1 Zamonaviy kompyurerlarning turlari. Kompyuter arxitekturasi va tashkil etilish tamoillari. Kompyuterning asosiy ko‘rsatgichlari

Mikrokompyuterlar. Mikrokompyuterlar juda xam ko‘p va ko‘p turlidir. Ular o‘rtasidagi bir necha guruxostilarini ajratib ko‘rsatishimiz mumkun (1.6-chizma).

1.6-chizma.Mikrokompyuterlarning turlari.

Ko‘p foydalanuvchili mikrokompyuterlar – bular quvvatli mikrokompyuterlar, bir necha vidioterminallar bilan jixozlangan va vaqtni taqsimlash ish tartibida faoliyat ko‘rsatadi, bu unda bir necha foydalanuvchi samarali ishlashiga imkon beradi.

Shaxsiy kompyuterlar – bitta foydalanuvchi ishlatadigan mikrokompyuter, ommaboplik va unversallik ta’lablariga javob beradi.

Ish stansiyalari (workstation) - xisoblash tarmoqlarida bitta foydalanuvchi tomonidan ishlatishga mo‘ljallangan, ko‘pincha ma’lum ko‘rinishdagi ishlarni bajarishga maxsuslashtirilgan (grafik, muxandislik, matbaa va xokazo).

Serverlar (server) – xisoblash tarmoqlaridagi ko‘p foydalanuvchi uchun quvvatli mikrokompyuterlar, tarmoqning barcha ish stansiyalaridan keluvi so‘rovlarga ishlov berish uchun ajratilgan.

Tarmoq kompyuterlari (network computer) – soddalashtirilgan mikrokompyuterlar, tarmoqda ishlashni va tarmoq resurslariga ega bo‘lishni taminlovchi, ko‘pincha ma’lum turdagi ishlarni bajarishga maxsuslashtirilgan (tarmoqqa ruxsat etilmagan ega bo‘lishni ximoyalash, tarmoq resurslarini ko‘rishni tashkillashtirish, elektron pochta va xokazo).

Shaxsiy kompyuterlar. Shaxsiy kompyuterlar (ShK) mikrokompyuterlar guruxiga ta’luqli bo‘lib, lekin ular ommaviy tarqalganligi uchun aloxida diqqatga sazovordir. ShK tadbiq etilishdagi ommaboplik va universallik ta’lablarini bajarish uchun quyidagi sifatlarga ega bo‘lishlari kerak:

• 
  narxining arzon bo‘lishi;
  
• 
  atrof muxitga maxsus ta’labsiz aloxida ishlata olishlik;
  
• 
  arxitekturasining moslashuvchanligi, boshqarishda, ilim-fanda, ta’limda, ro‘zg‘orda va boshqa turli soxalarda tadbiq etilishiga uni moslashtirib beradi;
  
• 
  xech qanday maxsus tayyorgarchiliksiz foydalanuvchining operatsion tizimining va boshqa dasturiy ta’minotlarining do‘stonaligi (ishlata olishligi);
  
• 
  ishlashining yuuqori ishonchliligi (birinchi buzulishgachan ishlash vaqti 5000 soatdan ko‘p).
  

Shaxsiy kompyuterlar orasida birinchi navbatta IBM (International Business Machine Corporation) firmasining kompyuterlarini qayd qilib o‘tish kerak:

• 
  IBM PC XT (Personal Computer eXtended Technology);
  
• 
  IBM PC XT (Personal Computer Advanced Technology) 80286 (16-razryadli) mikroprotsessorlarida;
  
• 
  IBM PS/2 8030 – PS/2 8080 (PS Personal System, quyidagilardan tashqaribarchasi PS/2 8080, - 16- razryadli, PS/2 8080 – 32- razryadli);
  
• 
  IBMPCAT80386 va 80486 mikroprotsessorlarida (32 - razryadli);
  
• 
  IBMPCATPentiummikroprotsessorda – Pentium 4 (64- razryadli);
  
• 
  IBMPCATVLIW turidagi mikroprotsessorda: Itanium, Crusoe (64- razryadli);
  
• 
  IBMPCATCore (64-razryadli) mikroprotsessor oilasida;
  

Amerikada quyidagi firmalar tomonidan ishlab chiqariladigan kompyuterlar xam keng tarqalgan va taniqli: Apple (Macintosh), Compaq Computer, Hewlett-Packard, Dell, DEC (Digital Equipment Corporation), shuningdek Angliya firmalari: Spectrum, Amstrad; Fratsiya: Micral; Italiya: Olivetti; Yaponiya: Toshiba, Matsushita (Panasonic) va Partner.

Xozirgi vaqtda eng ko‘p tarqalgan shaxsiy kompyuterlar IBM firmasining kompyuterlaridir, ularning birinchi modellari 1981 yili ishlab chiqarilgan va ularga o‘xshashini boshqa firmalar xam ishlab chiqargan. Lekin ular unchalik ko‘p tarqalmagan Apple (Macintosh) firmasi ishlab chiqargan kompyuterlar dunyoda tarqalganligi bo‘yicha 2-o‘rinni egallaydi.

Xozirgi vaqtda kompyuterlarning eng ko‘p tarqalgan modeliga Pentium 4 va Core 2 mikroprotsessorli IBM PC kompyuterlari kiradi.

Xozirgi zamon kompyuter modellarning umumlashtirilgan ko‘rsatgichlari 1.2 jadvalda keltirilgan.

Rossiya sanoati (MDX davlatlari) quyidagi mikrokompyuterlarni ishlab chiqarmoqda:

• 
  Apple-mos – “ Elektronika MS-1201”; “Elektronika 85”, “Elektronika 32” asosidagi muloqat xisoblash mashinasi DVK-1 - DVK-4 va boshqalar;
  
• 
  IBMPC-mos – YeS 1840 –YeS 1842, YeS 1845, YeS 1849, YeS 1861, “Iskra 1030”, “Iskra 4816”, “Neyron I9.66” va xokazo.
  

Shaxsiy kompyuterlarni qator ko‘rsatgichlari bo‘yicha turlarga ajratish mumkun. Avlodlar bo‘yicha shaxsiy kompyuterlar quyidagi tartibda guruxlarga bo‘linadi:

• 
  1-avlod – 8-bitli protsessorlar ishlatilgan;
  
• 
  2-avlod – 16-bitli protsessorlar ishlatilgan;
  
• 
  3-avlod – 32-bitli protsessorlar ishlatilgan;
  
• 
  4-avlod – 64-bitli protsessorlar ishlatilgan.
  

Ko‘rsatgichlar	Mikroprotsessor turi
	80486 DX	Pentium	Pentium Celeron	Pentium II	Pentium III	Pentium 4	Core 2 Duo
Takt chastotasi, MGs	50 - 100	75 -200	330-800	220-500	500-900	1000-3600	1000-3000
Razryadligi, bit	32	64	64	64	64	64	64
OXQ sig‘imi, Mbayt	4, 8, 16	8, 16,32	32, 64, 128	32, 64, 128	64, 128, 256	256, 512, 1024	512, 1024, 2048
KESh sig‘imi, Kbayt	256	256, 512	128, 256, 512, 1024	256, 512, 1024	256, 512, 1024	512, 1024, 2048	2048, 4096
MDJ sig‘imi, Gbayt	0,8 – 2,0	1,0 – 6,4	4,3-20,0	6,4-20,0	10,0-50,0	100,0-250,0	100,0-1000,0

1.2 jadval. IBM PC ShK modellarning umumlashtirilgan ko‘rsatgichlari.

Konstruktiv tuzilishi bo‘yicha kompyuterlar 1.7-chizmada ko‘rsatilgan turlarga ajratilishi mumkun.

Superkompyuterlar. Superkompyuterlarga tezligi sekundiga yuzlab million – o‘nlab milliard suruluvchi vergulli operatsiyalarni bajaruvchi (Mflops) quvvatli ko‘p protsessorli xisoblash mashinalari kiradi.

1.7-chizma. Konstruktiv xususiyatlari bo‘yicha kompyuterlarni turlarga ajratish.

Superkompyuterlar quyidagi murakkab masalalarni yechish uchun qo‘llanadi, davlat xavsizligini taminlash masalalari, kosmosni tadqiqot qilish masalalari, ob-xavoni bashorat qilish (shu jumladan to‘fonlarning quvvatini va xarakat yo‘nalishini bashorati), inson va xayvonlarni bioximik tadqiqot masalalari, yadro qurolini ishga layoqatligini nazorat qilish va AES ishonchli ishlashini nazorati va xokazo masalalarni.

Birinchi superkompyuterlar 1960 yili g‘oyasi o‘ylanib, 1972 yili yaratilgan (20 Mflops unumdorlikka ega bo‘lgan ILLIAC IV). 1975 yildan boshlab unumdorligi 160Mflops va operativ xotira sig‘imi 8 Mbayt bo‘lgan Cray 1 superkompyuterini yaratib birinchilikni Cray Research firmasi egalladi, 1984 yilito‘liq SIMD arxitekturasini joriy etilgan Cray 2 yaratib superkompyuterlarning yangi avlodini dunyoga keltirdi. Cray 2 – unumdorligi - 2000Mflops, operati xotira sig‘imi – 2 Gbayt.

Xozirgi vaqtda dunyoda bir necha minglab superkompyuterlar mavjut, Cray firmasining oddiy ofis uchun mo‘ljallangan Cray EL dan boshlab to quvvatli Cray -3, Cray -4, Cray Y-MP C90 gachan; NEC kompaniyasining SX-3 SX-X ; Control Data firmasining Research, Cyber 205; Fujitsu kompaniyasining VP 2000 (ikki firma Yaponiyaniki); FujitsuSiemens (Germaniya - Yaponiya) VPP 500 va xokazo, unumdorligi bir necha yuz ming Mflops.

Rossiyada yaratilib va ishlab chiqarilgan YeS 1191, YeS 1195, “Elburus”superkompyuterlari. YeS 1195, YeS 1191.01 ofis variantlarining unumdorligi mos ravishda 50Mflops va 500Mflops ega.

Superkompyuterning tipik modellari:

• 
  yuqori parallelik ko‘p protsessorlik xisoblash tizimlari, tezligi 100 000 Mflops dan ko‘proq;
  
• 
  sig‘imi: operativ xotira 20 – 500 Gbayt, diskli xotira 1 – 10 Tbayt (1 Tbayt =1024 Gbayt);
  
• 
  razryaligi 64 – 256 bit.
  

1996 yili dekabrda Intel firmasi dunyoda birinchi marotaba tezlik bo‘yicha teraflopli chegaradan o‘tilgan Sandia superkompyuterini yaratganligi xaqida e’lon qildi. Kompyuter 1 soatu 40 minut davomida suruluvchi vergulli 6,4 kvadrillion operatsiyani bajardi. MP LINPAK testidan o‘tgan 1060 Mflops unumdorlikka ega tarkibli (konfiguratsiya) kompyuter 57 ta shkafda joylashgan bo‘lib u takt chastotasi 200 MGs li Pentium Pro protsessorlaridan 7000 ta va operativ xotirasi 454 Gbayt bo‘lgan. Superkompyuterning oxirgi varianti 1,4 Tflops unumdorlikka ega bo‘lib, 160 m² da joylashgan 86 ta shkafdan tashkil topgan, 573 Gbayt operativ xotiraga va 2250 Gbayt disk xotira sig‘imiga ega bo‘lgan. Kompyuterning massasi 45 tonna, cho‘qqi energiya istemoli 850 kVt tashkil etgan.

1998 yili yaponiya firmasi NEC Corporation SX-5 superkompyuterini yaratganligi xaqida xabar berdi, uning unumdorligi 4Tflops bo‘lib 512 ta protsessordan tashkil topgan va axborot uzatishni 32 Tbayt/s tezligini taminlagan.

2003 yili IBM firmasi tarkibida milliondan ko‘p Pentium III bo‘lgan va tezligi sekundiga 10¹⁵ operatsiyani bajaruvchi superkompyuter yaratishi xaqida xabar bergan.

Juda quvvatli 42Tflops unumdorligi bo‘lgan Space Exploration Simulator superkompyuteri SGI korporatsiyasi tomonidan NASA (Columbia loyixasi) uchun 2004 yili yaratilga. U 10 240 ta (512 tali 20 ta klasterlar) Itanium 2 mikroprotsessoridan tashkil topgan.

Dunyodagi eng quvvatli superkompyuterlarning 2005 yildagi reytingida IBM kompaniyasining unumdorligi 70Tflops bo‘lgan Blue Gene/L superkompyuteri birinchi o‘rinni egallagan. Bu superkompyuter klasterli tarkibga ega bo‘lgan. Blue Gene/L maksimal tarkibi 64 shkafdan iborat bo‘lib unumdorligi 270Tflops bo‘lgan. Superkompyuterning keyingi versiyalari Blue Gene/S va Blue Gene/R, IBM vadasiga ko‘ra unumdorligi 1000Tflops (1Rflops) ga yetkazilgan.

Bu kabi yuqori unumdoroli kompyuterlarni bitta mikroprotsessorda yaratish mumkun emasligining sababi, elektormagnit to‘lqinlarining tarqalish tezligigi (300 000 km/s) bilan bog‘liq, chunki bir necha millimetr masofaga (mikroprotsessor tomonlarining chiziqli o‘lchami) signalni tarqalish vaqti sekundiga 100 milliard operatsiya tezligi bitta operatsiyani bajarish vaqti bilan bir xil bo‘lib qoladi. Shuning uchun superkompyuterlarni yuqori paralleli ko‘p protsessorli xisoblash tizimlar (KPXT) ko‘rinishida yaratiladi.

Yuqori parallelli KPXT bir necha turlardan iborat:

1.Magistralli (konveyerli) KPXT, ularda protsessorlar ishlov beriladigan axborotlar oqimi bilan bir vaqtning o‘zida turli operatsiyalarni bajaradilar. Bunday KPXT larni turlarga ajratish bo‘yicha qabul qilingan tamoiliga asosan, ular ko‘pmarttali oqimli buyuruq va bir martta oqimli axborot tizimlariga mansubdir (mnogokratnыm potokam komand i odnokratnыm potokam dannыx - MKOD, yoki MISD – Multiple Instruction Single Data).

2.Vektorli KPXT, ularda barcha protsessorlar bir vaqtning o‘zida turli axborotlar bilan bitta buyuruqni bajaradilar – bir martali buyuruq oqimi ko‘p martali axborotlar oqimi bilan (odnokratnыy potok komand s mnogokratnыm potokom dannыx – OKMD, yoki SIMD – Single Instruction Multiple Data).

3.Matritsali KPXT, ularda mikroprotsessorlar bir vaqtning o‘zida ishlov berilishi kerak bo‘lgan ketma-ket axborotlar oqimi bilan turli operatsiyalar bajaradilar – ko‘p marttali buyuruqlar oqimi ko‘p martali axborotlar oqimi (mnogokratnыy potok komand s mnogokratnыm potokom dannыx – MKMD, yoki MIMD – Multiple Instruction Multiple Data).

2.2. Kompyuter arxitekturasi

IBM PC turidagi shaxsiy kompyuterlar ananaviy mikroprotsessor tizimining arxitekturasiga ega bo‘lib, odatdagi funksional qurilmalarni o‘z ichiga oladi: protsessor, doimiy va operativ xotira, kritish/chiqarish qurilmasi, tizimli shina, energiya manbai (1.8-chizma). Shaxsiy kompyuter arxitekturasining asosiy xususiyatlari asosan apparatlarni joylashtirish tamoiliga va shuningdek tanlangan tizimli apparat vositalar to‘plamiga keltiriladi.

Kompyuterning asosiy qurilmalarining vazifalari quydagilar:

Markaziy protsessor – bu barcha zarur yordamchi mikrosxemalarga ega bo‘lgan mikroprotsessor va shu jumladan tashqi kesh – xotira va tizimli shina kontrolleriga egadir. Ko‘pchilik xolda aynan markaziy protsessor tizimli shina orqali axborot almashuvini amalga oshiradi.

Operativ xotira protsessor xotirasining manzillanadigan deyarli barcha xududini egallashi mumkun. Ammo ko‘pincha uning xajmi ancha kam. Zamonaviy shaxsiy kompyuterlarda tizimli xotiraning standar xajmi odatda 512 Mbayt dan 4 Gbayt gachan bo‘ladi. Kompyuterning oprativ xotirasi dinamik xotira mikrosxemalarida amalga oshiriladi va shuning uchun qayta tiklash talab etiladi.

Doimiy xotira (ROM BIOS – Base Input/Output System) katta bo‘lmagan xajimga ega (64 Kbayt gachan), dastlabki ishga tushirish dasturini, tizim konfiguratsiya bayonini va shuningdek tizimli qurilmalar bilan muloqot uchun drayverlarni (quyi bosqich dasturlari) saqlaydi.

1.8-chizma. IBM PC turidagi shaxsiy kampyuterning arxitekturasi.

Uzulishlar kontrolleri tizimli magistralning apparat uzulishlarini protsessorni apparat uzulishiga o‘zgartirib beradi va uzulish vektorining manzilini beradi. Uzulish kontrollerining barcha vazifalarini bajarish ish tartiblarini protsessor tomonidan ish boshlanishidan oldin dasturiy beriladi.

Xotiraga bevosita ega bo‘lish (XBEB) kotrolleri XBEB so‘rovlarini tizimli magistraldan qabul qiladi, uni protsessorga uzatadi, so‘ng protsessor tomonidan magistral berilgach xotira bilan kiritish/chiqarish qurilmasi o‘rtasida axborot jo‘natish amalga oshiriladi. XBEB kontrollerining barcha vazifalarini bajarish ish tartiblarini protsessor tomonidan ish boshlanishidan oldin dasturiy beriladi. Kompyuterlarda joylashtirilgan uzulish va XBEB kontrollerlarini ishlatilishi kengaytirish platasida qo‘llaniladigan apparatlarni jiddiy soddalashtirishga imkon beradi.

Qayta tiklash kontrolleri shina orqali maxsus qayta tiklash sikllarni o‘tkazish yo‘li bilan davriy ravishda dinamik operativ xotiradagi axborotni yangilab turadi. Qayta tiklash sikli vaqtida u shinaning xo‘jayini (beruvchi) bo‘lib qoladi.

Axborot baytlarini joyini o‘zgartiruvchi 16-razryadli va 8-razryadli qurilmalar o‘rtasida axborot almashuviga xamda butun so‘zlarni yoki aloxida baytlarni jo‘natishga yordam beradi.

Real vaqt soati va taymer sanoq qurilma – bu qurilma vaqt va kunlarni ichki nazorat qilish uchun va shuningdek vaqt oraliqlarni dasturiy taminlab turishga, chastotani dasturiy berishga va xokazolarga xizmat qiladi.

Kiritish – chiqarishning tizimli qurilmalari - bu shundek qurilmalarki, ular kompyuterning ishlashi va parallel xamda ketma-ket interfeyslar orqali standart tashqi qurilmalar bilan muloqat qilishga uchun zarurdir. Ular ona platada joylashtirilgan bo‘lishi mumkun va shuningdek kengaytirish platasida xam joylashtirilgan bo‘lishi mumkun.

