПК, имеют более длительное время автономной работы, но при этом могут выполнять такие же действия, как смартфоны, например фотографировать, играть в игры и рисовать стилусом. Для тех, кому нравится функциональность клавиатуры ноутбука, некоторые планшеты поставляются с клавиатурой (присоединенной или съемной), что позволяет сочетать лучшее из обоих миров.

6: Карманные компьютеры

Удивительно, сколько компьютерных функций может выполнять смартфон, включая фотосъемку. LWA/Дэнн Тардиф/Getty Images

Ранним компьютерам 20 века, как известно, требовались целые комнаты. В наши дни вы можете носить гораздо больше вычислительной мощности прямо в кармане брюк. Карманные компьютеры, такие как смартфоны и КПК, – одно из знаковых устройств нашей эпохи [источник: Артур].

Появившиеся в 1990-х годах персональные цифровые помощники (КПК) представляли собой тесно интегрированные компьютеры, которые часто использовали флэш-память вместо жесткого диска для хранения данных. Эти компьютеры обычно не имели клавиатур, но полагались на технологию сенсорного экрана для пользовательского ввода. КПК обычно были меньше романа в мягкой обложке, очень легкие и с разумным временем автономной работы. Какое-то время они были популярными устройствами для календарей, электронной почты и простых функций обмена сообщениями [источник: Britannica]. Помните Palm Pilot и BlackBerry?

Но когда началась революция смартфонов, КПК потеряли свой блеск. Смартфоны, такие как iPhone и Samsung Galaxy, сочетают в себе функции вызовов и функциональность КПК, а также полноценные компьютерные возможности, которые с каждым днем становятся все более потрясающими. Они имеют интерфейсы с сенсорным экраном, высокоскоростные процессоры, много гигабайт памяти, полные возможности подключения (включая Bluetooth, Wi-Fi и т. д.), камеры с двумя объективами, высококачественные аудиосистемы и другие функции, которые поразили бы электронику. инженеров полувековой давности. Хотя смартфоны в той или иной форме существуют с 2000 года, широко разрекламированный дебют iPhone 3G в 2007 году принес устройство в массы. Внешний вид, ощущения и функциональность этого iPhone стали образцом для всех последующих смартфонов [источник: Нгуен].

Инженеры часто используют рабочие станции, хотя их популярность снижается по мере того, как "обычные" компьютеры становятся все более мощными. Монти Ракусен/Getty Images

Рабочая станция — это просто настольный компьютер с более мощным процессором, дополнительной памятью, графическими адаптерами высокого класса и расширенными возможностями для выполнения специальной группы задач, таких как трехмерная графика или разработка игр [источник: Intel].< /p>

Рабочие станции, как и обычные настольные компьютеры, предназначены для отдельных пользователей. Но они отличаются от настольных компьютеров тем, что они намного, намного быстрее. Как правило, такие рабочие лошадки для своих сотрудников покупают инженерные фирмы или мультимедийные компании [источник: TechTarget].

Мощность рабочей станции недешева. В то время как малые предприятия могут легко найти обычные настольные компьютеры всего за несколько сотен долларов, рабочие станции могут стоить в три раза дороже. Базовые рабочие станции легко продаются за 1500 долларов США и в спешке удваиваются в цене [источник: Benton].

Но в то время как дешевые настольные компьютеры состоят из столь же дешевых (читай: иногда ненадежных) компонентов, рабочие станции — это качественные машины, предназначенные для серьезного бизнеса. Их можно оставить включенными на ночь для обработки чисел или рендеринга анимации. Поэтому эти компьютеры оснащены избыточными жесткими дисками для безопасности данных, а также более быстрыми процессорами и твердотельными накопителями большой емкости. Все эти факторы указывают на то, что машина больше предназначена для получения прибыли, чем для базовой обработки текста или случайных игр в «Сапёр» [источник: Benton].

