Науки и искусства, когда они настоящие, стремятся не к времен-
ному, а к вечному.
Антон Чехов, "Дом с мезонином"
Еще со второй половины девятнадцатого века предпринимались попытки создания "универсальной" ма-
шины для передачи и хранения данных. Задачей математиков было сконструировать такую машину, кото-
рая могла бы управлять открытыми "алгоритмическими" процессами. Такие устройства с одна тысяча де-
вятьсот тридцать шестого года стали называться "машинами Тьюринга"- по имени английского математика А.Тьюринга, выделившего принцип двойственности их состава: электронно-вычислительная машина, по
мнению Тьюринга, должна была состоять из / а / неограниченной и открытой "памяти" / в виде ленты / / б / чувствительного элемента, который был бы способен "обозревать" содержимое ячеек памяти. Кроме того,
решил Тьюринг, в такой машине должно быть управляющее устройство, которое "понимало" бы команды, отдаваемые эвм.
В одна тысяча девятьсот сорок шестом году компанией "ай би эм" выпущена первая модель электронной
машины. В"Эниак" сведения передавались при помощи так называемых "перфокарт" и набора переключате-
лей, а программа задалась соединением переключателей на наборных платах.Похожий принцип был исполь-
зован при проектировании отечественной "бэсм-один" пятьдесят третьего года - количество электронных
ламп в этой эвм составляло около четырех тысяч, использовались перфоленты.
С появлением в сорок восьмом году транзистора - полупроводникового устройства / которые использова-
лись уже в "бэсм-четвертом", "Наири", эвм "Минск", "Днепр" / заметно увеличилось быстродействие таких
"машин". Так, уже следующая модель "бэсм" обладала "промежуточным" "запоминающим" устройством с магнитными барабанами объемом пятьсот двенадцать килобайт, отличалась высокой степенью быстродейст-
вия и возможностью поддерживать периферию в виде "магнитных" накопителей. В этот же период появля-
ются алгоритмические языки и предназначенные для их представления программы-трансляторы / подробно
О них см. в комментарии к части "Языки программирования" /, также комплексы служебных программ -
прототипов современных операционных сред.
В одна тысяча девятьсот пятьдесят девятом году компания "Ай би эм" выпустила первый транзис-
торный мейнфрейм, выполнявший несколько десятков тысяч операций в секунду. В апреле одна тысяча
девятьсот шестьдесят четвертого года было объявлено о выпуске первых эвм на интегральных схемах.
К началу семидесятых относится создание первой модульной операционной системы / разработчик
Фред Брукс /. В одна тысяча девятьсот семьдесят пером году компания выпустила "гибкий диск" для
хранения данных. Первая персональная э.в.м. появляется в одна тысяча девятьсот восемьдесят первом
году. Безспорный лидер в производстве современных микропроцессоров - компания "Интел"/ "Интел тек-
нолоджис Инк" / основана в одна тысяча девятьсот шестьдесят девятом году Робертом Нойсом и Гор.Му-
ром. Известна своей разработкой полупроводниковых технологий. В одна тысяча девятьсот восемьдесят
втором году компанией "Интел" была предложена микросхема, состоящая из ста тридцати четырех тысяч
транзисторов с уникальной для того времени производительностью, так называемая "двести восемьдесят
шестая". Она и была применена в первой персональной эвм. В одна тысяча девятьсот восемьдесят пятом
году был выпущен процессор, оснащенный двухстами семьюдесятью пятью тысячами транзисторов, для
него была применена тридцатидвухразрядная структура передачи данных /в эту пору выпускались уже и
отечественные э.в.м. -"Когда я оставлял в магазине открытку на приобретение "бэ-ка- десять", некоторые
знакомые меня отговаривали: еще рано покупать... "подключить" к нему ничего нельзя.. нет к тому же са-
мого главного - программного обезпечения. Успел убедиться, что именно так и обстоят дела. Удалось дос-
тать принтер, так и тут пришлось написать несколько программ, без которых "бэ-ка" с принтером работать
не мог... если собираетесь приобрести "бэ - ка" - приобретайте паяльник и осваивайте электронику"
/ А.Сергеев / /. Через четыре года было объявлено о создании следующего вида процессора с более чем
одним миллионом транзисторов и встроенным сопроцессором / "четыреста восемьдесят шестая" /. В одна
тысяча девятьсот девяносто третьем году компания "Ай би эм" представила процессор пятого поколения с
более чем треми миллионами транзисторов. Традиционным и известным поставщиком программного обез-
печения является компания "Майкрософт", основанная в одна тысяча девятьсот семьдесят пятом году про-
граммистами Билом Гейтсом / для осуществления свой мечты отказался от продолжения обучения в Гар-
вардском университете / и По Алленом / не путать с Эдгаром Алланом По /. Компании "Майкрософт" и ее
техническому руководителю Биллу Гейтсу, в частности, принадлежит разработка таких операционных
сред как "Дося" и "форточки".