Kengaytirish platasi tizimli magistral slotlariga (raz’mlariga) o‘rnatiladi va opnrativ xotira xamda kiritish/chiqarish qurilmasini o‘z tarkibiga olishi mumkun. Ular boshqa qurilmalar bilan axborot almashuvini shinadan dasturiy almashuv ish tartibida, uzulish ish tartibida va XBEB ish tartiblarida amalga oshirishi mumkun. Shuningdek shinani egallash imkoniyati xam ko‘zda tutilgan, yani qandaydir vaqtga shinadan barcha tizimli qurilmalarni to‘liq uzib qo‘yish.

Ushbu arxitekturaning muxum xususiyati.

Ushbu arxitekturaning muxum xususiyati – bu uning ochiqligi, yani kompyuterga qo‘shimcha qurilmalarning ulanish imkoniyati, tizimli qurilmalarni xamda turli kengaytirish platalarini. Ochiqligi shundan iboratki, foydalanuvchining dasturlarini kompyuterning dasturiy ta’minotining xoxlangan bosqichida oddiy o‘rnatilishi etiborga olingan.

IBM PC XT keng tarqalgan birinchi kompyuter oilasi, orginal PC XT-Bus tizimli magistral asosida bajarilgan edi. Keyinchalik (IBM PC AT dan boshlab) uni qayta ishlanib ISA (Industry Standard Architecture) deb nom berilgan va standart bo‘lib qoladi. Yaqin vaqtgachan ISA kompyutrning asosi bo‘lib qolgan. Ammo, i486 protsessorlari paydo (1989 yilda) bo‘lgandan so‘ng, u unumdorlik talablariga javob bermay qoldi va uni ancha tez ishlaydigan shinalar VLB (VESA Local Bus) va PCI (Peripheral Component Interconnect) bilan birgalikda ishlatila boshlandi, yoki ISA magistraliga mos bo‘lgan EISA (Enhanced ISA) magistralga o‘zgartiriladi. Sekin asta PCI shinasi raqobatchilarni siqib chiqardi va standart bo‘lib qoldi, 1999 yildan boshlab yangi kompyuterlarda ISA magistralidan to‘liq voz kechishga va faqat PCI shinasini qoldirish tavsiya etildi. To‘g‘ri, bunda ko‘p yillar davomida ISA magistraliga ulanishga moslangan, kengaytirish platalarini ishlatishdan voz kechishga to‘g‘ri keladi.

Shaxsiy kompyuter arxitekturasini rivojlantirishning boshqa yo‘nalishi tizimli xotira bilan axborot almashishini maksimal darajada tezlatishdir. Aynan tizimli xotiradan kompyuter barcha ishlatiladigan buyruqlarni o‘qiydi va tizimli xotirada u axborotlarni saqlaydi. Yani, protsessorning eng ko‘p murojatlari aynan xotiraga bo‘ladi. Xotira bilan axborot almashuvini tezlatish butkul tizimni tezligini jiddiy oshirishga olib keladi. Ammo xotira bilan axborot almashuvida tizimli magistralni ishlatilishida magistralni tezlik bo‘yicha chegaralanishlarini xisobga olishga to‘g‘ri keladi. Tizimli magistral ko‘p sonli qurilmalarni ulanishini ta’minlashi kerak, shuning uchun u ancha uzun bo‘lishi kerak; u magistral yo‘llari bilan moslash uchun kirish va chiqish buferlarini ishlatishni talab etadi. Tizimli magistralda almashuv sikllari murakkab va ularni tezlatish mumkun emas. Natijada protsessorni magistral bo‘yicha xotira bilan almashuvini jiddiy tezlatishga erishib bo‘lmaydi.

Loyixalashtiruvchilar tomonidan quyidagi yondashuv taklif etildi. Tizimli xotira tizimli magistralga ulanmay maxsus yuqori tezlikdagi protsessorga “yaqin” joylashgan, murakkab buferlar va katta masofa talab etilmaydigan shinaga ulanadi. Bu xolda xotira bilan almashuv ushbu protsessor uchun bo‘lishi mumkun bo‘lgan maksimal tezlikda olib boriladi va tizimli magistral uni tezligini pasaytirmaydi. Ayniqsa bu masala protsessor tezligi oshishi bilan dolzorb bo‘lib qoladi (xozirgi shaxsiy kompyuter protsessorining takt chastotasi 3-5 GGs).

Shundek qilib, faqat birinchi kompyuterlarda ishlatilgan bir shinalidan, uch shinalikka o‘tadi (1.9-chizma).

1.9-chizma. Uch shinali tarkib aloqalarini tashkillashtirish.

Shinalarning vazifalari quydagichadir:

-maxalliy shinaga markaziy protsessor va kesh-xotira ulanadi (tezkor bufer xotira);

-xotira shinasiga kompyuterning operativ va doimiy xotirasi va shuningdek tizimli shina kontrolleri ulanadi;

-tizimli shinaga (magistralga) kompyuterning qolgan barcha qurilmalari ulanadi.

