Архитектура ПК

Введение

Архитектурой компьютера является совокупность некоторых правил построения электронной вычислительной системы, а также главные отличительные особенности технологий, используемых в ней. Архитектура персонального компьютера может быть использована в качестве инструмента для выработки стандартов. То есть, компьютерное оборудование согласно данным стандартам может быть создано по сформулированным схематическим решениям и технологиям. Объединение разных концептуальных подходов в едином архитектурном решении, может способствовать распространению этой модели персонального компьютера на рынке, предоставляет возможность проектирования разным фирмам программного обеспечения, которое однозначно должно подойти для него.

Единая архитектура персонального компьютера практически позволяет компьютерным компаниям тесно взаимодействовать между собой с целью совершенствования различных его технологий и составляющих его элементов. Под архитектурой может также пониматься набор методик сборки компьютера или его компонентов, которые используются в терминах конкретных брендов. В этом смысле, архитектура, разработанная фирмой, должна принадлежать ей в виде интеллектуальной собственности и использоваться исключительно этой фирмой, то есть, архитектура ПК может быть инструментарием конкуренции на рынке. Однако, вместе с тем, технологические особенности разных брендов часто могут быть классифицированы как общая концепция, объединяющая в себе базовые особенности, которые характеризуют различные модели персональных компьютеров.

Архитектура персональных компьютеров

Базовые принципиальные аспекты, по которым можно было сконструировать персональный компьютер в соответствии с целевой логической структурой, были сформулированы фон Нейманом, известным учёным-математиком. Методические положения, которые предложил фон Нейман, считаются классической архитектурой персонального компьютера. Согласно этой архитектуре, в состав компьютера должны входить следующие базовые компоненты:

• Арифметический модуль.
• Логический модуль.
• Модуль управления.
• Модуль внешнего устройства памяти.
• Модуль оперативной памяти.
• Модуль ввода-вывода данных.

В соответствии с данной структурой, функционирование отдельных компонентов должно осуществляться в строго определённом порядке. Сначала в память персонального компьютера должна быть загружена информация из исполняемой программы. Эта информация может быть введена при посредстве внешних устройств. Затем модуль управления получает информацию из памяти компьютера и пересылает её для обработки. При информационной обработке возможно использование других компонентов компьютера.

В архитектуре современных персональных компьютеров присутствуют отличия от классической архитектуры, но в общем и целом она может считаться её продолжением. Одним из главных и основных отличий современных персональных компьютеров может считаться объединение арифметического, логического модулей и модуля управления в единый компонент, который стал называться центральным процессором. Данное объединение было выполнено благодаря росту степени интеграции микросхем и их развитию, что позволило разместить в маленькой по габаритам детали обширнейший набор исполняемых процедур. Архитектура сегодняшних персональных компьютеров имеет отличия также в том плане, что в их состав стали входить различные контроллеры. Они появились благодаря изменению функций процессора как основного устройства, исполняющего процедуру информационного обмена с внешними устройствами. Уровень возможностей новых микросхем позволил удалить функцию ввода-вывода из обязанностей процессора. Были созданы различные каналы по обмену данными, а также наборы микросхем, получившие в дальнейшем наименование контроллеры.

Корпорация IBM создала архитектуру персонального компьютера, которая превратилась практически в мировой стандарт. Основным отличием данной архитектуры является полностью открытая структура. Это означает, что персональный компьютер, реализованный в соответствии с этим стандартом, уже не будет считаться законченным продуктом от бренда. Корпорация IBM не является монополистом на компьютерном рынке, но она считается одним из пионеров в области разработки общепризнанной архитектуры. Пользователи или компании, которые выполняют сборку персональных компьютеров на основе архитектуры IBM, получили возможность самим определять совокупность компонентов, которые будут включены в состав компьютера. Помимо этого, имеется возможность заменить комплектацию компьютера на более совершенную. Стремительный прогресс технологий в области компьютерной техники позволил осуществить реализацию открытой архитектуры персональных компьютеров.

Основной характеристикой, по которой персональный компьютер может быть отнесён к платформе IBM, считается возможность работы с разными операционными системами. И этот аспект также выступает как следствие открытости этого архитектурного типа. Компьютеры, реализованные на базе платформы IBM, могут быть оснащены операционными системами Windows, Linux в самых разнообразных версиях, и, помимо этого, иными операционными системами, которые являются совместимыми с аппаратным обеспечением персональных компьютеров с этой архитектурой. Кроме программного обеспечения от мировых брендов, на платформу IBM можно установить различные другие программы мало известных программистов, проектирование и установка которых обычно не предполагает согласования их с фирмами, которые производят аппаратные элементы. В составе программных компонентов, присутствующих во всех компьютерах на основе архитектуры IBM, имеется базовая система ввода-вывода, именуемая BIOS. Её назначением является обеспечение исполнения основных аппаратных операций персонального компьютера вне зависимости от типа установленной на компьютере операционной системы.