Подробный вид компьютерного и дата-центра ЦЕРН и фермы серверов главного помещения площадью 1450 квадратных метров в крупнейшей в мире лаборатории физики элементарных частиц, 19 апреля 2017 г. в Мейрине, Швейцария. Дин Мутаропулос/Getty Images

Компьютер, оптимизированный для предоставления услуг другим компьютерам по сети, обычно имеет мощные процессоры, много памяти и большие жесткие диски.

В отличие от настольного или портативного ПК, вы не садитесь за сервер и не печатаете. Вместо этого сервер обеспечивает компьютерную мощность — и большую ее часть — через локальную сеть (LAN) или через Интернет. Малые и крупные компании используют серверы для предоставления информации, обработки заказов, отслеживания данных о доставке, обработки научных формул и многого другого. Серверы часто хранятся на стойках в выделенном серверном помещении, которое в некоторых компаниях может напоминать склады.

Как и обычные ПК, серверы имеют типичные компьютерные компоненты. У них есть материнские платы, оперативная память, видеокарты, блоки питания и широкие сетевые подключения для любых нужд. Однако у них обычно нет специальных дисплеев. Вместо этого ИТ-специалисты используют один монитор для настройки нескольких серверов и управления ими, объединяя свои вычислительные мощности для еще большей скорости.

Вы когда-нибудь задумывались, как такая служба, как Google, может прогнозировать ваши поисковые запросы в режиме реального времени . а затем мгновенно ответить на ваши самые глубокие вопросы? Это все из-за серверов. По некоторым оценкам, компания обслуживает и управляет примерно 2,5 миллионами серверов в огромных центрах обработки данных, разбросанных по всей Земле [источник: Data Center Knowledge].

Посетители смотрят на мейнфрейм IBM z13 на стенде IBM на выставке технологий CeBIT 2015 в Ганновере, Германия. Шон Гэллап/Getty Images

На заре вычислительной техники мэйнфреймы представляли собой огромные компьютеры, которые могли занимать целую комнату или даже целый этаж! Поскольку размер компьютеров уменьшился, а их мощность увеличилась, термин «мейнфрейм» вышел из употребления в пользу корпоративного сервера. Тем не менее, вы все еще будете слышать этот термин, особенно в крупных компаниях, для описания огромных машин, обрабатывающих миллионы транзакций каждый день и одновременно работающих для удовлетворения потребностей сотен, если не тысяч отдельных пользователей. Хотя мэйнфреймы традиционно означали централизованный компьютер, подключенный к менее мощным устройствам, таким как рабочие станции, это определение размывается, поскольку меньшие машины получают больше мощности, а мейнфреймы становятся более гибкими [источник: IBM].

Мейнфреймы впервые появились в эпоху после Второй мировой войны, когда Министерство обороны США сосредоточило свои усилия на борьбе с холодной войной. Несмотря на то, что серверов становится все больше, мейнфреймы по-прежнему используются для обработки некоторых из самых больших и сложных баз данных в мире. Они помогают защитить бесчисленное количество конфиденциальных транзакций, от мобильных платежей до сверхсекретной корпоративной информации [источник: Alba].

Действительно, IBM, один из самых устойчивых производителей мейнфреймов в мире на протяжении более полувека, в 2018 году впервые за пять лет продемонстрировала всплеск продаж мейнфреймов. Отчасти это связано с тем, что мэйнфреймы могут вместить так много вычислительных мощностей на площади, которая меньше стойки современных высокоскоростных серверов [источник: Холл].

Сотрудник Немецкого центра климатических вычислений (DKRZ, или Deutsches Klimarechenzentrum) стоит у суперкомпьютера MistralÓ 7 июня 2017 года в Гамбурге, Германия. Этот суперкомпьютер обрабатывает данные для моделирования климата и системы Земля. Моррис Макматцен/Getty Images

Такой тип компьютеров обычно стоит сотни тысяч или даже миллионы долларов. Хотя некоторые суперкомпьютеры представляют собой отдельные компьютерные системы, большинство из них состоит из нескольких высокопроизводительных компьютеров, работающих параллельно как единая система. Самые известные суперкомпьютеры созданы Cray Supercomputers.

