Этапы развития архитектуры компьютера. Типы компьютеров. Архитектура и организация компьютера. Основные показатели и параметры компьютеров

Структура компьютера

это совокупность его функциональных элементов и связей между ними. Элементами могут быть самые различные устройства – от основных логических узлов компьютера до простейших схем. Структура компьютера графически представляется в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации. Компьютеры одного семейства, как правило, имеют сходную архитектуру. У них одинаковое число внутренних регистров, используемых для временного хранения данных, одинаковый набор машинных команд, одинаковый формат представления данных. Организация же компьютеров разных моделей может существенно различаться: у них может быть разное число процессоров, разный размер оперативной памяти, разное быстродействие и т.д.

схема компьютера

описание его электронных компонент, их соединений, устройств питания, охлаждения и т.д. Программисту довольно часто требуется знание архитектуры компьютера, реже его организации и никогда – схемы компьютера.

Этапы развития архитектуры компьютера

Все созданные компьютеры в зависимости от технологий, используемых при проектировании и изготовлении процессоров, устройств памяти и систем ввода-вывода, можно отнести к одному из четырех поколений: первое – с 1945 по 1955 год; второе – с 1955 по 1965, третье – с 1965 по 1975, а четвертое с 1975 года по сегодняшний день.

Первое поколение.

Столь важная для компьютеров концепция хранимых программ была введена Джоном фон Нейманом. Согласно этой 11 концепции, программы и их данные, располагались в одной и той же области памяти. Для написания программ использовался язык ассемблера, который затем транслировался в машинный язык. Для реализации логических функций применялась технология вакуумных ламп, обеспечивавшая выполнение базовых арифметических операций за несколько миллисекунд. По сравнению с механическими и электромеханическими машинами на основе реле скорость вычислений увеличилась в сотни и даже тысячи раз. В компьютерах первого поколения поначалу использовалась память на основе линий задержки, а функции ввода-вывода выполнялись устройствами, похожими на печатные машинки. Затем появилась память на магнитных сердечниках и устройства хранения на магнитных лентах. Широко стала применяться разрядно-параллельная память, разрядно-параллельная арифметика.