Technologie informacyjne
- urządzenia komputerowe
(część 1)
Technologie informacyjne
- urządzenia komputerowe
(część 1)
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
2 / 46
Komputer
Komputer: (definicja według encyklopedii PWN)
Komputer
– elektroniczna maszyna cyfrowa urz
ą
dzenie elektroniczne słu
Ŝą
ce do
automatycznego przetwarzania informacji (danych) przedstawionych cyfrowo (tzn.
za pomoc
ą
odpowiednio zakodowanych liczb). Istotn
ą
cech
ą
odró
Ŝ
niaj
ą
c
ą
komputer od innych urz
ą
dze
ń
jest jego
programowalno
ść
, tzn. wykonywanie
konkretnych zada
ń
(np. oblicze
ń
) jest zwi
ą
zane z wykonywaniem zapisanych
w pami
ę
ci komputera programów.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
3 / 46
Rozwój komputerów na przestrzeni wieków
Historia komputerów w Internecie:
http://www.maxmon.com/history.htm
http://edu.i-lo.tarnow.pl/inf/hist/001_komp/index.html
„Wynalezieniem komputera nie mo
Ŝ
na niestety obarczy
ć
Ŝ
adnej konkretnej osoby, jest to efekt
pracy wielu uzupełniaj
ą
cych si
ę
w pomysłach, wielkich ludzi, jednych znanych, innych mniej.”
(C) Maxfield & Montrose Interactive Inc., USA
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
4 / 46
Rozwój komputerów na przestrzeni wieków
Historia komputerów w Internecie:
http://www.is.umk.pl/~duch/books-fsk/historia/historia.html
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
5 / 46
Architektura komputerów
Zało
Ŝ
enia von Neumanna (1903-1957)
Komputer powinien posiada
ć
pami
ęć
w której przechowywane b
ę
d
ą
zarówno
dane jak i instrukcje z mo
Ŝ
liwo
ś
ci
ą
zapisu i odczytu w dowolnej kolejno
ś
ci,
Powinien by
ć
wyposa
Ŝ
ony w
jednostk
ę
obliczeniow
ą
wykonuj
ą
c
ą
operacje
arytmetyczne i logiczne,
Powinien posiada
ć
urz
ą
dzenia wej
ś
ciowe
pozwalaj
ą
ce na wprowadzanie
danych i
urz
ą
dzenia wyj
ś
ciowe
umo
Ŝ
liwiaj
ą
ce wyprowadzanie danych,
Powinien zawiera
ć
takie
układy steruj
ą
ce
jego prac
ą
, które pozwalałyby na
interpretacj
ę
rozkazów pobieranych z pami
ę
ci oraz wybór alternatywnych
działa
ń
(zmian
ę
kolejno
ś
ci rozkazów) w zale
Ŝ
no
ś
ci od wyniku poprzednich
operacji.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
6 / 46
Architektura komputerów
Architektura
komputera
–
sposób
organizacji
poł
ą
cze
ń
pomi
ę
dzy
najwa
Ŝ
niejszymi elementami tworz
ą
cymi system komputerowy tj. pami
ę
ci
ą
,
procesorem i urz
ą
dzeniami wej
ś
cia-wyj
ś
cia.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
7 / 46
Architektura komputerów
Architektura von Neumanna
- rodzaj architektury komputera, przedstawionej po
raz pierwszy w 1945 roku przez Johna von Neumanna, w której dane
i instrukcje programu s
ą
przechowywane w tym samym obszarze pami
ę
ci.
Architektura
harwardzka
- rodzaj architektury komputera, w której pami
ęć
danych
programu jest oddzielona od pami
ę
ci rozkazów.