Суперкомпьютеры отличаются от мэйнфреймов. Оба типа компьютеров обладают невероятной вычислительной мощностью для самых интенсивных промышленных и научных расчетов на Земле. Мейнфреймы обычно настраиваются для обеспечения максимальной надежности данных.

Суперкомпьютеры, с другой стороны, – это гоночные машины Формулы 1 в компьютерном мире, созданные для головокружительной скорости обработки данных, чтобы компании могли быстро выполнять вычисления, на выполнение которых другим системам могут уйти дни, недели или даже месяцы. Их часто можно найти в таких местах, как центры атомных исследований, шпионские агентства, научные институты или станции прогнозирования погоды, где скорость имеет жизненно важное значение. Например, Национальное управление океанических и атмосферных исследований США, обладающее одними из самых передовых в мире возможностей прогнозирования погоды, использует одни из самых быстрых в мире компьютеров, способных выполнять более 8 квадриллионов вычислений в секунду [источники: Hardawar, NOAA].

Такая умопомрачительная компьютерная мощь обходится столь же умопомрачительной ценой. Например, суперкомпьютер Summit Национальной лаборатории Ок-Риджа Министерства энергетики США стоит 200 миллионов долларов. Это первый суперкомпьютер, созданный для работы с приложениями ИИ [источник: Wolfson].

Смарт-часы и другие носимые устройства — это следующая версия компьютеров. Этот говорит о пульсе владельца.Гвидо Мит/Getty Images

Последняя тенденция в области вычислительной техники – носимые компьютеры. По сути, обычные компьютерные приложения (электронная почта, база данных, мультимедиа, календарь/планировщик) интегрированы в часы, сотовые телефоны, защитные очки и даже одежду. Многие другие носимые устройства предназначены для любителей активного отдыха и любителей фитнеса и позволяют им отслеживать свое местоположение, высоту над уровнем моря, сожженные калории, шаги, скорость и многое-многое другое.

Четвертая версия Apple iWatch является одним из самых популярных носимых устройств на сегодняшний день. Эти маленькие часы обладают многими функциями полноценного смартфона. Это позволяет вам выполнять обычные текстовые сообщения и электронную почту. И у них есть встроенный сотовый телефон, в отличие от некоторых других смарт-часов, которые должны быть сопряжены с телефоном, чтобы совершать звонки. У него даже есть встроенный электрический датчик сердца, с помощью которого вы можете снять электрокардиограмму и сразу же поделиться ею со своим врачом [источник: Apple].

Но часы — это только начало. Вшитые аксессуары для одежды растут, как и умные очки, умные ремни, мониторы сна, трекеры сердечного ритма и интеллектуальные наушники-вкладыши. Компания под названием MC10 даже рекламирует пластыри для кожи, которые будут отслеживать различные биологические процессы, происходящие в вашем теле [источник: Pervasive Computing].

Носимые устройства — это действительно новый горизонт в области персональных компьютеров. Их гибкость и поражающий воображение потенциал говорят о том, что компьютерная революция еще не закончилась. Во всяком случае, эра ПК только начинается.

Первоначально опубликовано: 14 ноября 2008 г.

Часто задаваемые вопросы о типах компьютеров

Какие бывают компьютеры?

10 типов компьютеров включают персональные компьютеры, настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты, карманные компьютеры, серверы, рабочие станции, мейнфреймы, носимые компьютеры и суперкомпьютеры.

Что такое компьютер?

Компьютер – это любое устройство с микропроцессором, обрабатывающим информацию. У него есть оборудование, программное обеспечение и экран для отображения.

Какие наиболее распространенные типы компьютеров и их функции?

Ноутбуки, портативные устройства, носимые устройства и настольные компьютеры – самые распространенные типы компьютеров на сегодняшний день. Настольные компьютеры являются старейшими компьютерами и используются для запуска большого количества программ и доступа в Интернет. Ноутбуки — это портативные версии настольных компьютеров, которые меньше по размеру, поэтому их можно легко носить с собой. Карманные компьютеры (смартфоны) и носимые устройства предлагают множество функций, таких как подключение по Bluetooth, игры, аудиосистемы, отслеживание активности и камеры.

Читайте также: