Виды портативных компьютеров и их характеристики название размеры назначение архитектура и др
Компьютер — это многофункциональное электронное устройство, предназначенное для накопления, обработки и передач» информации. Под архитектурой персонального компьютера понимается его логическая организация, структура и ресурсы, т. е. средства вычислительной системы, которые могут быть выделены процессу обработки данных на определенный интервал времени.
В основу построения большинства компьютеров положены принципы, сформулированные Джоном фон Нейманом.
- Принцип программного управления — программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.
- Принцип однородности памяти — программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными!
- Принцип адресности — основная память структурно состоит из пронумерованных ячеек.
Компьютеры, построенные на этих принципах, имеют классическую архитектуру.
Архитектура компьютера определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение сновных логических узлов компьютера, к которым относятся:
- центральный процессор;
- основная память;
- внешняя память;
- периферийные устройства.
Конструктивно персональные компьютеры выполнены в виде центрального системного блока, к которому через специальные разъемы присоединяются другие устройства. В состав системного блока входят все основные узлы компьютера:
- системная плата;
- блок питания;
- накопитель на жестком магнитном диске;
- накопитель на гибком магнитном диске;
- накопитель на оптическом диске;
- разъемы для дополнительных устройств.
На системной (материнской) плате в свою очередь размещаются:
- микропроцессор;
- математический сопроцессор;
- генератор тактовых импульсов;
- микросхемы памяти;
- контроллеры внешних устройств;
- звуковая и видеокарты;
- таймер.
Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет пользователю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный принцип обмена информацией. Все контроллеры устройств взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемую системной шиной. Системная шина выполняется в виде печатного мостика на материнской плате.
Микропроцессор — это центральный блок персонального компьютера, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.
Системная шина является основной интерфейсной системой компьютера, обеспечивающей сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации:
- между микропроцессором и основной памятью;
- между микропроцессором и портами ввода-вывода внешних устройств;
- между основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств.
Порты ввода-вывода всех устройств через соответствующие разъемы (слоты) подключаются к шине либо непосредственно, либо через специальные контроллеры (адаптеры).
Основная память предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками компьютера.
Внешняя память используется для долговременного хранения информации, которая может быть в дальнейшем использована для решения задач. Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических символов, частота которых задает тактовую частоту компьютера. Промежуток времени между соседними импульсами определяет такт работы машины.
Источник питания — это блок, содержащий системы автономного и сетевого питания компьютера.
Таймер — это внутримашинные электронные часы, обеспечивающие автоматический съем текущего момента времени. Таймер подключается к автономному источнику питания и при отключении компьютера от сети продолжает работать.
Внешние устройства компьютера обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими компьютерами.
Архитектура компьютера определяется конструкцией и структурной организацией его функциональных блоков (компонентов), описанием принципов их работы и взаимодействия на аппаратном и программном уровнях.
Основное внимание при рассмотрении архитектуры уделяется главным функциям, выполняемым компьютером: обработке, хранению и обмену информацией.
Архитектура компьютера часто разделяется на отдельные части: аппаратную архитектуру, программную архитектуру, сетевую архитектуру и др.
Архитектура современных компьютеров является открытой, что обеспечивает пользователю возможность подключения различных устройств и их замену, а также необходимостью совместимости аппаратного, программного и информационного обеспечения.
Назначение основных устройств современного компьютера, логическая схема взаимосвязи его функциональных блоков вам уже известна из базового курса информатики.
*Классификация архитектуры компьютера часто строится на характере информационных связей между процессором, памятью и устройствами ввода/вывода.
Основываясь на данной классификации, архитектура всего многообразия персональных компьютеров и электронных вычислительных машин классически может быть сведена к двум структурам:
· структура использования каналов ввода/вывода
· магистральная структура.
Первый тип структуры предполагает, что между центральным процессором и оперативной памятью существует непосредственная связь. Связь между центральным процессором и устройствами ввода/вывода, а также между памятью и этими устройствами осуществляется с помощью специальных процессоров, которые называют каналами ввода/вывода. Это позволяет выполнять одновременно несколько операций ввода/вывода параллельно.
Второй тип структуры предполагает, что взаимодействие центрального процессора, памяти и устройств ввода/вывода выполняется через единое подключение к системной магистрали. Системная магистраль используется для передачи данных и адресов.
Рассматривая архитектуру компьютеров, следует выделить особенности использования компьютерной памяти. Отметим, что существуют несколько подходов к хранению команд программ и данных.
Один из подходов предложил известный американский ученый Джон фон Нейман в 1945г. Он заключается в том, что выполняемые команды программ и данные хранятся в одной и той же области памяти. Команды указывают, что необходимо выполнить и адреса данных, которые необходимо использовать.
Второй подход предполагает, что данные и программы используют разные области памяти.
Подход Неймана позволил упростить устройство процессора. Второй подход позволяет выполнять несколько параллельных операций. Пока одна команда выполняется, вторая выбирается для выполнения.
Процессоры и их характеристики
Центральным устройством любого компьютера является процессор, который располагается на материнской плате, размещенной в системном блоке.
Процессор представляет собой устройство, предназначенное для обработки данных, которые находятся в его регистрах, в оперативной памяти, а также данные, размещенные во внешних портах процессора.
При этом он интерпретирует часть данных, как непосредственно данные, часть – как адресные данные, а часть – как команды. Регистры процессора представляют собой память одинакового небольшого размера (32, 64 бита) и хранят некоторые выполняемые команды программы, адреса этих команд и промежуточные данные.