Zmodyfikowana
architektura
harwardzka
- znana równie
Ŝ
jako
architektura
mieszana
, ł
ą
czy w sobie cechy architektury harwardzkiej i architektury von
Neumanna. Oddzielone zostały pami
ę
ci danych i rozkazów, lecz
wykorzystuj
ą
one wspólne magistrale danych i adresow
ą
.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
8 / 46
Architektura komputerów
Architektura von Neumanna
System komputerowy zbudowany w oparciu o architektur
ę
von Neumanna nie
posiada oddzielnych pami
ę
ci do przechowywania danych i instrukcji programu
(rozkazów procesora). Instrukcje jak i dane s
ą
zakodowane w postaci liczb. Bez
analizy programu trudno jest okre
ś
li
ć
czy dany obszar pami
ę
ci zawiera dane czy
instrukcje. Wykonywany program mo
Ŝ
e si
ę
sam modyfikowa
ć
traktuj
ą
c obszar
instrukcji jako dane, a po przetworzeniu tych instrukcji - danych - zacz
ąć
je
wykonywa
ć
.
Wi
ę
kszo
ść
współczesnych komputerów posiada architektur
ę
von Neumanna
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
9 / 46
Architektura komputerów
Architektura harwardzka
Architektura harwardzka była podstawow
ą
architektur
ą
komputerów zerowej
generacji i pocz
ą
tkiem komputerów pierwszej generacji.
Prostsza (w stosunku do architektury von Neumanna) budowa komputera
umo
Ŝ
liwia wi
ę
ksz
ą
szybko
ść
działania - dlatego ten typ architektury jest cz
ę
sto
wykorzystywany w procesorach sygnałowych oraz przy dost
ę
pie procesora do
pami
ę
ci cache.
Separacja pami
ę
ci danych od pami
ę
ci rozkazów sprawia,
Ŝ
e architektura
harwardzka jest obecnie powszechnie stosowana w mikrokomputerach
jednoukładowych, w których dane programu s
ą
zapisane w nieulotnej pami
ę
ci
ROM, natomiast dla danych tymczasowych wykorzystana jest pami
ęć
RAM.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
10 / 46
Generacje komputerów
Generacje komputerów to umowny podział komputerów cyfrowych, zale
Ŝ
nie od
zastosowanej technologii.
0 generacja
- przed pojawieniem si
ę
uniwersalnych, elektronicznych maszyn
cyfrowych np. przeka
ź
nikowy Z3
1 generacja
- budowane na lampach elektronowych np. XYZ
2 generacja
- budowane na tranzystorach np. ZAM 41
3 generacja
- budowane na układach scalonych małej i
ś
redniej skali integracji np.
Odra 1305
4 generacja
- budowane na układach scalonych wielkiej skali integracji np.
komputer osobisty (PC)
5 generacja
- projekty o niekonwencjonalnych rozwi
ą
zaniach, np. komputer
optyczny
6 generacja
- nowe architektury, neurokomputery, biokomputery, obliczenia przy
pomocy DNA, komputery kwantowe
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
11 / 46
0 generacja: komputer Z3:
procesor:
o
system: binarny
o
czas mno
Ŝ
enia: 3 s
o
cz
ę
stotliwo
ść
zegara: 5 1/3 Hz
o
zawierał 600 przeka
ź
ników
pami
ęć
:
o
danych: 64 słowa 22 bitowe; zawieraj
ą
ca
ł
ą
cznie z układem sterowania 1800 przeka
ź
ników
o
programu: o
ś
miokanałowa ta
ś
ma perforowana
sterowanie mikroprogramowe
urz
ą
dzenie we/wy
o
klawiatura dziesi
ę
tna
o
wy
ś
wietlacz dziesi
ę
tny
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
12 / 46
1 generacja: komputer XYZ:
XYZ (1958) to pierwszy elektroniczny komputer cyfrowy zbudowany i uruchomiony
w Polsce.
szybko
ść
:
o
650-4500 dodawa
ń
na sekund
ę
o
350-500 mno
Ŝ
e
ń
na sekund
ę
o
zegar: ok 680 kHz
pami
ęć
:
o
operacyjna pami
ęć
rt
ę
ciowa:
1024 słowa długo
ś
ci 18 bitów
(32 rury po 576 bitów)
ś
redni czas dost
ę
pu: 0,4 ms
o
b
ę
bnowa: dodana w 1960 r.
