Информационни системи и технологии

УСТРОЙСТВО НА КОМПЮТЪРА

Компютърът автоматизира изпълнението на четирите основни информационни дейности:
Събиране (вход) – постъпването на данни за обработка или съхранение
Обработка (Processing) – трансформиране на данните в информация
Разпространение (изход) – представянето на информацията обикновено се извършва на екран, на принтер или чрез тонколони, в зависимост от типа на файла. Представлява резултата от обработката на данните.
Съхранение - данните или резултатите от обработката се запазват, за да бъдат използвани отново по-късно
Комуникации - Пренасяне на данни и информация вътре в компютъра или между компютрите
Компютърна система е набор от свързани компоненти, които са проектирани да работят заедно и в синхрон. Една компютърна система включва хардуер и софтуер.
Програма е списък от инструкции, които казват на компютъра как да изпълнява четирите основни операции с цел да изпълни определена задача.
Софтуер – всички програми, които предават на компютъра своите инструкции. Съществуват два основни типа софтуер:
Системен – вж. Тема 8
Приложен – вж. Тема 8
Данни – Неорганизирани сурови материали съставени от думи, числа, изображения, или звуци. Постъпват с операцията Събиране (Вход).
Входни устройства – всички устройства чрез, които подаваме данни за обработка или съхранение към компютъра.
Изходни устройства – всички устройства, които служат за показване или възпроизвеждане на информацията, като резултат от обработката на данни.
Носители на данни – всички компоненти, които служат за съхранение на файловете (данни или информация), за да бъдат достъпни на по-късен етап.
Комуникационни компоненти или още мрежови компоненти – служат за свързване на два и повече компютъра в една мрежа, и по този начин мрежата става среда за обмен на файлове между различните компютри.

Архитектурата на фон Нойман включва 5 основни елемента:
вход
изход
аритметично и логическо изчисление
управление
памет
Архитектура със системна шина представлява:
Модификация на модела на фон Нойман
Включва същите компоненти, но по различен начин
Основна роля на системната шина – осъществяване на комуникация между компютърните компоненти

Компютърната система като аналогия на човешкото тяло

КОМПОНЕНТИ НА КОМПЮТЪРНИТЕ СИСТЕМИ
ДЪННА ПЛАТКА
Дънната платка е основата на всяка една компютърната система (КС). Всички компоненти в КС се монтират върху дънната платка, като тя:
осигурява комуникацията между централния процесор (CPU) и останалите компоненти;
управлява и контролира начина на взаимодействие между всички компоненти.
Параметрите на дънната платка определят някои от основните възможности на компютъра (КС) и перспективите му за бъдещо хардуерно обновление, като от дъното зависят:
вид и мощност на процесора, който може да се инсталира;
количество памет като GB и като брой платки памет, които биха могли да бъдат инсталирани;
типа на интерфейса за свързване на диска
видовете и количеството периферни устройства, които биха могли да се включат към компютърната система.
Към момента съществуват няколко основни видове дънни платки:
платки за настолни компютри
платки за мобилни компютри
платки за таблети
платки за смарт телефони
платки за смарт гривни и часовници
платки за битова техника – климатици, хладилници, перални, готварски печки, и всички други „умни“ домашни устройства
СЪВРЕМЕННИ ЦЕНТРАЛНИ ПРОЦЕСОРИ (CPU). ХАРАКТЕРИСТИКИ

