Урок 4

Тема: Классификация персональных компьютеров.

От автора

На уроке №3 рассмотрели классификацию информационных систем.

1. По назначению
• Информационно-управляющие системы.
• Системы поддержки принятия решений.
• Информационно-поисковые системы.
• Информационно-справочные системы.
• Системы обработки данных.
2. По структуре аппаратных средств
• Однопроцессорные.
• Многопроцессорные ИС.
• Сосредоточенные вычислительные системы.
• Системы с удаленным доступом (с телеобработкой).
• Вычислительные сети.
3. По характеру обслуживания пользователей
• Пакетная обработка.
• Режим индивидуального пользования.
• Режим коллективного пользования.
4. По характеру взаимодействия с пользователями
• Диалоговый режим.
• Интерактивный режим.

• сбор, преобразование информации, ввод в компьютер;
• передачу информации;
• хранение и обработку информации;
• предоставление информации пользователю.

• достоверностью данных;
• целостностью данных;
• безопасностью данных.

Вариантов использования персональных компьютеров (ПК) в профессиональной деятельности может быть множество, и в зависимости от целей и решаемых задач для автоматизации рабочего места специалиста выбирается определенный тип компьютера.

Для автоматизации рабочего места бухгалтера может быть использован настольный ПК. Менеджеру, работа которого связана с разъездами, необходим ноутбук для качественного оформления договоров и облегчения работы с клиентской базой данных. Желание автоматизировать учет товаропотоков приведет коммерсанта к мысли о приобретении мобильного карманного компьютера. А для инвентаризации крупных складов подойдет пока еще не очень привычный для нас носимый (надеваемый) компьютер.

Все компьютеры можно разделить на:

• базовые настольные ПК - универсальные настольные ПК;
• мобильные компьютеры - карманные (ручные) и блокнотные, или планшетные, ПК (ноутбуки), а также носимые (надеваемые) компьютеры и телефоны-компьютеры;
• специализированные ПК - сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня;
• суперкомпьютерные системы.

Каждой категории компьютеров соответствует своя специфичная программно-аппаратная конфигурация (состав устройств входящих в ПК и набор программ направленных на обработку данных).

Универсальные настольные ПК

Что такое настольный компьютер, объяснять никому не надо - это устройство, c помощью которого можно:

• красиво набирать тексты рефератов, а также любые другие тексты, бланки и договоры;
• вести бухгалтерский учет;
• управлять финансами организации и работать с клиентской базой данных;
• делать различные расчеты, рисовать, слушать музыку и смотреть cynepDVD-фильмы;
• обмениваться посланиями по электронной почте или прогуливаться по всемирной сети Интернет.

Обычный настольный персональный компьютер состоит из системного блока, монитора, клавиатуры и мыши.

Самая важная часть компьютера - системный блок, содержащий процессор и оперативную память (memory), - сердце и мозг ПК, жесткий диск, или винчестер (HDD - hard disk drive), дисковод (FDD - floppy disk drive), CD-ROM и несколько так называемых портов (СОМ, LTP, USB - port) - плат, снабженных разъемами для присоединения к компьютеру дополнительных устройств: для печати - принтера, для связи с другими компьютерами - модема, для ввода изображений в компьютер - сканера и некоторых других устройств.

IBM-совместимыe компьютеры в настоящее время являются самыми распространенными в мире. Их производят не только в США, но и в Европе, Азии фирмы-производители ПК, принявшие стандарт фирмы IBM. Для этих компьютеров используется операционная система Windows фирмы Microsoft.

Существует и другой стандарт "Эппл" (Apple) - яблоко, на базе которого выпускаются компьютеры серии "Макинтош" (Macintosh). Для компьютеров этой группы существует свое программное обеспечение, в частности своя операционная система Mac OS X.

В чем принципиальная разница между IBM и Apple?

Первая из них выбрала тактику открытой архитектуры (с продажей патентов). Любая фирма, приобретя патент, может наладить производство компьютеров по технологии IBM. Именно это и обеспечило широкое распространение компьютеров IBM.

