Четвер, 12.12.2019, 00:12 Вітаю Вас Гість | RSS Головна | Реєстрація | Вхід
Державний навчальний заклад
"Тернопільський професійний коледж
з посиленою військовою та фізичною підготовкою"

Вхід на сайт

Пошук
Категорії розділу
Технології обробки інформації [3]
Засоби комп'ютерних інформаційних систем [7]
Конспект з предмету "Засоби комп'ютерних інформаційних систем" (51 год.)
Основи алгоритмізації та програмування [1]
Основи комп'ютерної графіки та Web-дизайну [6]
ОС та їх обслуговування [1]
Статистика

Онлайн всього: 1
Гостей: 1
Користувачів: 0
Головна » Статті » Конспекти лекцій » Засоби комп'ютерних інформаційних систем

ТЕМА 1. ВСТУП. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕОМ (1-3 уроки)

Урок 1. Вступ. Структура та завдання предмету. Основні етапи розвитку електронної бази ЕОМ.

Інформаційна система, як система управління, тісно пов’язується, як з системами збереження та видачі інформації, так і з іншої - з системами, що забезпечують обмін інформацією в процесі управління. Вона охоплює сукупність засобів та методів, що дозволяють користувачу збирати, зберігати, передавати і обробляти відібрану інформацію. Інформаційні системи існують з моменту появи суспільства, оскільки на кожній стадії його розвитку існує потреба в управлінні. Місією інформаційної системи є виробництво потрібної для організації інформації, потрібної для ефективного управління всіма її ресурсами, створення інформаційного та технічного середовища для управління її діяльністю.

Виділяють  5     поколінь     ЕОМ. Кожне     покоління     визначається елементною базою – сукупністю елементів, на яких будується ЕОМ.     

 1. (50-ті рр.) Електронною базою ЕОМ першого покоління були вакуумні лампи. Тисячі ламп розмішувалися в металевих шафах, які займали великі приміщення. Важила така машина декілька тон. Для її роботи потрібна була невелика електростанція. Для охолодження машини використовувались потужні вентилятори. Програмування здійснювалося в машинних кодах. Швидкодія становила декілька тисяч операцій за секунду. Ці машини мали невелику оперативну пам'ять.

2. (60-ті рр.) Електронною базою ЕОМ були транзистори, які замінили електронні лампи. Транзистори менше за лампи споживали енергію. Розміри ЕОМ зменшилися. Виникло програмування мовами програмування високого рівня та програмного забезпечення. До програмного забезпечення входили заздалегідь розроблені програми. Швидкодія машини досягала сотень тисяч операцій за секунду. Значно збільшилась оперативна пам'ять.

3. (70-ті рр.) Елементна база цього покоління ЕОМ стали інтегральні схеми. Інтегральна мікросхема – електронний пристрій, у корпусі якого могло бути до декількох тисяч елементів. Значно зросла швидкодія ЕОМ та обсяг оперативної 

4. (80-ті рр.) Елементною базою ЕОМ 4-го покоління є великі інтегральні схеми (ВІС). На одному кристалі кременю стало можливим розмістити схему, яка відтворює роботу процесора ЕОМ. Такі однокристальні процесори називаються мікропроцесорами. Швидкодія зросла до мільярда операцій за секунду, обсяг оперативної пам'яті зріс, зручність у використанні. На цьому етапі 4-го покоління відбувся поділ на великі обчислювальні машини та персональні комп'ютери.

5. (90-ті рр) Елементною базою ЕОМ 5-го покоління є надвеликі інтегральні схеми, які містять до сотні тисяч елементів на квадратний сантиметр. 5 покоління - це не тільки нова елементна база, а це прогрес та досягнення нових якісних зрушень у всіх галузях.

 

Урок 2. Поняття про супер-ЕОМ, міні і мікро-ЕОМ. Загальні принципи побудови і архітектури сучасних інформаційних систем.

Суперкомп'ю́тер (англ. supercomputer) — загальний термін, який використовується для позначення класу існуючих найпотужніших комп'ютерних систем.

Суперкомп'ютери, зазвичай, використовуються при вирішенні складних наукових та інженерних задач, які вимагають виконання великої кількості математичних операцій та(чи) працюють з великими об'ємами даних.

Суперкомп'ютери використовуються в усіх сферах, де для вирішення завдання застосовується чисельне моделювання; там, де потрібен величезний обсяг складних обчислень, обробка великої кількості даних в реальному часі, або рішення задачі може бути знайдено простим перебором безлічі значень безлічі вихідних параметрів.