głowice stałe
pojemno
ść
ok. 300 tys. bitów (64
ś
cie
Ŝ
ki po 128 słów 36bitowych)
ś
redni czas dost
ę
pu: 20 ms
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
13 / 46
1 generacja: komputer XYZ:
urz
ą
dzenia zewn
ę
trzne: czytnik i perforator kart
technologia:
o
400 lamp elektronowych i 2000 diod.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
14 / 46
2 generacja: komputer ZAM41:
typ: zbudowany na selekcjonowanych,
germanowych tranzystorach stopowych
organizacja:
o
słowo długo
ś
ci 24 bity podzielone na 4 znaki
o
zestaw znaków nie zawierał małych liter
o
programowy zmienny przecinek
pr
ę
dko
ść
:
o
ponad 30 000 rozkazów stałoprzecinkowych na sekund
ę
o
cykl odczytu pami
ę
ci operacyjnej: 6 (10) µs
o
czas dost
ę
pu: 3,5 (6) µs
pami
ęć
operacyjna:
o
ferrytowa 24 bitowa + bit parzysto
ś
ci
o
od 8 do 32 kilosłów (1-4 modułów po 8 kilosłów)
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
15 / 46
2 generacja: komputer ZAM41:
Urz
ą
dzenia we-wy
•
monitor - dalekopis
•
czytnik ta
ś
my pi
ę
ciokanałowej
•
perforator ta
ś
my pi
ę
ciokanałowej
•
czytnik kart dziurkowanych
•
drukarka wierszowa
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
16 / 46
3 generacja: komputer ODRA 1300:
Odra 1305 to polski komputer, produkowany seryjnie od 1973 r. w Zakładach
Elektronicznych Elwro we Wrocławiu. Prototyp powstał w 1971 r.
typ: mikroprogramowany komputer III generacji
zbudowany na układach scalonych TTL
pr
ę
dko
ść
:
o
cykl mikroprogramu: 1/3 albo 1/4 µs
o
cykl odczytu pami
ę
ci operacyjnej: 1 µs
o
czas wykonania rozkazów:
skok: 1 µs
dodawanie stałoprzecinkowe: 1,6 µs
mno
Ŝ
enie stałoprzecinkowe: 9 µs
pami
ęć
operacyjna:
o
ferrytowa 24 bitowa + bit parzysto
ś
ci
o
półprzewodnikowa 24 bitowa z korekcj
ą
pojedynczych bł
ę
dów i wykrywaniem
wielokrotnych
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
17 / 46
4 generacja: Elwro 500
Elwro 500 to 8 bitowy mikrokomputer przeznaczony do prac biurowych produkowany w
Zakładach Elektronicznych Elwro od 1983 roku.
jednostka centralna:
o
procesor: 8080
o
pami
ęć
stała (ROM): 12 KB
o
pami
ęć
operacyjna (RAM): 48 KB
o
4 równoległe, 8 bitowe kanały we/wy
o
1 kanał szeregowy (opcja)
o
8 poziomów przerwa
ń
pami
ęć
masowa:
o
2 nap
ę
dy dysków elastycznych 8" pojemno
ś
ci ok. 256 kB
monitor: monochromatyczny Neptun 156 16 wierszy po 64 znaki
system operacyjny: EMOS zgodny z CP/M 2.2.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
18 / 46
Prawo Moore'a
Prawo Moore'a w oryginalnym sformułowaniu mówi,
Ŝ
e ekonomicznie optymalna
liczba tranzystorów w układzie scalonym podwaja si
ę
co 18 miesi
ę
cy. Obserwacj
ę
t
ę
przypisuje si
ę
Gordonowi Moore'owi, jednemu z zało
Ŝ
ycieli firmy Intel.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
19 / 46
Prawo Moore'a
Termin „Prawo Moore'a” jest te
Ŝ
u
Ŝ
ywany do okre
ś
lenia praktycznie dowolnego
post
ę
pu technologicznego.
Prawo Moore'a
„Moc obliczeniowa komputerów podwaja si
ę
co 18 miesi
ę
cy”
Prawo Machrone'a
„Gordon Moore miał racj
ę
, ale maszyna warta kupienia zawsze kosztuje $5,000."
-Bill Machrone
Prawo Rock'a
„Koszt sprz
ę
tu potrzebnego do wyprodukowania nowej generacji obwodów
scalonych podwaja si
ę
co 4 lata.”