В тази група се включват характеристики, с които се описва всеки един процесор.
Основни характеристики
Статус – дали се поддържа от производителя
Дата на I-во пускане на пазара - Q1’08, като Q1 означава, че процесорът е пуснат на пазара от компанията производител през първото тримесечие, ’08 е съкратеният запис на годината.
Модел – напр. T8300
Тип Кеш памет - L1|L2|L3|Smart Cache , измерва се в MB
FSB speed – честота, с която CPU-то работи се определя от тактовия мултипликатор в/у честотата на FSB (front side bus).
FSB – процесорна шина, памет шина, системна шина. Свързва CPU, RAM и др. компоненти от дънната платка
CPU: FSB –колкото съотношението е по-малко=> по-ефективен е процесора. В обратния случай: CPU-то трябва да изчаква FSB-то да раздаде данните, за да пусне нови.
FSB Parity – проверка дали изпратените данни са получени коректно
Instruction set (64 bit) – колко инструкции може да изпълни процесора
Съществуват IS extensions – допълнителни инструкции при работа
Литография – размер на компонентите, интегрирани в семи-кондуктора
Conflict free, т.е. DRC conflict free, т.е. не съдържа минералите и металите: tin, tantalum, gold, които могат да донесат приходи ин/директно на въоръжени групировки от Демократична република Конго или други страни от определен списък.

T-Junction – максимална температура, при която процесора може да работи и след това спира
Размер (в mm x mm)
Processing Die Size ( в mm2) – колкото е по-малък, толкова повече чипове могат да се разположат
Брой на транзисторите върху PDS (в милиони)
Поддържани сокети (сокет е компонент, който осъществява механично и електрическо свързване между процесора и дънната платка)

# of Cores - Брой ядра, т.е. бр. на независимите процесори в един чип
Processor Base Frequency - Честота (скорост) на процесора (в GHz или в милиони цикли за секунда) – т.е. честотата, с която процесорните транзистори се отварят и затварят.
# of Threads - Брой на нишките за всяко ядро от процесора
Max Turbo Freq. – максималната скорост за едно ядро в Turbo Boost режим
TDP (Thermal Design Power) - средна консумирана енергия във W, в режим Base Frequency
Scenario Design Power (SDP) – допустим буфер при по-високо натоварване, осъществяване на термален баланс, като повишава консумацията на енергия
Configurable TDP (up Freq./W) – настройки за TDP, за максимална честота (или консумация на енергия).
Configurable TDP (down Freq./W) – настройки за TDP, за минимална честота (или консумация на енергия).

Max Memory Size - Максимален размер на паметта, която се поддържа от процесора. Измерва се в GB и зависи пряко от типа на паметта.
Memory types - Типове памет, които се поддържат от процесора – Напр. LPDDR3 1333/1600; DDR3L/DDR3L-RS 1600
Maximum number of Memory channels - Максимален брой платки памет, които е възможно да бъдат инсталирани
Max Memory Bandwidth – т.е. с каква максимална скорост могат да бъдат четени и записвани в паметта на семи-кондуктора от процесора. Измерва се в GB/s
EEC Memory Supported (Error Correcting Code Memory) – системен тип памет, която може да открие и коригира повечето от грешките при вътрешна повреда на данните (Internal data corruption). За да се използва, трябва да се поддържа едновременно както от процесора, така и от чип сета.

Intel ® Turbo Boost Technology – автоматично и динамично увеличаване на скоростта, но само когато е необходимо, т.е. това е енергоспестяваща технология
Intel ® Hyper Threading Technology – например: по 2 нишки за всяко ядро. Технологията е удобна използване паралелни изчисления в програмите.
Например: трябва да се направи програма, която да може да обработва различни части от данните едновременно. Тогава, ако процесорът поддържа тази технология, напр. с 4 нишки за всяко ядро и разполага с 2 ядра, то програмата ще върви 8 пъти (4 нишки х 2 ядра) по-бързо отколкото ако се изпълнява на машина с процесор с едно ядро и една нишка.
Intel ® Virtualization Technology – позволява една система да функционира като много на брой виртуални платформи, т.е. multiboot
Intel ® vPro Technology
защита от rootkit, вируси, малуеър
идентификация и достъп в интернет пространството
лична и бизнес защита на данните
отдалечен достъп, наблюдение, и „поправка“ на компютри (т.е. софтуерно обслужване на операционната система и хардуерните компоненти).
Intel ® Demand Based Switching – управлява консумацията на енергия като поддържа волтажа и скоростта на микропроцесора на минималното необходимо ниво, докато не се появи нужда от повече.
Архитектура – показва максималната архитектура , която поддържа (напр. 32 бит, 64 бита, и т.н. ) 64 битовите архитектури позволяват повече от 4 GB виртуална и физическа RAM памет.
Idle State – престава да потребява енергия, когато процесорът е в състояние на покой, т.е. когато компютърът не е изключен, но и не работи (т.е. няма пуснат софтуер).
Enhanced Intel Speed Step – може да се променят по отделно както настройките за волтажа, така и настройките за честотата (бързината на процесора).

