Informatyka
Komputer osobisty PC
Komputer osobisty (ang. Personal Computer, stąd skrót PC i powszechne polskie określenie pecet) – następca mikrokomputera wyprodukowanego przez firmę IBM w latach 80. Przeznaczony przede wszystkim do użytku osobistego, domowego i biurowego, zazwyczaj stacjonarny. W węższym znaczeniu PC oznacza komputery standardu IBM-PC, w szerszym do komputerów osobistych zaliczamy także np. komputery produkcji Apple (Macintosh, Mac).
Choć komputery osobiste zwykle występują w roli stacji roboczej dla pojedynczego użytkownika, bywają też używane jako serwery. Współcześnie, ze względu na coraz lepszą wydajność, powszechność, niską cenę oraz dostępność oprogramowania na licencjach FLOSS, coraz częściej stają się elementami klastrów i klastrowych superkomputerów.
Najnowszym zastosowaniem pecetów podłączonych do Internetu stają się rozproszone obliczenia (na przykład w projektach typu distributed.net) oraz siatki komputerowe.
Idea komputerów osobistych zrodziła się pod koniec lat 70. Nie do końca jest jasne, który z komputerów można uznać za pierwszą tego typu maszynę. O palmę pierwszeństwa kłócą się tu Xerox, Hewlett-Packard oraz IBM. Jednakże wydaje się, iż pierwszym komputerem osobistym (PC) była konstrukcja firmy MITS nazwana ALTAIR 8800 – zaprezentowana przez Eda Robertsa i Williama Yatesa w styczniowym wydaniu Popular Electronics Magazine (1975). Sama nazwa Altair może pochodzić z dwóch różnych źródeł – albo odnosi się do gwiazdy o takiej nazwie lub też została zaczerpnięta z wczesnych odcinków serialu "Star Trek".
Niewątpliwym faktem jest natomiast to, że pierwszym masowo produkowanym tego rodzaju komputerem, który faktycznie dotarł "pod strzechy" był Apple I. Intensywny rozwój komputerów osobistych rozpoczął się w 1981 roku, kiedy to Apple II sprzedawany wraz z prostym edytorem tekstów – AppleWrite oraz arkuszem kalkulacyjnym VisiCalc, stał się faktycznie pożytecznym narzędziem przydatnym w prostych pracach biurowych. Rynek ten zauważył wtedy IBM, który dodał do idei prostej i taniej architektury Apple'a ideę otwartej architektury budowy komputera i 12 sierpnia 1981 wypuścił swój pierwszy komputer PC 5150 z 16 kB pamięci operacyjnej, a 8 marca 1983 masowo produkowany komputer osobisty IBM PC/XT, od którego wywodzi się cała rodzina komputerów klasy PC.
Budowa Komputera
1) Monitor
2) płyta główna (EPU)
3) procesor (CPU)
4) pamięć operacyjna (RAM)
5) karta rozszerzenia
6) zasilacz
7) napęd optyczny (CD, DVD itp.)
8) dysk twardy (HDD)
9) mysz
10) klawiatura.
Ad. 1) Monitor to ogólna nazwa jednego z urządzeń wyjścia do bezpośredniej komunikacji operatora z komputerem. Zadaniem monitora jest natychmiastowa wizualizacja wyników pracy komputera.
Pierwszy polski komputer XYZ z 1958 r. używał synchroskopu, wyświetlającego na ekranie oscyloskopu, zawartość 16 słów pamięci w postaci 16 rzędów po 36 jasnych i ciemnych punktów. Następnie używany był dalekopis (np. ZAM 41) lub elektryczna maszyna do pisania (np. Odra 1305). Rolę monitora komputera domowego przeważnie pełnił telewizor.
Obecnie używany jest monitor – ekran komputerowy, obsługiwany przez komputer zwykle za pośrednictwem karty graficznej. Podłączany jest najczęściej do gniazda 15-pinowego D-Sub. Do monitora sygnały przesyłane są w postaci analogowej (sygnały RGB). W monitorach profesjonalnych do zastosowań graficznych stosuje się specjalne karty graficzne i monitory, które podłączane są do karty graficznej za pośrednictwem złącz BNC, a każdy z kolorów jest przesyłany oddzielnie, co zmniejsza liczbę zniekształceń.
Istnieją także monitory podłączane do gniazda cyfrowego, gdzie sygnał do monitora przesyłany jest w postaci cyfrowej przez gniazdo DVI.
