Современное поколение персональных компьютеров реферат по информатике , Сочинения из Информатика

Скачай Современное поколение персональных компьютеров реферат по информатике и еще Сочинения в формате PDF Информатика только на Docsity! Содержание Введение…………………………………………………………….……2 1. Аппаратное обеспечение…………………………………………….3 1.1. Центральные процессоры……………………………………….3 1.2. Оперативная память современного ПК………………………...5 1.3. Видеоадаптеры и графические ускорители……………………5 1.4 Звуковые платы и DSP………………………………………….7 2. Переход от шинных к гибридным…………………………………...8 2.1. Спецификации AC’97……………………………………………9 2.2. AMR модемы и AMR звуковой тракт………………………….10 2.3. NSP……………………………………………………………….10 3. DVD – прорыв в большую память………………………………….11 4. Новый высокоскоростной цифровой интерфейс…………………..13 4.1. Основные характеристики IEEE-1394………………………….14 4.2. Ожидание IEEE-1394……………………………………………15 5. Периферийные устройства…………………………………………..16 5.1. Фотопринтеры……………………………………………………16 5.2. Цифровые фотокамеры…………………………………………..16 5.3. Мониторы будущего……………………………………………..17 Список используемых источников……………………………………...19 Анатация. В предлагаемом реферате представлен краткий обзор новых разработок аппаратного обеспечения ПК, описание основных частей современных домашних компьютеров, принцип их действия и функциональное назначение. Также рассматривается ряд периферийных устройств, наиболее часто используемых в работе с домашними компьютерами. В реферате представлены новые технологии с использованием последних разработок наиболее известных фирм-производителей аппаратного обеспечения. Затронуты так же и вопросы дальнейшего усовершенствования и модернизации ПК на началах развития новых технологий разработки и изготовления аппаратных средств. Введение. За последние несколько лет компьютер становится всё в большей степени неотъемлемой частью почти каждого человека. Использование ПК не только существенно облегчает интелектуальный труд и помогает решать сложнейшие задачи всех уровней жизнедеятельности человека, но и способствует развитию информационных технологий науки и техники, коренным образом изменяя наше сознание. В век компьютеров, глобальных сетей и телекомуникаций каждый человек, столкнувшись с этим миром, постепенно, с большим трудом, методом проб и ошибок становится квалифицированным пользователем, применяя накопленные знания в решении каждодневных больших и малых вопросов и проблем. AMD разъём – Slot A, который по внешнему виду похож на Slot 1, исполизуемый Пентиумами II/III. Кстати, по результатам теста Pentium III оказался заметно мощнее, чем AMD K7, так что INTEL всё же опередил AMD. 1.2. Оперативная память современного ПК. Из возможных кондидатов на роль памяти для будущих систем фирма Intel выбрала память типа DRD-RAM (Direct Rambus D-RAM) и получила поддержку от всех ведущих мировых производителей памяти, которая, лицензировав соответствующую технологию у фирмы Rambus способны быстро наладить производство в нужных объёмах. Первым чипсетом, поддерживающим память Direct Rambus DRAM, будет i440 jx фирмы Intel для процессора Pentium III. Такая память является по сути разновидностью синхронной памяти, но снабжена специальным более быстродействующи м интерфейсом. Каждая микросхема DRD-RAM имеет внутреннюю многобанковую структуру с чередованием (16 банков), что и обеспечивает высокую пропускную способность. Тактовая частота составляет 400 МГц, но обмен осуществляется по обоим фронтам импульсов, то есть с частотой 800 МГц. Данные, шириной 16 бит поступают с интервалом 1,25 наносекунд, так что пропускная способность составляет 1,6 Гбт / сек. Может использоваться несколько (до 4) каналов; пропускная способность при этом возрастает до 3,2 ; 4,8 или 6,4 Гбт / сек. Высокоскоростная шина соединяет только контроллер памяти и DRD- -RAM, а сам контроллер соединяется с шиной процессора обычным образом: контроллер согласует частоту и разрядность процессорной шины и DRD-RAM, формируя 64-разрядное слово из 16-разрядных (при одном канале), передавая его в процессор с частотой процессорной шины. 1.3. Видеоадаптеры графические ускорители. Прогресс в области трёхмерных видеоускорителей предсказывали ещё в прошлом 1998-м году, однако никто не предпологал, что он будет столь значительным. Ни один из выпущенных в этом году видеоадаптеров не