Ғылыми — техникалық прогресс әртүрлі есептеу машиналарын құруға себеп болды. Олар өздерінің арнаулы және функционалдық мүмкіндіктеріне қарай үлкен ЭЕМ-дерге, мини-ЭЕМ-дерге, макро-ЭЕМ-дерге және дербес комьпютерлерге (ДК) бөлінеді.
Үлкен ЭЕМ — дер – бұл өте қуатты компьютерлер, олар
ірі мекемелерге, кәсіпорындарға немесе халық шаруашылығының тұтастай салаларына жұмыс істеу үшін қолданылады. Үлкен ЭЕМ — дерді пайдалану үшін көптеген қызметкерлері бар есептеу орталықтары құрылады. Үлкен ЭЕМ — дер қызмет көрсетуі мен құрал — жабдықтарының құнының қымбаттығымен ерекшеленеді. Олар бірнеше міндеттерді қатар шешіп, пайдаланушымен қатар жұмыс істей алады.
Мини ЭЕМ-дердің үлкен ЭЕМ-дерге қарағанда, өлшемдері шағын және өнімділігі мен құны төмен. Мини ЭЕМ-дер өндірістік процестерді басқаруда, ғылыми мекемелерде, ғылыми жұмыстарды оқу ісімен үйлестіретін жоғары оқу орындарында қолданылады. Мини ЭЕМ-дердің жұмысын ұйымдастыру үшін де арнайы шағын есептеу орталығы қажет.
Микро ЭЕМ-дердің өнімділігі үлкен ЭЕМ-дерге қарағанда төмен және олар негізінде деректер дайындау, програмалық қамтамассыз етуін жетілдіру бойынша көмекші операциялар орындайды. Микро ЭЕМ-дер үшін құрамында бірнеше адамы бар шағын лаборатория да жеткілікті.
Дербес компьютерлер соңғы 20 жылда қарқынды дамып келеді. Олар пайданушылар деп аталатын бір адамның жұмыс істеуіне арналған. Дербес компьютермен жұмыс істегенде пайдаланушының арнайы программалау тілін білу қажет емес. Кәдімгі ДК көлемі шағын, құны жоғары емес бола тұрып, 70-жылдардың үлкен ЭЕМ-деріне, 80-жылдардың мини ЭЕМ-деріне және 90 — жылдардың бірінші жартысының микро ЭЕМ-деріне қарағанда, өнімділігі жоғары. Қазіргі кезде дербес компьютерлер саны әрекетінің барлық салаларына қолданылады.
Есептеуіш машина түрлерінің көптігінен қарамастан, олардың ең маңызды сипаттамалары:
- Машина уақыт бірлігінде орындайтын операцияларының орташа мөлшерімен өлшенетін шапшандығы – MIPS;
- ЭЕМ операция орындайтын сандардың берілу түрі мен разрядтылығы;
- Жадтайтын (еске сақтайтын) құрылғылардың сыйымдылығы мен шапшаңдығы
Осы параметрлер бойынша есептеуіш машиналарды төмендегідей бөлуге болады.
Дербес компьютер пайдаланушымен диалогтік режимді жеке жұмыс істеу үшін арналған. ДК негізінен қарапайым қарапайым құжаттардан бастап, баспа беттеуіне дейін әр түрлі мәтін дайындау, есептеулерді орындау, деректер базасын жасау, ақпарат іздеу және т.с.с. жұмыстарға арналған.
Дербес компьютердің кең таралуы мен қолдануына келесідей сипаттамалары ерекше ықпал етті:
- адамның компьютермен қатынас жасау тәсілінің қолайлығы;
- құнының арзандығы;
- көлемінің шағындығы мен қоршаған орта жағдайына арнайы талап қоймайтындығы (кез-келген жерге орнатуға болады);
- құрылымның ашықтығы нәтижесінде пайдаланушылар әр түрлі шалғай құрылғылар қосып және және компьютер қуатын жетілдіре отырып, ДК-нің мүмкіндіктерін кеңіте алады;
- жаңа нұсқалары мен модельдерінің програмалық және құрылғылық үйлесімділігі;
- әртүрлі қолдану салаларына арналған құралдарының мол болуы;
- жұмыс істеудегі жоғары сенімділігі.