Uchta shinaning xammasi manzillar yo‘liga, axborotlar yo‘liga va boshqarish signallariga ega. Lekin, bu shinalar yo‘llarining tarkibi va vazifalari o‘zaro bir xil emas, ammo ular bir xil vazifa bajarsa xam. Protsessor nuqtai nazaridan, tizimli shina (magistral) tizimda xammasi bo‘lib bitta, u orqali protsessor axborotlar va buyruqlarni oladi xamda axborotlarni xotiraga shuningdek kiritish/chiqarish qurilmasiga uzatadi.

Bu xolda tizimli xotira bilan protsessor o‘rtasidagi vaqt ushlanishi minimaldir, chunki lokal shina va xotira shinasi faqat sodda tezkor buferlar bilan ulangandir. Protsessor va kesh-xotira o‘rtasidagi ushlanish undan xam kam bo‘ladi, sababi protsessorning lokal shinasiga to‘g‘ri ulangan va protsessorni tizimli xotira bilan tezkor almashuviga xizmat qiladi.

Agarda kompyuterda ikkita tizimli shina qo‘llangan bo‘lsa, masalan, ISA va PCI, u xolda ularning xar biri o‘zining shina kontrolleriga ega bo‘ladi va ular parallel, bir- biriga ta’sir ko‘rsatmasdan ishlaydilar. Unda to‘rta shina xosi bo‘ladi va ba’zida beshta shinali xam bo‘ladi. Kompyuterning bu kabi tarkibiga misol 1.10-chizmada keltirilgan.

Odatda, zamonaviy tizimli platalarda protsessorni almashtirish, uning takt chastotasini tanlash, operativ xotira sig‘imini oshirish va almashtirish, boshqa qurilmalar ish tartibini tanlash imkoni mavjut.

1.10-chizma. Qo‘p shinali tarkibga misol.

Xozir tizimli platada odatda shuningdek tashqi interfeys vositalari xam joylashadi, u joylashtirilgan qurilmalarni (masalan, diskli tashuvchilarni ) va shuningdek kompyuterni tashqi qurilmalarini (masalan, klaviaturani, sichqonchani, printerni, skaner, modem) ulash uchun xizmat qiladi. Video monitorni ulash uchun slotlarning biriga joylashtiriladigan maxsus kengaytirish platasi (displey kontrolleri) ishlatiladi. Bu uni kerak bo‘lganda ancha kuchli yangi monitor o‘rnatishga imkon beradi.

Qayd qilishimiz kerakki, ko‘p tarqalayotgan kichik shaxsiy kompyuterlar noutbuk (notebook) toifasidagi kompyuterlarga sag‘al boshqacharoq konstruktiv yechim tadbiq etiladi. Xususan, ularda tizimli shinani kengaytirish slotlari yo‘q, amaliy jixatidan kompyuterning barcha qismlari bitta platada bajarilgan. Lekin biz asosan kompyuterning stol usti (desktop) toifasiga tegishli bo‘lgan kompyuterlar xaqida gap yuritamiz, chunki aynan ular murakkab tizimlarni yaratish uchun maslashtirilgandir, oddiy modernizatsiya (upgrade) qilish va foydalanuvchining aniq kerakli masalasiga sozlash imkoni yaratilgandir.

1.3.Kompyuterning asosiy bloklari, ularning vazifalari va ko‘rsatgichlari
Kompyuterning funksional ko‘rsatgichlari. Kompyuterning asosiy funksional ko‘rsatgichlariga quyidagilar kiradi:

1.Tizimli plataning unumdorligi, tezligi, takt chastotasi va mikroprotsessorning takt chastotasi.

2.Mikroprotsessorning va interfeysning kod shinalari.

3.Tizimli, maxalliy va tashqi interfeyslarning turlari.

4.Operativ xotiraning sig‘imi va turi.

5.Kesh-xoiraning mavjutligi, sig‘imi va turi.

6. Qattiq diskli jamlovchining sig‘imi va turi.

7.CD va DVD jamlovilarning sig‘imi va turi.

8.Vidiomonitor va vidioadapter turi.

9.Printerning mavjutligi va turi.

10. Modemning mavjutligi va turi.

11.Multimediali audio- va vidio vositalarning mavjutligi va turi.

12.Operatsion tizim turi va mavjut dasturiy ta’minoti.

13.Kompyuterning boshqa turlari bilan apparat va dasturiy mosligi.

14.Xisoblash tarmog‘ida ishlash imkoniyati.

15.Ko‘p masalali ish tartibida ishlash imkoniyati.

16.Ishonchliligi.

17.Narxi.

18.O‘lchami va og‘irligi.

Keltirilgan funksional ko‘rsatgichlardan ba’zilarini sharxlash kerak bo‘lganligi uchun ularni kengroq bayon qilishni lozim dep topildi.

