Dastlabki ehmlarning yaratilishi davrida, mashhur matematik Jon fon Neyman 1945-yildayoq kompyuter qurilmalari ma’lumotlarni qayta ishlash uchun qanday tarzda universal va maqbul bo’lishi kerakligini aytib o’tgan edi

Zamonaviy kompyuterlarning sinflari, tarkibi va imkonyatlari

1.1.1-rasm. AVR mikrokontrollerining arxitekturasini namoyish etuvchi jadval.
1.1.2-rasm. Eng ko'p ishlatiladigan uchta mikrokontrolerlar oilalari taqqoslash jadvali.
Katta kompyuterlar sinfi

Elektron hisoblash mashinalarning rivojlanish tarixiga nazar soladigan bo’lsak biz bilamizki EHMlarni yaratilishi va elementli asoslariga ko’ra quydagi avlodlarga bo’linadi:

1-avlod:1950-yil: Elektron vakum lampalarda ishlovchi EHM;

2-avlod:1960-yil:Yarim o’tkazgachli asboblarda(tranzistorlarda) ishlovchi EHM;

3-avlod: 1970 -yil: Kichik va o‘ta yuqori darajali integratsiyasi bo’lgan yarim o‘tkazgichli integral sxemalarda ishlovchi EHM;

4-avlod:1980-yil: Katta va o‘ta katta integral sxemalarda ishlovchi EHM;

5-avlod:1990-yil: Bilimlarni kayta ishlaning samarali tizimlarini ko‘rishga imkon beruvchi, bir qancha o‘nlab parallel ishlovchi mikroprotsessorlari bo’lgan EHM; bir paytda o‘nlab izchil buyruqlarni bajaruvchi, paralel-vektorli tuzilmasi bo’lgan o‘ta murakkab mikroprotsessorlarda ishlovchi EHM;

6- va undan keyingi avlodlar: ommaviy parallelizm va neytron tuzilmali- neytron biologik tizmlar tuzilishini modellashtiruvchi, uncha murakkab bulmagan mikroprotsessorlar ko‘p-ko‘p sonli taksimlash tarmogi bo’lgan optoelektronli EHMlardir.

EHMlarning xar bir avlodi oldingisiga karaganda juda kup muhim xususyatlarga ega jumladan, EHMning ish samaradoligi va barcha yodda tutuvchi moslamalar sig‘imi odatda ortiq bo‘ladi.

Vazifasiga ko‘ra EHMlar uch guruhga bulinadi: universal, muammoli-yunaltirilgan va ixtisoslashgan EHM.

Universal EHMlar turli muxandislik-texnik vazifalar: iqtisodiy, matematik, axborot va boshqa, algoritmlar murakkabligi hamda ma’lumotlarni qayta ishlash hajimlarining kattaligi bilan ajralib turuvchi vazifalarni xal etish mo‘ljallangan. Ular ommaviy foydalaniladigan hisoblash markazlari va boshka qudratli hisoblash komplekslarida foydalaniladi.

AT Atmel ishlab chiqaruvchisini anglatadi, Mega mikrokontroller MegaAVR toifasiga tegishli degan ma'noni anglatadi, 16 16KB bo'lgan boshqaruvchi xotirasini anglatadi. Atmega16 arxitekturasining qurilish bloklarini quyidagi fikrlar tushuntiradi:

Muammoli-yunaltirilgan EHM odatda tenologik ob’ektlarni boshqarish; nisbatan uncha katta bo‘lmagan ma’lumotlar hajimlarini ro’yxatdan o‘tkazish, to‘plash qayta ishlashga nisbatan uncha katta bo‘lmagan algoritmlar hisob-kitobini bajarish bilan bog‘lik ancha tor doiradagi vazifalarni bajarish uchun xizmat qiladi; ular universal EHMga nisbatan cheklangan apparat va dasturiy resurslarga ega buladi. Muammoli-yunaltirilgan EHMlar turli-tuman boshqaruv hisoblash komplekslarini misol qilib keltirish mumkin.

Ixtisoslashgan EHM tor doiradagi vazifalarni xal etish yoki qatt’iy belgilangan guruhdagi vazifalarni amalga oshirishda foydalaniladi. EHMning bunday tor doirada yunaltirilishi ular tuzilmasini aniq ixtisoslashtirish, ish faoliyatining yuqori samadorligi va ishonchliligini saqlagan holda ularning murakkabligi va tan narxini ancha kamaytirishga imkon beradi. Ixtisoslashgan EHMlarga, masalan, maxsus vazifali mikroprotsessorlar; ayrim nomurakkab texnik qurilmalari, agregatlar va jarayonlarni boshqarish sohasida mantiqiy vazifalarni bajaruvchi adapter va kontrollerlarni misol qilib keltirish mumkin.

