Procesor

Kategoria: Budowa komputera. Data opublikowania: środa, 23 Grudzień 2009

Procesor wywodzi się z języka angielskiego od słowa processor, spotykany jest również pod nazwą CPU, co również wywodzi się z języka angielskiego i oznacza Central Processing Unit. Prcesor to podzespół składowy komputera, który jest urządzeniem cyfrowym o charakterze sekwencyjnym. Procesor podczas swojej pracy koniecznie musi komunikować się z pamięcią operacyjną komputera, ponieważ to z niej pobiera wszelkie informacje, które następnie poddaje interpretacji oraz wykonuje jako konieczne polecenia. Zadaniem procesora jest wykonywanie wszelkich prostych rozkazów, które wybierane są z listy poprzez program komputerowy. Procesory posiadają zapisany zbiór operacji, który zbudowany jest przez producenta danego procesora. Nowoczesna technologia bardzo często procesory określa mianem mikroprocesorów, ponieważ w czasach obecnych wykonuje się je w postaci układów scalonych, które lokuje się w obudowie hermetycznie zamykanej. Dolna część procesora wyposażona jest w specjalistyczne wyprowadzenia, zwykle złocone. Złoto wybiera się z powodu jego odporności na utlenianie. Głównym elementem procesora, dzięki któremu może on funkcjonować jest monokryształ krzemu. To na niego właśnie nanosi się liczne warstwy półprzewodnikowe, zwykle w technologii fotolitografii. Warstwy te w zależności od modelu procesora tworzą sieć zbudowaną z kilkuset milionów tranzystorów. Aby wszystkie te pojedyncze elementy mogły razem pracować, konieczne jest profesjonalne połączenie, które zwykle wykonuje się z metali, a są nimi miedź lub aluminium. Procesor należy określić odpowiednią charakterystyką, a jednym z najbardziej ważnych faktów jest długość słowa procesora. Jest to liczba bitów, w której wykonywane są wszelkie operacje obliczeniowe. Przykładowo, jeżeli słowo procesora posiada 64 bity, charakterystyka urządzenia zawiera wzmiankę, że jest on 64-bitowy. Kolejnym ważnym faktem, który służy do określenia charakterystyki procesora jest szybkość wykonywania poleceń. Określa się ją na podstawie badania wykonywania pojedynczego taktu. Struktura procesora jest dość skomplikowana, a więc można w niej wyróżnić takie elementy jak: zespół rejestrów (ma on zadanie przechowywać dane oraz wyniki obliczeń, mają one charakter ogólny lub specjalny), jednostkę arytmetyczną (inaczej nazywany arytmometr, służy on do przeprowadzania koniecznych obliczeń, na danych pobranych z pamięci komputera), układ sterujący (odpowiada on za sterowanie i koordynowanie przebiegiem wykonywanych poleceń dyktowanych przez program)oraz inne układy (są to wszelkie dodatki w procesorze, zawarte przez producenta, które mają na celu zwiększenie efektywności jego pracy). Podczas określania charakterystyki procesora jednym z ważnych elementów jest również wielkość jego części składowych. Propaguje się minimalizację, ponieważ im części są mniejsze tym urządzenie jest energooszczędniejsze, a co ciekawe możliwa jest do uzyskania większa częstotliwość pracy. Nowoczesna architektura wykorzystuje elementy mniejsze niż 45 nm.

Komputer

Kategoria: Budowa komputera. Data opublikowania: sobota, 5 Grudzień 2009

Korzeni nazwy komputer możemy doszukiwać się w języku angielskim od słowa computer, lub w języku łacińskim od słowa computare, które w tłumaczeniu oznaczają obliczać. Komputer to urządzenie elektroniczne, które pierwotnie określane było mianem maszyna matematyczna, elektroniczna maszyna cyfrowa lub mózg elektronowy. Jego głównym zadaniem jest przetwarzanie wszystkich informacji, które mogą zostać przedstawione w postaci ciągu cyfr albo ewentualnie sygnału ciągłego. Warto nadmienić, iż maszyny liczące towarzyszą człowiekowi od setek lat, jednak komputery w postaci, jaką znamy dzisiaj wynalezione zostały w XX wieku. Były one konsekwencją zbudowania pierwszego komputera elektronicznego. Pierwotne komputery elektroniczne nie były, ani wydajne, ani użyteczne. Ich gabaryty można porównać do średniej wielkości pomieszczenia mieszkalnego, a pobór energii, jakim się charakteryzowały był kilkaset razy większy niż w czasach obecnych. Porównując moc obliczeniową dzisiejszych komputerów i ich pierwotnych przodków określa się ją w miliardowej przepaści. Proste komputery buduje się w bardzo małych gabarytach, aby można było je umieszczać w między innymi zegarkach. Potrzebują one zasilania, a ten problem rozwiązuje się dzięki przenośnym bateriom. Komputery osobiste, jakie mają największą popularność są symbolem obecnej ery informatycznej. W czasach dzisiejszych komputery osobiste znajdują się w niemalże każdym domu, nawet w kilku egzemplarzach. Maszyny liczące są wszechobecne w naszym społeczeństwie, określa się je jako systemy montowane w urządzeniach, które następnie sterują pracą całego ustroju, można je zobrazować na przykładzie odtwarzaczy MP3, robotów przemysłowych czy zabawek dziecięcych. Obecnie nie możemy porównywać prostych maszyn liczących jak kalkulator z komputerami osobistymi, ponieważ dzieli je zbyt wielka przepaść technologiczna. Komputery posiadają możliwość wielokrotnego i jednocześnie automatycznego wykonywania obliczeń, dzięki zainstalowaniu odpowiedniego oprogramowania, a kalkulator jako przedstawiciel prostych maszyn liczących ogranicza się do zdolności prowadzenia jednocześnie jednego obliczenia. Warto nadmienić, iż granicę obecnie określa się jedynie umownie, ponieważ mechanizacja, oraz zaawansowana komputeryzacja wyprodukowała kalkulatory posiadające zdolności komputerów. Kalkulatory programowalne o przeznaczeniu zwykle naukowym posiadają zdolność prowadzenia licznych i zaawansowanych obliczeń matematycznych. Natomiast miano komputer zazwyczaj odnosi się do urządzeń wielofunkcyjnych. Komputery obecnie przybierają bardzo wiele postaci, decyduje to również o fakcie zróżnicowanych potrzeb społeczeństwa. Skomputeryzowanie wielu dziedzin gospodarki pozwoliło na szybkie jej usprawnienie i uefektywnienie. Warto wspomnieć, iż komputeryzacja w dalszym ciągu się rozszerza, a wynika to bezpośrednio z faktu ulepszania podzespołów komputerów, oraz postępie miniaturyzacji, dzięki której niegdysiejsze ogromne komputery obecnie można umieścić w kilkukilogramowych obudowach.