ограничивается работой с двухмерной графикой – все они в большей или меньшей степени поддерживают функции построения трёхмерных изображений. Лидер прошлого года 3D-FX (Voodoo) недолго порожал всех принципиально новой и красивой графикой, но современные ускорители при меньшей стоимости в несколько раз быстрее, при этом все новые 2D-3D ускорители выпускаются в виде видеоадаптеров, следовательно они постепенно становятся неотъемлемой частью современного домашнего компьютера. В настоящее время уже не стоит вопрос о том, нужен ли в компьютере 3D ускоритель, а речь идёт о том, какой мощнее и быстрее. Согласно стандарту PC’99 (компьютер 99-го года), аппаратное ускорение трёхмерной графики рекомендуется даже для офисных компьютеров, не говоря уже о домашних. Производители делового програмного обеспечения теперь усиленно работают над применением новых графических функций в офисных приложениях. Производители же игр и другого програмного обеспечения совершенно свободны от таких раздумий, ибо теперь они могут сделать гораздо более реалистичными происходящие на экране события. На сей день разговоры о настоящем погружении в виртуальную реальность получают некоторый смысл. В начале этого (1999) года на новых материнских платах стал появляться дополнительный слот AGP ( Aceleration Graphic Port), разработанный специально для установки графических ускорителей, который представляет собой “расширенный” слот PCI, но с более высокой скоростью обмена данными и с прямым доступом к оперативной памяти, что позволяет работать с текстурами в оперативной, а не в видио памяти, так как видеопамять ограничена, а оперативную всегда можно расширить, установив дополнительные модули. К стати для нормальной работы современного ускорителя необходимо устонавливать не менее 64 мб оперативной памяти, а рекомендуется – 128 мб. Но не даром ускорители “отрезают” столько памяти, ведь в них реализовано очень много новшеств, например: • фильтрация текстур (сглаживание “квадратиков” при приближении объекта) • высококачественное затенение или затуманивание, что придаёт реальность графике • прозрачность объектов, масштабирование и геометрические искажения • Z-буферизация (срезание текстур в невидимой части) • повышение FPS (фрагментов в секунду (в настоящее время норма – от 70 и выше)) • поддержка 16 или 32-х разрядной цветовой политры (16,7 млн. цветов) • увеличение экранного разрешения (до 1800x1600) без потери плавности движений и многое другое. 1.4.Звуковые платы и DSP. Основной прорыв в направлении аудиоинформации произошёл тогда, когда звуковые карты стали стандартным оборудованием обычного персонального компьютера. С тех пор звуковые средства ПК постоянно совершенствовались: улучшалось качество звука, из монофонического он стал стерео-(и более)-фоническим. В области синтеза музыки бытовые звуковые карты достигли результатов, которые ранее можно было получить только при использовании профессиональной звуковой аппаратуры. Внедрено объёмное звучание. В конце 1998 года при переходе звуковых карт на более быструю шину PCI, появился вполне нормальный трёхмерный звук. Вообще говоря, появился объёмний звук уже давно, (он заключался в подмешивании противоположного канала противофазно другому, в результате создавался эффект звучания за пределами колонок, но терялось разделение стереоканалов) , но оставалось желать лучшего. Но сейчас появились даже две конкурирующие технологии: A3D компании Aureal и EAX от ведущей компании Creative. Сначала лидером являлся стандарт A3D, достоинством которого явлалось то, что A3D обеспечивал нормальное 3D звучание даже на двух колонках. EAX в свою очередь был менее распространённым, слабо поддерживалась новым програмным обеспечением и для получения хорошего объёмного звука было необходимо использование четырёх колонок. Однако, теперь считается, что для достижения нормального звучания необходимо использовать именно четыре колонки, да и некоторые фирмы лицензировали EAX и начали выпуск недорогих звуковых карт с такой поддержкой. Большинство современных звуковых плат снабжены так называемым DSP процессором. DSP процессор (Digital Sound Processor) представляет собой специализированный чип, способный изменять и обрабатывать звук не только без использования центрального процессора системы, но ещё и в реальном времени, что програмно