какие типы пк наиболее распространены в мире информатика 9 класс
Содержание урока
§ 22. Предыстория информатики
§ 23. История ЭВМ
Вопросы и задания
§ 24. История программного обеспечения и ИКТ
Вопросы и задания
Коротко о главном
Появлению ЭВМ предшествовали счетно-перфорационные и релейные машины.
ЭВМ первого поколения — ламповые машины (50-е годы XX века).
ЭВМ второго поколения — полупроводниковые машины (60-е годы XX века).
ЭВМ третьего поколения — машины на интегральных схемах (вторая половина 60-х годов).
Персональные компьютеры и суперкомпьютеры (многопроцессорные вычислительные комплексы) относятся к машинам четвертого поколения (70-е годы XX века).
ЭВМ пятого поколения — машины, основанные на искусственном интеллекте.
Вопросы и задания
1. Когда и кем были изобретены счетно-перфорационные машины? Какие задачи на них решались?
2. Что такое электромеханическое реле? Когда создавались релейные вычислительные машины? Каким быстродействием они обладали?
3. Где и когда была построена первая ЭВМ? Как она называлась?
4. Какова роль Джона фон Неймана в создании ЭВМ?
5. Кто был конструктором первых отечественных ЭВМ?
6. На какой элементной базе создавались машины первого поколения? Каковы были их основные характеристики?
7. На какой элементной базе создавались машины второго поколения? В чем их преимущества по сравнению с первым поколением ЭВМ?
8. Что такое интегральная схема? Когда были созданы первые ЭВМ на интегральных схемах? Как они назывались?
9. Какие новые области применения ЭВМ возникли с появлением машин третьего поколения?
10. Что такое микропроцессор? Когда и где был создан первый микропро-цессор?
11. Что такое микро-ЭВМ и персональный компьютер?
12. Какие типы ПК наиболее распространены в мире?
13. Что такое суперкомпьютер?
14. Что такое кластерные системы ПК?
15. В чем особенность компьютеров пятого поколения?
16. Подготовьте сообщения по темам заданий 1-15 для школьного сайта.
Какие бывают персональные компьютеры: разбираемся в форматах
Содержание
Содержание
Стандартный системный блок и ноутбук, ну, может быть, еще моноблок — самые явные ответы, которые мы услышим, задав вопрос «какие бывают виды ПК» обычному пользователю. На самом же деле конструкций ПК намного больше, а в их разнообразии легко запутаться.
Почему и когда появилось разделение на разные типы ПК
В 1977 году появились первые массовые персональные компьютеры Apple II, Commodore PET и Tandy. Компьютеризация населения пошла семимильными шагами. Параллельно усовершенствованию стандартных десктопов, разрабатывались и более компактные решения. Развитие беспроводных сетей, интернета и общая мобильность людей требовала решений, которые не привязывали бы человека к одному стационарному месту с громоздким ПК.
Одним из первых моноблоков стал Macintosh, выпущенный в 1984 году, дальнейшее развитие он получил в моделях eMac и iMac.С развитием программного обеспечения с открытым кодом стали появляться и другие компактные ПК, такие как Linutop и им подобные. В 2010 году появились современные одноплатные компьютеры наподобие Raspberry. Примерно в этот же период под производством Intel на рынок стали выходить неттопы линейки Atom. Они являлись своеобразным ответвлением в развитии нетбуков.
Благодаря новым технологиям появилась возможность втиснуть в маленький корпус достаточно производительное железо. На смену HDD пришли SSD, дисководы морально устарели, а блок питания «переехал» за корпус. На данный момент видов стационарных ПК немалое количество и в их разнообразии легко потеряться. Рассмотрим каждый тип конструкции подробнее.
Десктоп
Знакомая каждому пользователю «коробка» спустя годы все еще остается самой массовой вариацией ПК. Наполнение комплектующих во всех конструкциях стационарных ПК в целом аналогично стандартному системному блоку. К недостаткам можно отнести разве что размеры и немобильность (кроме редких моделей, которые вмещаются в рюкзак). Внутренние компоненты легкозаменяемые: подвергнуть апгрейду можно любую составляющую, повысив производительность ПК в разы.
А все потому, что нет ограничений по размеру устанавливаемых компонентов, а стандарты форм-факторов общие. Блоки питания с большой мощностью позволяют поставить несколько видеокарт и процессоров. Круг задач, выполняемый десктопом, можно описать словами — «все и сразу». Запуск тяжелых игр, профессиональные рабочие задачи или просмотр фильмов — десктоп подойдет для всего, достаточно подобрать подходящие компоненты.
Проявив фантазию, можно собрать уникальный компьютер с регулируемой подсветкой, стеклом и кастомной системой охлаждения.
Моноблок
Уменьшенной вариацией десктопа стал моноблок. По сути это тот же ПК, только совмещенный с монитором в одном корпусе. Благодаря этому он занимает площадь такую же, как стандартный монитор, экономя пространство на рабочем столе. Здесь установлены те же компоненты, что и в обычном ПК, но с урезанными мощностями. В большинстве случаев основные компоненты распаяны на плате, поэтому к апгрейду доступны лишь оперативная память и система хранения. Высокопроизводительную видеокарту и процессор установить в такой корпус в принципе проблематично, блок питания внешний — отсюда и меньшая производительность.
Это издержки такого форм-фактора. Но взамен мы получаем стильный ПК, занимающий минимум места, который подойдет для дома или офиса.
Тонкие клиенты
Тонкие клиенты представляют собой компактные ПК в слим-корпусах. Дискретные видеокарты тут отсутствуют, а за вывод картинки отвечает встроенное в процессор видеоядро. Характеристики комплектующих не впечатляют, но этого от них и не требуется. Главная задача тонких клиентов — подключение к серверу, поэтому они отлично подходят для создания «офисной сети». У тонких клиентов низкое энергопотребление, они компактны, но обладают всеми необходимыми интерфейсами и позволяют в минимальные сроки добавить новое рабочее место.
При необходимости апгрейду подвергается лишь сервер, а не каждый ПК пользователя.
Неттопы
Для тех, кому не требуется запускать игровые новинки или тяжелые рабочие приложения существует неттоп. Возможностей такого компьютера хватит для полноценной замены десктопа, если он используется только для интернет-серфинга, работы с файлами, просмотра фильмов и запуска нетребовательных игр.
По внутренней начинке неттоп наиболее схож с нетбуком. Мы можем увеличить емкость системы хранения и оперативной памяти, добавив соответствующие комплектующие. В некоторых моделях имеется крепление VESA, что позволяет подвесить неттоп к монитору, создав своеобразный аналог моноблока.
Платформы
Как и неттопы — платформы обладают схожим функционалом и миниатюрностью. Устройство размером с ладонь предоставляет весь вычислительный потенциал. Но в отличие от неттопа, платформы поставляются без операционной системы, оперативной памяти и накопителя. Эти комплектующие устанавливаются пользователем на свой вкус, а платформа выбирается с учетом производительности процессора.
Так как платформы оснащены всеми современными интерфейсами, использовать их можно не только для обычных задач, свойственных ПК, но и для создания небольших серверов или медиацентра для просмотра фильмов на телевизоре.
Микрокомпьютеры
Последний тип ПК в нашем списке, но не последний по возможностям. Микрокомпьютеры — кладезь для людей «с руками». Круг использования микрокомпьютеров огромен. Разработка проектов, эмуляция, мультимедийный центр, робототехника — и это далеко не весь список. Внешний вид микрокомпьютеров представляет собой своеобразный конструктор. Корпус отсутствует, на плате распаяны основные комплектующие и интерфейсы подключения, а питание подается через порт USB.
Зачастую встроенного накопителя нет — данные хранятся на карте памяти, что позволяет загружать нужный дистрибутив и программы, подключив конкретную карту. Микрокомпьютер можно модифицировать, добавив к нему корпус и радиатор на процессор.
В современных реалиях можно подобрать стационарный ПК абсолютно под любые нужды. Достаточно определить какой круг задач вы собираетесь решать этим устройством. Даже самые миниатюрные варианты обладают мощностями, которые несколько лет назад представить было сложно, и их вполне хватит для решения большинства поставленных задач.
