Mikrocomputere: Fysiske komponenter, der bestemmer ydeevnen for en mikrocomputer
4 vigtigste fysiske komponenter, der bestemmer ydelsen af en mikrocomputer, er som følger:
Ledelsens inddragelse i at definere krav og udvælgelse af mikrocomputer hardware er større end i tilfælde af større systemer. Da den direkte interaktion med mikrocomputere er hyppigere end med større systemer, skal en leder vide mere om mikrocomputerhardwaren.
Mikrocomputere kommer i forskellige former og størrelser, alt fra desktop til bærbare computere. Hver af mikrocomputere har alle de funktionelle komponenter i et større computersystem.
Den har følgende brede fysiske komponenter, der bestemmer dens ydeevne:
1. Hovedkort
2. Enhedskontrolkort
3. Sekundære eller masselagringsenheder
4. Skærm og andre enheder
1. Hovedkort:
Hovedkortet til en pc har generelt en mikroprocessorchip (også kaldet CPU), primære hukommelseschips (også kaldet RAM eller Random Access Memory chips), Read Only Memory (ROM) til lagring af data og instruktioner permanent, og andre chips og kredsløb til udførelse af timing, input / output og andre supportfunktioner.
De forskellige komponenter i et bundkort er forbundet med hinanden ved hjælp af et sæt parallelle elektriske forbindelser. Sættet af sådanne forbindelser kaldes en bus. Der er en række slots til at forbinde forskellige styreenhedskort til tilslutning af skærme og andre enheder, såsom printere, masselagringsenheder som diskettedrev, harddisk og cd-drev (cd), modem osv.
2. Enheds controllerkort:
De fleste pc'er tilbyder valg med hensyn til typen og konfigurationen af enheder, som en bruger kan lide at vedhæfte til pc'en, ud over standard enheder som tastatur. Til dette formål er der slots (også kaldet ekspansionsspor) på bundkortet, hvor controllerkortene til enhederne, som skal fastgøres til pc'en, er monteret.
Det kan imidlertid bemærkes, at bundkortet selv for nogle enheder har de nødvendige kredsløb til styring af enhederne af standardtypen. Dette gøres for at øge kommunikationshastigheden mellem enheden og CPU'en. Det er dog opnået på bekostning af fleksibilitet ved at bruge en forskelligt konfigureret enhed.
3. Masselagringsenheder:
Den masselagring, der generelt findes på en pc, omfatter diskettedrev, harddisk og cd-drev (compact disk). Diskettedrevet har den fordel at have opbevaringsmediet (diskette), som kan fjernes fra drevet, mens lagringsmediet på en harddisk normalt ikke kan fjernes. Som følge heraf kan tætheden af optagelsen være højere.
Opbevaringskapaciteten på en harddisk er således et par hundrede gange kapaciteten på en diskette. CD-drevene forsøger at kombinere både funktionerne med høj densitet og flytbarhed. De populære cd-drev er dog kun læst (derfor kaldes de som cd-rom) og er kun nyttige ved opbevaring, hvor indholdet sandsynligvis ikke ændres. Hver cd har lagerkapacitet, der næsten svarer til en moderne harddisk.
4. Skærm og andre enheder:
En pc kan have indgangsenheder som tastatur, mus, scanner, lyspenne, højttaler osv. Det kan have printer (er) ud over displayenheden (monitor eller VDU), der er fastgjort til den, for at få output fra den. Med henblik på kommunikation kan det have et modem tilsluttet det og for at opnå bedre lydudgang; det kan også have et højttalersystem.
Præstation af pc:
Udførelsen af en pc afhænger af en lang række faktorer, herunder CPU, RAM og perifere enheder der er knyttet til den. De perifere enheder er langsomme i forhold til CPU og RAM. Deres ydeevne afhænger igen af ydelsen af CPU og RAM.
Derfor er det sagt, at de hurtige mikrocomputere er bygget på hurtige CPU'er med større og hurtigere RAM. CPU-hastigheden er en funktion af mange faktorer. Nogle af de vigtige er anført nedenfor.