Для установки процессора на системной плате предназначен разъем, который называется сокет. Сокеты различаются по числу контактов и их расположению.
Работа центрального процессора может быть представлена в виде алгоритма из нескольких основных действий:
1. Найти и выбрать очередную команду программы из памяти компьютера и перенести ее в регистр команд.
2. Определить адрес последующей (будущей) команды.
3. Распознать тип команды, т.е. декодировать ее.
4. Если команде необходимы данные для выполнения, найти эти данные в памяти и перенести их в регистры.
5. Выполнить команду и вернуться к шагу 1 для выполнения следующей команды.
Существуют различные модели процессоров. Например, корпорация Intel предлагает процессоры Celeron, Pentium, а корпорация AMD — Duron и Athlon и т.д. У каждого типа процессоров есть свои достоинства и недостатки. Обычно выбор процессора основан на соотношении цена/производительность для определенного круга задач. |
Наиболее важными характеристиками современных процессоров является тактовая частота, разрядность, рабочее напряжение, размер кэш-памяти.
Исполнение каждой команды в процессоре занимает определенное количество тактов. Чем выше частота тактов, чем большее число команд может выполнить процессор в единицу времени. Тактовая частота измеряется в герцах и более крупных единицах Мегагерцах (МГц) и Гигагерцах (ГГц). 1 МГц равен одному миллиону тактов в секунду, а один ГГц – миллиард тактов в секунду. Таким образом, тактовая частота определяет важную характеристику процессора – его быстродействие.
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может обработать в своих регистрах за один такт. Разрядность процессоров современных компьютеров 32 или 64 бита.
Рабочее напряжение процессора (измеряется в вольтах) обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы. С развитием вычислительной техники происходило постоянное снижение рабочего напряжения от 5 вольт до 3 вольт. Снижение рабочего напряжения повышает производительность процессора, так как позволяет уменьшить расстояние между структурными элементами в кристалле процессора из-за уменьшения тепловыделения и опасности электрического пробоя.
Скорость выполнения операций внутри процессора осуществляется в десятки раз быстрее, чем при обмене данными с оперативной памятью. Поэтому внутри процессора имеется своя кэш-память, скорость обмена данными с которой значительно выше, чем при обращении к оперативной памяти. Использование ее снижает количество обращений процессора к оперативной памяти компьютера. Повышенный объем кэш-памяти имеют высокопроизводительные процессоры. Например, для процессора Pentium применен 16- килобайтный кэш.
Оперативная память (ОЗУ) используется в основном для размещения выполняемых пользователем программ и данных в течение всего времени работы компьютера. Кроме этого в оперативную память после включения компьютера записываются некоторые программы операционной системы. Эта часть оперативной памяти во время сеанса работы не доступна пользовательским программам.
Постоянная память (ПЗУ) содержит данные, используемые при работе с компьютером, которые при его отключении сохраняются. Данные в ПЗУ обычно записываются в процессе производства (однократно программируемая память). Однако в настоящее время используются электронные перепрограммируемые ПЗУ (многократно программируемая память). Постоянная память может строиться также по типу флэш-памяти.
Каким бы ни был объем внутренней памяти компьютера, его всегда не хватает. В связи с этим большие объемы информации хранятся на внешней памяти, которая размещается на магнитных и оптических дисках.
К внешним носителям информации относится жесткий диск (винчестер). В настоящее время помимо магнитных дисков широко используются оптические (лазерные) диски.
Основными функциональными характеристиками персонального компьютера являются:
Компьютер - это, прежде всего, вычислительная машина. Потому интеграция этих устройств во многие девайсы в настоящее время уже никого не удивляет. Однако то, что все привыкли назвать словом "компьютер", на деле имеет полное название "персональный компьютер". А в последнее время набирает популярность даже "персональный портативный компьютер". Это значит "переносной", что определяет мобильность устройства.
Ноутбук
Ноутбук - от английских слов "ноут" ("заметка") и "бук" ("книга"). Представляет собой портативное устройство с высоким уровнем мобильности. Он тоньше и минималистичнее лэптопа, но из-за своей мобильности часто стоит так же или даже дороже.
Среди характеристик ноутбука:
- длительный срок автономной работы;
- простая графика;
- многофункциональность;
- диагональ экрана в пределах двенадцати-четырнадцати дюймов.
Это классическое разделение ноутбуков и лэптопов, которое в нынешнее время претерпевает изменения. Гораздо чаще можно встретить термины "ноутбук" и "нетбук". Для описания этой классификации отличительной чертой ноутбука называются его совмещенные комплекующие, а размеры экрана варьируются от четырнадцати до семнадцати дюймов (как у лэптопов).
А все ли это портативные компьютеры?
Виды, описанные выше, не отражают всей ситуации на современном рынке. Не затронута тема планшетных компьютеров и смартфонов, а также потерявших свою распространенность КПК. Дальше речь пойдет именно о них.
Использование и эксплуатация компьютеров
Конечно, знание о том, какие бывают названия компьютеров, не поможет никак с использованием и эксплуатацией. Хотя даже современные смартфоны, планшеты или ноутбуки имеют инструкцию.
Чтобы понять, как пользоваться ПК, придется поискать необходимые справочники или обратиться за помощью к знакомым. Сейчас очень многие являются опытными пользователями компьютера, поэтому помочь в данном вопросе может каждый.
В остальном же необходимо найти кнопку включения ПК, а после разобраться с работой рабочего стола, диалогового окна и устройств ввода и вывода информации.