Типы персональных компьютеров, в чем их отличие
В этой статье будет рассказано о нескольких типах ПК, которые производятся в мире для выполнения тех или иных задач, учебы, игр и т.д.
Типы персональных компьютеров:
Рабочие станции
Компьютеры, которые используются учеными для выполнения определенных задач.
Такие ПК очень мощные, т.к. от них требуется большая вычислительная способность.
Их мощность заключается в многоядерности, большом количестве оперативной памяти (RAM) и наличием такой системы, как RAID (RAID – это система, которая объединяет жесткие диски, тем самым в несколько раз увеличивая надежность).
Офисные или бюджетные компьютеры
Офисные PC – это устройства, которые, например, стоят у офисных работников или секретарей.
На таких PC делается рутинная работа, вроде набирания текста в офисных программах (например, Word, Excel, Access, Powerpoint и др.).
От таких компьютеров не требуется мощности и большой функциональности. Используются процессоры начального уровня, встроенная видеокарта и минимум оперативной памяти (RAM).
Учебные PC
Это устройства, которые используются школьниками, студентами. На них выполняются стандартные программы, но в отличие от офисных аналогов, они обладают большей функциональностью и есть возможность установки дополнительного программного обеспечения.
Используются средние процессоры, несколько гигабайт оперативной памяти (RAM) и видеокарта среднего уровня, что дает возможность использовать графические программы (photoshop, autocad) и играть в игры прошлых лет.
Такие компьютеры уверенно можно использовать в качестве мультимедийных устройств.
Игровой ПК
Название говорит само за себя. Эти устройства лишь немного уступают рабочим станциям в количестве оперативной памяти (RAM). В то время, как видеокарта ставится самая новая, причем в достаточно больших объемах.
Специализированные
Это ПК, которые используются для определенной задачи. У них очень мощная та часть «железа», которая непосредственно используется в выполнение задачи. Например, счетные машины.
У них очень мощные процессоры, много ядер и большое количество оперативной памяти (RAM), а видеокарта у них практически нулевая.
Проект по информатике 9 класс «История развития ЭВМ»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Оглавление
Глава 1. История создания компьютера
Начиная с 1943 года группа специалистов под руководством Говарда Эйкена, Дж. Моучли и П. Эккерта в США начала конструировать вычислительную машину на основе электронных ламп, а не на электромагнитных реле. Эта машина была названа ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) и работала она в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1». ENIAC содержал 18 тысяч вакуумных ламп, занимал площадь 9´15 метров, весил 30 тонн и потреблял мощность 150 киловатт. ENIAC имел и существенный недостаток – управление им осуществлялось с помощью коммутационной панели, у него отсутствовала память, и для того чтобы задать программу приходилось в течение нескольких часов или даже дней подсоединять нужным образом провода. Худшим из всех недостатков была ужасающая ненадежность компьютера, так как за день работы успевало выйти из строя около десятка вакуумных ламп.
Чтобы упростить процесс задания программ, Моучли и Эккерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в своей памяти. В 1945 году к работе был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине. В этом докладе фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Это первая действующая машина, построенная на вакуумных лампах, официально была введена в эксплуатацию 15 февраля 1946 года. Эту машину пытались использовать для решения некоторых задач, подготовленных фон Нейманом и связанных с проектом атомной бомбы. Затем она была перевезена на Абердинский полигон, где работала до 1955 года.
ENIAC стал первым представителем 1-го поколения компьютеров. Любая классификация условна, но большинство специалистов согласилось с тем, что различать поколения следует исходя из той элементной базы, на основе которой строятся машины. Таким образом, первое поколение представляется ламповыми машинами.
Необходимо отметить огромную роль американского математика фон Неймана в становлении техники первого поколения. Нужно было осмыслить сильные и слабые стороны ENIAC и дать рекомендации для последующих разработок. В отчете фон Неймана и его коллег Г. Голдстайна и А.Беркса (июнь 1946 года) были четко сформулированы требования к структуре компьютеров. Отметим важнейшие из них:
1) машины на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления;
2) программа, как и исходные данные, должна размещаться в памяти машины;
3) программа, как и числа, должна записываться в двоичном коде;
4) трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем, требуют иерархической организации памяти (то есть выделения оперативной, промежуточной и долговременной памяти);
5) арифметическое устройство (процессор) конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения; создание специальных устройств для выполнения других арифметических и иных операций нецелесообразно;
6) в машине используется параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над числами производятся одновременно по всем разрядам).