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
20 / 46
Wydajno
ść
komputerów
Moc obliczeniowa - jest to liczba działa
ń
arytmetycznych, jakie mo
Ŝ
e wykona
ć
komputer w danym czasie.
MIPS
(ang.
M
illion
I
nstructions
P
er
S
econd) - miara wydajno
ś
ci jednostki centralnej
CPU komputera, która okre
ś
la liczb
ę
milionów operacji stałoprzecinkowych
wykonywanych w ci
ą
gu sekundy, przez jednostk
ę
obliczeniow
ą
.
Uwaga:
Jednostka ta jest powszechnie u
Ŝ
ywana w dwóch formach:
MIPS
- Milion Instrukcji na Sekund
ę
,
MOPS
- Milion Operacji na Sekund
ę
.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
21 / 46
Wydajno
ść
komputerów
Moc obliczeniowa - jest to liczba działa
ń
arytmetycznych, jakie mo
Ŝ
e wykona
ć
komputer w danym czasie.
FLOPS
(ang.
FL
oating point
O
perations
P
er
S
econd) - liczba operacji
zmiennoprzecinkowych na sekund
ę
, jednostka wydajno
ś
ci komputerów,
a dokładniej wydajno
ś
ci układów realizuj
ą
cych obliczenia zmiennoprzecinkowe.
MFLOPS = 1 milion FLOPS-ów
(megaflops)
GFLOPS = 1 miliard FLOPS-ów
(gigaplops)
TFLOPS = 1 bilion FLOPS-ów
(teraflops)
PFLOPS = 1 biliard FLOPS-ów
(petaflops)
Jednym z cz
ęś
ciej wykorzystywanych
benchmarków
mierz
ą
cych wydajno
ść
komputerów jest
LINPACK
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
22 / 46
Podział komputerów (według mocy obliczeniowej)
Typy komputerów:
komputery domowe
- poprzedniki komputerów osobistych, korzystaj
ą
cy z
telewizora, jako monitora,
komputery wbudowane
- (lub osadzone, ang. embedded) specjalizowane
komputery słu
Ŝą
ce do sterowania urz
ą
dzeniami z gatunku automatyki
przemysłowej,
elektroniki
u
Ŝ
ytkowej,
telefony
komórkowe
czy
wr
ę
cz
poszczególnymi komponentami wchodz
ą
cymi w skład komputerów.
komputery osobiste
- o rozmiarach umo
Ŝ
liwiaj
ą
cych ich umieszczenie na biurku,
u
Ŝ
ywane zazwyczaj przez pojedyncze osoby,
minikomputery
- komputery o du
Ŝ
ej mocy obliczeniowej (wieloprocesorowy),
wykorzystywany przez wielu u
Ŝ
ytkowników (wielodost
ę
pny),
komputery mainframe
- cz
ę
sto o wi
ę
kszych rozmiarach, których zastosowaniem
jest przetwarzanie du
Ŝ
ych ilo
ś
ci danych na potrzeby ró
Ŝ
nego rodzaju instytucji,
pełnienie roli serwerów itp.
superkomputery
- najwi
ę
ksze komputery o du
Ŝ
ej mocy obliczeniowej, u
Ŝ
ywane
do czasochłonnych oblicze
ń
naukowych i symulacji skomplikowanych systemów.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
23 / 46
Superkomputery
Superkomputery
- najwi
ę
ksze komputery o du
Ŝ
ej mocy obliczeniowej, u
Ŝ
ywane
do czasochłonnych oblicze
ń
naukowych i symulacji skomplikowanych
systemów.
Post
ę
p technologiczny w dziedzinie informatyki jest tak wielki,
Ŝ
e zaliczane
jeszcze kilkana
ś
cie lat temu do klasy superkomputerów dzi
ś
ledwie mog
ą
pod
wzgl
ę
dem wydajno
ś
ci konkurowa
ć
z komputerami osobistymi. Dla przykładu, moc
obliczeniowa
jednego
z
najbardziej
wydajnych
superkomputerów
lat
osiemdziesi
ą
tych Craya-2 wynosiła około 4 gigaflopsów czyli jest porównywalna z
moc
ą
karty graficznej.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
24 / 46
Superkomputery
TOP500
- strona internetowa zało
Ŝ
ona w 1993 r., przedstawiaj
ą
ca systematycznie
kompilowan
ą
list
ę
500 najwydajniejszych systemów komputerowych na
ś
wiecie.