Та же ситуация и с ноутбуком. А вот со смартфонами и планшетами дела обстоят проще, поскольку у девайсов меньше функционал. Достаточно привыкнуть к сенсору и разобраться в меню гаджета.
Портативный или переносной компьютер – это устройство, которое включает в себя характеристики персонального компьютера, но является более мобильным девайсом. При этом, портативные компьютера (ПК) подразделяются на несколько типов.
Настольные системы
Разбираясь с тем, какие бывают типы компьютеров, пользователь сразу сталкивается с настольными системами. Сюда относят стационарные ПК, которые рассчитаны на использование дома или в офисе.
Настольные системы - обобщенное название всех ПК, которые может использовать человек дома или на работе. Поэтому сюда относят и медиасистемы, и геймерские установки, и обычные офисные устройства.
Неттоп
Устройство состоит из маленького корпуса, куда встроено все «железо» компьютера. По производительности неттоп обычно уступает ПК, но занимает намного меньше места, поэтому если характеристики работоспособности устраивают, можно покупать именно его. Некоторые неттопы по габаритам не превышают размеры стандартного роутера.
Основные особенности лэптопов
К характеристикам лэптопа можно отнести следующие:
- диагональ экрана должна составлять не менее четырнадцати, но и не более семнадцати дюймов;
- встроенные видеокарты обеспечивают высококачественную графику;
- большая, удобная и расширенная клавиатура;
- всегда есть оптический привод (проще говоря - дисковод);
- емкость аккумулятора позволяет работать от него автономно три и более часов;
- легко заменяемые комплектующие (в случае поломки).
Все это приводит к тому, что хороший лэптоп становится полноценной заменой настольного ПК. Он - портативный компьютер, это не вызывает сомнений, но по производительности может соперничать и с непереносными устройствами.
Субноутбук
Представитель этого типа портативных компьютеров меньше, чем ноутбуки, но имеют больше возможностей, чем нетбуки. Ими обычно пользуются бизнесмены, которым нужно только проверять электронную почту в дороге и вести планирование.
Другие типы компьютеров
Вообще в вопросе о том, какие бывают компьютеры, непросто сразу определить нужные группы и представители. Например, к настольным компьютерам относят персональные, а вот среди персональных уже есть ноутбуки. В то же время лэптопы обычно относят к мобильным устройствам, а не настольным. Соответственно, приходится сталкиваться с путаницей.
Прежде чем перейти к описанию мобильных систем, стоит закончить разбор настольных компьютеров. Помимо рабочих станций, персональных устройств сюда же относят домашние - те, которые рассчитаны на обычных пользователей. Эти машины используют для офисных программ и веб-браузинга.
Особенно популярными стали настольные игровые ПК. Эти системы являются одними из самых мощных по всем характеристикам. Геймеры собирают их для новинок в игровой индустрии. Тут же стоит упомянуть об игровых приставках. Консоли также стоит отнести к компьютерам. Они набирают популярность и в своей конструкции имеют практически те же блоки, что и стационарный ПК.
К настольным также относят бесшумные ПК, имеющие усовершенствованную систему охлаждения, которая работает эффективно, но при этом не издает лишнего шума. Также стоит упомянуть о моноблоках, о которых уже шла речь.
Нетбук
Нетбук в отличие от ноутбука имеет гораздо меньший экран (до 12 дюймов), не содержит дисководов, а также часто не комплектуется жестким диском HDD (данные записываются на твердотельный накопитель SSD). Модели стоят дешевле чем ноутбуки, но обладают и меньшими возможностями.
Рабочие станции
Какие бывают компьютеры еще? В кругах ученых и специалистов разных сфер производства стали популярными рабочие станции. Эти системы представлены комплексом аппаратных и программных средств. Рассчитано такое оборудование на специализированные задачи.
Под рабочей станцией могут подразумевать разное оборудование. Например, так можно назвать рабочее место специалиста. Рабочая станция в этом случае состоит из компьютера или терминала, необходимого ПО, а также любого другого дополнительного оборудования.
Также рабочей станцией часто называют персональный компьютер, входящий в состав ЛВС относительно сервера.
Модели и производители: мобильных устройств
Какие бывают модель компьютеров, если речь идет о мобильных устройствах? Тут дела обстоят намного проще. Поскольку производители закупают все детали лэптопа и разрабатывают свое устройство под своим брендом, соответственно, в этом случае легко назвать модель машины.
Например, среди популярных производителей ноутбуков можно выделить: Acer, Asus, Lenovo, Dell, HP и другие. Это именитые бренды, которые занимаются выпуском не только ноутбуков, но и различных устройств, девайсов и гаджетов. Каждый старается создать ряд семейств ноутбуков, по которым бы их легче было идентифицировать.
Например, у Lenovo есть линейка настольных ПК ThinkCentre, а также планшетных компьютеров IdeaTab.
Но к мобильным устройствам относят также смартфоны. Тут еще проще разобраться с производителем. Всем знаком знаменитый конкурирующий дуэт iPhone и Samsung Galaxy. На данный момент это ведущие производители смартфонов. Хотя их компании-производители занимаются выпуском ПК, ноутбуков и планшетов.
Популярность в бюджетном сегменте смартфонов набирают китайские компании Meizu, Xiaomi, OnePlus и другие.
В целом практически все производители, которые занимаются выпуском ПК, рано или поздно начинают производство других устройств. Поэтому немудрено, что, например, Asus выпускает мониторы, материнские платы, видеокарты, ноутбуки, планшеты, смартфоны и многое другое.