EHMlarni hajmi va funktsional imkonyatlariga ko‘ra o‘ta katta (superEHM), katta, kichik, o‘ta kichik (mikro)- EHMlarga bo‘linadi. Dastlab katta EHM paydo bo’ldi, uning elementli bazasi elektron lampalardan to o‘ta yuksak integratsiya darajasidagi integral sxemalargacha bo’lgan yo‘lni bosib o‘tdi.

Katta EHMlar xorijda ko‘pincha meynfermlar( mainframe) deb atashadi quydagi xususyatga ega bo‘lishi lozim:

§ ishlab chiqarish samaradorligi 10 MIPS( sekundiga million operatsiya) dan katta bo’lmagan;

§ asosiy xotira sig’imi 64 dan 10000 Mbaytgacha bo’lgan;

§ tashqi xotira hajmi 50 Gbaytdan kam bo‘lmagan;

§ ko’p(kishi) foydalanadigan ish rejimi (bir paytning uzida 16 dan 1000 tagacha foydalanuvchiga xizmat qiladi).

1970-yillarda kichik EHMlarning paydo bo‘lishiga bir tomondan, elektron element bazasi sohasidagi tarakkiyot, boshqa tamondan katta EHM reurslarining taqchilligi tufayli shart-sharoit yaratildi.1969-yilda kashf etilgan mikroprotsessor(MP) 70-yillarda EHMning yana bir sinfi mikroEHM paydo bo‘lishiga olib keldi. Hozirda mikroprotsessorlardan EHM barcha sinflarida foydalanilmoqda.

- SERVERLAR. EHMlarnig alohida jadal rivojlanayotgan guruhini hisoblash tarmoklarida ko‘p foydalanuvchi tomonidan foydalanadigan kompyuterlar serverlar hosil qiladi. Server (Server) - Bu tarmoqning barcha ishchi stantsiyalar surovlarini qayta ishlash uchun ajratilgan surovlarini qayta ishlash uchun ajratilgan ko’p foydalanuvchili kompyuter bo’lib, u Bu stantsiyalarga umumiy tizim resurslariga (Hisoblash quvvatlariga, ma’lumotlar bazasiga, dasturlar kutubxonalariga, printerlarga, fakslarga va boshqalarga) murojaat etish imkonini beradi va Bu resurslarni taqsimlaydi. Server uzining tarmoqli operatsion tizimiga ega bo‘lib, tarmoq barcha bo’g‘inlarining ishi uning boshqaruvi ostida o‘tadi. Serverga qo‘yiladigan eng muhim talablar ichida yuqori ish unumdorligini va ishonchligini ajratib o‘tish lozim.

Ishchi stantsiyalarga tarmoq resurslarini taqdim etishdan tashqari, serverning o‘zi ham mijozlarning so‘rovlari bo‘yicha ma’lumotlarni mazmunli kayta ishlashni bajarish mumkin-bunday serverni kupincha qo’shimcha (ilovali) server deb atashadi. Server tarmoqda ko‘pincha ixtisoslashtiriladi.Ixtisoslashgan serverlar ma’lumotlar bazasini va ma’lumotlar arxivini yaratish va boshqarish, ko‘p adressli faksimal aloqa va elektron pochtani qo‘llash, ko‘p foydalanuvchili terminlarni (printerlar, plotterlarni va boshqalar) boshqarish bo‘yicha tarmoq ishidagi eng zaif joylarni bartaraf etish uchun ishlatiladi.

Superkompyuterlar . Superkompyuterlar(EHM) sekundiga 100 milliondan 10 millardgacha operatsiyani tezkor bajaruvchi qudratli ko‘p protsessorli hisoblash mashinasidir.Superkompyuterning 2000-yildagi namunaviy modeli, ma’lumotlariga ko‘ra, quyidagi xusuyatlarga ega bo‘lishi lozim:

§ Taxminan 100000 MSLOPS (erkin vergul ustida sekundiga million operatsiya) tezlikda ishlovchi yuqori paralell ko’p protsessorli hisoblash tizimi;

§ Sig’imi: operativ xotira 10 Gbayt, diskli xotira 1-10 Tbayt (1Tbayt-1000 Gbayt);

§ Razryadlik 64; 128 bit.

