Принципы работы ПК. Принцип открытой архитектуры

Компьютеры 40-х и 50-х годов были очень большими устройствами – огромные залы были заставлены шкафами с электронным оборудованием. Все это стоило очень дорого, поэтому компьютеры были доступны только крупным компаниям и учреждениям. Однако в борьбе за покупателей фирмы, производившие компьютеры и электронное оборудование для них, стремились сделать свою продукцию быстрее, компактнее и дешевле.

Первый шаг к уменьшению размеров компьютеров стал возможен с изобретением в 1948 г. транзисторов. В середине 50-х годов были найдены очень дешевые способы производства транзисторов, и во второй половине 50-х годов появились компьютеры, основанные на транзисторах. Они были в сотни раз меньше ламповых компьютеров такой же производительности. К середине 60-х годов появились и значительно более компактные внешние устройства для компьютеров, что позволило фирме Digital Equipment выпустить в 1965 г. первый миникомпьютер PDP-8 размером с холодильник и стоимостью 20 тыс. дол. К этому времени был подготовлен еще один шаг к миниатюризации компьютеров – были изобретены интегральные схемы.

В 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел метод, позволивший создавать на одной пластине и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называть интегральными схемами, или чипами.

В 1970 г. Маршиан Эдвард Хофф из Intel сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004. Его возможности были очень малы по сравнению с процессорами большой ЭВМ, однако компания Intel выпускала новые модели процессоров.

В 1974 г. Intel выпустила процессор Intel-8080, который до конца 70-х годов стал стандартом для микропроцессорной индустрии.

Вначале эти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных специализированных устройствах. Но в 1974 г. несколько фирм объявили о создании на основе микропроцессора Intel-8008 компьютера. (i8080 – это модифицированная версия i8008).

Распространение персональных компьютеров к концу 70-х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров.

Прежде всего, в качестве основного микропроцессора компьютера был выбран новейший тогда 16-разрядный микропроцессор Intel-8088. Его использование позволило значительно увеличить потенциальные возможности компьютера, так как новый микропроцессор позволял работать с 1 Мб памяти, а все имевшиеся тогда компьютеры были ограничены 64 кб. В компьютере были использованы комплектующие различных фирм, а его программное обеспечение поручили разработать небольшой фирме Microsoft.

В августе 1981 г. новый компьютер под названием IBM PC был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. Фактически IBM PC стал стандартом персонального компьютера.

Если бы IBM PC был сделан так же, как другие компьютеры, он бы устарел через 2-3 года (например, как пылесос или телевизор). Однако, в IBM PC была заложена возможность усовершенствования его отдельных частей и использования новых устройств. Фирма IBM сделала компьютер не единым неразъемным устройством, а обеспечила возможность его сборки из независимо изготовленных частей аналогично конструктору. При этом методы сопряжения устройств с компьютером IBM PC были доступны всем желающим. Этот принцип, называемый принципом открытой архитектуры,наряду с другими достоинствами обеспечил потрясающий успех компьютера, но лишил фирму IBM возможности единолично пользоваться плодами этого успеха.

На основной электронной плате компьютера – материнской плате – размещены только те блоки, которые осуществляют обработку информации. Схемы, управляющие всеми остальными устройствами компьютера – монитором, дисками, принтером и т.д., реализованы на отдельных платах (контроллерах), которые вставляются в стандартные разъемы на материнской плате – слоты. К этим электронным схемам подводится электропитание из единого блока питания, а для удобства и надежности все это заключается в общий металлический или пластмассовый корпус.

Открытость архитектуры этого компьютера заключается в том, что все спецификации взаимодействия внешних устройств с контроллерами, контроллеров с материнской платой и т.д. доступны всем желающим. Поэтому любая фирма может начать производство какого-либо контроллера, или внешнего устройства, или материнской платы, не беспокоясь обо всех остальных частях компьютера.

Наибольшую выгоду от открытости архитектуры получили пользователи:

1. Конкуренция между производителями комплектующих привела к их удешевлению, а, следовательно, и к удешевлению компьютеров.
2. Пользователи смогли самостоятельно расширять возможности своих компьютеров, покупая соответствующие устройства и подсоединяя их в свободные разъемы на материнской плате.
3. Открытость архитектуры привела к появлению множества «IBM PC совместимых компьютеров», что также привело к снижению цен на компьютеры, повышения их качества и расширению выбора.

Может быть, некоторые из вас удивлены, почему все перечисленные мной компьютеры имеют собственные имена. Дело в том, что тогда компьютеры можно было пересчитать по пальцам, это были очень редкие и дорогие машины. К тому же, в их разработку было вложено много труда и денег, поэтому неудивительно, что они для своих создателей были как дети и им давали имена.

Дата добавления: 2014-01-20