Unumdorlik, tezlik, takt chastota. Zamonaviy kompyuterlarning unumdorligini odatda sekundiga millionlab operatsiyani bajarishi bo‘yicha o‘lchanadi. O‘lchov birligi bo‘lib quyidagilar xizmat qiladi:

• 
  MIPS (MIPS – Millions Instruction Per Second) – qayd qilingan vergul (nuqta) shaklida ifodalangan sonlar ustidagi operatsiyalar uchun;
  
• 
  Mflops (MFLOPS – Millions of Floating point Operation Per Second) - suruluvchi vergul (nuqta) shaklida ifodalangan sonlar ustidagi operatsiyalar uchun;
  

Kompyuter unumdorligini xisoblashda kamroq quyidagi o‘lchov birliklaridan foydalaniladi:

• 
  Kflops (KFLOPS - KILOFLOPS) unumdorligi pas kompyuterlar uchun qandaydir o‘rtacha mingta sonlar ustidagi operatsiyalarni bjarish;
  
• 
  Gflops (GFLOPS - GIGAFLOPS) – suruluvchi vergul (nuqta) shaklida ifodalangan sonlar ustida sekundiga milliard operatsiyani bajarish.
  

Kompyuter unumdorligini baxolash xar doim taxminiydir, chunki qandaydir umumlashtirilgan yoki teskarisi aniq operatsiya turiga mo‘ljallanadi. Amalda turli masalalarni xal qilishda turli operatsiyalar to‘plami ishlatiladi. 1970 yillarda turli masalalar uchun (iqtisodiy, texnik, matematik va xokazo) o‘rtacha operatsiyalar to‘plami (Gibson aralashmalari) ishlab chiqilgan edi. Gibson aralashmasi bo‘yicha keltirilgan masalalar turi uchun kompyuterning o‘rtacha tezligini aniqlash mumkun. Ancha yangi testlar xam mavjut – ishlab chiqaruvchi firmalarning o‘z maxsulotlarini tezligini aniqlash uchun test to‘plamlari mavjut: iCOMP – Intel Comparative Microprocessor Performance (1992) ko‘rsatgich Intelfirmasining mikroprotsessorlari uchun; (iCOMP2.0 – test 1996 yilniki), 32 bitli operatsion tizim va multimediali texnologiyalarga mo‘ljallangan; kompyuterni aniq bir tadbiq soxasiga yo‘naltirilgan testlar – Winstone 97-Business ofis masalalar guruxi uchun mo‘ljallangan, boshqa turdagi masalalarga mo‘ljallangan variantlari WinBench 97.

Juda turli-tuman masalalarni bajaruvchi universal kompyuterlar uchun bu baxolashlar juda xam aniq bo‘lmaydi. Shuning uchun ShK ko‘rsatgichi uchun unumdrlik ko‘rsatgichi o‘rniga kompyuter tezligini ancha aniq ifodalovchi takt chastotasini ko‘rsatiladi, chunki xar bir operatsiya o‘zining bajarilishi uchun aniq taktlar sonini ta’lab etadi. Takt chastotasini bilgach, xarqanday mashina operatsiyasini bajarilish vaqtini yetarli darajada aniq aniqlash mumkun bo‘ladi.

Masalan, buyuruqlarni konveyerli bajarish bo‘lmagan taqdirda va mikroprotsessorning ichki chastotasini oshirilsa, 100 MGs chastotali takt generatori sekundiga 20 million qisqa operatsiyalarni bajarilishini taminlaydi (oddiy qo‘shish va ayirish, axborotlarni uzatish va xokazo); 1000 MGs chastotada esa – sekundiga 200 million operatsiyani bajaradi.

Mikroprotsessor va interfeys kod shinalarining razryadligi. Razryadlar soni – bu ikkilik sonining maksimal razryadlar soni, ular ustida bir vaqtda mashina operatsiyalari bajarilishi mumkun, shu jumladan axborotlarni uzatish operatsiyasi xam; razryadlar soni qancha ko‘p bo‘lsa ShK ning unumdorligi xam ko‘p bo‘ladi.

Mikroprotsessorning razryadligi ba’zida uning registrlarining va axborotning kod shinasinining razryaligi bilan, ba’zida esa manzilining kod shinasining razryadligi aniqlab beradi. Bu shinalarning razryadligi VLIW turidagi MP larda bir xil (64-razryadli intel-arxitektura - IA ).

Tizimli, maxalliy va tashqi interfeyslar turi. Interfeyslarning turli turlari mashina qismlari o‘rtasidagi axborot almashuvining turli tezligini taminlaydi, turli sondagi va turli xil tashqi qurilmalarni ulashga imkoniyat beradi xamda simsiz aloq kanalini ishlatadi.

Operativ xotira sig‘imi. Operativ xotira sig‘imi megabaytlarda o‘lchanadi. Eslatma, 1 Mbayt = 1024 Kbayt = 1024² bayt.