Шетелдік ДК ішінде американдық IBM фирмасының: 80583 микропроцессорларындағы IBM PC/XT, IBM PC/AT, 80286 және 80486 МП-дағы IBM PC компьютерлерін атап өтуге болады.
Қазіргі уақытта алғашқы модельдері 1981 жылы пайда болған IBM класының дербес компьютерлері кенінен қолданылады. Таралуы бойынша екінші орын алатын Apple фирмасының Macintoch дербес компьютерлері жоғары қарағанда, танымалдығы жағынан кейін алады.
Қазіргі кезде шетелдерде кең тараған компьютерлердің модельдері Pentium, Pentium-Pro, Pentium 2,3,4… микропроцессорлары бар IBM PC болып табылады.
Қазіргі уақытта Қазақстанда шетелден әкелінетін дайын құрауыштар жиналатын дербес компьютерлердің өндірісі жолға қойылған.
ДК-негізі – микропроцессор (МП). Технака мен микропроцессорлар технологиясының дамуы ДЭЕМ буындарының ауысуын анықтады:
Бірінші буын (1975-1980жж.) — 8 разядты МП негізінде;
Екінші буын (1981-1985) — 16 разрядты МП негізінде;
Үшінші буын (1986-1992) — 32 разрядты МП негізінде;
Төртінші буын (1993 ж. — қазіргі кезге дейін) — 64 разрядты МП негізінде.
Қазіргі ДК қарапайым әрі күрделі. Өткен жылдар ішінде жүйені құрастыру үшін қолданылатын құрауыштардың көбі басқа құрауыштармен біріктіріледі, сондықтан элементтердің саны азайып, ол едәуір қарапайым болды. Сонымен қатар ол күрделірек те болды, өйткені қазіргі жүйенің әрбір бөлігі бұрынғы жүйелердің сол бөліктерінде қарағанда әлдеқайда көп функция атқарады.
Төменде қазіргі ДК-нің құрамына кіретін негізгі құрауыштары аталған:
- жүйелік тақша
- процессор
- жад (жедел жад)
- қатқыл диск
- бейнеадаптар
- монитор (дисплей)
- CD-ROM, CD-R немесе DVR-ROM жинақтауышы
Жүйелік тақша – жүйенің ядросы. Бұл шынында да ДК-нің басты бөлшегі – қалғандарының барлығы онымен жалғастырылған және жүйедегі құрылғылардың бәрін нақты сол басқарады. Әдетте жүйелік тақшада келесі құрауыштар болады.
- Процессордың ұясы;
- Процессордың қоректену кернеуін түрлендірушілер;
- Жүйелік тақшаның жүйелік логика микросхемаларының жинағы;
- Екінші деңгейлі кэш-жады;
- SIMM немесе DIMM жадтарының ұялары;
- Шинаның ағытпалары (слоттар);
- ROM BIOS;
- CMOS пен сағаттарды қоректендіру батареясы;
- Енгізу-шығару микросхемасы.
Процессор–бұл компьютерлердің « қозғалтқышы ». Сондай-ақ оны орталық процессор немесе CPU (Central Processing Unix) деп атайды. Бұл жүйедегі ең маңызды микросхема, өйткені дәл осы микросхема программалық жасауының командаларын орындайды. Қазіргі кездегі процессорларда кремний өте кішкене кристалында ойып жасалған миллиондаған транзисторлар бар. Оның өлшемі қолдың үлкен саусағының тырнағындай–ақ. Компьютер-құрауыштардың бірі болып табылады, қазіргі жүйелердегі процессордың құны ол өзі орнатылған жүйелік тақташаның құнынан екі, тіпті он есе қымбат болуы мүмкін.
Жедел жад. Жүйелік жад көбінесе жедел жад немесе ерікті қатынасты жад деп аталады. Бұл онда процессор өңдеу кезінде пайдаланатын барлық бағдарламалар мен деректер жазылатын негізгі жад. Жедел жадқа деректерді сақтау үшін оны үздіксіз электрмен қоректендіріп отыру керек. Компьютерді ажыратқанда – жедел жадтағының бәрі өшеді, ал компьютерді қосқанда – барлық бағдарламалар мен деректердің процессордың өңдеуі үшін жедел жадқа қайта жүктейді.
