1-Ma’ruza. Zamonaviy kompyuterlarning arxitekturasining rivojlanish tendentsiyasi

Kompyuterlar arxitekturasining rivojlanishi

EHMlarning xar bir avlodi oldingisiga karaganda juda kup muhim xususyatlarga ega jumladan, EHMning ish samaradoligi va barcha yodda tutivchi moslamalr sigimi odatda ortik buladi.

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

Universal EHMlar turli muxandislik-texnik vazifalar: iqtisodiy, matematik, axboot va boshka, algoritmlar murakkabligi xamda ma’lumotlarni kayta ishlash xajimlarining kattaligi bilan ajralib turuvchi vazifalarni xal etish muljallangan. Ular ommaviy foydalaniladigan hisoblash markazlari va boshka kudratli hisoblash komplekslarida foydalaniladi.

Muammoli-yunaltirilgan EHM odatda tenologik ob’ektlarni boshqarish; nisbatan uncha katta bulmagan ma’lumotlar xajimlarini ruyxatdan utkazish, tuplash kayta ishlashJ nisbatan uncha katta bulmagan algoritmlar  hisob-kitobini bajarish bilan boglik  ancha tor doiradagi vazifalarni bajarish uchun xizmat qiladi; ular universal EHMga nisbatan cheklangan apparat va dasturiy resurslarga ega buladi. Muammoli-yunaltirilgan EHMlar turli-tuman boshkaruv hisoblash komplekslarini misol kilib keltirish mumkin.

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

EHMlarni hajmi va funktsional imkonyatlariga kura uta katta (superEHM), katta, kichik, uta kichik (mikro)- EHMlarga bulinadi. Dastlab katta EHM paydo bo’ldi, uning elementli bazasi elektron lampalardan to uta yuksak integratsiya darajasidagi integral sxemalargacha bo’lgan yulni bosib utdi.

Katta EHMlar  xorijda kupincha meynfermlar( mainframe) deb atashadi kuydagi xususyatga ega bulishi lozim:

ishlab chiqarish samaradorligi 10 MIPS( sekundiga million operatsiya) dan katta bulmagan;

asosiy xotira sigimi 64 dan 10000 Mbaytgacha bo’lgan;

tashqi xotira hajmi 50 Gbaytdan kam bulmagan. Ko’p(kishi) foydalanadigan ish rejimi (bir paytning uzida 16 dan 1000 tagacha foydalanuvchigv xizmat qiladi).

1970-yillarda kichik EHMlarning paydo bulishiga bir tomondan, elektron element bazasi sohasidagi tarakkiyot, boshka tamondan katta EHM reurslarining takchilligi tufayli shart-sharoit yaratildi.1969 yilda kfshf etilgan mikroprotsessor(MP) 70-yillarda EHMning yana bir sinfi mikroEHM paydo bulishiga olib keldi. Hozirda mikroprotsessorlardan EHM barcha sinflarida foydalanilmokda.


Zamonaviy kompyuterlar

 Superkompyuterlar (EHM) sekundiga 100 milliondan 10 millardgacha operatsiyani tezkor bajaruvchi kudratli kup protsessorli hisoblash mashinasidir. Superkompyuterning 2000 yildagi namunaviy modeli, ma’lumotlariga kura, quyidagi xusuyatlarga ega buishi lozim:

Taxminan 100000 MSLOPS (erkin vergul ustida sekundiga million operatsiya) tezlikda ishlovchi yukori paralel kup protsessorli hisoblash tizimi;

Sigimi: 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 kudratli Cray 3,4,5, Fujistsu(yaponiya) firmasining VP- 2000, Simenis(Germaniya) firmasisining VPP-500 va boshka kuplab superEHMlari bor