http://www.top500.org/
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
25 / 46
Superkomputery
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
26 / 46
Superkomputery
(listopad 2009)
Superkomputery w Polsce:
(listopad 2009)
Galera
- Trójmiejska Akademicka Sie
ć
Komputerowa na Politechnice Gda
ń
skiej
38170,0 GFLOPS
→
136
pozycja TOP500
Firma telekomunikacyjna
21821,5 GFLOPS
→
451
pozycja TOP500
Firma telekomunikacyjna
21400,0 GFLOPS
→
469
pozycja TOP500
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
27 / 46
Superkomputery
(listopad 2008)
Superkomputery w Polsce:
(listopad 2008)
Galera
- Trójmiejska Akademicka Sie
ć
Komputerowa na Politechnice Gda
ń
skiej
38170 GFLOPS
→
67
pozycja TOP500
Nautilus
- Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego na
Uniwersytecie Warszawskim
18570 GFLOPS
→
220
pozycja TOP500
Zeus
-
Akademickie
Centrum
Komputerowe
Cyfronet
na
Akademii
Górniczo-Hutniczej w Krakowie
16179 GFLOPS
→
310
pozycja TOP500
Pozna
ń
skim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym
15953.9 GFLOPS
→
336
pozycja TOP 500
nasza-klasa.pl
15302.4 GFLOPS
→
371
pozycja TOP500
allegro.pl
12823.4 GFLOPS
→
494
pozycja TOP500
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
28 / 46
Superkomputery
Klaster NOVA - Wrocławske Centrum Sieciowo-Superkomputerowe
W dniu 3.07.2008 r nast
ą
piło uroczyste przekazanie do eksploatacji
nowego klastra obliczeniowego - NOVA.
(
318
pozycja TOP500 w
czerwcu 2008
)
Klaster NOVA to:
1696 rdzenie obliczeniowe,
~3.4 TB pami
ę
ci operacyjnej,
~70 TB przestrzeni dyskowej,
komunikacja pomi
ę
dzy w
ę
złami klastra:
przepływno
ść
20Gbps,
opó
ź
nienia ~5 us.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
29 / 46
Mainframe
Mainframe
- komputer (ew. kilka) o du
Ŝ
ej wydajno
ś
ci przetwarzania danych i
wi
ę
kszych mo
Ŝ
liwo
ś
ciach ni
Ŝ
komputer domowy, którego celem jest
ś
wiadczenie usług du
Ŝ
ej liczbie u
Ŝ
ytkowników. Zwykle jest to wielki system
komputerowy, składaj
ą
cy si
ę
z funkcjonalnie i fizycznie wyseparowanych
podsystemów.
Komputery wieloprocesorowe, czyli systemy skalowalne, ich wydajno
ść
ro
ś
nie
prawie liniowo w miar
ę
dostawiania liczby procesorów:
architektura SMP - symetryczna wieloprocesorowa, wspólna pami
ęć
, < 1000
procesorów, zwykle <64.
architektura MMP - niezale
Ŝ
na wieloprocesorowa, oddzielna pami
ęć
dla
ka
Ŝ
dego procesora, nawet > 1000 procesorów.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
30 / 46
Minikomputery
Minikomputer
– komputer o du
Ŝ
ej mocy obliczeniowej (wieloprocesorowy),
wykorzystywany przez wielu u
Ŝ
ytkowników (wyposa
Ŝ
onych w terminale,
pracuj
ą
cych
w
systemie
wielodost
ę
pnym),
b
ę
d
ą
cy
podstaw
ą
rozbudowanych sieci lokalnych. Minikomputer plasuje si
ę
mi
ę
dzy
komputerem osobistym, a mainframe, mo
Ŝ
e by
ć
podstaw
ą
systemu
informatycznego przedsi
ę
biorstwa, banku, uczelni, itd.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
31 / 46
Mikrokomputery
Mikrokomputer
– jest to komputer zbudowany na mikroprocesorze. Przeznaczony
przede wszystkim do u
Ŝ
ytku osobistego, domowego i biurowego.