(a) Urhastighed:
Behandlingen af hver programinstruktion involverer to cykler kaldet instruktion cyklus og udførelsescyklus. Disse cyklusser synkroniseres med et givet antal elektroniske impulser, der genereres af et ur indbygget i CPU-chip.
Hastigheden af dette ur har således i høj grad indflydelse på udførelsens hastighed. Hver gang dette ur klikker (og det klikker 133 millioner gange om et sekund i tilfælde af 133 MHz CPU chip), udføres en del af cyklen. Således er andre ting ens, højere klokkehastigheden, hurtigere udførelse af instruktion.
(b) Cache-hukommelse:
RAM'et er ikke i stand til at matche systemets urets hastighed, og dermed anvendes en hurtigere RAM mellem RAM og processoren for at forbedre hastigheden af kommunikationen af data og instruktioner mellem processoren og RAM'et. En sådan hukommelse kaldes cache-hukommelse.
Den primære (niveau 1) cache er indbygget i CPU'en og kører ved chipets egen interne klokkehastighed. Den sekundære (niveau 2) cache er monteret på bundkortet og kører ved bundkortets hastighed, som normalt er lavere end CPU'ens hastighed. Cachehukommelsens størrelse og hastighed påvirker adgangshastigheden og til gengæld behandlingshastigheden.
c) Arkitektur:
Hver mikroprocessor kan udføre et givet antal instruktioner. Undervisningen i instruktionssættet kan være at tilføje, trække, laste osv. Nogle arkitekturer har reduceret sæt af instruktioner til en så lille størrelse, at processoren kan behandle en instruktion i en klokketid. En sådan arkitektur kaldes Reduceret Instruktion Sæt Computer (RISC) arkitektur.
Det hævdes, at CPU'erne baseret på sådan arkitektur er hurtigere. Men stigende CPU-hastigheder og kompleksiteter i arkitekturen har sat denne kontrovers til ro. Med indlejring af Multimedia Instructions Extension af Intel Corp. (kaldet MMX-teknologi) forbedres hastigheden af behandlingen af billeder væsentligt i tilfælde af CPU-chips ved brug af MMX-teknologi. Moderne mikroprocessorer bruger multistage rørledninger til at behandle mere end en instruktion ad gangen.
Dette opnås ved at CPU gætter næste instruktion, og hvis gættet går galt, bliver processen vendt og den korrekte instruktion udføres. Bedre designede CPU'er har mindre sandsynlighed for sådan forekomst.
d) Transistorernes tæthed:
Jo højere transistorernes tæthed på CPU-chipen, jo hurtigere er behandlingen af instruktioner fra chippen. Moderne CPU (der giver en clockhastighed på 200 MHz) pakker deres transistorer så tæt på hinanden, at afstanden mellem to transistorer er ca. 0, 35 mikron (en mikron svarer til 1 / 100th af det menneskelige hårs diameter).
Med andre ord er omkring 300 transistorer pakket i et rum svarende til det menneskelige hårs diameter. Nutidens Intel Pentium-chip har næsten 4, 5 millioner transistorer inden for en kvadratcentimeter silicium.
Det kan være vigtigt at huske på, at disse faktorer har en rolle at spille for at bestemme den maksimale mulige hastighed på CPU'en og ydelsen af pc'en. Den faktiske gennemgang af pc'en er begrænset af hastigheden af de enheder, den bruger.
Ydeevnen bestemmes også af typen af applikationssoftware, der bruges på pc'en. For visse typer applikationssoftware ville det ikke gøre nogen væsentlig forskel, hvis man bruger 66 MHz CPU eller 200 MHz CPU Hvis softwaren ikke kan bruge CPU'ens hastighed korrekt, muliggør den hurtigere pc muligvis ingen væsentlig forskel i ydelsen .
For eksempel til en tekstbehandlingsapplikation er hastigheden for at skrive en begrænsende faktor for CPU'ens hastighed, mens MMX-teknologien CPU skal forbedre hastigheden betydeligt i en billedbehandlingsapplikation.