Фирма Apple не продает свои патенты, поэтому компьютеры этой фирмы дороже и менее распространены, хотя наиболее известные компьютеры серии Macintosh гораздо удобнее, мощнее и надежнее, чем их аналоги IBM.

Наше учебное пособие посвящено в большей степени IBM PC, т.е. везде, где встретится слово "компьютер", мы будем подразумевать IBM-совместимый ПК, работающий с операционной системой Windows. Данными ПК пользуются большинство пользователей в своей практической деятельности.

Важным моментом работы с компьютером является сохранение информации. Для этого применяют традиционные дискеты и CD-диски (записываемые диски CD-R и CD-RW). CD-диски сохраняют намного больше информации, чем дискеты. Записанный диск CD-R перезаписать нельзя. Снять это ограничение призваны диски и накопители стандарта CD-RW (перезаписываемые диски). Эти устройства для тех, кто собирается работать с большими объемами данных, такими, как графика и музыка.

Если же сохраняемая информация исчисляется в гигабайтах (трехмерная графика, видео), то 700 Мбайт CD-диска будет недостаточно. Для работы с большими объемами информации появился новый стандарт DVD, позволяющий записать полнометражный фильм. Такие устройства вмещают от 3 до 18 Гбайт ( с двусторонней записью). Существуют пишущие DVD-дисководы (DVD-R) и перезаписывающие - DVD-RW.

Особенностью компьютеров последних моделей является наличие особых инфракрасных портов (IR - infra red), позволяющих подключать различные устройства без проводов. Такой порт общается с устройством, как телевизор со своим пультом дистанционного управления. Порт на основе радиопередатчика - другая разновидность такого дистанционного подключения.

Наличие ИК-порта привело к появлению беспроводных устройств: клавиатур, мышей. Распространены два типа таких устройств: "инфракрасный" и "радиоустройство". Недостатком первого можно считать необходимость постоянно видеть ИК-порт. Если случайно закрыть порт учебником, то инфракрасная мышка "умирает" - перестает управлять курсором. Этого недостатка лишена радиомышь, общающаяся с компьютером посредством маленького радиопередатчика.

Блокнотные компьютеры

Все, кому нужен компьютер на каждый день на работе и дома, несомненно, выберут блокнотный (планшетный) ПК (notebook). Ноутбук - это полноценный переносной компьютер небольших габаритных размеров и малой массы.

Дисплеи ноутбуков бывают двух видов - с двойным сканированием и с активной матрицей. Последние формируют более яркие и контрастные изображения, чем экраны с двойным сканированием, и, кроме того, смотреть на них можно под большими углами зрения. Экраны с двойным сканированием можно рассматривать только под прямым углом, а при ярком свете вам придется щуриться, чтобы увидеть текст на экране.

Дисплеи с активной матрицей были до недавнего времени довольно дорогими - в среднем на тысячу долларов дороже, чем модели с двойным сканированием.

Ноутбуки последних моделей оснащаются SVGA- или XGA-мониторами на тонкопленочных транзисторах (TFT). Согласно спецификации корпорации Intel-Mobile Power Guidelines-99 стандартом становится 13,3-дюймовый экран с глубиной цвета 24 бит и разрешением 1024х768 пикселов.

Последние модели ноутбуков укомплектованы процессорами Intel Pentium, Celeron, Athlon-Palomino; размер оперативной памяти колеблется в интервале 32... 512 Мбайт; жесткий диск имеет емкость от 4 Гбайт; установлены накопители флоппи: CD-ROM, CD-RW, DVD; примерные габаритные размеры 300 х 250 х 40 мм; масса 2,5 ...4 кг; размер экрана - 15 дюймов.

В зависимости от мультимедийных возможностей можно выделить мультимедийные и офисные ноутбуки. В блокнотных компьютерах возможна установка таких же операционных систем, как и в настольных ПК, - Windows-98, -2000, -Me, -XP.

Большинство ноутбуков используют ионно-литиевые (Li-Ion) или никель-металл-гидридные (NiMH) батареи. Время непрерывной работы батарей у этих компьютеров обычно два-три часа, но постоянное использование CD-ROM значительно сокращает этот срок.

Ничто так сильно не влияет на впечатление от ноутбука, как тип его указателя. Это может быть указательный рычажок ("указка" или "ластик"), расположенный между клавишами G и Н. Другие компьютеры снабжены сенсорной панелью. Манипуляторов типа "ластик" становится все больше, так как его разработчик фирма IBM сейчас более свободно продает лицензию на эту технологию. Трекболы (мышка, перевернутая шариком под палец) - это уже динозавры среди подобных устройств.

Многие считают, что "ластик" намного проще в использовании, чем сенсорная панель, особенно для динамических игр. А те, кто не полностью доволен и "ластиком", обычно носят с собой стандартную мышь и пользуются ею, когда могут найти достаточно свободного места. То же самое происходит и с полноразмерной клавиатурой: по возможности многие используют ее вместо встроенной. Популярны следующие модели ноутбуков: Hewlett-Packard (модель Omnibook), IBM-TransNote (модель ThinkPad), K-Systems (модель SkyBook) и др.

Карманные ПК

Попытка сжать настольный компьютер до размеров плитки шоколада дала рождение новому классу компьютеров - карманным персональным компьютерам (КПК).

КПК имеет размеры электронной записной книжки и массу около 300 г, операционную систему, подходящую для работы полноценного программного обеспечения - текстового редактора, табличного процессора, игр, баз данных, деловой графики. Компьютеры снабжены монохромным или цветным жидкокристаллическим экраном. Имеется возможность подключения разнообразных внешних устройств, как традиционных (модем, принтер), так и специальных (сканер штрих-кода, сотовый телефон).

Через стандартный разъем или инфракрасный порт можно подключить КПК к настольному компьютеру для обмена данными в обоих направлениях. Данные из карманного компьютера можно перенести на настольный персональный компьютер в привычных форматах (Excel и Word).

Карманный компьютер способен работать от внутренних источников питания от 20 до 60 ч, его в любой момент можно извлечь из кармана, привести в готовность нажатием клавиши и сделать запись, отправить факс, принять E-mail. Основными производителями КПК являются такие известные фирмы, как HP, Sony, Philips, Casio, LG, Compaq.

• синхронизации, обеспечивающие перенос данных с настольного ПК на карманный и обратно через USB-порт, последовательный или ИК-порт, а также через карты расширения памяти;
• офисные, конвертирующие документы MS Word, реже Excel, в формат, пригодный для просмотра на КПК;
• почтовые, позволяющие просматривать почту, полученную непосредственно на карманный компьютер или перенесенную с настольного (обычно совместимы с MS Outlook);
• личные для обмена со стационарным персональным компьютером задачами, списком контактов и расписанием.

Основных операционных систем (ОС) для карманных компьютеров три - Palm OS, Microsoft Windows-CE и ЕРОС. Они имеют гораздо больше различий в требованиях к системным ресурсам, чем Windows, Linux и Mac OS, так что нельзя напрямую сравнивать объем памяти разных ручных компьютеров: иногда 8 Мбайт одной ОС позволяют запустить больше приложений, чем 16 Мбайт другой.

Процессоры КПК имеют различную архитектуру, поэтому тактовая частота не полностью отображает соотношение их производительности. По той же причине (различие архитектур) невозможно приравнять производительность КПК и настольных систем, однако применение голосового ввода в карманных компьютерах говорит о том, что их центральные процессоры достигли производительности как минимум процессора Pentium.

ОС Palm OS. Самые распространенные карманные компьютеры на сегодняшний день семейства Palm. Компания Palm сама делает операционную систему Palm OS жестко привязанной к процессору. Такой подход позволяет оптимизировать операционную систему и сократить требования к системным ресурсам.

Palm OS считается более устойчивой операционной системой, чем Windows СЕ, благодаря изначальной нацеленности на решение узкого круга задач по организации дня (календарь, заметки, будильник) и более тщательной отладке кода. Лицензии на использование своей ОС Palm продает сторонним компаниям, таким как Sony и TRG.

Создатели карманных компьютеров этих фирм одни из первых отказались от клавиатуры, заменив ее на перьевой ввод. Научиться быстро писать специальным пером на экране не так просто, но при должной сноровке это избавляет работу с карманным компьютером от главного недостатка - тыканья в крошечные кнопочки.