Ad. 2) Płyta główna (ang. motherboard, mainboard) – najważniejsza płyta drukowana urządzenia elektronicznego, na której montuje się najważniejsze elementy urządzenia, umożliwiająca komunikację wszystkim pozostałym komponentom i modułom.
W komputerze na płycie głównej znajdują się procesor/y, pamięć operacyjna lub gniazda do zainstalowania tych urządzeń oraz gniazda do zainstalowania dodatkowych płyt zwanych kartami rozszerzającymi (np. PCI), urządzeń składujących (dyski twarde, napędy optyczne itp.) i zasilacza. W niektórych konstrukcjach także innych urządzeń zewnętrznych (port szeregowy, port równoległy, USB, złącze klawiatury, złącze myszy).
Koncepcję zbudowania komputera osobistego wyposażonego tylko w minimum potrzebnych urządzeń zmontowanych na jednej płycie drukowanej oraz gniazd do których podłącza się dodatkowe urządzenia zapoczątkowała firma IBM wprowadzając komputer osobisty, zwany też PC.
Ad. 3) Procesor (ang. processor) nazywany często CPU (ang. Central Processing Unit) - urządzenie cyfrowe sekwencyjne potrafiące pobierać dane z pamięci, interpretować je i wykonywać jako rozkazy. Wykonuje on bardzo szybko ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.
Procesory (zwane mikroprocesorami) wykonywane są zwykle jako układy scalone zamknięte w hermetycznej obudowie, często posiadającej złocone wyprowadzenia (stosowane ze względu na własności stykowe tego metalu). Ich sercem jest monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych, tworzących, w zależności od zastosowania, sieć od kilku tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź). Ważnym parametrem procesora jest rozmiar elementów budujących jego strukturę. Im są one mniejsze tym niższe jest zużycie energii, napięcie pracy oraz wyższa częstotliwość pracy. Współczesne procesory używane w komputerach osobistych wykonywane są w technologii pozwalającej na uzyskanie elementów o rozmiarach mniejszych niż 45 nm, pracujących z częstotliwością kilku GHz. Według planów największych producentów procesorów, pod koniec roku 2010 powinny pojawić się procesory wykonane w technologii 32 nm. Fabryki procesorów muszą posiadać pomieszczenia o niezwykłej czystości, co jest bardzo kosztowne.
W funkcjonalnej strukturze procesora można wyróżnić takie elementy, jak:
-Zespół rejestrów do przechowywania danych i wyników, rejestry mogą być ogólnego przeznaczenia, lub mają specjalne przeznaczenie,
-Jednostkę arytmetyczną (arytmometr) do wykonywania operacji obliczeniowych na danych,
układ sterujący przebiegiem wykonywania programu.
Jedną z podstawowych cech procesora jest długość (liczba bitów) słowa, na którym wykonywane są podstawowe operacje obliczeniowe. Jeśli słowo ma np. 32 bity, mówimy że procesor jest 32-bitowy.
Innym ważnym parametrem określającym procesor jest szybkość z jaką wykonuje on program. Przy danej architekturze procesora, szybkość ta w znacznym stopniu zależy od czasu trwania pojedynczego taktu.
Do typowych rozkazów wykonywanych przez procesor należą:
1.kopiowanie danych
-z pamięci do rejestru
-z rejestru do pamięci
-z pamięci do pamięci (niektóre procesory)
-(podział ze względu na sposób adresowania danych)
2.działania arytmetyczne
-dodawanie
-odejmowanie
-porównywanie dwóch liczb
-dodawanie i odejmowanie jedności
-zmiana znaku liczby
3.działania na bitach
-iloczyn logiczny - AND
-suma logiczna - OR
-suma modulo 2 (różnica symetryczna) XOR
-negacja - NOT
-przesunięcie bitów w lewo lub prawo
4.skoki
-bezwarunkowe
-warunkowe
Współcześnie większość procesorów posiada wielordzeniową budowę. Takie rozwiązanie pozwoliło na wyeliminowanie problemu ze wzrostem poboru energii i ciepła wraz ze zwiększaniem taktowania procesorów. Modelem który zapoczątkował ten trend był Intel Pentium D (niezbyt udana konstrukcja). Prawdziwym przebojem stał się dopiero Intel Core 2 Duo zbudowany na bazie architektury Conroe (65nm). Najszybsze dziś modele posiadają rdzeń taktowany zegarem 3,16 Ghz (C2D E8500). Wymieniony procesor oparto o najnowocześniejszą architekturę Penryn wykonanym w procesie technologicznym 45nm ( tj. odległość między tranzystorami wynosi 45 nanometrów).