Platform Protection Technologies
Trusted Execution Technology – Възможност дадено приложение да се стартира и изпълнява в резервирани за него компютърни ресурси (дисково място, RAM памет, виртуална памет, брой ядра, брой нишки за ядро)
Execute Disable Bit – Вградена устойчивост срещу вируси и малуеър в сървърна или мрежова среда
OS Guard
Data Protection Technologies
Intel® AES New Instructions – позволява бързо и сигурно де/криптиране на данните.
Secure Key - генерира истински случайни числа, като по този начин засилва действието на криптиращите алгоритми.

Този тип характеристики са налични, само когато основния процесор (CPU) се предлага заедно с графичния процесор, т.е. графичният процесор се счита за интегриран.
Основни характеристики
Processor Graphics - Наименование на графичния процесор
Graphics Base Frequency - Гарантира определена честота, в MHz
Graphics Max Dynamic Frequency – максималната честота в MHz, която може да се достигне ако се използват Intel® HD Graphics със Dynamic Frequency
Graphics Output – дава възможните интерфейси за комуникация с различните екранни устройства
Max Resolution (HDMI 1.4) – максималната резолюция, която се поддържа от процесора при използване на HDMI кабел
Max Resolution (DP) - максималната резолюция, която се поддържа от процесора при използване на Display Port кабел (използван основно от Apple).
DirectX* Support – показва максималната версия на DirectX, която се поддържа от процесора. Самата технология за DirectX е дело на Microsoft и подпомага изчисленията, свързани с мултимедия.
OpenGL* Support – показва максималната версия на крос платформата (т.е. не зависи от операционната система) за обработка на 2D и 3D векторни графики
# of Displays Supported – брой поддържани екрани, които могат да споделят една картина

Intel® Quick Sync Video – осигурява бързо конвертиране на видео съдържание за използване на преносими устройства, споделяне и редакция.
Intel® InTru™ 3D Technology – осигурява възможност за показване и редакция на съдържание, съхранено върху стереоскопични 3D Blue-Ray дискове, при максимална резолюция 1080p, през HDMI кабел, с премиум качество на звука.
Intel® Flexible Display Interface (Intel® FDI) – нова технология за използване и контролиране на повече от едно екранно устройство
Intel® Clear Video HD Technology – пакет от технологии за обработка и декодиране на видео съдържание, които подобряват качеството на възпроизвеждане, показвайки по-чиста, с по-ясни контури, естествена, точна, със живи цветове и стабилна видео картина. Най-добре се усеща при възпроизвеждането на тоналността на човешката кожа.
Intel® Wireless Display – позволява безжично гледане на филми, снимки, интернет страници и друго, с прехвърляне на съдържанието от компютър (вкл. Лаптоп) към HDTV телевизор.

Графичният процесор е специализиран процесор за обработка на графични изображения. Тъй като днешните компютри работят с голямо количество графични данни, обособяването на специализирано устройство за нейната по-ефективна обработка, значително повишава производителността им.
Графичният процесор може да бъде интегриран (вграден) в дънната платка на КС или да бъде под формата на самостоятелна графична карта (нар. се още видео карта), съдържаща освен самия графичен процесор и памет, с която да разполага графичния процесор.
Когато КС разполага със самостоятелна графична карта, това гарантира значително по-добри възможности за работа с графика (например повечето „геймърски“ конфигурации). В днешно време графичните процесори се използват и за големи изчисления в науката и бизнеса. Съществуват специални алгоритми и технологии за обработки на големи обеми от данни посредством графичния процесор. Хара