Shaxsiy kompyuterlar (ShK)- xammaboplik va kullashda universallik talablarini koniktiruvchi bir kishi foydalanadigan mikroEHMlardir. Shaxsiy kompyuterlar xammaboplik va universal kullash talablarini kondirish uchun kuyidagi xususyatlarga ega bulishi lozim:  indivudal xaridor uchun mos keladigan narxlarda;

atrof muxit sharoitlariga maxsus talablarsiz foydalanish avtonomligi;

 tuzilishi boshkarirish,fan, ta’lim, turmush sohalarida kullanishlarga moslashuvchanligi;

 foydalinuvchilarning maxsus, kasbiy tayyorgarliksiz ishlashi imkoniyatini beruvchi operattsion tizmlar va boshka dasturiy ta’minotlar dustligi;

 Ishlashning yukori darajada ishonchligi ( 5000 soatdan ortik buzilmasdan ishlashi);

Shaxsiy kompyuterlarni  bir kator belgilariga karab tavsiflanishi mumkin. Avlodlarga karab ShK kuydagilarga bulinadi:

§  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;

Protativ kompyuterlar.

Protativ kompyuterlar eng kudratli va yirik  kuchma shaxsiy kompyuterlardir. Ular kupincha chemodan shaklida tayyorlanadi va ogzaki tilda kuchmanchi deb ataladi. Ularning xusuyatlari kuchmas ShK lar ishchi stantsiyalar xususiyatiga uxshashdir: kuchli mikroprotsessorli, kupincha RISC turidagi, 300 MGts.gacha bo’lgan taktli chastotali, 64 Mbaytgacha sigimdagi operativ xotirali, gigabaytli diskli jamgaruvchilarga ega, 4 Mbayt kadar videoxotirali tez xarakatlanuvchi interfeys va kudratli videoadapterlari bo’lgan kompyuterlardir. Mohiyatiga kura ular tarmoqdan ta’minlovchi oddiy ishchi stantsiyalar, birok tashqi kobigi(korpusi) kutarib yurish uchun kulay kilib tayyorlangan va boshka kuchma ShK lar kabi VGA sinflaridan yukori bulmagan yassi suyuk kristalli videomonitoriga ega. Ular odatada modemlarga ega va hisoblash tarmogida ishlash uchun aloka kanallarga tezkor ulanishi mumkin. Bir xil kuchma kompyuterlar ayniksa multemidia vositalari mavjud bo’lganda joylarda borib foydalanish samarali, birok kuchmas variantini ish stolini tejab, muvaffaqiyatli kullash mumkin.

"Lap Top"tipidagi protativ(tizmaband) kompyuterlar "diplomat" hajmdagi kichik chemodonlar kurinishida tayyorlanadi, ularning ogirligi odatda 5-10 kg atrofida buladi. Zamonviy "Lap Top" larda kupincha katta taktli chastotali( 200 MGts,gacha) Pentium, Pentium Pro mikroprotsessorlardan foydalaniladi; operativ xotirasi 64 Mbaytgacha buladi; sigimi 1200 Mbaytgacha bo’lgan sigimli kattik diskda jamlovchisi mavjud; CD-ROM va boshka multemidia ta’inotidan foydalanish mumkin.

SERVERLAR. 

EHMlarnig aloxida jadal rivojlanayotgan guruhini hisoblash tarmoklarida kup foydalanuvchi tomonidan foydalanadigan kompyuterlar serverlar xosil qiladi. Server (Server) - Bu tarmokning barcha ishchi stantsiyalar surovlarini kayta ishlash uchun ajratilgan surovlarini kayta ishlash uchun ajratilgan ko’p foydalanuvchili kompyuter bo’lib , u Bu stantsiyalarga umumiy tizm  resurslariga (Hisoblash kuvvatlariga, ma’lumotlar bazasiga, dasturlar kutubxonalariga, printerlarga,  fakslarga va boshkalarga) murojat etish imkonini beradi va Bu resurslarni taksimlaydi. Server uziningtarmokli operatsion tizimiga ega bulib,  tarmok barcha buginlarining ishi uning boshkaruvi ostida utadi.Serverga kuyiladigan  eng muhim talablar ichida yukori ish unumdorligini va ishonchligini ajratib utish lozim.