Ad. 4) Pamięć operacyjna (en. internal memory, Primary storage). Jest to pamięć adresowana i dostępna bezpośrednio przez procesor, a nie przez urządzenia wejścia-wyjścia procesora. W pamięci tej mogą być umieszczane rozkazy (kody operacji) procesora (program) dostępny bezpośrednio przez procesor i stąd nazwa pamięć operacyjna. W Polsce często pamięć ta jest utożsamiana z pamięcią RAM, choć jest to zawężenie pojęcia, pamięcią operacyjną jest też pamięć nieulotna (ROM, EPROM i inne jej odmiany) dostępna bezpośrednio przez procesor. Obecnie pamięci operacyjne są wyłącznie pamięciami elektronicznymi, dawniej używano pamięci ferrytowych.
Ad. 5) Karta rozszerzenia (karta rozszerzeń, interfejs) - element składowy wewnątrz obudowy komputera
-karta dźwiękowa (karta muzyczna)
-karta graficzna
-karta sieciowa
-karta telewizyjna
-modem
-kontrolery (np. SCSI, SATA, IDE, firewire, USB)
Ad. 6) Zasilacz komputera - zasilacz, który zamienia napięcie przemienne dostępne w sieci elektrycznej na cały zestaw stałych napięć potrzebnych do pracy komputera.
Zasilacz jest jednym z najistotniejszych elementów komputera, ponieważ jego stabilna i niezawodna praca w dużej mierze przekłada się na stabilność działania i na żywotność pozostałych elementów komputera.
Ad. 7) Napęd optyczny jest to urządzenie, które za pomocą wiązki lasera odczytuje dane z następujących nośników: CD (-R, -RW), DVD (-R, -RW, +R, +RW) lub najnowszych Blu-Ray.
Prędkość napędów optycznych podaje się w wielokrotnościach podstawowej prędkości 1x, która odpowiada przepustowości 150 kB/s (napędy CD), 1350 kB/s (napędy DVD) lub 5234 kB/s (napędy Blu-Ray). Np. maksymalny transfer CD-ROM-u o prędkości 8x wynosi 1,2 MB/s.
Ad. 8) Dysk twardy – jeden z typów urządzeń pamięci masowej, wykorzystujących nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" (hard disk drive) powstała w celu odróżnienia tego typu urządzeń od tzw. "dysków miękkich", czyli dyskietek (floppy disk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na elastyczne podłoże, a nie jak w dysku twardym na sztywne.
Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 r. firma Seagate. Dysk przeznaczony do mikrokomputerów miał pojemność 5 MB, 5 razy więcej niż standardowa dyskietka.
Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10MB, 20MB i 40MB - dyski MFM w komputerach klasy XT 808x i 286, współcześnie zaś dyski kilkusetmegabajtowe w komputerach osobistych należą do rzadkości) do 1,5 TB, najczęściej posiadają rozmiar nawet kilkuset (powyżej 400 GB) GB, (w laptopach 20-300 GB). Małe dyski, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB stosuje się współcześnie w kartach dla slotu Compact Flash (Microdrive) do cyfrowych aparatów fotograficznych, a także w innych urządzeniach przenośnych.
Dla dysków twardych najważniejsze są parametry: pojemność, szybkość transmisji danych, czas dostępu, prędkość obrotowa talerzy (obr/min.) oraz MTBF.
Kilka dysków twardych można łączyć w macierz dyskową, dzięki czemu można zwiększyć niezawodność przechowywania danych, dostępną przestrzeń na dane, zmniejszyć czas dostępu.
Ad. 9) Mysz (z ang. mouse) – urządzenie wskazujące używane podczas pracy z interfejsem graficznym systemu komputerowego. Wynaleziona została przez Douglasa Engelbarta w 1963 r. Mysz umożliwia poruszanie kursorem po ekranie monitora poprzez przesuwanie jej po powierzchni płaskiej. Mysz odczytuje zmianę swojego położenia względem podłoża, a po jego zamianie na postać cyfrową komputer dokonuje zmiany położenia kursora myszy na ekranie. Najczęściej wyposażona jest w kółko do przewijania ekranu.