Спочатку суперкомп'ютери застосовувалися майже винятково для оборонних завдань: розрахунки з ядерної та термоядерної зброї, ядерних реакторів. Потім, у міру вдосконалення математичного апарату чисельного моделювання, розвитку знань в інших сферах науки — суперкомп'ютери стали застосовуватися і в «мирних» розрахунках.

Суперкомп’ютери в даний час використовують в таких сферах:

Математичні проблеми:

  • Криптографія
  • Статистика

 

Фізика високих енергій:

  • процеси всередині атомного ядра, фізика плазми, аналіз даних експериментів, проведених на прискорювачах
  • розробка і вдосконалення атомної і термоядерної зброї, управління ядерним арсеналом, моделювання ядерних випробувань
  • моделювання життєвого циклу ядерних паливних елементів, проекти ядерних і термоядерних реакторів

 

Наука про Землю:

  • прогноз погоди, стану морів і океанів
  • пророкування кліматичних змін та їх наслідків
  • дослідження процесів, що відбуваються в земній корі, для передбачення землетрусів і вивержень вулканів
  • аналіз даних геологічної розвідки для пошуку і оцінки нафтових і газових родовищ, моделювання процесу вироблення родовищ

 

Обчислювальна біологія:

  • розшифровка ДНК

Обчислювальна хімія та медицина:

  • пошук і створення нових ліків

Фізика:

  • газодинамика: турбіни електростанцій, горіння палива, аеродинамічні процеси для створення досконалих форм крила, фюзеляжів літаків, ракет, кузовів автомобілів
  • гідродинаміка: потік рідин по трубах, по руслах річок
  • матеріалознавство: створення нових матеріалів із заданими властивостями, аналіз розподілу динамічних навантажень в конструкціях, моделювання креш-тестів при конструюванні автомобілів

 

Передові держави з усією відповідальністю відносяться до суперкомп'ютерної проблеми, так наприклад уряд Японії на 2010 р. для створення національного суперкомп'ютера виділив 253 млн доларів бюджетних грошей. Компанія ІВМ наразі працює над створенням суперкомп'ютера Blue Waters, здатного досягти продуктивності 16 петафлопс. В 2012 р. ІВМ випустили суперкомп'ютер Sequioa з потужністю 20 петафлопс. Цей комп'ютер використовується для моделювання випробувань ядерної зброї. Найшвидший, найпотужніший у світі суперкомп’ютер знаходиться у Китаї. Машина під назвою «Тіанхе-2», або ж "Чумацький шлях" має швидкість 33.86 петафлопів за секунду – вдвічі більше ніж найближчий переслідувач зі США, «Титан». Всього ж у першій десятці суперкомпютерів планети 5 позицій за США, по 2 за Китаєм та Німеччиною. Америка лідирує і у абсолютному заліку – у США знаходяться більше половини найпотужніших 500 обчислювальних машин світу, а американські технічні гіганти IBM, Cray, Nvidia та Intel постачають складові для суперкомп’ютерів по всьому світу. В 2019 р. очікується поява суперкомп'ютера з продуктивністю, що буде вимірюватись уже в ексафлопсах (1018операцій за секунду).

Міні-ЕОМ – колись називали комп’ютери дещо менші від супер-ЕОМ. Наразі міні-ЕОМ можна назвати звичайні ПК.

Мікро-ЕОМ – називають мініатюрні ЕОМ. Так можна назвати: смартфони, TV-бокси , цифрові годинники (Apple Watch).

 

 

 

Архітектура комп’ютера.

Комп’ютер складається з певних умовних блоків:

  • пристрій введення,
  • центральний процесор,
  • запам'ятовуючий пристрій,
  • пристрій виведення.

Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Зокрема в центральний процесор можуть входити арифметико-логічний пристрій (АЛП), внутрішній запам'ятовуючий пристрій у вигляді регістрів процесора та внутрішньої кеш-пам'яті, керуючий пристрій (КП). Пристрій введення, як правило, теж не є однією конструктивною одиницею. Оскільки види інформації, що вводиться, різноманітні, джерел може бути декілька. Це стосується і пристрою виведення.