Бастапқы жүктеу бағдарламалары процессорға тұрақты жадтайтын құрылғы – ІЖҚ деп аталатын, ішіндегісі компьютерді әдеттегідей ажыратқанда өшпейтін арнайы типті жадтан жүктеледі. Бұл жадта операциялық жүйені және басқа бағдарламаларды дискіжетектердің бірінен жедел жадқа жіктеуге мүмкіндік беретін командалар жазылған. Кейінгі жаңа операциялар жүйелер бірнеше бағдарламаларды дискіжетектердің бірінен жедел жадқа жүктеуге мүмкіндік беретін командалар жазылған. Кейінгі жаңа операциялық жүйелер бірнеше бағдарламаларды қатар орындауға мүмкіндік береді және әрбір бағдарламалар жадтың өзіне бөлініп, арнайы бөлігіне жүктеледі. Жалпы айтқанда, жүйе жадының көлемі неғұрлым үлкен болса, соғұрлым көп бағдарламаны қатар орындауға болады.
Қазіргі кезде компьютерде жад модульдері екі: SIMM (Single Inline Mymory Module ) немесе DIMM ( Dual Inline Memory Module — жадтың құрамдас қосарлы модулі ) типтерінің біріне жатады.
Қатқыл диск – жүйедегі ең басты ақпарат тасушы. Онда қазіргі кезде жедел жадқа жоқ бағдармалар мен деректер сақталады. Қатқыл дискідегі жинақтауыш көбінесе жай қатқыл диск деп аталады, өйткені ол ферромагнетикамен сырлаған, айнамалы алюминий немесе керамикалық қатқыл дискілерден тұрады. Қатқыл дискілердің өлшемі әр түрлі болуы мүмкін және олардың дискіжетегінің жадының көлемі қатқыл дискілердің тығыдығына, өлшеміне және санына байланысты. Бүгінгі күні үстелге қойылатын компьютерлердің көбінде 3,5 өлшемге есептелген қатқыл дискілері бар дискіжетек, ал шағын компьютерлерде өлшемі 2,5 қатқыл дискілердің дискіжетегі қолданылады.
Бейнеадаптар – мониторда көретін ақпарат бейнесін басқару қызметін атқарады. Барлық бейнеадаптерлердің төрт негізгі бөлігі болады: жүйелік логика микросхемаларының жинағы, жедел бейнежад және базалық енгізу-шығару жүйесі. Бейнечип деректерді жедел бейнежадқа жазып, іс жүзінде экрандағы ақпарат бейнеленуін басқарады. ЦАТ жедел бейне жадтағы деректерді оқиды да, оларды цифрлық түрден аналогтық мониторды басқару сигналдарына айналдырады. Базалық еңгізу-шығару жүйесінде бастапқы бейнедрайвер бар, ол дисплейдің бастапқы жүктелу кезінде жұмыс істеуіне DOS көмектесуін негізгі мәтіндік режимде шығаруда мүмкіндік берді. Содан кейін дисплейдің Windows немесе басқа программалық жасауын пайдаланатын күрделірек бейнечиптерде жұмыс істеу мүмкіндігін қамсыздану үшін, әдетте дискіден жетілдірген драйверлер жүктеледі.
Монитор (дисплей). Жүйелердің көбінде монитор жүйелік блоктан бөліктеніп, өзінің қорғауыш қорабына орналастырылған. Шағын (портативті) компьютерлерде және кейбір арзан ДК-лерде монитор компьютердің жүйелік блогының корпусына орнатылады. Мониторлар әдетте үш параметрі дюймдегі диагональ өлшемі бойынша, пикселдегі ажырату қабілеті бойынша және герцтегі (Гц) қайта өндіру жиілігі бойынша жіктеледі. Үстел үстінде қоятын мониторлардың өлшемі, әдетте 14 тен 21 дюймге дейін болады (әдетте, жарнамалық анықтамалықтарында айтылған диоганаль өлшемінен кескін өлшемі біраз кіші болды). Тасымалдауға лайықталған компьютерлердегі сұйық кристалды мониторлардығң диагоналдарының ұзындығы 11 ден 14 дюймге дейін болады. Мүмкіндік қабілеті 640 x 480 пиксельден алдымен көлденең содан кейін тік өлшемі беріледі 1600 x 1200 пиксельге дейін болуы мүмкін. Мониторлардағы әр пиксель қызыл, көк және жасыл түстілердің әрқайсысы үшін бір-бірден үш нүкте элементттен тұрады.
Орташа монитор кескінді секундына алпыс рет қайталауға қабілетті, ал сапасы жоғары мониторларда қайталау жилігі жүз Гц-тен асады. Қайталау жиілігі дисплейдің бейнежадтағының экранда қаншалықты жиілікпен қайталап бейнелейтінің көрсетеді. Монитордың ажырату қабілеттілігі де қайтау жиілігі де бейнеадаптардың мүмкіндігіне тәуелді. Мониторлардың көбінде әртүрлі мүмкіндік қабілетімен жиілігі қолданылады.
Атқаратын қызметі бойынша дербес компьютерді үш топқа бөлуге болады.
- тұрмыстық мақсаттағы
- жалпы мақсаттағы
- кәсіби мақсаттағы
Тұрмыстық ДК жалпы тұтынушыға арналған, сондықтан олар мейлінше арзан, сенімді және базалық конфигурациясы өте қарапайым болуы тиіс.Тұрмыстық үй жағдайда ермек үшін оқу және жаттығу үшін қолданылады. Дегенмен бұл машиналардың құрылымы оларды байланыс арналарына қосуға шалғай жабдықтарының жиынын кеңейтуге мүмкіндік береді. Біраз жанғыртулар енгізсе, бұл модельдер мәтін өндеуге, шағын ғылыми және инженерлік есеп шығару үшін қолданылуы мүмкін.
Жалпы мақсаттағы дербес компьютерлер ғылыми-техникалық және экономикалық сипаттағы есеп шығару үшін, сондай-ақ оқу және жаттығу үшін қолданылады. Олар пайданушылардың жұмыс орнында: кәсіпорындарда, мекемелерде, дүкендерде, қоймаларда және т.с.с. орналастараылды.
Бұл класс машиналарының жедел жадының сыйымдылығы мейлінше үлкен және иілгіш, қатқыл магниттік дискілерде сыртқы жадысы, меншікті дисплейі болады. Интерфрейстер көптеген шалғай құрылғылар мен есептеу желесінің құрамында жұмыс істеуге арналған құралдарды қосуға мүмкіндік береді.
Кәсіптік компьютерлердің жоғары шапшаңдығы, ақпараттың үлкен көлемді жиымын тиімді жіберуді, жедел жадтың айтарлықтай сыйымдылығын талап ететін күрделі ақпараттың және өндірістік мәселелерді шешу үшін ғылым саласында пайдаланылады.
Қазіргі кезде ДК-лердің конструктивтік орындалуы немесе өлшем типтері бойынша жіктелуінің жаңа белгілері пайда болады.
Жеңілдігі мен көлемінің шағындығы LAPTOP («тізелік» компьютерлер), NOTEBOOK (компьютер-блокнот) HANDHELD (қол компьютері) деп аталатын компьютерді шығаруға мүмкіндік берді.
LAPTOP – компьютерде пернетақта мен жүйелік блок бір корпуста орындалған, ол жоғары жағынан қақпақ сияқты өзінің электронды негізімен ажыратылмайтындай жалғастырылған сұйық-кристалды дисплеймен жабылады.
NOTEBOOK – корпусына қондырылған және ережедегідей, тек хабар жіберу үшін ғана жұмыс істейтін модемдер мен факс-модемдер де бар.
HANDHELD — өлшемі А4 стандартты қағаздың бір-бетінен кішірек, сондықтан ол әрқашан қол астында жұмыс істеуге дайын күінде болады.