Ad. 10) Klawiatura - uporządkowany zestaw klawiszy służący do ręcznego sterowania urządzeniem lub ręcznego wprowadzania danych. W zależności od spełnianej funkcji klawiatura zawiera różnego rodzaju klawisze – alfabetyczne, cyfrowe, znaków specjalnych, funkcji specjalnych, o znaczeniu definiowanym przez użytkownika.
Klawiatury występują w najróżniejszych urządzeniach – maszynach do pisania, klawiszowych instrumentach muzycznych, kalkulatorach, telefonach, tokenach; w szczególności jest to jeden z podzespołów wejściowych komputera. Aktualnie używane modele klawiatur komputerowych mają około 100 klawiszy. Coraz częściej w klawiatury komputerowe wbudowuje się dodatkowe elementy sterujące (gładzik, dodatkowe przyciski, pokrętła, suwaki i in.), kontrolne (diody świecące) i inne (np. czytnik kart pamięci, porty USB, gniazda do zestawu słuchawkowego) – najczęściej do obsługi multimediów.
Ciekawostki
Firma Intel rozpocznie sprzedaż swoich pierwszych sześciordzeniowców - procesorów Dunnington już 15 września br.
Pierwszym modelem będzie serwerowy Xeon X7460 taktowany zegarem 2,53 GHz. CPU wyposażony będzie w 3 MB pamięci podręcznej drugiego poziomu (na każde dwa rdzenie) i aż 16 MB pamięci podręcznej trzeciego poziomu (L3) oraz korzystał będzie z dotychczasowej podstawki procesorów dla serwerów Intela.
CPU Dunnington są ostatnimi procesorami Intela bazującymi na architekturze Penryn, gdyż wkrótce zostaną wprowadzone do sprzedaży jednostki Nehalem-EP oraz Nehalem-EX.
źródła:idg.pl, PC World Komputer
Nvidia, zajmująca się grafiką w przemyśle komputerowym, zaprezentowała niedawno technologię, która wprowadza graczy komputerowych w świat prawdziwego 3D (tzw. "Mainstream 3D Gaming Technology"). Inżynierowie firmy opowiadali o swoich pomysłach na konferencji NVISION w San Jose.
Podobne rozwiązanie jest obecnie stosowane przez producentów z Hollywood. Ostatnio ukazał się firm "Podróż do wnętrza ziemi". Obecnie trwają prace nad inną wielką produkcją "Avatar". Obydwa te filmy stworzone są w pełnym 3D. Do ich oglądania niezbędne są okulary, które sprawiają że widz czuje się jakby był w samym sercu akcji. Właśnie takie rozwiązanie zastosować chcą specjaliści z Nvidii.
Warto wspomnieć, że nie jest to pierwsza próba wprowadzenia trzeciego wymiaru do gier komputerowych. Już wcześniej stosowano tzw. naprzemienną sekwencję klatek. Inżynierowie firmy Nvidia są jednak przekonani, że ich ulepszone rozwiązanie okaże się przełomem w branży.
Jak się okazuje nowa technologia obecnie jest już w użyciu. Znany wydawca gier, Ubisoft, korzysta z niej w pracach na tytułem tworzonym właśnie na podstawie filmu Avatar. Przedstawiciele spółki zapowiadają, że gracze otrzymają zupełnie nową jakość wirtualnej rozrywki już w przyszłym roku.
Prezes firmy Nvidia, Jen-Hsun Huang, stwierdził że nowa technologia sprawi że gracze znowu powrócą do starszych tytułów tylko po to, by zobaczyć jak wyglądają w prawdziwym 3D. Na pokazie zaprezentowano grę Age of Empires III w takim właśnie wydaniu.
Huang wypowiedział się również na temat przyszłości gier typu MMO.
"Obecnie na świecie żyje około 100 milionów aktywnych graczy MMO. To są takie tytuły jak World of Warcraft, EverQuest II czy Piraci z Karaibów Online. Wierzymy, że z użyciem naszej technologii można stworzyć zupełnie inne wyobrażenie wirtualnego świata."
Znany twórca gier komputerowych, Lorne Lanning, wypowiedział się również na temat tego jak rozwój przemysłu gier komputerowych wpływa na rynek Hollywood.
"Tworzenie gier komputerowych kreuje zupełnie nowy pomysł na produkcję filmów. Niektórzy producenci filmowi dalej nie chcą się do niego przekonać, ale w końcu będą musieli. Użycie silnika gry komputerowej do produkcji filmu po prostu bardziej im się opłaca, bo znacznie obniża koszty."
źródła: idg.pl, PC World Komputer, CyberJoy, GameStar