5. Особенности архитектуры пк различных типов и их сравнительные характеристики (классификация шин и интерфейсов)

Архитектура ПК определятся системой шин, с помощью которых ЦП связан с ОП и периферийными устройствами.

ПК изначально также строились на основе одной системной шины ISA (Industry Standard Architecture), EISA (Extended ISA) или MCA (Micro Channel Architecture). Необходимость сохранения баланса производительности по мере роста быстродействия микропроцессоров привело к двухуровневой организации шин ПК, а затем и к трехуровневой.

ISA — промышленный стандарт, для архитектуры первых моделей ПК (PC, PC/XT, PC/AT 286,386) характеризуется относительно невысокими скоростями обмена информации по шине и невысокой стоимостью, совместима с фирменными шинами IBM — XT-bus и AT-bus.

EISA — расширенный промышленный стандарт, предложенный для реализации большого объема адресуемой ОП и ускорения вычислительных и обменных операций ПК с микропроцессорами 80386, 80486, является значительно более дорогостоящим расширением шины ISA, поэтому при многошинной организации, как правило, не применяется.

MCA — стандарт фирмы IBM, разработанный для моделей семейства PS/2. Характери­зуется значительным ускорением обмена данными между отдельными устройствами ПК (особенно с ОП), однако совершенно не совместима с ISA и EISA.

VL-bus — локальная шина, предложенная ассоциацией VESA (Video Electronics Standard Association). Предназначена для увеличения быстродействия видеоадаптеров и контроллеров дисковых накопителей (локальной шиной называется шина, электрически выходящая непосредственно на контакты микропроцессора). Шина ориентирована на процессор 80486.

Шина  PCI  (Peripheral  Component  Interconnect)  так  же,  как  и  VL-bus поддерживает канал передачи между ЦП и периферийными устройствами. В отличие от последней шина не зависима от процессора, подключается к нему через специальный адаптер. Эта шина получила очень широкое распространение и применяется не только в ПК, но и в рабочих станциях и серверах.

Шина SCSI (Small Computer System Interface — интерфейс малых вычислительных систем), которая располагается между системной шиной компьютера и периферийными устройствами. Эта шина обеспечивает подключение нескольких внешних устройств (дисковых накопителей), обеспечивая высокую скорость передачи. Для малых систем применяются диски со встроенными интерфейсами IDE (Integrated Drive Electronics) и пришедшие им на смену SATA (Serial ATA).

USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.

На базе шины PCI разработан новый стандарт подключения графических адаптеров — AGP (Accelerated Graphic Port), представляющий собой 32-разрядную шину с тактовой частотой 66 МГц. Она значительно ускоряет обмен с видеоадаптером, не перегружая системную шину PCI.

5. Современное состояние технических средств ibm подобных пк, тенденции развития, технические характеристики, номенклатура

В развитии персональных компьютеров можно выделить 3 этапа: 1. Этап «самодеятельности» - середина 70-х. 2. Apple-этап. 1977 год. Основание целой отрасли производства ПК. Начинается выпуск систем блочно-модульной конструкции. 3. IBM-этап. Основа удачной конструкции IBM ПК – концепция открытой архитектуры и использование микропроцессоров Intel.

Именно третий этап положил начало массовому производству ПК, совместимых с оригинальными моделями IBM, и. комплексным разработкам в сфере аппаратного обеспечения, периферийных устройств, а также с повышением их быстродействия. Результат этой деятельности мы можем наблюдать в наши дни.

Архитектура ПК в общем определяется системой шин, с помощью которых ЦП связан с ОП и периферийными устройствами. Изначально ПК строились на одной системной шине, но необходимость сохранения баланса производимости по мере роста микропроцессоров привела к двухуровневой организации шин ПК, а затем и к трёхуровневой. На данный момент широкое распространение среди ПК и серверов получила шина PCI, поддерживающая канал передачи данных между ЦП и периферийными устройствами. В отличие от своей предшественницы, шины VL-bus, она не зависима от процессора, подключается к нему через специальный адаптер. А в связи с широким распространением мультимедийных приложений и значительным увеличением потоков данных разработан новый стандарт подключения графических адаптеров – AGP, получивший широкое распространение, т.к. он значительно ускоряет обмен с видеоадаптером, не перегружая системную шину PCI. Сейчас шину PCI вытесняет новая разработка Intel – шина PCI-express, имеющая более высокую пропускную способность.

Значительное развитие получили интерфейсы периферийного оборудования. В рабочих станциях и серверах большую популярность приобрёл интерфейс ввода-вывода (SCSI), который располагается между системной шиной компьютера и периферийным устройством. Он обеспечивает подключение нескольких внешних устройств, обеспечивая высокую скорость передачи. Для малый систем применяется встроенный интерфейс IDE. Стоит отметить, что значительное развитие в последнее время получил последовательный интерфейс USB, а использование параллельных интерфейсов значительно сократилось.

Нельзя не отметить значительную долю самих периферийных устройств. К примеру, временные запоминающие устройства, основу которых составляют жёсткие диски. К началу 2010 года их ёмкость увеличилась до тысячи гигабайт (с нескольких десятков гигабайт в недавнем прошлом), и продолжает неуклонно расти. Вместе с ними эволюционируют компактные оптические ВЗУ, известные нам как CD и DVD форматы. В новом десятилетии постепенно входит в обиход Blu-ray формат, имеющий на своём носителе ёмкость от 30 гигабайт и более.