КПК (Палмтоп)
Особенность Карманного Портативного Компьютера в наличии всех необходимых функций, которые есть в обычных компьютерах. Также назывались наладонниками или палмтопами (от английского palmtop). Широко использовались до появления смартфонов и являются их предшественниками. Тогда сенсорный экран только приобретал привычные характеристики. По виртуальным кнопкам нажимали стилусом (специальной палочкой). Являются только электронными органайзерами, совершать звонки с них нельзя.
Первый портативный компьютер
Алан Кей, который родился в сороковом году, дал толчок появлению первого портативного ноутбука. Его целью было создание такого устройства, чтобы с ним было удобно работать, переносить с места на место и главное, он не должен был уступать обычному ПК.
Перед тем, как в продаже появился первый ноутбук, команда Алана Кея создала 10 работающих прототипов. Первое устройство было выпущено в 1976 году. Состояло оно из процессора на 1 МегаГерц. Также включало оперативную память на 128 КилоБайт. Дисплей был монохромным, имелись флоппи-драйв и мышка. Операционная система — Смолток, которую написали для компьютера Ксерокс Альто (это был первый компьютер, который был оснащен графическим интерфейсом).
Первый ноутбук отдаленно напоминал современный девайс. Клавиатура была встроенной, она помещалась в откидную крышку, которая закрывала монитор и дисковод для дискет. Вес достигал 22 килограмм. Конечно, переносить его с места на место было сложно. Но это уже был полноценный портативный компьютер, так как работал от батареи.
В восьмидесятые годы рынок был готов принимать новинки, включающие портативные компьютеры. Военные и бизнесмены ждали, когда наука пойдет дальше и создаст на самом деле удобные для переноски ПК.
Интернет-устройства
Далее по назначению определяют интернет-устройства. Сюда попали практически все мобильные девайсы. Относят к ним нетбуки, планшеты, планшетные нетбуки и неттопы. Практически все эти девайсы сейчас используют для веб-браузинга. Они не рассчитаны для компьютерных игр, да и работать с офисными программами в них неудобно. Иногда планшеты могут использовать для просмотра видеоконтента.
Неттоп отличается от нетбука тем, что имеет небольшой корпус и лишен своего монитора. То есть дисплей придется докупать отдельно. Но «начинка» этого устройства слабая, поэтому оно годится для работы с веб-обозревателем.
Коммуникатор
По сути это те же самые КПК, но в которые встроен модуль связи. По ним уже можно разговаривать и использовать в качестве телефона.
Планшеты
Портативный планшетный компьютер принято называть просто планшетом. По внешнему виду отличительная черта - отсутствие клавиатуры как устройства ввода и замена основного функционального интерфейса полноразмерным сенсорным экраном.
Планшеты еще более теряют в производительности, чем нетбуки, однако автономное время работы их повышается. Несложно заметить эту пропорциональную зависимость.
У планшетов обычно есть достаточные мультимедийные возможности и выход в Интернет - на это направлен вычислительный потенциал устройства.
Известно также понятие планшетного ноутбука, к которому в помощь тачскрину все же прилагается клавиатура.
Карманный портативный компьютер был гораздо более популярен, когда смартфоны еще не заполонили рынок. Он представлял собой очень маленькое вычислительное устройство размером с сотовый. КПК жестко привязаны к своим ОС и в первые годы выпуска предназначались для использования в качестве органайзеров деловыми людьми. На данное же время смартфоны обладают той же или даже большей функциональностью, так что КПК потерял свою распространенность.
Технические характеристики: процессор
Рассматривая разные типы устройств, стоит упомянуть и о технических характеристиках. Например, какие бывают процессоры для компьютера? Стоит сразу сказать, что практически любой девайс, будь то ПК, смартфон, лэптоп, планшет и др., имеет процессор.
Как уже упоминалось ранее, портативные компьютеры обычно базируются на системах Intel или AMD. Именно это производители занимаются разработкой процессоров для всех настольных ПК.
Ту же ситуацию можно наблюдать относительно работы ноутбуков и всех его разновидностей. Производители лэптопов используют комплектующие от популярных брендов. А вот со смартфонами дело обстоит несколько иначе. Intel в свое время пыталась сделать мобильный чип, но он появился в ограниченном количестве моделей телефонов.
Смартфоны получили процессоры благодаря своим производителям. Например, компания Samsung часто использует для своих моделей чипы от Cortex. Apple устанавливает в свои iPhone фирменную «начинку». Китайский Meizu использует Helio в качестве центрального процессора и MediaTek - графический адаптер.
Операционные системы
Какие бывают операционные системы для компьютера? ОС - это комплекс программ, которые помогают управлять аппаратным комплексом. Благодаря операционной системе можно осуществлять вывод и ввод информации, а также организовывать работу с файлами и выполнять прикладные программы.
Какие бывают операционные системы для компьютера? Сейчас их набралось огромное количество. Основными все же являются Windows и macOS. Первая используется практически во всех компьютерах и ноутбуках, а также смартфонах и планшетах. macOS - это фирменная ОС от Apple, разработанная специально для ее продукции.
Одной из первых операционных систем стала DOS. Она долгое время была установлена на всех ПК по всему миру. Сейчас же ее заменили на более новые ПО, а поддержка DOS прекращена.
Программисты особенно любят Linux. Это очень простая и «чистая» операционная система. С ней комфортно работать, и она имеет все необходимые программы. Относится эта ОС к Unix-подобным.