добиться невозможно. DSP, в зависимости от набора функций, обычно наделён, например, многополосным зквалайзером (обычно 10 полос), эффектами симуляции помещений и залов, реверберацией, многослойным “эхо”, линией задержки (что необходимо для избежания аккустической обратной связи при использовании микрофона), повышением и понижением тональности звука (естественно без изменения скорости) методом гранулирования и повтора мельчайших фрагментов звука и многим другим. контроллера прямо в чипсете позволяет надеяться на получение весьма неплохих по характеристикам модема и звуковой карты за низкую цену. 2.3. NSP. Сразу же после начала выпуска процессоров семейства Pentium на страницах прессы замелькала абривиатура NSP. Расшифровывается она как Native Signal Processor и означает обработку всех сигналов силами центрального процессора. Фирма Intel потратила много сил, что бы убедить произволителей и покупателей в том, что достаточно лишь купить процессор Pentium – и не придётся тратиться на специализированные микросхемы. Сам процессор, дескать, справится одновременно с функциями и модема, и с воспроизведением высококачественного стереозвука и т.д. Вскоре про NSP забыли: не так велика была скорость имеющихся процессоров. Сейчас же NSP может снова вернуться к нам в обновлённом виде – под прикрытием AMR. Процессоры ныне стали гараздо производительнее. AMR, в отличае от NSP позволяет снаять с процессора наиболее сложные операции по преобразованию цифро-аналогово сигнала. 3. DVD – прорыв в большую память. DVD – многофункциональный цифровой оптический диск с высокой плотностью записи информации. В зависимости от их вида и назначения различают следующие типы дисков: • DVD-video – для записи цифровых сигналов звука и изображения, подвергнутых процедуре сжатия цифрового потока; • DVD-audio – для записи высококачественного нескомпрессированного цифрового звука с параметрами дискретизации 24бит / 96кГц (что в два раза превосходит компакт-диск); • DVD-ROM – для записи компьютерных программ и другой цифровой мультимедиа информации; • DVD-R – диски с возможностью однократной записи информации; • DVD-RW – с возможностью многократной перезаписи данных. По конструктивному исполнению DVD-диски делятся на 4 различных типа. Они бывают одно- и двухслойными, при этом информация может записываться на одной или на двух сторонах диска. Цифра в наименовании – это округленное значение ёмкости. • DVD-5 – Однослойные односторонние диски с ёмкостью 4,7 Гбт. Имеют стандартные для CD размеры: диаметр 12 см и толщину 1,2 мм. Запись данных осуществляется только на одной стороне диска. • DVD-9 – Двухслойные односторонние диски ёмкостью 8,5 Гбт. Имеют два информационных слоя; внутренний слой, на поверхность которого наносится второй внешний информационный слой из специального полупрозрачного материала. • DVD-10 – Двухсторонний диск с одним информационным слоем. Обладает ёмкостью 9,4гб. • DVD-18 – Двухсторонний диск с двумя информационными слоями, ёмкость 17гбт. Двухслойные DVD-диски имеют имеют два информационных слоя толщиной по 0,6мм каждый. Внутренний информационный слой выполняется по стандартам технологии пресования пит (микроуглубления на дорожках диска, прожигаемые лазерным лучём) и напыление отражающего слоя. Затем поверх него наносится второй – полупрозрачный слой толщиной 0,6 мм , на котором формируется второй информащионный слой. Общая толщина двухслойных дисков составляет 1,2мм, что соответствует размерам стандартного CD. Для считывания двухслойных DVD-дисков применяются специальные универсальные оптические головки с переменным фокусным расстоянием, которые могут быть перефокусированы по глубине: либо на внутреннем, либо на внешнем информационных слоях. При считывании двухслойного DVD- диска универсальная оптическая система DVD-ROM’a в начале будет фокусировать луч лазера на внутренних информационных треках диска, при этом луч будет проходить через полупрозрачный внешний слой. После окончания данных на этом слое луч перефокусируется на наружный слой. Высокая информационная ёмкость DVD-диска обусловлена увеличением плотности записи информации на диск более чем в 7 раз по сравнению со стандартными оптическими дисками (4,7 Гбт у самого простого варианта диска, в то время как у простого CD всего 0,65 Гбт). Это стало возможным благодаря следующим