Как небезызвестно, микропроцессор представляет собой интегральную схему, возможности которой за-
даны объемом кристалла кремния, а также количеством установленных транзисторов. Такая большая ин-
тегральная схема на полупроводниковом кристалле - тонкой пластинке кристаллического кремния
объемом всего несколько квадратных миллиметров / кристалл-пластика / обычно помещается в пластмас-
совый или керамический корпус и соединяется золотыми выводами с металлической периферией, группы
проводов следуют к ячейкам оперативной памяти /тридцать два разряда /, к регистрам процессора / шесть-
десят четыре разряда /, предназначенным для хранения небольшого объема сведений. В процессе их обра-
ботки используются также выполненные в виде интегральных схем постоянное и оперативное "запомина-
ющие" устройства. Для передачи данных между процессором и оперативной частью используется "быст-
рое" "запоминающее" устройство, представляющее собой буферную часть внутри процессора - так назы-
ваемую "кэсс". При этом весь процесс управления возможностями "быстрого" "запоминающего" ус-
тройства называется кэшированием / анализ выполняемой программы и дополнение нужными данными,
извлечение которых затем происходит без задержек /. Следует заметить, что "кэсс" первого уровня состав-
ляет всего несколько десятков "килобайт", "кэсс" второго уровня на отдельном кристалле работает на час-
Тоте, согласованной с частотой процессора, и заметно превосходит ее по объему, "кэс" третьего уровня
работает на быстродействующих микросхемах, установленных вблизи процессора на материнской плате,
Ее объемы могут достигать нескольких десятков "мегабайт". Первый процессор "Пентиум" был составлен
из более трех миллионов транзисторов и работал на тактовой частоте шестьдесят мегагерц. Характерис-
тики процессора - рабочее напряжение / у первых моделей "восемьдесят шестого" типа - пять в, у нынеш-
них - меньше трех в, при этом понижение рабочего напряжения позволяет уменьшить расстояния между
структурными элементами в кристалле процессора до десятитысячных долей миллиметра / "разрядность"
/ показывает, какое количество единиц данных может принять, обрабатывать процессор в своих регистрах
за один такт, современные процессоры - тридцатидвухразрядные /, рабочая тактовая частота и коэффи-
циент ее внутреннего умножения / исполнение одной команды в процессоре "занимает" некоторое коли-
чество тактов: тактовые импульсы задает одна из микросхем, принадлежащих "чипсету / микропроцессор-
ному комплекту на материнской плате, рабочие тактовые частоты современных процессоров превышают
один миллиард тактов в секунду, однако тактовые импульсы процессор получает до сих пор от "чипсета",
который "работает" гораздо медленнее /.
Характеристики "запоминающих устройств" нередко сопоставляются с характеристиками составляющих
их транзисторов / транзисторы - полупроводниковые приборы с тремя контактами для генерирования
электрического тока, биполярные и "полевые" транзисторы составляют полупроводниковые интегральные
схемы; в них наиб. часто примениются кремневые транзисторы п - р - п типа; часто транзисторы применя-
ются в сочетании с диодами / алюминевыми полосками и п- слоем, при смене полярности такой диод пред-
отвращает накопление частиц /
схема биполярного транзистора:
эммитер эммитерный переход база коллекторный переход коллектор
- известно пять основных вариаций схем "диодного" включения транзисторных элементов, которые состав-
ляют интегральные схемы по способу соединения /, элементы зу группируются в ячейки, предназначенные
для хранения порций данных; полупроводниковые зу построены на бис, каждая из которых содержит
большое количество зэ. Так, бис, содержащие две тысячи сорок восемь зэ, можно изготавливать для
хранения двухсот пятидесяти шести таких "порций". Обычно зу составляют из нескольких однотипных бис:
озу размещают на стандартных панелях-модулях, модули вставляют в соответствующие разъхемы, установ-
ленные на материнской плате, такие модули могут быть исполнены с одним / "сингле-модули" / или с двумя
/ "дюаль-модули" / рядами контактов. В статических зу каждую ячейку составляет зэ с двумя устойчивыми
состояниями / в бис озу, построенных по технологии "моп", такие схемы исполнены в виде шести транзи-
сторов, динамические же элементы можно построить на трех /.