Запам'ятовуючий пристрій – це блок ЕОМ, призначений для тимчасового (оперативна пам'ять) та тривалого (постійна пам'ять) зберігання програм, вхідних і результуючих даних та деяких проміжних результатів. Інформація в оперативній пам'яті зберігається тимчасово лише при включеному живленні, але оперативна пам'ять має більшу швидкодію. В постійній пам'яті дані можуть зберігатися навіть при вимкненому комп'ютері, проте швидкість обміну даними між постійною пам'яттю та центральним процесором, у переважній більшості випадків, значно менша.

Арифметико-логічний пристрій – це блок ЕОМ, в якому відбувається перетворення даних за командами програми: арифметичні дії над числами, перетворення кодів та ін.

Керуючий пристрій координує роботу всіх блоків комп'ютера. У певній послідовності він вибирає з оперативної пам'яті команду за командою. Кожна команда декодується, за потреби елементи даних з указаних в команді комірок оперативної пам'яті передаються в АЛП. АЛП настроюється на виконання дії, вказаної поточною командою (в цій дії можуть брати участь також пристрої введення-виведення); дається команда на виконання цієї дії. Цей процес буде продовжуватися доти, доки не виникне одна з наступних ситуацій: вичерпано вхідні дані, з одного з пристроїв надійшла команда на припинення роботи, вимкнено живлення комп'ютера.

Описаний принцип побудови ЕОМ носить назву архітектури фон Неймана – американського вченого угорського походження Джона фон Неймана, який її запропонував.

 

Урок 3. Основні виробники апаратних засобів ЕОМ.

Найбільшими виробниками процесорів є компанії Intel та AMD.

Компанія Intel була заснована піонерами напівпровідників Робертом Нойсом та Гордоном Муром і спочатку, спочатку була відома тільки інженерам та технологам, завдяки вдалій рекламній кампаніі "Intel Inside", проведеній у 1990-х зробила її, та її процесори Pentium практично загальновживаними словами. Наприкінці 1990-х Інтел була однією з найбільших та найуспішніших компаній у світі, хоча жорстка конкуренція у напівпровідниковій індустрії з того часу не зменшується.

Інтел пройшла через декілька окремих етапів розвитку. Спочатку вона була відома завдяки транзисторам власного виробництва, а її головним продуктом був чіп статичної оперативної пам'яті (SRAM). Інтел росла протягом 1970-х розвиваючись та покращуючи виробничий процес та збільшуючи кількість продуктів, залишаючись лідером у виробництві пам'яті. Коли Інтел створила перший мікропроцесор у 1971, її головним продуктом поступово став чіп динамічної оперативної памяті (DRAM). Тим не менш, зростаюча конкуренція із японськими виробниками транзисторів у 1983 році привела до різкого падіння прибутковості ринку.

Тоді несподіваний успіх персонального комп'ютера від IBM запевнив тодішнього керівника Грова переорієнтуватись на мікропроцесори та змінити фундаментальні основи бізнес-моделі. Наприкінці 1980-х це рішення довело свою ефективність, і Інтел отримала 10-річний період безпрецедентного росту як провідний (та найприбутковіший) постачальник комп'ютерних комплектуючих. Після 2000 року, зростання через виробництво передових мікропроцесорах уповільнилось, та конкуренти відвоювали значну частину ринку, що зменшило домінуючі позиції Інтел.

 

Advanced Micro Devices, Inc. (AMD) — компанія виробник інтегрованої електроніки. Це другий найбільший постачальник процесорів і великий постачальник флеш-пам'яті. Через жорстку цінову конкуренцію з багаторічним суперником Intel фінансові показники не мають стабільності: благополучні періоди чергуються з періодами збитків. При цьому AMD, не економлячи, фінансує свої наукові дослідження (до 20% від обсягу продажу.

Компанію AMD було засновано 1 травня 1969 групою із 8-ми колишніх співробітників Fairchild Semiconductor. AMD почала свою діяльність як виробник логічних інтегральних мікросхем і вже наступного року було випущено її перший продукт власної розробки —лічильник Am2501.[3]

У 1975 році, підписавши крос-ліцензійну угоду з Intel, AMD представляє свій перший мікропроцесор Am9080 — клон 8080, виготовлений за ліцензією. Він був сумісний з оригіналом по набору команд. Того ж року було випущено першу власну мікросхему RAM — Am1902 та багатосекційний мікропроцессор[en] серіїAMD Am2900[en], який виявився дуже вдалою розробкою для свого часу (висока швидкість роботи, зменшене тепловиділення, програмовані інструкції для додатків).