Ko‘pchilik zamonaviy amaliy dasturlar 16 Mbayt sig‘imdan kam bo‘lgan operativ xotira bilan ishlamaydi yoki ishlasa xam juda sekin ishlaydi.

Nazarda tutish kerakki murakkab masalalarni yechishda (xotiraga yetishmovchilik sezilganda) asosiy xotira sig‘imini ikki xissa oshirilsa, kompyuterning samarali unumdorligini taxminan 1,41 martta oshiradi (kvadrat ildiz qonuni).

Turli turdagi operativ xotiralari – SDRAM, DDR DRAM, DR DRAM va boshqalar - turlicha funksional imkoniyatlarga egadirlar.

Qattiq magnit diskdagi jamlovchilarning sig‘imi va turi. Odatda QMDJ sig‘imi gigabaytlarda o‘lchanadi, 1 Gbayt = 1024 Mbayt.

1 Tbayt sig‘imli venchesterni bugungi kunda ishlatsa bo‘ladi, ammo, yangi dasturiy taminotlar yaqin kunlarda ko‘p terabaytli tashqi xotirani ta’lab etishi mumkun.

Kesh-xotirani sig‘imi va turi. Kesh-xotira – bu bufer, foydalanuvchi ega bo‘la olmaydigan tezkor xotira, ancha sekin ishlovchi xotira qurilmalarida saqlanayotgan axborotlarni avtomatik ravishda kompyuter tomonidan operatsiyalarni bjarilishini tezlatish uchun ishlatiladi. Masalan, asosiy xotira bilan bo‘ladigan operatsiyalarni tezlatish uchun mikroprotsessor yadrosida registrli kesh-xotira tashkillashtiriladi (L1 – birinchi bosqich kesh-xotirasi), mikroprotsessor platasida (L2 - ikkinchi bosqich kesh-xotirasi), tizimli platada (L3 - uchinchi bosqich kesh-xotirasi); diskli xotira bilan bo‘ladigan operatsiyalarni tezlatish uchun operativ xotira yacheykasida kesh-xotira yoki disk jamlovchi ichida flesh-xotira tashkillashtiriladi (L4 - to‘rtinchi bosqich kesh-xotirasi).

Etiborga olish kerakki, 256 Kbayt kesh-xotiraning majutligi ShK unumdorligini taxminan 20% oshiradi.

Boshqa kompyuter turlari bilan apparat va dasturiy moslik. Boshqa kompyuterlar turi bilan apparat va dasturiy moslik bildiradiki, kompyuterda boshqa kompyuterning texnik elementlarini va dasturiy ta’minotini ishlash imkoniyatini berishga tushuniladi.

Ko‘p masalali ish tartibida ishlash imkoniyati. Ko‘p masalali ish tartibi bir vaqtning o‘zida bir necha dasturlar ustida xisoblashlarni bajarish imkonini beradi (ko‘p dasturli ish tartibi) yoki bir necha foydalanuvchi uchun (ko‘p foydalanuvchili ish tartibi). Mashinaning bir necha qurilmalarini vaqt bo‘yicha ustma-ust ishlatish (bir vaqtda bir necha qurilmani), bunday ish tartibida kompyuterning samarali unumdorligini jiddiy oshirishga imkon yaratiladi.

Ishonchlilik. Ishonchlilik – bu tizimning unga qo‘yilgan vazifani to‘liq va to‘g‘ri uzoq vaqt davomida bajarish xususiyatidir.
Nazorat savollari

1.EXM guruxlari xaqida umumiy ma’lumotlarni bering.

2.Kompyuterlarni bajaradigan vazifasi bo‘yicha turlarga ajrating.

3.Mikrokompyuterlarning asosiy turlarini keltiring.

4.Shaxsiy kompyuterlarning qo‘rsatgichlarini keltiring.

5.Xisoblash mashinalarining asosiy turlarini sanab bering.

6.Shaxsiy kompyuterning blok sxemasini chizib tushuntiring.

7.Tizimli shina nima?

8.ShK xotira qurilmalarining vazifasini tushintiring.

9.Matematik sooprotsessor nima va uning vazifasi.

10.Uzilish kontrolleri nima va uning vazifasi.

11.Kompyuter unumdorligini nima aniqlaydi?

1. 
   Shaxsiy kompyuter arxitekturasi.
   
2. 
   Protsessorning vazifasni bayon eting.
   
3. 
   Xotira turlari va vazifasini tushuntiring.
   
4. 
   Shaxsiy kompyuterning asosiy qurilmalarini sanab bering.
   
5. 
   Aarxitekturaning muxum xususiyati nimadan iborat.
   
6. 
   Uch shinali tarkib aloqalarini tashkillashtirish sxemasini tushuntiring.
   
7. 
   Qo‘p shinali tarkib sxemasini chizib misol keltiring.