Нередко в качестве зэ динамических "озу" применяют однотранзисторные зэ; сток транзисторов не имеет
внешнего вывода и образовывает одну из обкладок конденсатного блока, другой обкладкой является под-
ложка; между подложками расположен тонкий слой оксида кремния. В режиме хранения ключевой транзи-
стор заперт, при указании на данное зэ "на затвор" подается соответствующее напряжение, отпирающее за-
твор. При записи "потенциал" будет подан к конденсаторному блоку и "определит" его состояние.
При передаче сведений на периферийные устройства передаются не сами символы, а сообщения о них -
для этого обычно используется и сформирована так называемая "таблица кодированя данных". В отечест-
венных персональных эвм для предоставления подобных сведений используется "Гост-альтернативная
кодировка", на большинстве зарубежных - "вин - двенадцать - пятьдесят один" / помните фразу из леген-
дарного фильма о "приключениях" двух незатейливых друзей - "два - двенадцать... Жду! / В отечественной
"Гост-альтернативной кодировке" основные символы букв русского алфавита располагаются на позициях
От сто двадцать восьмой до сто семьдесят четвертой и от двести двадцать четвертой по двести тридцать
шестую. В "зарубежной" кодировке "вин" все символы располагаются в одной группе, начиная со сто
девяносто второй и до двести пятьдесят пятой позиции / по тридцать два символа на каждую - строчную и
рования сложных графических изображений. Для предоставления подробных сведений о цветовой гамме
здесь используется тип кодировки "РГБ" / "ред" - красный / то есть похожий на редиску /, "грин - зеленый,
"блуе" - синий /. Другие цвета как бы латентны - напр., Розовый, представленный как пятидесятипро-
центная насыщенность красного - однако известно, что на самом деле характеристика розового этим пока-
зателем отнюдь не обуславливается. Все показатели интенсивности, яркости, насыщенности цвета "зада-
ются" посредством РГБ: для передачи сведений о каждой из трех групп цветов красный - зеленый - синий
предусмотрено те же двести пятьдесят шесть / два в восьмой степени / обозначений, все они складывают-
ся в один миллион четыреста тысяч вариаций. Но в некоторых программах, предназначенных непосредст-
венно для работы с графикой / "Корел" / могут применяться для этого и шестьдесят пять тысяч пятьсот
тридцать шесть обозначений / два в шестнадцатой степени /. Таким способом, как утверждают исследо-
ватели, можно представить на экране практически любой из видимых человеческим глазом цветов, кроме
черного.
Безусловно, современные эвм - это среда безусловного приоритета работы программ, однако также нема-
ловажными характеристиками их быстродействия могут быть названы не только модель процессора
/ материнскую плату с процессором называют иногда платформой эвм /, но и тип "видео-карты", монитора,
объем "хард-диска" и присутствие вспомогательных / так называемых "периферийных" / устройств, пред-
назначенных для работы с данными /, устройств управления курсором, принтеров, "колонок" /, а также
возможность работать с данными размещенными на гибких или "флоппи-дисках".
В современной эвм "хард-диск" содержит обычно от одной до десяти пластин - алюминевых или керами-
ческих - на них наносится магнитный слой, и для работы с ним могут быть использованы композитные,
монолитные, тонкопленочные или магнитнорезистивные устройства. Рядом располагается электронная пла-
та, которая служит для стабилизации работы двигателя, передачи данных для записи. При изготовлении
"хард-диска" производится служебное форматирование, призванное обезпечить его корректную работу /так
называемое "форматирование низкого уровня" /. Важными характеристиками работы хард-дисков являют-
ся степень нагрева и уровень шума.