24 липня 2006 року AMD оголосила про своє злиття із компанією розробником графічних чіпів — ATI Technologies. В результаті, ATI стала частиною AMD, причому сума цієї операції склала $ 5,4 млрд. Злиття було завершене 25 жовтня 2006 року.

Останніми роками АМД переживає не найкращі часи. Компанія розпродала більшість своїх виробничих потужностей, та зосередилась, в основному, на розробці.

Файл:HP D B RGB 72 MX+space.png

Одним з найбільших виробників комп’ютерної та офісної техніки є компанія Hewlett-Packard (HP).

Це велика технологічна компанія зі штаб-квартирою в Пало-Альто (Каліфорнія, США). HP є світовим постачальником ключових технологій для корпоративних замовників і кінцевих користувачів. Компанія надає рішення в галузі інфраструктури, персональних обчислювальних систем і пристроїв доступу, послуги з системної інтеграції, сервісної підтримки й аутсорсингу, а також пристрої друку і засоби виведення зображень для великих підприємств, організацій малого і середнього бізнесу. У 2004 році компанія налічувала біля 150 000 службовців і мала річний дохід майже 80 млрд. дол.

У 2002 році HP об'єдналася з Compaq, ставши світовим лідером з продажу персональних комп'ютерів. Станом на 2015 рік займає друге місце у світі з поставок ПК, після Леново.

HP випускає ряд принтерів, сканерів, калькуляторів, КПК, серверів, робочих станцій, комп'ютерів для офісного і домашнього використання.

 

Lenovo Group Limited — китайська транснаціональна компанія, виробник, ПК, ноутбуків, мобільних телефонів та іншої сучасної електроніки. У другому кварталі 2013 року китайська компанія Lenovo Group Ltd стала лідером на світовому ринку персональних комп'ютерів, свідчать результати останніх досліджень IDC і Gartner.

На 2014 рік в колективі компанії понад 59 800 працівників (з урахуванням спільних підприємств) з більш ніж 60 країн. Компанія обслуговує клієнтів у більш ніж 160 країнах світу. Станом на липень 2015 року, частка Lenovo на ринку комп'ютерів становить 21,3%.

Зареєстрована в Гонконзі, головні офіси у Пекіні, Моррисвіллі (західне передмістя столиці Північної Кароліни міста Ралі) й у Сінгапурі.

Компанія здобула світову відомість, коли 2004 придбала підрозділ персональних комп'ютерів корпорації IBM, відкривача галузі, — разом з усіма відповідними торговими марками.

 

Коротко про інші компанії:

ASUS розташована в Тайвані міжнародна компанія, що виробляє материнські плати, відеокарти, оптичні приводи, КПК, монітори, ноутбуки, сервери, мережеве обладнання, мобільні телефони, комп'ютерні корпуси, компоненти і системи охолодження. Часто компанію називають за назвою її торгової марки.

Acer (читається Ейсер) — тайванська компанія з виробництва комп'ютерної техніки і електроніки. Acer розробляє і виробляє монітори, концентратори, комунікатори, дисководи, мережеві карти, клавіатури, оперативну пам'ять, ноутбуки, проектори

Dell — американська компанія з головним офісом в Остіні, штат Техас, заснована в 1984: один із провідних світових лідерів в області розробки і виробництва комп'ютерних систем. «Dell» виробляє сервери, системи зберігання даних, робочі станції, мережне устаткування, персональні комп'ютери, ноутбуки і КПК, принтери, багатофункціональні пристрої, монітори, проектори, телевізори. Dell розробляє, виготовляє, продає та обслуговує широкий набір моделей персональних комп'ютерів, ноутбуків, серверів, пристроїв зберігання даних, мережного обладнання, КПК та іншого апаратного забезпечення.

Apple, Inc — американська транснаціональна корпорація, котра проектує та виробляє побутову електроніку, програмне забезпечення та комерційні сервери. Найвідоміші продукти — комп'ютери Macintosh, mp3 програвач iPod, смартфон iPhone,планшетний комп'ютер IPad

Samsung Electronics — південнокорейська корпорація, компанія-виробник електроніки зі штаб-квартирою в Сеулі. Слово «Самсунг» корейською мовою буквально означає «три зірки». Світовий лідер в сфері виробництва напівпровідників, телекомунікаційного та цифрового медіа обладнання.

Категорія: Засоби комп'ютерних інформаційних систем | Додав: zbarcollege (11.02.2016)
Переглядів: 1628 | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
avatar
Copyright Андрій Романець © 2019
uCoz