W w
ęŜ
szym znaczeniu PC oznacza komputer standardu IBM-PC, w szerszym
znaczeniu do komputerów osobistych zalicza si
ę
równie
Ŝ
inne komputery np.
produkcji Apple (Macintosh, Mac)
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
32 / 46
Mikrokomputery
Wyró
Ŝ
nia si
ę
:
komputery stacjonarne:
o
serwery
o
stacje robocze
o
komputery panelowe
komputery przeno
ś
ne
o
laptopy (notebook)
o
palmtopy (PDA)
inne miniaturowe komputery
o
komputery kieszonkowe
o
komputery ubraniowe
komputery steruj
ą
ce (Embedded computers)
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
33 / 46
Serwery
Serwer
– komputer
ś
wiadcz
ą
cy ró
Ŝ
ne usługi polegaj
ą
ce na udost
ę
pnianiu pewnych
zasobów (pliki, bazy danych, ł
ą
cza internetowe, drukarki, skanery) innym
komputerom lub po
ś
redniczeniu w przekazywaniu danych mi
ę
dzy
komputerami.
Serwerem mo
Ŝ
e by
ć
zwykły komputer, jednak do pełnego wykorzystania
mo
Ŝ
liwo
ś
ci, jakie daje oprogramowanie serwerowe powinna to by
ć
maszyna
dedykowana do tej roli (tzn. przystosowany do pracy ci
ą
głej, wyposa
Ŝ
ony w du
Ŝ
e
dyski twarde, du
Ŝą
ilo
ść
pami
ę
ci RAM oraz wydajne procesory serwerowe).
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
34 / 46
Serwery cd.
Współdzielenie zasobów odbywa si
ę
na zasadzie klient-serwer. Najprostszym
przykładem klienta jest u
Ŝ
ytkownik internetu chc
ą
cy wy
ś
wietli
ć
stron
ę
, a
oprogramowania klienckiego - jego przegl
ą
darka internetowa. Przegl
ą
darka wysyła
pro
ś
b
ę
do serwera o udost
ę
pnienie strony (zleca usług
ę
), serwer
ś
ci
ą
ga j
ą
(wykonuje usług
ę
- cz
ę
sto równie
Ŝ
z wykorzystaniem innych serwerów) i
przekazuje klientowi.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
35 / 46
Serwery cd.
Serwery najcz
ęś
ciej pracuj
ą
pod kontrol
ą
systemów operacyjnych takich jak:
FreeBSD,
GNU/Linux,
Solaris,
HP Unix
Novell NetWare,
Microsoft Windows Server 2003.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
36 / 46
Serwery cd.
W
ś
ród wielu usług realizowanych przez serwery w Internecie s
ą
mi
ę
dzy innymi:
obsługa stron WWW,
obsługa poczty elektronicznej,
przesyłanie plików,
komunikacja online,
strumieniowa transmisja audio i wideo
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
37 / 46
Stacja robocza
Stacja
robocza
- w popularnym znaczeniu to ka
Ŝ
dy komputer przeznaczony do
bezpo
ś
redniej pracy. W szczególno
ś
ci w sieciach komputerowych mianem
tym okre
ś
la si
ę
ka
Ŝ
dy komputer, który jest do tej sieci podł
ą
czony, a który nie
słu
Ŝ
y wył
ą
cznie do jej obsługi. Pokrywa si
ę
to z grubsza z terminem
komputer osobisty.
Stacja
robocza
- w fachowej terminologii to komputer o wy
Ŝ
szej wydajno
ś
ci ni
Ŝ
komputer osobisty, szczególnie ze wzgl
ę
du na mo
Ŝ
liwo
ść
przetwarzania
grafiki komputerowej, moc obliczeniow
ą
i wielow
ą
tkowo
ść
.