В корпусе "хард-диска" объединены управляющий двигатель, несколько "дисков", устройства для записи
рованный корпус. Основным характеристиками производительности "хард-диска" могут быть названы:
пауза доступа / зависит часто от расположения устройств для записи и пластин и составляет от семи до
девяти мс /, частота вращения / обычно не превышает семи тысяч оборотов в минуту /, объем "кэсс" и
средняя скорость передачи данных.
В отличие от "жесткого диска" у компакт-дисков только одна дорожка / витки / - как у пластинок. При
воспроизведении данных, находящихся на "компакт-дике" может быть использован один луч. Накопите-
Ли "эр- ви" дают при этом возможность несколько раз производить запись данных на "компакт-диск": для
этого применяется комбинированный слой красителя, характеристики которого изменяются в результате
нагрева лучом / большинство компакт-дисков предназначены только для воспроизведения содержащихся
на них сведении /. Как правило, толщина "компакт-диска" составляет одну и две десятых миллиметра, на
одну сторону такого "диска" напылен слой алюминия / несколько десятитысячных долей миллиметра /, за-
тем слой прозрачного лака. На каждом дюйме его размещено около шестнадцати тысяч витков. В дисково-
де для "компакт-дисков" предусмотрена кнопочка для открывания / "компакт-диск" должен располагаться
в выдвижном лотке этикеткой вверх, зеркальной поверхностью вниз / и извлечения, гнездо для подклю-
чения наушников, лампочка-индикатор.
В списке дисплеев можно отметить "ноутбук" "Тошиба" - широкоформатный, с пятнадцатидюймовым
экраном и установленной программной средой "форточки ХР" / о ней - во второй части брошюры /,
жидкокристаллический "Эйзо флекс" с гипотенузой двадцать четыре дюйма и поддержкой разрешения
"одна тысяча девятьсот двадцать на одну тысячу двести" единиц / жидкокристаллический монитор со-
стоит из двух пластин, которые расположены на небольшом расстоянии друг от друга; на одну из них
нанесены прозрачные горизонтальные и вертикальные электроды, в местах их пересечения укреплены
пленочные транзисторы, между пластинами помещено органическое вещество / жидкий кристалл, под
воздействием электрического импульса поворачивающий плоскость поляризации /, также состоит из
внешнего и "полярного" фильтра и лампы подсветки /, "Престиж", "Бенкью" / можно устанавливать не-
сколько вариаций разрешения экрана / "шестьсот сорок на четыреста восемьдесят", "восемьсот на
шестьсот" / едениц /, "одна тысяча двадцать четыре на семьсот шестьдесят восемь" /, жидкокристалли-
ческие "Эсер" / позволяют менять яркость в нескольких режимах - "игра" - "фильм" - "данные" /.
Иногда мониторы позволяют настроить показатели яркости, контрастности / напр., такие настройки
предусмотрены в мониторах известных производителей - "Эл - джи", "Престижъ", "Бен-кью" /. У неко-
торых "настольных" жидкокристаллических мониторов предусмотрена установка наклона, установка
необходимого уровня громкости при помощи небольшого объема реле.
Для воспроизведения звука / в некоторых программах предусмотрены дополнительные эффекты при
воспроизведении звука / эффекты "объемного" звучания /, такие как "концертный зал", "комната",
"гостиная" и другие / используется "колонки" - "креативные" с корпусом из ударопрочного полистиро-
ла, колонки, которые могут крепиться на стене и устанавливаться на подставках, колонки с отдельны-
ми коробчонками, напоминающими "о, мышь!" колонки с зелеными индикаторами, колонки с отдельн.
блоком питания, колонки с титановыми динамиками, колонки с наушниками, колонки с кнопками, ус-
танавливающими показатели низких частот, колонки с динамиками желтого цвета, колонки с ламини-
рованными корпусами, колонки со световым табло, колонки с дистанционным управлением / "Микро-
лаборатория" /, колонки с отпочковывающимися подобиями / их бывает несколько штук, обычно -
пять /, колонки с выдвигающейся платформой / "Джаз - спик" /, колонки на блестящих подставках, ко-
лонки с разъемом для подключения микрофона / "Логи - теч" /, колонки с пластиковыми панельками,
регуляторами громкости / "Джет" /.
Не менее разновидны устройства для управления курсором / "мыши" / - с синей, лиловой, красной