технологическим новшевствам: • В DVD-диске существенно уменьшены геометрические размеры пит с 0,83мкм (CD) до 0,4мкм (DVD). • Резко уменьшен шаг “спирали” между соседними дорожками пит – с 1,6мкм (CD) до 0,74мкм (CD). Для надёжного считывания этих данных для DVD-ROM’ов потребовалось разработать значительно более прецизионные оптические лазерные головки. Кроме того, для считывания более мелких пит используется лазерный луч с меньшей длиной волны 0,635-0,650 мкм и увеличены до 0,6 апертуры линзы. Это позволило сфокусировать лазерный луч в пятно гораздо меньших размеров и обеспечить надёжное считывание микрорельефа DVD-дисков. Компания Hewlett Packard объявила о выпуске первого дисковода DVD с возможностью перезаписи, изготовленного по технологии DVD+RW. Современные мультимедийные приложения нуждаются во всё больших объёмах сменной памяти, и появление перезаписываемых дисков DVD ёмкостью 3 гигабайта на сегодняшний день является очень удачным решением этой проблемы. В объёме 3 гб можно запомнить, например, 100 минут сверхвысококачественного цифрового видео или 50 часов музыки в максимальном качестве в формате MP3. Этот объём равен 2000 дискет, что показывает, на сколько за последние десять лет продвинулась технология сменной памяти. 4. Новый высокоскоростной цифровой интерфейс. IEEE-1394, FireWire и i.Link – эти три названия одного и того же высокоскоростного цифрового последовательног интерфейса, который служит для передачи любых видов цифровой информации. IEEE-1394 – это стандарт нового интерфейса 1394 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), контроллеры дла которого разработала и выпускает фирма Adaptec, Firewire – зарегистрированный товарный знак фирмы Apple, принимавшей активное участие в его разработки, а i.Link – торговый знак и логотип для обозначения шины соединения между цифровыми бытовыми устройствами фирмы SONY. Области применения IEEE-1394 – высокоскоростной доступ к устройствам хранения информации, таким как жёсткие диски, приводы CD и DVD, а так же к устройствам ввода, таким как сканеры или платы оцифровки видео, и к другому аудио- и видеооборудования. Этот стандарт позволяет объединять аппаратные и програмные средства для передачи потоков данных 100, 200 или 400 Мбит / cек., обладает привосходными характеристиками, гибкостью и простотой использования, а кроме того, способен при необходимости давать при передаче приоритет тем данным, для которых синхронизация по времени является критичным фактором (как, например, IEEE-1394 уже обеспечивает более высокую скорость и удобство использования, чем большинство существующих интерфейсов, а в недалёком будущем позволит значительно снизить и стоимость подключаемых устройств. Кроме того, параметры таких устройств, как жёсткие диски, сканеры, принтеры, CD и DVD дисководы при переходе на IEEE-1394 могут быть значительно улучшены. Промышленным объединением 1394 Trade association и соответствующей Группой изучения IEEE-1394.1 отмечаются и дополнительные преимущества при использовании нового интерфейса, в частности: • гигабитные скорости и надёжность соединений; • возможные увеличения длины кабеля для передачи A/V команд и протоколов управления шинами IEEE-1394; • межсетевое сопряжение IEEE-1394 с интерфейсами связи. 5. Перефирийные устройства. 5.1. Фотопринтеры. Современные фотопринтеры способны выводить на печать изображения фотореалистического качества. Чаще всего в этих целях используют струйные принтеры. Впечатляющие результаты печати на струйных принтерах достигаются непрерывным совершенствованием всех параметров. Улучшается конструкция печатающих головок и чернильных картриджей. Применяются новые быстросохнущие и влагоустойчивые чернила, осуществляется переход на шестицветную печать, что способствует более плавным переходам оттенков. В некоторых моделях принтеров используются сухие чернила, где печать осуществляется термическим переносом сухого красителя, что позволяет получить высококачественное изображение не только на бумаге, но и на носителях для термоперевода на ткани и твёрдые поверхности. В последнее время стали появляться красители типа металлик (золотой, серебряный, красный и синий), которые приводят к потрясающим эффектам. Разумеется, многие лазерные цветные принтеры способны превзойти по качеству печати любой струйный, но цена их во много раз превышает стоимость струйных аналогов. 