ЭВМ 2-го поколения
Второе поколение ЭВМ создавалось в период с 1955 по 1964 года. На самом деле, четко ограничивать рамки поколений сложно, так как в одно и то же время выпускались ЭВМ, относящиеся к разным поколениям, да и сам переход от поколения к поколению был не резким, а постепенным. Вначале заменялись одни элементы ЭВМ, затем – другие, и так, постепенно, за несколько лет, осуществлялся переход.
Переход на новую элементную базу оказался неизбежным, так как рост производительности и надежность ЭВМ первого поколения достигли своего максимума. Основные причины, приведшие к необходимости замены электронных ламп, были следующими:
1) Нить накаливания в электронных лампах со временем теряет свои эмиссионные свойства и перегорает. В среднем, срок службы лампы не превышал 10 000 часов. Таким образом, в ЭВМ, состоящей из 104 электронных ламп, в среднем, каждый час, выходила из строя одна электронная лампа. Столь низкие показатели надежности были головной болью разработчиков, заставляли применять сложные и дорогостоящие способы повышения надежности, и сильно сдерживали рост производительности ЭВМ. Для сравнения, транзисторы в то время имели срок службы, превосходящий срок службы электронных ламп в тысячи раз.
2) ЭВМ на электронных лампах требуют мощных источников питания, при этом почти 75% энергии растрачивается на тепловых потерях. Это, в свою очередь, приводит к необходимости организации дорогостоящих и сложных систем охлаждения. Транзисторы потребляют на порядок меньше энергии и слабее греются.
3) Большие габариты электронных ламп. Самые миниатюрные радиолампы не позволяли в одном кубическом дециметре разместить более 1000 элементов, в то же время использование транзисторов позволяло на порядок увеличить плотность монтажа.
Бурно развивающаяся авиация, космическая техника и другие области науки и техники требовали миниатюрных, надежных и быстрых вычислительных устройств. Поэтому дальнейшее развитие электронной вычислительной техники требовало разработки новой технологии, и такая технология не замедлила появиться. Новый прорыв в производительности, надежности и миниатюризации позволила сделать технология интегральных схем, ознаменовавшая собой переход на третье поколение ЭВМ, создаваемых с 1964 по 1974 г.
Использование интегральных схем позволило получить ряд преимуществ:
1) Увеличилась надежность ЭВМ. Надежность интегральных схем – на порядок выше надежности аналогичных схем на дискретных компонентах. Повышение надежности, в первую очередь, обусловлено уменьшением межсхемных соединений, являющихся одним из слабейших звеном в конструкции ЭВМ. Повышение надежности, в свою очередь, привело к значительному снижению стоимости эксплуатации ЭВМ.
2) За счет повышения плотности упаковки электронных схем, уменьшилось время передачи сигнала по проводникам и, как следствие, увеличилось быстродействие ЭВМ.
3) Производство интегральных схем хорошо поддается автоматизации, что при серийном производстве резко уменьшает себестоимость производства и способствует популяризации и расширению области применения ЭВМ.
4) Высокая плотность упаковки электронных схем уменьшила на несколько порядков габариты, массу и потребляемую мощность ЭВМ, что позволило использовать их в недоступных до этого областях науки и техники, таких как авиация и космическая техника.
В 1971 году компания Intel по заказу фирмы Busicom выпускает первый микропроцессор « Intel 4004 » для использования в калькуляторе (модель Busicom 141-PF). Появление микропроцессоров позволило создать микрокомпьютеры — небольшие недорогие компьютеры, которые могли себе позволить купить маленькие компании или отдельные люди. В 1980-х годах микрокомпьютеры стали повсеместным явлением.
Apple II — первый в мире массовый персональный компьютер производства компании Apple
Компьютеры на основе микрокомпьютерной архитектуры с возможностями, добавленными от их больших собратьев, сейчас доминируют в большинстве сегментов рынка.