Три основных категории портативных компьютеров
Три основных категории, в которых представлен портативный компьютер, это:
Именно в такой классификации они представлены на рынке. Однако простые обыватели склонны путать эту терминологию, исходя из того, что они недостаточно разбираются в данной области. Иногда путаются и профессионалы, так как границы определения тех или иных устройств в определенную группу обозначены очень нечетко. Рамки обычно устанавливаются по размеру и весу девайса, также каждой из категорий присущи свои стандарты.
Планшет
Представляет собой мультимедийное устройство, которое поддерживает подключение клавиатуры, мышки, а также флэш-накопителей. Можно вводить данные через сенсор, а также используя перья и голос. Широко распространен среди бизнесменов, как легкое удобное устройство, широко используется для развлечения (игры, серфинг).
Программы
Какие бывают программы компьютера? Программа - это набор правил, которые следует выполнить для осуществления задачи. Софт бывает разный, одни помогают диагностировать систему, другие создают текст, изображение, видео и т.д.
К системным программам относят операционную систему и утилиты.
Как уже упоминалось ранее, ОС - это главная программа, которая является связующей между аппаратной и программной составляющей. Утилитами называют программы, которые позволяют поддерживать в рабочем состоянии ПК. Обычно сюда относят софт, который занимается очисткой системы от «мусора», исправлением ошибок, диагностикой и пр.
Далее идет группа прикладных программ. Это рабочий софт, который помогает пользователю работать с разными инструментами. Сюда относят офисные программы, которые помогают работать с текстом, таблицами, графиками, изображением, звуками и видео. Первостепенным считается работа с текстовыми редакторами. Поэтому здесь стоит упомянуть знаменитый «Блокнот» и Microsoft Word.
К прикладным программам стоит отнести финансовые и бухгалтерские. Сейчас подобный софт установлен на рабочие ПК в крупных производствах. А вот на домашние компьютеры подобные программы не устанавливают. Хотя есть вероятность, что западный опыт использования планировщиков и финансовых отчетов перейдет к нам.
Мультимедийные программы занимаются более глубокой обработкой изображений, видео и звука. Сюда относят практически всю продукцию Adobe. Также к мультимедийным относят плееры и проигрыватели.
Развлекательные и образовательные программы включают различные справочники, энциклопедии, аудиокниги и «обучалки». Безусловно, тут же стоит упомянуть об играх.
К профессиональным программам относят разнообразный софт для программистов, редакторов трехмерной графики, работы с научными расчетами и проектированием.
Смартфоны
Типы портативных компьютеров уже давно включают в себя смартфоны. Ведь они одновременно являются и КПК, и обычными мобильными телефонами. Мощные смартфоны обладают многофункциональностью, сравнимой со слабым нетбуком + дают возможность сотовой связи. По большей части такие девайсы выпускаются с сенсорным экраном, хотя есть и кнопочные модели.
Примечание: говоря о портативности вычислительных устройств, нужно упомянуть портативные программы для компьютера, то есть те, которые не требуют установки. Они чрезвычайно популярны для использования как раз на нетбуках, у которых на многое не хватает памяти и вычислительной мощи.
Компьютеры вошли в нашу жизнь и стали незаменимым инструментом каждого человека. Причем речь идет не только о десктопных версиях, а и о смартфонах, планшетах, «умных» часах и прочих девайсах. Все это так или иначе считается компьютерами, что наталкивает на мысль о существовании нескольких видов этого устройства. Поэтому стоит узнать, какие бывают компьютеры.
Виды портативных компьютеров
Мобильность как цель портативности
ПК может быть портативным и настольным. Настольный ПК - это компьютер в полной сборке, представляющий собой взаимосвязанное оборудование, которое дает мощность и многофункциональность, но которое привязано из-за своей громоздкости к одному месту. Конечно, сейчас стараются выпускать как можно меньшие детали, тонкие дисплеи и мобильные беспроводные мыши, но все это все равно уступает по удобству переносным ПК. Портативный компьютер - это гораздо меньший размер и более емкий аккумулятор (ведь настольные, в свою очередь, всегда работают от сети и не нуждаются в долгой автономной работе). Однако это влияет на производительность таких устройств, которая становится меньше. Впрочем, вычислительные возможности некоторых портативных девайсов также весьма велики.
Модели и производители: ПК
Какие бывают марки компьютеров? Этот вопрос зависит от того, о каком из типов ПК идет речь. Например, если говорит о настольных версиях, то тут о производителе и модели не принято говорить, поскольку каждое комплектующее может быть выпущено под конкретным брендом.
Так, систему можно построить Intel или AMD. Это значит, что процессор для работы будет выбран от одного из этих производителей. Но при этом видеокарта может быть выбрана от компании Nvidia, а оперативная память - от HyperX.
При запуске системы пользователь замечает логотип одной из компаний. Многие считают, что это производитель, который создал ПК. На деле это лишь название компании, которая выпустила материнскую плату, а также версия платформы. Остальные комплектующие могут быть выпущены совершенно под другим именем.
Но иногда случается, что конкретная компания работает над своей моделью ПК. Тогда она закупает детали у других производителей, «упаковывает» их в свои фирменные корпусы, таким образом, пользователь получает компьютер под одним брендом.
Технические характеристики: память и другие комплектующие
Выбирая настольный ПК или ноутбук, пользователь смотрит на показатели центрального процессора, графического адаптера и объем оперативной и внутренней памяти.
