Московский Государственный Открытый Педагогический Университет (физико-математический факультет) Физические основы работы современного компьютера

Схема действия компьютера. В общем и целом, компьютер состоит из устройств ввода-вывода, памяти и центрального процессора. Вполне понятно, что устройства ввода – это клавиатура, мышь, сканер, дисководы, жесткие диски, накопители на магнитной ленте, CD и DVD-ROM и т.п. Устройства вывода – монитор, принтер, плоттер, а так же снова дисководы, жесткие диски, накопители на магнитной ленте, CD и DVD-ROM и т.п. Строго говоря, поименованные накопители, которые вошли в устройства ввода и устройства вывода одновременно так же можно отнести и к разряду памяти, но не оперативной, а долговременной. Впрочем, о них позже. Память (оперативная) – это буфер для содержания непосредственно необходимых для выполнения данной задачи данных, а центральный процессор – устройство, которое собственно ведает выполнением программы и управляет остальными. Именно центральный процессор занимается счетом и решением логических задач. Легко догадаться, что любую задачу (от похода в магазин до расчета параметров аэрокосмического истребителя) можно задать как набор логических и математических параметров, увязанных логическими структурами типа «если – то – иначе). Как функционирует процессора мы рассмотрим ближе к концу данного труда, а сейчас обратимся снова к памяти. Долговременная память. Накопители на магнитных дисках и лентах. Это самый известный нам способ хранения информации. Суть его заключается в намагничивании областей на носителе (ленте, диске) а потом считывании наличия\отсутствия намагниченности. Накопители на магнитных лентах сейчас отошли в прошлое из-за крайне невысокой скорости поиски информации, а диски используются и по сю пору крайне широко. Бегло рассмотрим параметры современных магнитных дисков. На данный момент используются три их вида: дискеты 5.25 дюйма диаметром, дискеты 3.14 дюйма и накопители на жестких магнитных дисках, в простонародье называемых “винчестерами” (что связано с объемом первых НЖМД, численно равным калибру наиболее распространенных ружей данного производителя). Диски 5.25 дюйма имеют объем до 1.2 мегабайта, таким образом, минимальная область намагничивания (область одного бита, если можно так выразиться) имеет площадь: 3.14*(5.25*2.54*10-2)2/(4*1.2*220)1.16*10-8м2. По той же формуле рассчитываем размеры единицы информации на диске 3.14 дюйма, которые достигают объемом 1.44 мегабайта. Получаем примерно 4*10-9м2. Современные же жесткие диски имеют линейные размеры 3.14 дюйма, в одной сборке (одном «винчестере») содержится до 10 дисков, а объем его может достигать сотен терабайт. Таким образом, размеры единицы информации на них по прядку величины – до 10-14м2. Понятное дело, что накопители на жестких дисках очень чувствительны к пыли и потому содержатся в герметичных корпусах. CD и DVD-ROM. На этих накопителях используется оптическая система записи данных. Сам диск состоит из зеркальной поверхности, на которой имеются углубления. Диск облучается лазером, и в зависимости от наличия или отсутствия, фотодиод улавливает либо не улавливает отраженный свет. Таким образом формируются единицы и нули. Сравнительные характеристики этих накопителей: CD DVD Диаметр диска 120 мм. 120 мм. Толщина диска 1.2 мм 1.2 мм Структура диска Один слой Два слоя по 0.6 мм Длинна волны лазера 708 нм. 650 и 635 нм. Числовая апертура 0.45 0.60 Ширина дорожки 1.6 мкм 0.74 мкм Длинна единичного «углубления» 0.83 мкм 0.4 мкм «Слоев» данных 1 1 или 2 Емкость Около 680 мегабайт При одном слое данных: 2*4.7 Gb, при двух – 2*8.5Gb Само собой разумеется, что размеры «углублений» должны быть сравнимы с длинной волны лазера, чтобы в достаточной мере проявлялись корпускулярные свойства его света, а волновые себя практически не проявляли. Впрочем, это и следует из таблицы.

Похожие:

	Общие вопросы организации дипломной работы Ануфриев А. Ф Ануфриев А. Ф. Научное исследование курсовые, дипломные и диссертационные работы / А. Ф. Ануфриев; Московский государственный открытый...		Уральский государственный педагогический университет Математический факультет «пк-7 – Готов к обеспечению охраны жизни и здоровья обучающихся в учебно-воспитательном процессе и внеурочной деятельности»
	Уральский государственный педагогический университет Математический факультет «ок-3 – Способен понимать значение культуры как формы человеческого существования и руководствоваться в своей деятельности современными...		Организация ученического самоуправления Факультетское образование: филологический факультет с изучением 2-х иностранных языков, физико-математический факультет с элементами...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Малахова Галина Николаевна родилась в 1962 году 9 мая. Образование высшее, окончила Белгородский государственный педагогический институт...		Правительство Москвы Московский комитет образования Московский городской... Вводные замечания
	Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... «красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева» факультет биологии, географии и химии		Учебно-методический комплекс по модулю в5 «Основы историографии» Факультет: Исторический ...
	Пояснительная записка Элективный курс «Ты на просторах Internet или... Цель урока: Организация деятельности учащихся по формированию представления об ip-адресации компьютера и системе доменных имен		Учебно-методический комплекс по модулю в6 «Основы археологии» Факультет: Исторический Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный...
	Доброгорская Екатерина Николаевна Образование: 2009-2014 Universität... Московский государственный областной педагогический университет (бывш. Мопи им. Крупской)		Рабочая программа по дисциплине «Философские основы науки и современного... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный...
	Московский Государственный Университет им. М. В. Ломоносова Механико-математический... Именно сейчас от того, насколько современным и интеллектуальным нам удастся сделать общее образование, зависит благосостояние наших...		Резюме автора работ Образование: полное высшее педагогическое (физико-математический факультет Херсонского пед университета)
	Казахская правда Макишева (Назарбаев Интеллектуальная школа, Павлодар), Лариса Нода (КазНУ, Алматы), Ирина Ковенькова (гимназия г. Лисаковска), Надежда...		Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова факультет... Этот материал размещен в блоге Деменевой Н. Н