После четвёртого поколения, построенного на сверхбольших интегральных схемах, ожидалось создание следующего поколения, ориентированного на распределенные вычисления, одновременно считалось, что пятое поколение станет базой для создания устройств, способных к имитации мышления.
В настоящий момент термин «пятое поколение» является неопределённым и применяется во многих смыслах, например, при описании систем облачных вычислений.
Глава 2. Сравнение разных поколений ЭВМ
Сравнение вычислительной способности
Какие компьютеры бывают, виды и типы компьютеров
Компьютеры могут различаться по множеству критериев, как по своим размерам, так и по присущим им возможностям. Интеграция компьютеров в другие устройства уже не новинка, они могут быть встроенными в автомобили, бытовую технику и многое другое, но в свою очередь такие вычислительные механизмы выполняют только определённые разработчиком задачи.
Видов устройств, которых по праву можно назвать компьютерами очень и очень много и с каждым годом таких компьютерных устройств, представляющих миру разработчиками, становится только больше, а сами устройства можно логически поделить на определённые типы компьютерных групп.
Типы компьютера и виды компьютера
Что такое тип компьютера – это группа компьютеров, обладающая схожей функциональностью или способом использования, а видом компьютера считается определённая вычислительная техника и схожие обычно по внешнему виду вычислительные устройства, так же, как и тип компьютера, имеют свои отличительные возможности. К примеру персональный компьютер – это тип, а виды ПК – это компьютеры которые используются человеком в личных целях: моноблок, планшет, неттоп и т.д.
Если в прошлом столетие компьютеры могли быть как аналоговые, так и цифровые, то в наши дни актуальными остались лишь цифровые компьютеры. Речь пойдёт именно о таком типе техники, как цифровой компьютер, именно они используются в сегодняшние дни.
К тому же неправильно разделять компьютеры по классификации прошлого века, черта между микрокомпьютерами и миникомпьютерами уже не заметна, да и называют такими уже другие устройства, а мейнфрим лишь примерно приравнивают к сегодняшним серверам.
Персональные компьютеры
Виды стационарных персональных компьютеров
Под типом стационарного ПК подразумевается компьютер, имеющий постоянное место, чем собственно и служит скажем компьютерный стол и не подразумевающий частой смены места. Такие компьютеры так же можно назвать рабочими станциями, ведь вычислительных мощностей хватает для выполнения определённой работы, то есть интенсивных вычислений.
Выделяются три основных типа таких устройств:
1. Настольные компьютеры или десктопы
Основным компонентом тут считается системный блок, обычно представляющий из себя прямоугольную коробку, чаще всего находящуюся или в верхней части стола или же в нижней. К системному блоку подключается монитор, клавиатура и мышь, все эти компоненты взаимодействуют между собой.
Системный блок является модульным устройством, что означает возможность замены каждого комплектующего – модуля, самостоятельно, тем самым изменив конфигурацию под себя.
2. Неттопы
Неттоп это минимизированная версия системного блока, кроме размеров отличается меньшим энергопотреблением и выделением шума, и как следствием в большинстве случаев меньшей производительностью. Но всё это способствует отличной интеграцией с интерьером офиса или дома. Больше о данном виде компьютеров можно узнать из материала статьи: Неттоп, что это такое.
3. Моноблоки
Моноблок является так же стационарным компьютером, но без видимого системного блока. Каркасом для такого вида компьютеров как моноблок служит один общий корпус с монитором. Все комплектующие размещаются в тыловой части, за дисплеем, что создаёт определённую эстетичность для работы за компьютером. Что такое моноблок и моноблочный компьютер, можно уточнить в одноимённой статье.
Виды портативных персональных компьютеров
1. Ноутбуки и их ближайшие родственники нетбуки
Нетбуки же, это всё те же ноутбуки, имеющие не только меньшие размеры и больше времени работы от аккумуляторной батареи, но и менее высокую производительность, что не даёт возможности ими использовать ресурсоёмкие приложения.
2. Планшеты и планшетные ноутбуки
У планшетных ноутбуков кроме тачскрина так же, как и у ноутбука, имеются клавиатура и в зависимости от модели может или складываться, или же выдвигаться.