Hozir dunyoda bir necha ming superEHM mavjud. Ular orasida oddiy ofisli Cray EL dan to qudratli Cray 3,4,5, Fujistsu(yaponiya) firmasining VP- 2000, Simenis(Germaniya) firmasisining VPP-500 va boshqa ko’plab superEHMlari bor

Kichik kompyuterlar sinfi
Shaxsiy kompyuterlar (ShK)- hammaboplik va qo’llashda universallik talablarini qoniqtiruvchi bir kishi foydalanadigan mikroEHMlardir.

Shaxsiy kompyuterlar hammaboplik va universal qo’llash talablarini qondirish uchun quyidagi xususyatlarga ega bo’lishi lozim:

¨ indivudal xaridor uchun mos keladigan narxlarda;

¨ atrof muxit sharoitlariga maxsus talablarsiz foydalanish avtonomligi;

¨ tuzilishi boshqarish,fan, ta’lim, turmush sohalarida qo’llanishlarga moslashuvchanligi;

¨ foydalinuvchilarning maxsus, kasbiy tayyorgarliksiz ishlashi imkoniyatini beruvchi operatsion tizmlar va boshqa dasturiy ta’minotlar do’stligi;

¨ Ishlashning yuqori darajada ishonchligi ( 5000 soatdan ortiq buzilmasdan ishlashi);

Shaxsiy kompyuterlarni bir qator belgilariga qarab tavsiflanishi mumkin. Avlodlarga qarab ShK quydagilarga bo’linadi:

§ 1-avlod ShK-8 bitli mikroprotsessorlardan foydalaniladi;

§ 2-avlod ShK-16 bitli mikroprotsessorlardan foydalaniladi;

§ 3-avlod ShK-32 bitli mikroprotsessorlardan foydalaniladi;

§ 4-avlod ShK-86 bitli mikroprotsessorlardan foydalaniladi;

Xotira kartalari - ma’lumotlarni elektrona ko‘rinishida saqlashda kompakt elektron qurilma hisoblanadi va bugungi kunda juda ko‘p qo‘llaniladigan qurilma

Protativ kompyuterlar

Protativ kompyuterlar eng qudratli va yirik ko’chma shaxsiy kompyuterlardir. Ular ko’pincha chemodan shaklida tayyorlanadi va og’zaki tilda ko’chmanchi deb ataladi. Ularning xusuyatlari ko’chmas ShK lar ishchi stantsiyalar xususiyatiga o’xshashdir: kuchli mikroprotsessorli, ko’pincha RISC turidagi, 300 MGts.gacha bo’lgan taktli chastotali, 64 Mbaytgacha sigimdagi operativ xotirali, gigabaytli diskli jamgaruvchilarga ega, 4 Mbayt qadar videoxotirali tez xarakatlanuvchi interfeys va qudratli videoadapterlari bo’lgan kompyuterlardir.

Mohiyatiga ko’ra ular tarmoqdan ta’minlovchi oddiy ishchi stantsiyalar, biroq tashqi qobig’i(korpusi) ko’tarib yurish uchun qulay qilib tayyorlangan va boshqa ko’chma ShK lar kabi VGA sinflaridan yuqori bo’lmagan yassi suyuq kristalli videomonitoriga ega. Ular odatda modemlarga ega va hisoblash tarmog’ida ishlash uchun aloqa kanallarga tezkor ulanishi mumkin.

Bir xil ko’chma kompyuterlar ayniqsa multemidia vositalari mavjud bo’lganda joylarda borib foydalanish samarali, biroq ko’chmas variantini ish stolini tejab, muvaffaqiyatli qo’llash mumkin.

"Lap Top"tipidagi protativ(tizmaband) kompyuterlar "diplomat" hajmdagi kichik chemodonlar ko’rinishida tayyorlanadi, ularning og’irligi odatda 5-10 kg atrofida bo’ladi. Zamonviy "Lap Top" larda ko’pincha katta taktlichastotali(200MGts,gacha) Pentium, Pentium Pro mikroprotsessorlardan foydalaniladi; operativ xotirasi 64 Mbaytgacha bo’ladi; sig’imi 1200 Mbaytgacha bo’lgan sig’imli qattiq diskda jamlovchisi mavjud; CD ROM va boshqa multemidia ta’minotidan foydalanish mumkin.

Shaxsiy kompyuterlarning tarkibi va qo`shimcha qurilmalari

IBM PC tipidagi shaxsiy kompyuterlar quydagi asosiy qurilmalardan tashkil topgan.

Sistem blok (tizimli kism) - kompyuter ishini boshqarishni ta’minlaydigan asosiy qism hisoblanadi;
Tizmli qism tarkibiga quydagilar kiradi:

Mikroprotsessor- kompyuterning arifmetik logik amallarni va boshqarish amallarini bajaradi. Mikropotsessor turli amallarni tez bajarish qobiliyatiga ega . Uning tezligi sekundiga 100 million amalgacha va undan ortiq bo‘lishi mumkin.

