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

żą

ce do

automatycznego przetwarzania informacji (danych) przedstawionych cyfrowo (tzn.

za pomoc

ą

odpowiednio zakodowanych liczb). Istotn

ą

cech

ą

odró

ż

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

ż

na niestety obarczy

ć

ż

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

ż

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

ż

liwo

ś

ci

ą

zapisu i odczytu w dowolnej kolejno

ś

ci,

Powinien by

ć

wyposa

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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,

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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,

ż

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

ż

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

ż

u

ż

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

ż

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

ż

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

ż

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

żą

ce do sterowania urz

ą

dzeniami z gatunku automatyki

przemysłowej,

elektroniki

u

ż

ytkowej,

telefony

komórkowe

czy

wr

ę

cz

poszczególnymi komponentami wchodz

ą

cymi w skład komputerów.

komputery osobiste

- o rozmiarach umo

ż

liwiaj

ą

cych ich umieszczenie na biurku,

u

ż

ywane zazwyczaj przez pojedyncze osoby,

minikomputery

- komputery o du

ż

ej mocy obliczeniowej (wieloprocesorowy),

wykorzystywany przez wielu u

ż

ytkowników (wielodost

ę

pny),

komputery mainframe

- cz

ę

sto o wi

ę

kszych rozmiarach, których zastosowaniem

jest przetwarzanie du

ż

ych ilo

ś

ci danych na potrzeby ró

ż

nego rodzaju instytucji,

pełnienie roli serwerów itp.

superkomputery

- najwi

ę

ksze komputery o du

ż

ej mocy obliczeniowej, u

ż

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

ż

ej mocy obliczeniowej, u

ż

ywane

do czasochłonnych oblicze

ń

naukowych i symulacji skomplikowanych

systemów.

Post

ę

p technologiczny w dziedzinie informatyki jest tak wielki,

ż

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

ż

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

ż

ej wydajno

ś

ci przetwarzania danych i

wi

ę

kszych mo

ż

liwo

ś

ciach ni

ż

komputer domowy, którego celem jest

ś

wiadczenie usług du

ż

ej liczbie u

ż

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

ż

na wieloprocesorowa, oddzielna pami

ęć

dla

ka

ż

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

ż

ej mocy obliczeniowej (wieloprocesorowy),

wykorzystywany przez wielu u

ż

ytkowników (wyposa

ż

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

ż

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

ż

ytku osobistego, domowego i biurowego.

W w

ęż

szym znaczeniu PC oznacza komputer standardu IBM-PC, w szerszym

znaczeniu do komputerów osobistych zalicza si

ę

równie

ż

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

ż

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

ż

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

ż

e by

ć

zwykły komputer, jednak do pełnego wykorzystania

mo

ż

liwo

ś

ci, jakie daje oprogramowanie serwerowe powinna to by

ć

maszyna

dedykowana do tej roli (tzn. przystosowany do pracy ci

ą

głej, wyposa

ż

ony w du

ż

e

dyski twarde, du

żą

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

ż

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

ż

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

ż

dy komputer przeznaczony do

bezpo

ś

redniej pracy. W szczególno

ś

ci w sieciach komputerowych mianem

tym okre

ś

la si

ę

ka

ż

dy komputer, który jest do tej sieci podł

ą

czony, a który nie

słu

ż

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

ż

szej wydajno

ś

ci ni

ż

komputer osobisty, szczególnie ze wzgl

ę

du na mo

ż

liwo

ść

przetwarzania

grafiki komputerowej, moc obliczeniow

ą

i wielow

ą

tkowo

ść

.

Stacje robocze z reguły s

ą

kilkakrotnie dro

ż

sze od komputerów osobistych. Wi

ąż

e si

ę

to z wykorzystaniem dro

ż

szych komponentów, które maj

ą

działa

ć

szybciej ni

ż

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

ż

e

notebookiem

- mały,

przeno

ś

ny komputer osobisty zbudowany przewa

ż

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

ż

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

ż

wyposa

ż

one s

ą

w ekran

dotykowy. Wi

ę

kszo

ść

z nich rozpoznaje pismo odr

ę

czne (lub zbli

ż

one do niego

znaki graffiti), a niektóre posiadaj

ą

tak

ż

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

ż

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

ż

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

ż

ne urz

ą

dzenia, np. samochody, pralki, tostery, windy, maszyny do szycia.

Mikroprocesory w odzie

ż

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.