Stacje robocze z reguły s
ą
kilkakrotnie dro
Ŝ
sze od komputerów osobistych. Wi
ąŜ
e si
ę
to z wykorzystaniem dro
Ŝ
szych komponentów, które maj
ą
działa
ć
szybciej ni
Ŝ
te
powszechnie dost
ę
pne.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
38 / 46
Komputer panelowy
Komputer
panelowy
- cały komputer mie
ś
ci si
ę
w panelu LCD, zwykle jest wi
ę
kszy
od notebooka, ale mniejszy od normalnego PC.. Komputery te przeznaczone
s
ą
do zabudowy w wszelkiego rodzaju pulpitach, rozdzielniach, szafach
sterownicznych itp.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
39 / 46
Laptopy
Laptop
(ang. lap - kolana, top - na wierzchu), zwany tak
Ŝ
e
notebookiem
- mały,
przeno
ś
ny komputer osobisty zbudowany przewa
Ŝ
nie jako pojedyncze
niewielkie zamykane urz
ą
dzenia, w których znajduj
ą
si
ę
wszystkie
podzespoły wewn
ę
trzne (procesor, pami
ęć
, itd.), wybrane wej
ś
cia dla
no
ś
ników (CD-ROM, DVD-ROM, dyskietki), urz
ą
dzenia komunikacji z
u
Ŝ
ytkownikiem (klawiatura, ekran TFT oraz TrackPoint lub Touchpad).
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
40 / 46
Palmtopy
Palmtop
(
PDA
,
Personal
Digital
Assistant
,
komputer
kieszonkowy
) - mały,
przeno
ś
ny komputer
osobisty. Mniejszy od laptopa - z powodzeniem mie
ś
ci
si
ę
w dłoni lub w kieszeni (ang
.
palm - dło
ń
, top - na wierzchu).
Palmtopy obsługuje si
ę
mi
ę
dzy innymi rysikiem, gdy
Ŝ
wyposa
Ŝ
one s
ą
w ekran
dotykowy. Wi
ę
kszo
ść
z nich rozpoznaje pismo odr
ę
czne (lub zbli
Ŝ
one do niego
znaki graffiti), a niektóre posiadaj
ą
tak
Ŝ
e wbudowan
ą
klawiatur
ę
kciukow
ą
.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
41 / 46
Palmtopy cd.
Ł
ą
czno
ść
z innymi urz
ą
dzeniami:
porty podczerwieni (IrDA),
BlueTooth,
WiFi.
ł
ą
cze szeregowe lub USB.
Palmtopy to urz
ą
dzenia pracuj
ą
ce pod kontrol
ą
systemów operacyjnych
Pocket PC
Palm OS
Windows CE.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
42 / 46
Komputery ubraniowe
Komputery
ubraniowe
(
Wearable
computers
) - od nar
ę
cznego zegarka do
skomputeryzowanego ubrania.
Typowe zastosowania:
asystowanie: podczas pracy, zakupów, w podró
Ŝ
y,
wirtualne spotkania,
nadzorowanie stanu zdrowia pacjentów (np. choroby kardiologiczne, astma,
cukrzyca, itp),
nowe narz
ę
dzie nauczania (nauka j
ę
zyków, wirtualny przewodnik po
muzeum),
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
43 / 46
Komputery ubraniowe
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
44 / 46
Komputery ubraniowe
HandHeld/Palmtop HP iPAQ h5450 wyposa
Ŝ
ony w ł
ą
czno
ść
WLAN/Bluetooth
oraz dodatkowe moduły GPS/Bluetooth i wy
ś
wietlacz okularowy
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
45 / 46
Komputery steruj
ą
ce
Komputery
steruj
ą
ce
(
Embedded
computers) -
mikroprocesory wbudowane w
ró
Ŝ
ne urz
ą
dzenia, np. samochody, pralki, tostery, windy, maszyny do szycia.
Mikroprocesory w odzie
Ŝ
y, np. inteligentne ubranie, buty, opony
samochodowe itp.
Technologie informacyjne – urz
ą
dzenia komputerowe
Autor: Paweł Rogali
ń
ski – Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki PWr
46 / 46
Cyborgizacja - w niedalekiej perspektywie?
Elektroniczne
dodatki
w ciele
człowieka
:
układy monitoruj
ą
ce prac
ę
organizmu,
rozruszniki serca,
bioprotezy,
...
Mikroprocesory w mózgu?
Coraz wi
ę
cej jest implantów słuchu, wzroku, czuciowych, zapobiegaj
ą
cych atakom
szału.