Какая бывает память компьютера? Практически каждое устройство, о котором идет речь, обзавелось оперативной памятью и внутренней. В настольном ПК за ОЗУ отвечают соответствующие модули, а за внутреннюю - жесткий диск или твердотельный накопитель.
Ноутбуки имеют схожую конструкцию с разницей лишь в габаритах и форм-факторах деталей. Смартфоны сильно отличаются, поскольку имеют компактные размеры. Вся память у них размещена за счет чипов на плате.
Наиболее популярным производителем памяти является Samsung. Его чипы используются в разных модулях, под разными брендами. Есть и менее именитые разработчики.
Помимо памяти стоит упомянуть о видеокарте. Например, в персональном компьютере можно обойтись без нее, поскольку все современные процессоры имеют встроенный графический адаптер. Если играть в компьютерные игры, то покупка видеокарты неизбежна.
Основа для нее - платы от Nvidia и Radeon. Но над каждой референсной моделью работают разные производители. Поэтому в магазинах можно встретить продукцию от Asus, Gigabyte, MSI и др. В ноутбуках используется референсный графический адаптер, поэтому в описании характеристик часто можно заметить Nvidia или Radeon.
Смартфоны и планшеты обзавелись мобильными видеокартами. Они встроены в основной процессор и работают в паре с главным ядром. Популярными являются Qualcomm Adreno.
Смартфон
В отличие от обычного телефона и КПК смартфон обладает дополнительными функциями. Поэтому по нему не только можно звонить, но и выполнять различные операции, которые раньше были доступны только на персональных компьютерах. Так, например, с помощью смартфона можно проводить вычисления, слушать музыку, фотографировать, играть, выходить в интернет, передавать информацию другим девайсам.
Устройство
С английского языка это слово переводится как «вычислитель». Именно эта задача стала главной во время изобретения подобной системы. Сейчас компьютер определяют как устройство, которое имеет возможность выполнять заданную последовательность операций, которая определяется нужными показателями. Каждая операция имеет свою последовательность и алгоритм и называется программой.
Благодаря компьютеру появилась компьютерная система. Так называют оборудование, которое может состоять из блоков. В комплексе они отвечают за определенную операцию, обрабатывая данные.
Лэптоп
Это первые портативные компьютеры. Сейчас лэптопом называется портативная система. Первые устройства были громоздки, но их можно было брать с собой. Чаще всего использовались в качестве стационарного ПК, то есть он просто стоял на столе, имея полноценный большой экран и мышку.
Хотя нет единого мнения, выделять ли лэптоп в отдельную категорию. Некоторые считают, что лэптоп действительно может существовать, как отдельная категория портативных ПК. Другие, что лэптоп – это синоним ноутбука. Ну а третьи – что лэптоп это общее название всех портативных компьютеров, т.е. к этому виду можно отнести и ультрабуки, и нетбуки, и даже смартфоны с планшетами.
Персональные компьютеры
Так называют микро-ЭВМ. ПК является бытовым прибором с универсальными возможностями. Если изначально ЭВМ служила для вычислений, то теперь это оборудование может справляться с доступом информационных систем, геймерскими опциями и мультимедиа.
ПК могут быть десктопными, «башенными» и моноблоками. В первом случае устройство можно легко разместить на столе. Tower ПК обычно устанавливают под стол, поскольку он имеет крупнее габариты и внушительную высоту. Сейчас эта граница потихоньку стирается, поскольку практически любое шасси можно установить как на, так и под стол.
Моноблоки - это персональные компьютеры, которые по своей конструкции имеют монолитное строение. То есть все необходимые устройства - монитор, микрофон, веб-камера, клавиатура и прочее - объединены в одно оборудование.
Ноутбук
Вес составляет 2-3 килограмма. Его создатели ставили цель получить не столько замену персонального компа, сколько его дополнение. Особенности устройства в том, что оно ничем не уступает ПК. Обычно оснащен большим объемом оперативной памяти, жесткий диск не менее терабайта (в современных не бюджетных моделях). Есть привод для оптических дисков.
Лэптоп
Самый первый портативный компьютер - это лэптоп. Он представляет собой переносную вычислительную систему в самом ее первозданном, так сказать, виде.
Лэптоп - очень небольшое устройство. Если рассмотреть термин детально, что "лэп" переводится как "колени", что значит, девайс должен помещаться на этой части тела человека.
Понятия "ноутбук" и "лэптоп" тесно перекликаются между собой - например, гугл-переводчик упрямо воспринимает их как синонимы, хотя это не совсем так.
Современные портативные компьютеры
В качестве примера можно привести несколько современных моделей портативных компьютеров, лучших в своем сегменте в первой половине 2019 года.
Среди лэптопов лучшая модель на сегодняшний день – это Microsoft Surface Laptop 2. Сенсорный экран 13.5″, процессор Intel i7 2.5GHz, 16GB оперативной памяти и жесткий диск 1TB/SSD (характеристики могут отличаться). Средняя стоимость составляет 65 тысяч рублей.
ASUS VIVOBOOK S15 S510UN – лучший из ноутбуков, предназначенных для работы и учебы. Он тонкий и бесшумный. Но обладает низкой автономностью. Стоимость устройства достигает 55 тысяч рублей.
Irbis NB34 является новой моделью в мире нетбуков. Подходит для учебы и работы. Можно играть в не требовательные игры. Модель белого цвета, выполнена из пластика. Стоимость устройства достигает 10 тысяч рублей.
