RAM

Kategoria: Budowa komputera. Data opublikowania: poniedziałek, 7 Grudzień 2009

RAM wywodzi się z języka angielskiego od słów Random Access Memory, a w tłumaczeniu na język polski oznaczają pamięć o dostępie swobodnym. Pamięć RAM zawarta w komputerach to podstawowa pamięć cyfrowa. Nazwa może okazać się myląca, ponieważ sugeruje ona, że RAM oznacza każdą pamięć o dostępie bezpośrednim do wszystkich komórek pamięci. Jednak zwracając uwagę na aspekt historyczny mianem pamięci RAM określa się jedynie te pamięci, które posiadają bezpośredni dostęp, ale jednocześnie posiadają zdolność wielokrotnego zapisu, co odrzuca pamięci ROM, chociaż one również posiadają dowolny dostęp do komórek pamięci. Pamięć RAM służy do przechowywania właśnie wykonywanych programów oraz danych, których wymagają programy, a jednocześnie ma za zadanie przechowywać wszelkie wyniki będące konsekwencją pracy programów. RAM można podzielić na dwa rodzaje, a mianowicie pamięci statyczne (z języka angielskiego Static RAM, czyli SRAM – są one o wiele szybsze od DRAM, konieczne jest ich częste odświeżanie, czego konsekwencją jest szybka utrata zapisanych danych) oraz pamięci dynamiczne (z języka angielskiego Dynamic RAM, czyli DRAM – są wolniejsze i mniej wydajne od SRAM, aczkolwiek ich cena jest o wiele niższa, co powoduje znacznie większą popularność). Pamięć RAM zwykle ma charakter pamięci operacyjnej zawartej w komputerze. Bywa ona również wykorzystywana jako pamięć komponentów jak procesorów specjalizowanych czy kart graficznych. W tym przypadku jest ona zastosowana jako pamięć określonych sterowników mikroprocesorowych. Technologie, w jakich produkuje się pamięci RAM zmieniają się w kontekście rozwoju technologicznego. Produkuje się je jako układy scalone, które charakteryzują się złożoną strukturą układów scalonych, cyfrowych. Doskonałym przykładem może być pamięć procesora – cache (jest to pamięć podręczna mechanizm, który pobiera dane o wysokiej latenacji oraz charakteryzujących się niższą przepustowością przechowuje je w dostępnych pamięciach o wysokich paramterach) L1, L2 oraz L3. Można również RAM spotkać w postaci modułów, które głównie stosuje się w komputerach prywatnych. Pamięci RAM można podzielić również ze względu na trwałość, a wyróżniamy tutaj pamięci trwałe – NVRAM (Non-Volatile Random Access Mem) oraz ulotne. Pamięci NVRAM dzielimy na: FRAM (w tym przypadku nośnikiem informacji jest kryształ), MEMS (tutaj pamięć ma charakter mikroelektromechaniczny), MRAM (w tej pamięci nośnikiem informacji jest magnetyczne złącze tunelowe), NRAM (czyli Nanotube RAM, która jest pamięcią skonstruowaną z węglowych nanorurek), OUM (produkuje ją się z materiałów charakteryzujących się zmiennym stanem pierwiastków rudotwórczych), PRAM (elementem przetrzymującym dane jest kryształ). Pamięć RAM jest wynikiem wieloletniej pracy informatyków oraz inżynierów komputerowych, a za pierwsze urządzenia wyposażone w tą pamięć uważa się: komputer PARK, komputer Z1, komputer Z3, komputer Odra 1305, komputer UMC-1, minikomputery Mera, komputery PC.

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.