Joriy xotira (operativ xotira) –kiritiluvchi ma’lumot va dasturlarni xotirada saqlaydi. Kompyuter o‘chirilishi bilan joriy xotiradagi ma’lumotlar o‘chiriladi.

Qattiq magnitli disk (vinchester) yoki yupqa disk jamlovchilari ma’lumotlarni o‘qish va yozishni ta’minlaydi.

Qattiq disk kompyuterda ishlanadigan dasturlar va ma’lumotlarni doimiy saqlash uchun qo‘llaniladi. Ular Operatsion sistema dasturlari, tahrirlagichlar, dasturlash tizmlari, amaliy dasturlar, ma’lumotlar va hokazolar saqlanadi

Qattiq disklarning hajmi turlicha bo‘ladi:

IBM PC XT da - 20 Mbayt, IBM PC AT da - 40 Mbayt, 80386SX, 80386DX, 80486SX mikroprotsessorlari kompyuterlarida- 110-120 Mbaytgacha, 80486DX da 120-540,640,850, Mbaytgacha. Murakkab ishlar uchun 1-2 Gbaytli va undan ortiq hajmdagi qattiq disklar mavjud. Zarur xolatda qattiq diskni kattaroq hajmdagisiga almashtirish yoki bir necha diskdan foydalanish mumkin. Disketlar ma’lumotlarni bir kompyuterdan ikkinchisiga o‘tkazish va ma’lumotlarni saqlash uchun xizmat qiladi. Asosan 5,25 va 3,5 dyumli isketlardan foydalaniladi.

3,5 dyumli (89 mm) disketlar hajmi 0.72, 1.44, va 2.88 Mbayt. Ular ishonchli, chunki qattiq plastmas qobiq ichida joylashgan. Hozirgi kunda 3.5 dyumli disketlar ko‘proq tarqalgan.
5,25 dyumli disketlarni maxsus ximoya tirqishi bor, agar u bekitilsa , disketga ma’lumot yozish mumkin bo‘lmaydi. 3,5 dyumli disketlarda bu vazifani disket pastki chap qismida joylashgan maxsus tugmacha bajaradi.

360 Kbaytli disketa 2 intervalda bosilgan 200 betli ma’lumotni saqlash mumkin.

5,25 dyumli disketlarni ehtiyotlik bilan ishlatish lozim , ochik qismlariga qo‘l tekkizmaslik , maxsus konvertlarda saqlash zarur.Programmalar kundan-kunga murakkablashishi va hajmi oshishi bilan ularni saqlash uchun maxsus disklar yaratilishi zarurati tug‘ildi. Shuning uchun lazerli CD-ROM disklari yaratildi. Bu qurilma haqida yana to’xtalamiz.

Elektron sxemalar(yoki kontrollerlar) kompyuterga kiruvchi (monitor,klaviatura va xokozolar) turli qurilmalar ishini boshqarish. Kiritish-chiqarish porti orqali protsessor(tizimli qism) tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashinadi.

Ichki qurilmalar bilan muloqot almashivu uchun maxsus portlar, hamda umumiy portlar mavjud.

Umumiy portlarga printer, sichqoncha ulanish mumkin. Umumiy portlar ikki xil bo‘ladi: paralell - LTP1-LTP4 bilan belgilanadi va ketma-ket -COM1- COM3 bilan belgilanadi. Parallel portlar kirish-chiqishni ketma-ket portga nisbatan tezroq bajaradi.

Monitor (displey) – matn yoki grafikli ma’lumotlarni tasvirlash uchun xizmat qiladi. U ikki xil rejimda ishlashi mumkin: matnli va grafikli.

Matn rejimida displey ekrani shartli ravishda 80 ta ustun 25 satrga bo’linadi. Shu maydonning ixtiyoriy joyida belgilar tasvirlanadi. Bu belgilar katta va kichik lotin xarflari, sonlar va yordamchi belgilar

- ~ ! @ # $ % ^ & * ( ) _ Q | { } ? G’ ; : , < . > bo’lishi mumkin.
Grafik rejimda ekranga matnli ma’luotlardan tashqari rasm va grafik tasvirlar xam chiqariladi. Bunda belgi ixtiyoriy shrift va o’lchamga ega bo’ladi. Bu rejimda ekran nuqtalar to’plamidan iborat. Masalan, 640x200 imkonyatli monitor ekranda gorizontaliga 640 va vertikaliga 200 nuqtani tasvirlaydi.Nuqtalar soni oshishi bilan tasvir sifati oshadi.