    Ishchi stantsiyalarga tarmok resurslarini takdim etishdan  tashkari, serverning uzi xam mijozlarning surovlari buyicha  ma’lumotlarni mazmunli kayta ishlashni bajarish mumkin-bunday serverni kupincha kushimcha(ilovali) server deb atashadi. Server tarmokda kupincha ixtisosslashtiriladi. Ixtisoslashgan serverlar ma’lumotlar bazasini va ma’lumotlar arxivini yaratish va boshqarish, kup adresli faksimal aloka va elektron pochtani kullash,kup foydalanuvchili terminlarni (printerlar, plotterlarni va boshkalar) boshqarish buyicha tarmok ishidagi eng zaif joylarni bartaraf etish uchun ishlatiladi.

KOMPYUТERDA MA’LUMOТLARNI ТASHKIL EТISH VA SAQLASH.

Kompyuter ishlov beradigan barcha ma’lumotlar elementlari «Kishtchalar», ya’ni 0 va 1 raqamlardan (bitlar) dan tuziladi. Shundan so‘ng quyidagi zanjir hosil bo‘ladi: bit-bayt-fayl-katalog- mantiqiy disk.Bit — axborotning eng kichik birligi bo‘lib, 0 yoki 1 raqami beradigan axborotni bildiradi. Bitning qiymatini o‘chirilgan-yoqilgan, yo‘q-ha, yolg‘on-rost alternativalari kabi talqin etish mumkin.Kompyuter konkret bitlar bilan alohida juda kam hollarda ish ko‘radi. Odatda kompyuter sakkiz bitdan iborat 0 va 1 raqamlari kombinatsiyasi bilan ishlaydi. Bu kombinatsiyalar bayt deb ataladi.

Kompyuterning barcha ishlari — bu, baytlar to‘plamini boshqarishdir
Kompyuterning barcha ishlari — bu, baytlar to‘plamini boshqarishdir. Baytlar kompyuterga klaviatura yoki disklardan (yoki alohida liniyalar orqali) kelib tushadi. Shundan so‘ng dasturning buyrug‘i (operatorlari) bo‘yicha baytlarga ishlov beriladi. Ular vaqtincha saqlab turiladi yoki doimiy saqlash uchun yozib qo‘yiladi. Zarur bo‘lsa displey ekraniga yoki chop etish qurilmasidagi qog‘ozga chiqariladi.Baytlarning katta to‘plamlari uchun kattaroq o‘lchov birliklari ishlatiladi.

1 Kbayt (kilobayt) = 1024 bayt

1 Mbayt (megabayt) = 1024 Kbayt

1 Gbayt (gigabayt) = 1024 Mbayt

Mavzu yuzasidan savollar

1.Kompyuterning arxitekturasi deganda nimani tushunasiz?

2. EHMlarning avlodlari haqida gapirib bering.

3. Kompyuterning asosiy qurilmalari va ularning vazifalarini aytib bering.

4. Markaziy protsessorning vazifasi nimalardan iborat?

5. Operativ xotira qanday vazifani bajaradi?

Foydalanilgan adabiyotlar

1.  S.I. Raxmankulova ."IBM PC shaxsiy kompyuterida ishlash".

     "Sharq"-Toshkent -1998 yil.

2. A.Axmedov, N.Toylokov. «Informatika». Toshkent-2001 yil.

3. Nurmuxammedov N. Kompyuter savodxonligi tuplami. «IBM PC  kompyuterlaridan foydalanuvchilar uchun». Toshkent –1992 yil.

4. V.L. Broydo. " Ofis texniksi". Toshkent-"Mehnat"-2001 yil.

5. S.S.Gulomov, A.T. Shermuxammedov, B.A. Begalov.

  "Iktisodiy informatika". Toshknen-"Uzbekiston"-1999 yil.