Karta graficzna

Kategoria: Budowa komputera. Data opublikowania: wtorek, 24 Listopad 2009

Karta graficzna zaliczana jest to kart rozszerzeń komputerowych, która odpowiada za generowanie sygnału dla monitora. Karta graficzna posiada kilka podstawowych zadań, a najbardziej charakterystycznym jest odbieranie oraz przetwarzanie informacji komputerowych, a następnie wyświetlanie ich w postaci obrazu na ekranie monitora. Podzespoły te zwykle odnajdziemy pod nazwą kart VGA. Warto dodać, że termin ten jest poprawny, aczkolwiek ma on charakter anachroniczny. Pierwowzory kart graficznych były zdolne do współpracy wyłącznie z trybami tekstowymi, co pozwalało na wyświetlanie znaków alfabetu łacińskiego, które zapisane były w pamięci powyższego generatora tekstów. Rozwój technologiczny pozwolił na stosunkowo szybkie zmodernizowanie tego podzespołu, co skutkowało zdolnością wyświetlania kolorowych punktów tak zwanych pikseli, co określa się mianem tryb graficzny. Obecnie nowoczesne tryby graficzne posiadają szeroki zakres funkcji, które znacznie przyspieszają działanie programów. Dzięki takim kartom możemy rysować odcinki, wieloboki, trójkąty, następnie wypełniać je kolorami czy wzorami. Jest to tak zwana technologia 2 D. Nowoczesne karty graficzne posiadają zdolność kreowania obrazu 3 D, w technice akceleracji trójwymiarowej. Funkcji kart graficznych jest wiele, a do najbardziej znanych zaliczamy: mapowanie wypukłości, filtrowanie anizotropowe, efekty cząsteczkowe, HDR, full Scene Anti-Aliasing, vertex Shader, pixel Shader, Transform & Lighting. Sprzętowe efekty, jakie potrafią obsługiwać karty graficzne są dość zróżnicowane między innymi (mgła, przezroczystość). Współczesne karty graficzne składają się z powtarzalnych elementów, do których należy zaliczyć: GPU – procesor graficzny, VideoRAM – pamięć obrazu, pamięć ROM, DAC – Digital-to-Analog Converter, interfejs systemu komputerowego oraz interfejs na slocie karty graficznej. Ciekawymi dodatkami do kart graficznych, które są coraz częściej spotykane są: procesor wideo (odpowiada on za dekodowanie oraz modyfikowanie danych wideo) oraz framegrabber (odpowiada za zmianę sygnału zewnętrznego analogowego w postać cyfrową). Bardzo ważnym aspektem nowoczesnych kart graficznych jest układ chłodzenia. Praca GPU wiąże się z dużą ilością wytwarzanego ciepła, a zastosowanie pojedynczych radiatorów nie jest w stanie zapewnić odpowiedniego odprowadzenia ciepłoty. W wyniku takiego zjawiska zaczęto stosować wiatraki albo turbiny chłodzące, co nosi miano chłodzenia aktywnego. Ogrzane powietrze musi zostać odprowadzone poza obudowę komputera. Oprócz GPU w kartach graficznych za wytwarzanie ciepła odpowiedzialne jest również pamięć RAM. Zwykle chłodzona jest ona za pomocą tego samego radiatora, co procesor. Pamięć RAM nawet w nowoczesnych kartach chłodzona jest pasywnie. Aby uzyskać lepszy efekt chłodzenia radiatory wyposażono w Heat pipe, które znacznie obniżyły temperaturę pracy karty. W przypadku, kiedy tradycyjne chłodzenie nie pomaga można zastosować chłodzenie wodne lub ciekłym azotem, dzięki czemu możemy uefektywnić proces overclockingu.

Mainframe

Kategoria: Budowa komputera. Data opublikowania: czwartek, 19 Listopad 2009

Mainframe wywodzi się z języka angielskiego od słów main (główny) oraz frame (struktura). Komputery mainframe często są spotykane również pod nazwą Big Iron, szczególnie w Stanach Zjednoczonych. Maszyny te w największym stopniu są wykorzystywane przez ogromne korporacje, do obsługi krytycznych aplikacji, można do nich zaliczyć aplikację statystyczne oraz finansowe. Systemy tych maszyn charakteryzują się przede wszystkim ogromną zdolnością przetwarzania danych. Okazuje się, że pierwotnie te maszyny alternatywę odnajdywały w kalkulatorach oraz minikomputerach. Można wnioskować, że zwrot mainframe wziął się od pierwszych modeli tych komputerów. Wynikało to między innymi z dużych rozmiarów urządzeń, a cały system zbudowany był z licznych oddzielnych składników jak obudowy oraz szafy. Samo mainframe odnosiło się szczególnie do tej jednostki, która odpowiedzialna była za przetwarzanie wszelkich danych. Pierwotnie konstrukcja tych urządzeń składała się z licznych tranzystorów, bez wykorzystania żadnego układu scalonego. Dzięki rozwojowi technologicznemu udało się wprowadzić układy scalone, jednak początkowo o bardzo niskiej skali integracji jak w komputerach UNIVAC 9000. Komputer ten zbudowano w połowie lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku, gdzie 256 KB pamięci składało się z niemalże 1200 układów scalonych. W czasach obecnych terminu mainframe używa się do określania sprzętów z linii IBM System/360, które powstały w roku 1965. Sama idea tworzenia systemu mainframe miała na celu stworzenie takiej konetrukcji, która będzie w stanie obsłużyć wielkie obciążenie związane z podłączeniem urządzeń I/O. Największy nacisk w tego typu konstrukcji położono na siłę przetwarzania danych. Od chwili wprowadzenia produktu na rynek udało się go nieco zmodernizować, a mianowicie wzbogacono systemy mainframe o kanały oraz obwodowe procesory, które mają zadanie obsługiwać urządzenia I/O, dzięki czemu główny CPU może obsługiwać pamięć główną. Systemy mainframe są wprowadzane zawsze w celu obsługi dużych baz danych oraz plików, które posiadają wielkość liczoną w terabajtach czy gigabajtach. Obsługa takich plików jest niewielkim wyzwaniem nawet dla pierwotnych systemów. Bardzo pozytywnym aspektem tych systemów jest możliwość, obsługiwania znacznej liczby użytkowników. Warto nadmienić, że systemy mainframe nie posiadają zbyt wielkiej mocy obliczeniowej, jak to się ma w przypadku superkomputerów, jednak największą zaletą jest obsługa operacji I/O o niezwykle wydajnym charakterze. Największym producentem tego rodzaju systemów jest firma IBM, które w roku 2006 posiadał 90 % sprzedaży na rynku. Na terenie Europy najbardziej popularne systemy to DPS produkowane przez Bull, HP oraz Unisys. Sukces IBM’u można motywować tym, iż w przeciwieństwie do reszty producentów wyposażał systemy we własne procesory. Mniejsi producenci zwykle uzależnieni byli od produktów firmy Intel. Platform Solutions Inc. wypuściła na rynek produkty, które emulowały produkty IBM, dzięki temu odniosły one duży sukces, jednak stały się powodem roszczeń prawnych ze strony IBM.

« StarszeNowsze »