Основной задачей данного вида портативного устройства является именно выход и использование интернета, хоть и присутствуют основные мультимедийные возможности. Для таких мини компьютеров время автономной работы важнее производительности, если сравнивать со всё тем же Desktop.
3. Карманные типы компьютеров и смартфоны
Если раньше отличия между смартфонами и КПК (карманными персональными компьютерами) были действительно заметны, то сейчас средне статистический смартфон выполняет те же функции, а популярность КПК уже не та, что ранее, но все же своих пользователей данный вид компьютера имеет.
Так же, как и другие виды компьютеров, являющиеся представителями портативных устройств, зависимы от времени работы аккумулятора. Обладают, довольно небольшими размерами, что благоприятно сказывается на возможности их иметь всегда под рукой, что противоположно производительности. Благодаря более низкому разрешению есть возможность использовать такие устройства для просмотра видео и фото, пусть они ни лучшие плееры, но такой возможности не лишены, а функции фото и видео съёмки являются хорошим плюсом.
Эти устройства работают от батареи, а их размеры благоприятствуют возможности иметь их постоянно при себе. Главное отличие между сегодняшними моделями смартфонов и КПК, в том, что первый выполнят кроме вычислительной функции, функцию телефона. Современные модели в обязательном порядке имеют такое устройство ввода, как сенсорный дисплей.
Вычислительные серверы
Такой тип компьютера как вычислительный сервер, лежит в основе работы локальных сетей и интернета в целом. Вся работа сетей построена на серверной работе компьютеров, каждый из интернет ресурсов, его файлы, да и любые типы информации в сети находится на устройстве хранения кого-либо из видов серверов.
Без сомнения, высокая производительность серверных версий компьютеров очень важна, но не так как их надёжность. Компьютеры, выполняющие задачу сервера, первым делом должны иметь очень высокую надёжность и работать без исключения весь срок службы, ведь хранящаяся информация на сервере должна быть постоянно доступной, и ни в коем случае её нельзя потерять. Использование резервных копий становится обязательных для таких типов компьютерных решений.
Серверы могут обрабатывать большое количество информации, а в основе вычислений лежит параллельная обработка информации. Поэтому серверные версии компьютеров направлены на развитие многопроцессорности и их многоядерности.
Вообще, сервером может являться практически любой компьютер не обязательно он должен быть громоздким как представляют многие, ведь его функцией является обслуживание других компьютеров в сети, он является их информационным источником. К примеру, неттоп сможет стать не плохим домашним сервером, а используя функционал системного блока, его можно без особого труда использовать как хостинг для своего блога. По функциональности, да и по размерам, серверы сравнимы с типом компьютера устаревшей классификации – майнфримами.
Суперкомпьютеры
Суперкомпьютерами называют компьютеры с самой высокой производительностью. Такие вычислительные сооружения являются сверхбыстродействующими типами компьютеров. Из себя представляет многокомпьютерный и многопроцессорный комплекс, занимающий помещения больших размеров, с общей памятью и другими устройствами, тоже являющимися общими.
Структуризация элементов, а также параллельная и векторная организация вычислительного процесса обуславливает возможность каждого системного элемента заниматься своей частью задачи, собственно так и появилось понятие кластер.
Какие еще виды компьютеров существуют
Типы компьютеров предоставлены человечеству большим количеством видов и не ограничиваются привычными компьютерами клонами. Компьютеры клоны – это проще говоря, модельный ряд.
Порой присутствие такого компьютера под боком понятно ни каждому, к примеру платёжный терминал или банкомат представляет один из видов компьютеров, при чем он стационарны и персональный.
Современные игровые приставки так же являются компьютерами, они несут в себе компьютерную составляющую, а кроме главной функции игра – они справляются и с другими развлекательными задачами. Бытовые устройства имеют микропроцессоры, который по сути тоже является одной из составляющей компьютера.
Возможно уже совсем скоро, у нас дома, а не в фантастическом фильме, появится такой вид компьютера как робот, который будет также выполнять определённые функции. С каждым годом появляются новые представители компьютеров, их возможности только расширяются, и если привнести немного фантастики в материал, то тут главное не допустить эволюции из робототехники в появления расы роботов, которая станет достойным конкурентом человечеству.