5.2. Цифровые фотокамеры. Цифровые фотокамеры способны заменить обыкновенный фотоаппарат, и даже во многом превзойти, ведь не нужно проявлять фотоплёнку, печатать фотографии в лабораторных условиях и т.д. В настоящее время цифровые фотокамеры способны делать снимки профессионального качества, сохраняя их при этом на очень удобные носители информации типа Memory Stick, или во внутреннюю память. Редактирование же фотоснимков обеспечит компьютер, используя соответствующее программное обеспечение, а распечатать фотографии в проффесиональном качестве способен любой современный фотопринтер. Некоторые снимки вообще незачем распечатывать, а можно, к примеру, создать фотоальбом на компакт-диске. Чтобы переписать снимки из фотокамеры на компьютер для последующего редактирования, хранения или распечатки, большинство камер оборудованы разъёмом последовательного порта. С помощью соединительного шнура, входящего в комплект камеры, происходит переача изображений. Существует и другой способ связи камеры с компьютером – адаптер для карт Smert Media, выполненный в виде трёхдюймовой дискеты-адаптера. В боковое отверстие вставляется Флэш--- карта, после чего адаптер вставляется в трёхдюймовый дисковод. 5.3. Мониторы будущего. В последнее время мониторы достигли почти идеального качества воспроизводимого изображения и фирмы производители стали совершенствовать их в сторону защиты здоровья пользователя и основным показателем является частота обновления изображения. Относително безопасный для здоровья пользователя графического режима лежит за рамками PC’99. Однако среди рекомендованных приводится частота регенерации изображения – 85 гц (то есть изображение сменяется на экране со скоростью 85 кадров в секунду). Считается, что относительно безопасной частотой является и 75 гц. При такой частоте человеческий глаз якобы не способен уловить мерцание и быстрой усталости не наступает, а на обычных телевизорах частота обновления экрана ещё меньше – 50гц. На жидкокристаллических мониторах используется другой метод формирования изображения (нет пробегающего по экрану луча), поэтому изображение не мерцает даже на частоте 60 гц и частота регенерации в 60 – 75 гц может считаться вполне удовлетворительной. Так что за последние десять лет принципиально нового ничего не изобрели, кроме светящегося пластика. Светящийся пластик. Речь пойдёт только об одном свойстве полимеров: свечение при пропускании электрического тока. Привыкнув к пластмассовой изоляции, трудно поверить, что пластик может быть ещё и проводником. Однако вот уже 30 лет ведутся исследования в области проводящих и сверхпроводящих пластмасс. Учёные довели проводимость пластиковых проводов примерно до уровня меди, причём не только в лаборатории, но и на правктике. Скоро так получат и сверхпроводимость при комнатной температуре. За последние 5 лет компании CDT удалось поднять квантовую эффективность для двухслойного пластика с 0.01 % до 5% при излучении жёлтого света, что уже сравнимо с неорганическими светодиодами. Получение других цветов тоже в недалёком будущем: эффективность при излучении всего спектра видимого света доведена до 1%. Хороши LEP-элементы тем, что они светятся сами и этим снижают энергопотребление и исключают необходимость в использовании слоёных схем, даже для цветного изображения. Гибкий пластиковый экран размером метр на метр может весить несколько десятков грамм. Это пока лишь прогноз, но сбудется он очень скоро. Можно представить себе ноутбук образца 20… года: всё пластмассовое, включая процессор и память и одной батарейки хватает на два года, при массе ноутбука менее 0.5 килограмма. Самостоятельное свечение точек позволяет обеспечить угол обзора вплоть до 180 градусов. Время переключения одной точки – порядка одной микросекунды. Это позволяет использовать LEP-дисплеи для показа движущихся изображений и довести частоту регенерации до 1 килогерца. Всё это пока лишь переспективы, но крупные компании очень серьёзно к ним относятся. Не даром Philips преобрела лицензию на эту технологию, а компания Intel сделала большие инвестиции в CDT. Уже в наступившем году мы наверняка увидим первый ноутбук с LEP- экраном. В дальнейшем же количество таких мониторов будет всё больше увеличиваться, оттесняя на второй план и ЭЛТ и ЖК дисплеи.