Из субноутбуков лучшая модель – это Dell Latitude 5490 14″, с процессором Intel Core i5-7300U, 8 ГБ оперативной памяти, и SSD на 512 ГБ. Стоимость модели от 30 тысяч рублей (в зависимости от комплектации).
Из неттопов лучший – это Intel NUC, который стоит от 10 000 до 120 000 рублей в зависимости от комплектации.
Например, в комплектацию модели Intel NUC NUC8I7HVKVA2 стоимостью около 120 000 входит: процессор Intel Core i7 8809G, 16 ГБ оперативной памяти с возможностью расширения до 32 ГБ, SSD на 1 ТБ, графический чип Radeon RX Vega M GH, среди прочих разъемов есть HDMI и Mini DisplayPort. Размер сопоставим с габаритами обычного роутера, вес всего 3 КГ.
Отличный планшет – это Apple iPad Pro 11, который имеет стоимость от 60 тысяч рублей. Характеристики могут отличаться, но в топовых моделях можно найти Liquid Retina дисплей с разрешением 2388×1668, 512 ГБ памяти, процессор A12X Bionic и 12 Мп камеру.
Samsung Galaxy S10 является современной моделью смартфонов, которая включает 8 ГБ ОЗУ и 128 ГБ на жестком диске. Экран имеет 6,1 дюймов. Стоимость устройства достигает 50 тысяч рублей.
В общем, решая на каком портативном устройстве остановить свой выбор, следует руководствоваться тем, для чего девайс будет использоваться.
Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры,голография).
Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.
В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки данных к обработке знаний.
Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином "интеллектуальный интерфейс". Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.
Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.
По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:
Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.
Индустриальный компьютер
Cпециальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно.
Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах скорой помощи, на ракетах, самолётах и вертолётах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, в неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т.п. Существует много моделей таких компьютеров. Познакомимся с одной из них.
Ergotouch
Компьютер Ergotouch (Эрготач) [48] исполнен в литом алюминиевом полностью герметичном корпусе, который легко открывается для обслуживания. Cтенки компьютера поглощают практически все электромагнитные излучения как изнутри, так и снаружи. Машина оборудована экраном, чувствительным к прикосновениям. Компьютер можно, не выключая, мыть из шланга, дезинфицировать, дезактивировать, обезжиривать. Высочайшая надежность позволяет использовать его как средство управления и контроля технологическими процессами в реальном времени. Компьютер легко входит в локальную сеть предприятия.
Важное направление в создании промышленных компьютеров — разработка "операторского интерфейса" — пультов управления, дисплеев, клавиатур и указательных устройств во всевозможных исполнениях. От этих изделий напрямую зависит комфортность и результативность труда операторов.
По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:
- микрокомпьютеры, в том числе — персональные компьютеры;
- миникомпьютеры;
- мэйнфреймы (универсальные компьютеры);
- суперкомпьютеры.
Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.
Продвинутые модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и ёмкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством конструктивных решений и др.
Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 — 10 миллионов опеpаций в сек.
Разновидность микрокомпьютера — микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.
Персональные компьютеры (ПК) — это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.
В класс персональных компьютеров входят различные машины — от дешёвых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обычным телевизором в качестве дисплея (80-е годы), до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем ёмкостью в десятки Гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.
Пеpсональный компьютеp должен удовлетворять следующим требованиям:
- стоимост от нескольких сотен до 5 —10 тыс. долларов;
- наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;
- объём оперативной памяти не менее 32 Мбайт;
- наличие операционной системы;
- способность работать с программами на языках высокого уровня;
- ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).
Миникомпьютерами и суперминикомпьютерами называются машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т.е. занимающие объём порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.
Мэйнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 — 300 рабочих мест.
Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5 — 6 раз дешевле, чем распределённая обработка при клиент-серверном подходе.
Известный мэйнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объём оперативного хранения достигает 342 Терабайт.
Производительность его процессоров, пропускная способность каналов, объём оперативного хранения позволяют наращивать число рабочих мест в диапазоне от 20 до 200000 с помощью простого добавления процессорных плат, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей.
Десятки мэйнфреймов могут работать совместно под управлением одной операционной системы над выполнением единой задачи.
Суперкомпьютер CRAY —1
Суперкомпьютеры — это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end).
Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.
В этих машинах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих операций (это называется мультипроцессорной обработкой). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.
Что такое конвейеpная обработка? Приведем сравнение — на каждом рабочем месте конвейера выполняется один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же время обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. По такому принципу устроено арифметико-логическое устройство суперкомпьютера.
Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном — выдаёт сразу векторые команды.
Векторная аппаратура очень дорога, в частности, потому, что требуется много сверхбыстродействующей памяти под векторные регистры.
Наиболее распространённые суперкомпьютеры — массово-параллельные компьютерные системы. Они имеют десятки тысяч процессоров, взаимодействующих через сложную, иерархически организованую систему памяти.
В качестве примера рассмотрим характеристики многоцелевого массово-параллельного суперкомпьютера среднего класса Intel Pentium Pro 200. Этот компьютер содержит 9200 процессоров Pentium Pro на 200 Мгц, в сумме (теоретически) обеспечивающих производительность 1,34 Терафлоп (1 Терафлоп равен 10 12 операций с плавающей точкой в секунду), имеет 537 Гбайт памяти и диски ёмкостью 2,25 Терабайт. Система весит 44 тонны (кондиционеры для неё — целых 300 тонн) и потребляет мощность 850 кВт. В высокопроизводительных суперкомпьютерах многослойные (несколько десятков слоев проводников) печатные платы с установленными на них кристаллами
Супер-компьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д. Стоят они от нескольких миллионов долларов.