Отсутствие клавиатуры может испугать человека, никогда не вводившего информацию клинописью. Ввод данных на КПК без клавиатуры осуществляется с помощью стило (пера), которое обычно имеет форму цилиндра с резиновым наконечником. На сенсорном экране вводятся знаки Graffiti - стилизованные, сильно упрощенные буквы. Для сравнения отметим, что у КПК под управлением Windows СЕ возможен ввод пером символов, гораздо больше похожих по форме на привычные нам печатные буквы, однако в результате скорость ввода ниже и чаще возникают ошибки в распознавании.

ОС Microsoft Windows СЕ. Компания Microsoft не стала создавать собственные устройства, как Palm, но предложила сторонним производителям КПК лицензировать у нее ОС, специально разработанную с учетом особенностей архитектуры и требований КПК. Тем не менее, операционная система получилась не такой "скромной", как Palm OS или ЕРОС 32, поэтому карманные компьютеры под ее управлением отличаются мощными процессорами и большими объемами внутренней памяти, а также немалыми габаритными размерами и массой.

Microsoft поддерживает две разновидности ОС: для машин с клавиатурным и с рукописным вводом. У первых разрешение экрана 640 х 240 точек, у вторых - 240 х 320.

В качестве достоинства КПК под управлением Windows СЕ можно назвать знакомый интерфейс, однако в версиях ОС для бесклавиатурных компьютеров это верно лишь отчасти.

Windows СЕ обладает большими мультимедийными возможностями. Кроме производительного процессора этому способствует возможность работы в многозадачном режиме: можно одновременно редактировать текст и слушать музыку.

ОС ЕРОС. Ранее под управлением ЕРОС компания Psion выпускала карманные компьютеры. Теперь она перешла на специализированные офисные решения, а операционная система стала называться Symbian. Карманные компьютеры Psion 5mx и более старшие модели Revo и Revo Plus отличаются нацеленностью на офисные приложения. Операционная система Symbian получает распространение в КПК, сотовых телефонах и их гибридах - коммуникаторах.

Компьютеры-телефоны

В 2001 г. на рынке появились устройства, совмещающего в себе функции телефона и КПК. Первым комбинированным устройством был PdQ Smartphone компании Qualcomm (ныне Kyocera), но это был слишком громоздкий и дорогой аппарат. Новый Smartphone компании Kyocera выглядит как массивный сотовый телефон, вывернутый наизнанку. Этот телефон вполне полноценное Palm-устройство, работающее на ОС семейства Palm OS, с пером и стыковочным модулем HotSync.

Smartphone открыл новую эру устройств, призванных освободить пользователей от необходимости носить с собой сразу два аппарата: сотовый телефон и КПК. Некоторые из них будут сделаны по схеме "два в одном", другие превратятся из обычных КПК в комбинированные устройства с помощью дополнительного модуля.

Эти устройства достаточно удобны. Можно звонить по телефонам, занесенным в записную книжку, а также использовать все возможности карманных компьютеров. Если позволяет тарифный план, то можно работать с Интернетом. Телефон поддерживает протокол CDMA.

Встроенный микрофон компьютера-телефона способен распознать произносимый телефон или имя абонента и самостоятельно набирать номер. Так что, произнеся: "Звонок маме", можно не сомневаться, что через полминуты вы услышите мамин голос.

Владельцы карманных компьютеров Palm могут воспользоваться дополнительными модулями, чтобы получить функции телефона.

Компания Samsung готовит аппараты для двух протоколов - CDMA и GSM.

CDMA-аппараты NeoPoint-2000 и NeoPoint-2600 представляют собой телефоны с функциями КПК. Они имеют достаточно просторный 11-строчный экран и, несмотря на свою миниатюрность, обеспечивают работу с электронной почтой.

Носимые персональные компьютеры (НПК)

Нынешний лидер в создании НПК- компания Xybernaut разработала первое поколение своих НПК только в 1989 г. по военному заказу. В то время компьютеры должны были заменить объемные руководства по ремонту танков и вертолетов. Довольно успешно использовались НПК и в NASA. Например, при выполнении программы Space Shuttle два подобных устройства пришли на смену обычным ноутбукам.

Эксперты одной из наиболее авторитетных компаний Gartner Group в своем ежегодном отчете в журнале Business Technology Journal включили носимые компьютеры (wearable PC, далее просто - НПК) в десятку самых перспективных технологий.

Человек с НПК чем-то напоминает киношного Робокопа: на поясе - коробочка процессорного модуля, к предплечью пристегнуты небольшая клавиатура и манипулятор, на голове закреплены дисплей и наушник с микрофоном.

Область применения НПК довольно обширна. Они могут эффективно использоваться самыми разными специалистами, как спасателями из служб по чрезвычайным и аварийным ситуациям, так и официантами в ресторанах быстрого обслуживания. Полезными окажутся НПК для проведения инвентаризации и осуществления контроля, при операциях с недвижимостью, в страховом бизнесе, строительстве, геодезии, медицине, обучении в реальных условиях и т.д.

Преимущества НПК очевидны: он оставляет свободными обе руки и дает возможность видеть не только реальный, но и, благодаря монокулярному дисплею, сгенерированный компьютером мир. Специалисты Xybernaut называют этот эффект "улучшенной действительностью" (enhanced reality).

Самый маленький НПК был создан в Японии. Корпорация Seiko Instruments выпустила две модели НПК под названием Ruputer МР 110 и RuputerPro MP 120. Внешне оба компьютера напоминают электронные часы советского производства образца середины 80-х гг. XX в. - настолько они толстые и непривычно массивные на вид для японских. Сердцем этих часов с "секретом" является 16-разрядный микропроцессор, снабженный 128 Кбайт оперативной и 256 Кбайт или 2 Мбайт (зависит от модели) флэш-памяти. Жидкокристаллический дисплей с электролюминесцентной подсветкой выполнен на базе STN-матрицы с разрешением 102 х 64 точки. Компьютер работает под управлением операционной системы W-PS-DOS. Литиевые батареи типа CR 2025 обеспечивают примерно 4 мес автономной работы. Масса устройства 67 г.

Специализированные ПК

К специализированным ПК относятся сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня. Сетевые компьютеры, предлагаемые компаниями Sun, Oracle и IBM, не располагают локальной дисковой памятью и поэтому зависят от сети и серверов. Сетевые компьютеры и сервер приложений управляются собственной фирменной ОС, которая отличается от Windows, но в которой можно запускать Windows-приложения.

Спецификация NetPC, на которую ориентируются Microsoft, Intel, Compaq и другие поставщики персональных компьютеров, предполагает, что это полностью запечатанный компьютер с предназначенной для кэширования локальной памятью, но без возможности подключения плат расширения. К числу его необязательных компонентов относятся дисководы гибких дисков и CD-ROM. Подобно сетевым ПК, компьютеры NetPC не могут работать без сети.

Сервер начального уровня предназначен для поддержания локальной сети до 40 пользователей. От базового настольного ПК он отличается корпусом типа миди-тауэр и большим числом разъемов. Обычно на них устанавливается до двух процессоров типа Pentium. Такие серверы выпускаются фирмами Dell, HP, Compaq.

Многопроцессорные рабочие станции и серверы высокого уровня имеют обычно от двух до восьми наиболее производительных процессоров, не менее двух источников питания, содержат большие объемы оперативной и дисковой памяти. Наиболее известные серверы такого класса выпускают компании Dell и Sun Microsystems.

Суперкомпьютеры

Основным ядром суперкомпьютера является мощный компьютерный комплекс, в котором объединены до 12 двухпроцессорных серверов на базе последних моделей Intel Pentium. Два дополнительных комплекса имеют по восемь рабочих станций каждый. Они могут работать автономно или в составе объединенной системы. Объединенная оперативная память такого комплекса составляет 7 Гбайт, а общее дисковое пространство более 200 Гбайт.

Среди областей применения суперкомпьютеров можно отметить атомную и ядерную физику, метеорологию, сейсмологию, математическое моделирование.

Дополнительный материал найдете на сайте автора.