Элементная база — микросхемы сверхвысокой степени интеграции.
Портативные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, менеджерам, учёным, журналистам, которым приходится работать вне офиса — дома, на презентациях или во время командировок.
Основные разновидности портативных компьютеров:
Laptop
Laptop (наколенник, от lap> — колено и top — поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Сейчас компьютеры этого типа уступают место ещё меньшим.
Notebook
Notebook (блокнот, записная книжка). По размерам он ближе к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD—ROM.
Многие современные ноутбуки включают взаимозаменяемые блоки со стандартными разъёмами. Такие модули предназначены для очень разных функций. В одно и то же гнездо можно по мере надобности вставлять привод компакт-дисков, накопитель на магнитных дисках, запасную батарею или съёмный винчестер. Ноутбук устойчив к сбоям в энергопитании. Даже если он получает энергию от обычной электросети, в случае какого-либо сбоя он мгновенно переходит на питание от аккумуляторов.
Palmtop
Персональный цифровой помощник
Palmtop (наладонник) — самые маленькие современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони. Магнитные диски в них заменяет энергонезависимая электронная память. Нет и накопителей на дисках — обмен информацией с обычными компьютерами идет линиям связи. Если Palmtop дополнить набором деловых программ, записанных в его постоянную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).
Карманный компьютер iPAQ 3150
Возможности портативных компьютеров постоянно расширяются. Например, современный карманный компьютер iPAQ 3150 располагает всем необходимым для: ведения списка задач, хранения записок, включая аудиофайлы, работы с календарем, чтения электронной почты, синхронизации с РС, мобильным телефоном. Помимо этого iPAQ позволяет: проигрывать видео и звуковые ролики, бродить по Интернету, просматривать и редактировать документы и электронные таблицы, хранить файлы, искать в них слова, просматривать картинки вести домашнюю бухгалтерию, играть в игры, читать электронные книги с помощью Microsoft Reader, полноценно работать с программным обеспечением.
Особенности портативного компьютера
Переносные ПК создавали с целью мобильности. Такой девайс обычно меньших размеров и имеет небольшой вес. Работает благодаря аккумулятору, поэтому требует зарядки. Это главные отличия маленьких компьютеров от стационарных.
Устройство оснащено материнской платой, на которой расположены оперативная память, жесткий диск, видеокарта и прочие компоненты, которые входят в состав стационарного аппарата.
У мобильного ПК есть один существенный недостаток – он стоит дороже, чем его персональный собрат. К тому же сделать апгрейд практически невозможно либо очень дорого, поэтому приходится покупать новые модели, чтобы не отстать от моды технических новинок.
Нетбуки
Нетбук - "бук" ("книга") для пользования Интернетом ("нет"). Обычно небольшой ноутбук, диагональ монитора которого не превышает тринадцати дюймов, является нетбуком. Его производительность меньше, но автономная работа достигает большего количества часов. На нетбуке не будут полноценно работать ресурсоемкие программы, трудности будут возникать при работе с крупномасштабными таблицами и изображениями. В такие устройства не встраиваются приводы, а память (как оперативная, так и жесткого диска) имеет гораздо меньшее значение, чем у ноутбуков.
Зато нетбуки оснащают высококачественными сетевыми адаптерами, и их мобильность весьма высока: весят не более 1 кг и помещаются в обычную женскую сумочку, ведь они могут быть совсем маленькими - с диагональю экрана в 7 дюймов.
Синоним нетбука как раз-таки последняя категория - субноутбук, отличающийся ультрапортативностью. Несложно заметить, как плавные, но противоречивые переходы от одной категории к другой отражают размытость рамок этих терминов.
Ультрабук
В ультрабуке собраны все плюсы от планшетов и ноутбуков. Поэтому он весит гораздо меньше последних, но имеет преимущества перед первыми. Экран небольшой, это, по-видимому, главное внешнее отличие от ноутбуков. Обычно ультрабуки очень тонкие и легкий (сейчас самый тонкий ультрабук — Acer Swift 7 с толщиной 9,95 мм и весом 890 грамм).
Мобильные устройства
Какие бывают виды компьютеров, которые относят к мобильному типу? Конечно же, первое, что сразу стоит вспомнить, - ноутбук. К нему относят субноутбук. Это устройство, которое имеет более компактные размеры. Оно также включает 3 типа девайсов: нетбуки, ультрабуки и смартбуки. Нетбуки - это компактные ноутбуки со слабой производительностью. Ультрабуки - очень тонкие лэптопы, а смартбуки - небольшие девайсы, которые используют аппаратную платформу смартфонов.
Кроме ноутбуков к мобильным устройствам относят компактные ПК, мобильные интернет-аппараты, планшетные ПК, электронные книги, смартфоны и др. Каждый девайс имеет свои характеристики, назначение и внешний вид.
Классификация
Какие бывают компьютеры? Сразу все устройство можно разделить по назначению. Сюда относятся настольные, домашние, персональные, рабочие станции, игровые, медиацентры и т.п.
Также все устройства можно отнести к малым и мобильным. Здесь стоит упомянуть ноутбуки, планшеты, смартфоны, электронные книги, калькулятор и др. Есть суперкомпьютеры, нанокомпьютеры, умная пыль и многие другие девайсы.
Каждый из них имеет свои характеристики, модели, производителей и т.д.
Читайте также: