обзор современных трендов / Блог компании Plarium / Хабр

Сфера информационных технологий развивается в двух преимущественно независимых циклах: продуктовом и финансовом. В последнее время не утихают споры о том, на каком этапе финансового цикла мы находимся; очень много внимания уделяется финансовым рынкам, которые подчас ведут себя непредсказуемо и сильно колеблются. С другой стороны, продуктовым циклам достается относительно мало внимания, хотя именно они двигают информационные технологии вперед. Но, анализируя опыт прошлого, можно попытаться понять текущий продуктовый цикл и предугадать дальнейшее развитие технологий.

Развитие продуктовых циклов в сфере высоких технологий происходит за счет взаимодействия платформ и приложений: новые платформы позволяют создавать новые приложения, которые, в свою очередь, повышают ценность этих платформ, замыкая таким образом цепь положительной обратной связи.

Малые продуктовые циклы повторяются постоянно, но исторически сложилось так, что раз в 10–15 лет начинается очередной большой цикл – эпоха, полностью меняющая облик IT.
Финансовые и продуктовые циклы развиваются в основном независимо друг от друга

Когда-то возникновение компьютеров побудило предпринимателей создать первые текстовые редакторы, таблицы и много других приложений для ПК. С появлением интернета мир увидел поисковые механизмы, онлайн-коммерцию, электронную почту, социальные сети, бизнес-приложения модели SaaS и много других сервисов. Смартфоны дали толчок развитию мобильных социальных сетей и мессенджеров, а также появлению новых видов услуг вроде карпулинга. Мы живем в разгар мобильной эпохи, и, судя по всему, нас ожидает еще много любопытных инноваций.

Каждую эпоху можно условно разделить на 2 фазы: 1) фазу формирования – когда платформа впервые появляется на рынке, но является дорогостоящей, сырой и/или сложной в обращении; 2) активную фазу – когда новый продукт решает упомянутые недостатки платформы, тем самым начиная период ее стремительного развития.

Компьютер Apple II был выпущен в 1977 году, а Альтаир 8800 – в 1975 году, но активная фаза эпохи ПК началась с релиза IBM PC в 1981 году.

Продажи ПК в год (тыс.)

Фаза формирования интернета началась в 80-х и ранних 90-х годах, когда он, по сути, представлял собой инструмент обмена текстовыми данными, используемый учеными и правительством. Выход первого браузера, NCSA Mosaic, в 1993 году ознаменовал начало фазы интенсивного развития интернета, которая не закончилась и по сей день.

Количество пользователей интернета по всему миру

В 90-х годах уже существовали мобильные телефоны, а первые смартфоны появились на заре нулевых, но повсеместное производство смартфонов началось в 2007–2008 годах с выходом первого iPhone, а затем – с появлением платформы Android. С тех пор количество пользователей смартфонов взлетело до небес, и сейчас их число достигло уже порядка двух миллиардов. А к 2020 году смартфоны будут у 80 % населения планеты.

Продажи смартфонов по всему миру (млн.)

Если длительность каждого цикла действительно составляет 10–15 лет, всего через несколько лет начнется активная фаза новой компьютерной эпохи. Выходит, новая технология уже находится в фазе формирования. На сегодняшний день можно выделить несколько главных трендов в сферах аппаратного и программного обеспечения, позволяющих нам частично пролить свет на следующую эпоху. В данной статье я хочу обсудить эти тренды и выдвинуть несколько предположений о том, как может выглядеть наше будущее.

Аппаратное обеспечение: компактное, дешевое и универсальное

В мейнфрейм-эпоху только крупные организации могли позволить себе компьютер. Мини-компьютеры были доступны для организаций поменьше, а компьютеры – для домов и офисов.
Размер компьютеров уменьшается с постоянной скоростью

Сейчас мы на пороге новой эпохи, в которой процессоры и сенсоры становятся настолько дешевыми и компактными, что компьютеров скоро будет больше, чем людей.

Этому способствуют два фактора. Во-первых, неуклонный прогресс в производстве полупроводников за последние 50 лет (Закон Мура). Во-вторых, то, что Крис Андерсон называет «мирными дивидендами от войны смартфонов»: головокружительный успех смартфонов способствовал большим инвестициям в разработку процессоров и сенсоров. Загляните внутрь современного квадрокоптера, очков виртуальной реальности или любого устройства интернета вещей – что вы увидите? Правильно – главным образом компоненты смартфона.

Но в современную эпоху полупроводников всё внимание перешло от отдельных процессоров к целым узлам специальных микросхем, известным как однокристальные системы.

Цены на компьютеры стабильно снижаются

Обыкновенная однокристальная система сочетает в себе энергоэффективный ARM-процессор и специальный графический процессор, а также устройства обмена информацией, управления питанием, обработки видеосигнала и так далее.

Raspberry Pi Zero: 5-долларовый Компьютер на Linux с процессором 1 GHz

Эта инновационная архитектура позволила сбросить минимальную стоимость базовых вычислительных систем со 100 до 10 долларов за единицу. Отличным примером послужит Raspberry Pi Zero – первый 5-долларовый компьютер на Linux с частотой 1 GHz. За те же деньги можно приобрести микроконтроллер Wi-Fi, поддерживающий одну из версий Python. Совсем скоро эти микропроцессоры будут стоить меньше доллара, и мы без труда сможем встраивать их практически всюду.

Но более серьезные достижения происходят сегодня в мире высококачественных микропроцессоров. Отдельного внимания заслуживают графические процессоры, лучшие из которых производит компания NVIDIA. Графические процессоры полезны не только для обработки графики, но и при работе с алгоритмами машинного обучения, а также с устройствами виртуальной и дополненной реальности. Однако представители компании NVIDIA обещают более существенные улучшения производительности графических процессоров в ближайшем будущем.

Козырем всей сферы информационных технологий по-прежнему остаются квантовые компьютеры, которые пока существуют преимущественно в лабораториях. Но стоит сделать их коммерчески привлекательными, и это приведет к грандиозному росту производительности, прежде всего, в сфере биологии и искусственного интеллекта.

Квантовый компьютер Google

Программное обеспечение: золотой век искусственного интеллекта

Сегодня в мире программного обеспечения происходит много любопытных вещей. Хороший пример – распределенные системы. Их появление обусловлено многократным увеличением количества устройств за последние годы, что вызвало необходимость распараллеливать задания на нескольких машинах, налаживать обмен данными между устройствами и координировать их работу. Отдельного внимания заслуживают такие технологии распределенных систем, как Hadoop или Spark, предназначенные для работы с большими массивами данных. Стоит также упомянуть технологию блокчейн, обеспечивающую безопасность данных и ресурсов и впервые реализованную в криптовалюте Bitcoin.

Но, пожалуй, самые захватывающие открытия совершаются сегодня в области искусственного интеллекта (ИИ), имеющего длинную историю взлетов и падений. Еще сам Алан Тьюринг предсказывал, что к 2000 году машины будут способны имитировать людей. И хотя это предсказание пока не осуществилось, есть веские причины полагать, что ИИ наконец вступает в золотой век своего развития.

«Машинное обучение – это ключевой, революционный способ переосмысления всего, что мы делаем», – генеральный директор компании Google Сундар Пичаи.

Наибольший ажиотаж в области ИИ сосредоточен вокруг так называемого глубинного обучения – метода, который был широко освещен в рамках одного известного проекта компании Google, запущенного в 2012 году. В этом проекте была задействована высокопроизводительная сеть компьютеров, целью которой было научиться распознавать котиков на видеороликах с YouTube. Метод глубинного обучения основывается на искусственных нейронных сетях – технологии, зародившейся еще в 40-х годах прошлого века. Недавно эта технология снова стала актуальной из-за многих факторов: появления новых алгоритмов, снижения стоимости параллельных вычислений и широкого распространения больших наборов данных.
Процент ошибок в конкурсе ImageNet (красная линия соответствует показателям человека)

Остается надеяться, что глубинное обучение не станет просто очередным модным термином Силиконовой долины. Впрочем, интерес к этому методу обучения подкрепляется впечатляющими теоретическими и практическими результатами. К примеру, до введения глубинного обучения допустимый процент ошибок победителей ImageNet, известного конкурса по машинному видению, составлял 20–30 %. Но после его применения правильность алгоритмов неуклонно росла, и уже в 2015 году показатели машин превзошли показатели человека.

Многие документы, пакеты данных и инструменты программного обеспечения, связанные с глубинным обучением, находятся в открытом доступе, что позволило отдельным лицам и небольшим организациям создавать собственные высокоэффективные приложения. Компании WhatsApp Inc. потребовалось всего 50 разработчиков, чтобы создать популярный мессенджер для 900 миллионов пользователей. Для сравнения, создание мессенджеров предыдущих поколений требовало привлечения свыше тысячи (а иногда и нескольких тысяч) разработчиков. Нечто подобное теперь происходит и в области ИИ: программные средства вроде Theano и TensorFlow в сочетании с облачными дата-центрами для обучения и недорогими видеокартами для вычислений позволяют небольшим командам разработчиков создавать новаторские системы ИИ.

К примеру, ниже представлен небольшой проект одного программиста с использованием TensorFlow для преобразования черно-белых фото в цветные:

Слева направо: черно-белое фото, преобразованное фото, цветной оригинал фото. (Источник)

А вот небольшое стартап-приложение для классификации предметов в реальном времени:

Приложение Teradeep идентифицирует предметы в реальном времени

Хм, а ведь где-то я уже это видел:

Фрагмент из фильма Терминатор 2: Судный день (1991 г.)

Одним из первых приложений с методом глубинного обучения, выпущенных крупной компанией, было удивительно умное приложение для поиска изображений Google Photos:

Поиск по фотографиям (без метаданных) с ключевой фразой «big ben»

В скором времени нас ожидает значительное повышение производительности ИИ во всех сферах программного и аппаратного обеспечения: голосовые помощники, поисковые механизмы, чат-боты, 3D сканеры, языковые переводчики, автомобили, дроны, системы диагностической визуализации и многое-многое другое.

«Легко предугадать идеи следующих 10000 стартапов: взять Х и прибавить искусственный интеллект», – Кевин Келли.

Стартапы, создающие продукцию с упором на ИИ, должны оставаться предельно сфокусированными на определенных приложениях, чтобы поддерживать конкуренцию с крупными компаниями, для которых ИИ является высшим приоритетом. Системы ИИ становятся эффективнее по мере того, как увеличивается объем собранных для них данных. Получается нечто вроде маховика, постоянно вращающегося за счет так называемого эффекта сети данных (больше пользователей → больше данных → лучше продукция → больше пользователей). К примеру, команда картографического сервиса Wase использовала эффект сети данных, чтобы сделать качество предоставляемых карт лучше, чем у их более маститых конкурентов. Всем, кто намерен использовать ИИ для своего стартапа, стоит придерживаться аналогичной стратегии.

Программное + аппаратное обеспечение: новые компьютеры

Сейчас на стадии формирования находится целый ряд перспективных платформ, которые скоро вполне могут перейти на стадию развития, так как они сочетают в себе самые последние разработки из сфер программного и аппаратного обеспечения. И хотя эти платформы могут выглядеть по-разному либо иметь разную комплектацию, у них есть одна общая черта: использование последних расширенных возможностей умной виртуализации. Рассмотрим некоторые из этих платформ:

Автомобили. Крупные информационно-технологические компании вроде Google, Apple, Uber и Tesla немало инвестируют в разработку автономных или беспилотных автомобилей. На рынке уже представлены полуавтономные автомобили Tesla Model S и вскоре ожидается выход обновленных и более совершенных моделей. Создание полностью автономного автомобиля потребует некоторого времени, однако есть основания полагать, что ждать осталось не более пяти лет. На самом деле, уже существуют разработки полностью автономных автомобилей, которые ездят не хуже, чем под управлением человека. Тем не менее, в силу многих аспектов культурного и регулятивного характера такие автомобили должны ездить намного лучше, чем управляемые человеком, чтобы быть допущенными к широкой эксплуатации.

Беспилотный автомобиль составляет схему своего окружения

Несомненно, объем инвестиций в беспилотные автомобили будет только расти. В дополнение к информационно-технологическим компаниям, крупные производители автомобилей тоже начали задумываться над автономностью. Нас ждет еще много интересных стартап-продуктов. Программные средства глубинного обучения стали настолько эффективными, что сегодня одному-единственному разработчику под силу сделать полуавтономный автомобиль.

Самодельный беспилотный автомобиль

Дроны. Современные дроны укомплектованы по последнему слову техники (в основном компонентами смартфонов и механическими деталями), но имеют относительно простое ПО. В скором времени появятся усовершенствованные модели, оснащенные компьютерным зрением и другими видами ИИ, что сделает их более безопасными, удобными в управлении и полезными. Фото- и видеосъемка с дронов будет популярной не только среди аматоров, но, что важнее, найдет и коммерческое применение. К тому же, существует немало опасных видов работ, в том числе высотных, для выполнения которых было бы гораздо безопаснее использовать дроны.

Полностью автономный полет дрона

Интернет вещей. Самые основные преимущества устройств интернета вещей – это их энергоэффективность, безопасность и удобство. Хорошими примерами первых двух характеристик могут послужить продукты Nest и Dropcam. Что касается удобства, стоит обратить внимание на устройство Echo от Amazon.

Большинство людей полагают, что Echo – это очередная маркетинговая уловка, но, воспользовавшись хотя бы раз, они удивляются, насколько удобным оказывается это устройство. Оно блестяще демонстрирует эффективность голосового управления как основы пользовательского интерфейса. Конечно, мы еще не скоро увидим роботов с универсальным интеллектом, способных поддерживать полноценный разговор. Но, как показывает Echo, компьютеры уже способны справляться с более-менее сложными голосовыми командами. По мере того как метод глубинного обучения будет совершенствоваться, компьютеры научатся лучше понимать язык.

3 основных преимущества: энергоэффективность, безопасность, удобство

Устройства интернета вещей также найдут применение в бизнес-сегменте. К примеру, устройства с сенсорами и возможностью сетевого подключения широко используются для оперативного контроля промышленного оборудования.

Носимая техника. Сегодня функциональность носимых компьютеров варьируется в зависимости от ряда факторов: емкости батареи, средств коммуникации и обработки данных. Наиболее успешные устройства обычно имеют весьма узкую сферу применения: к примеру, фитнес-трекинг. По мере улучшения компонентов аппаратного обеспечения носимые устройства будут, как и смартфоны, расширять свою функциональность, открывая тем самым возможности для новых приложений. Как и в случае с интернетом вещей, предполагается, что голос станет основным пользовательским интерфейсом управления носимыми устройствами.

Миниатюрный наушник с искусственным интеллектом, фрагмент из фильма «Она»

Виртуальная реальность. 2016 год будет очень интересным для развития средств VR: релиз очков виртуальной реальности Oculus Rift и HTC Vive (и, возможно, PlayStation VR) означает, что удобные и иммерсивные системы VR наконец станут общедоступными. Разработчикам устройств VR придется хорошенько постараться, чтобы не допустить возникновения у пользователей так называемого эффекта «зловещей долины», при котором чрезмерная правдоподобность робота или другого искусственного объекта вызывает неприязнь у людей-наблюдателей.

Для создания качественных систем VR требуются качественные экраны (с высоким разрешением, высокой частотой обновления и низкой инерционностью), мощные видеокарты и возможность отслеживать точное положение пользователя (предыдущие поколения систем VR могли только отслеживать поворот головы пользователя). В этом году благодаря новым устройствам пользователи впервые смогут испытать на себе полноценный эффект присутствия: все чувства настолько качественно «обманываются», что пользователь ощущает полное погружение в виртуальный мир.

Демонстрация Oculus Rift Toybox

Несомненно, очки VR продолжат развиваться и со временем будут становиться всё доступнее. Разработчикам еще предстоит немало поработать над такими аспектами, как новые инструменты представления генерируемого и/или отснятого контента VR, усовершенствование машинного зрения для отслеживания положения пользователя и получения данных о нем прямо с телефона или очков виртуальной реальности, а также распределенные серверные системы для размещения масштабных виртуальных окружений.

Создание виртуального мира в 3D формате с помощью очков VR

Дополненная реальность. Скорее всего, AR получит развитие только после VR, потому что для полноценного использования дополненной реальности потребуются все возможности виртуальной вместе с дополнительными новыми технологиями. К примеру, для полноценного объединения в одной интерактивной сцене реальных и виртуальных объектов средствам AR потребуются продвинутые технологии машинного зрения с малой задержкой.

Устройство дополненной реальности, фрагмент из фильма «Kingsman: Секретная служба»

Но, скорее всего, эпоха дополненной реальности наступит быстрее, чем вам кажется. Этот деморолик был отснят непосредственно через устройство AR Magic Leap:

Демонстрация Magic Leap: виртуальный персонаж в реальной среде

Этот деморолик был снят непосредственно через устройство Magic Leap 14 октября 2015 года. При его создании не применялись ни спецэффекты, ни композитинг.

Что дальше?

Возможно, циклы в 10–15 лет больше не повторятся, и мобильная эпоха будет последним из них. А может быть, следующая эпоха будет короче, или лишь какой-то один подвид из рассмотренных выше технологий станет впоследствии действительно важным.

Я предпочитаю думать, что мы сейчас находимся в точке пересечения нескольких эпох. «Мирными дивидендами от войны смартфонов» стало стремительное появление новых устройств и разработок в сфере ПО, в особенности искусственного интеллекта, способного сделать эти устройства еще более умными и полезными.

Некоторые исследователи отмечают, что большинство новых устройств пока еще находятся в «пубертатном периоде»: они могут быть несовершенными и в некоторой степени нелепыми, а всё потому, что они еще не перешли в фазу развития. Как и в случае с персональными компьютерами в 70-х, интернетом в 80-х и смартфонами на заре нулевых, мы видим не полную картину, а лишь фрагменты того, во что текущим технологиям предстоит превратиться. Так или иначе, будущее близко: рынки колеблются, мода приходит и уходит, но прогресс, как и прежде, уверенно двигается вперед.

Виды компьютеров. Какие бывают современные компьютеры

 

В этом уроке я расскажу о видах современных компьютеров. Поговорим о настольном ПК, ноутбуке, планшете, смартфоне и электронной книге.

Настольный компьютер

Настольный компьютер – это стационарный ПК для работы дома или в офисе. Он не рассчитан на перемещение из одного места в другое.

Из чего состоит стационарный компьютер:

• Монитор – он же экран.
• Системный блок – пластмассовая прямоугольная коробка, внутри которой находятся детали. Это и есть компьютерные «мозги».
  Системный блок соединяется с монитором через шнур (кабель). А при помощи другого шнура он подключается к обычной розетке, ведь без электричества настольный компьютер не работает.
• Мышь и клавиатура – то, при помощи чего мы управляем системой. Подключаются непосредственно к системному блоку.

 

Это минимальный набор устройств, необходимых для работы. Но можно подключить и другие: колонки, принтер, камеру.

На заметку. Подробнее об устройстве компьютера читайте в этом уроке.

 

Ноутбук

Ноутбук – это переносной компьютер небольшого размера. Включает в себя экран, «мозги», клавиатуру с заменителем мышки (тачпад) и встроенные звуковые колонки. А еще у большинства моделей в верхней части экрана есть веб-камера.

Вот как он выглядит в разложенном и сложенном виде:

Комплектуется зарядным устройством. Это такой специальный шнур с небольшим блоком питания. Один его конец вставляется в ноутбук, а другой в розетку.

Ноутбук может работать как при помощи зарядного устройство, так и без него – от батареи.

Батарея находится в нижней части компьютера и позволяет пользоваться им без сети. Но держит заряд недолго – от двух до шести часов.

На боковых частях ноутбука находятся разъемы для подключения дополнительных устройств: мышки, телефона, флешки, принтера и других.

Подробнее о разъемах компьютера можно узнать из этого урока.

Еще в ноутбуке может быть дисковод – устройство для работы с CD и DVD дисками.

На заметку. Во многих современных компьютерах встроенного дисковода нет. Это связано с тем, что диски считаются пережитком. Сейчас для переноса и хранения информации используют флешки и виртуальные диски (так называемое облако).

Смартфон

Смартфон – «умный» мобильный телефон. Через него можно не только звонить и писать смс, но и работать в программах, пользоваться интернетом.

У смартфона сенсорный экран, на котором расположены значки программ. Нажимаем пальцем на значок – приложение запускается. А дальше выполняем в нем нужную функцию.

Например, есть приложения для звонков и переписки: WhatsApp, Viber, Skype, Telegram. Есть браузеры: Google Chrome, Яндекс, Safari. Социальные сети: Вконтакте, Одноклассники, Фейсбук, Инстаграм. И многое другое: погода, карта, офисные приложения, YouTube и т. д.

Планшет

Планшет – это тот же смартфон, только большего размера. За счет увеличенного экрана он удобнее для чтения, просмотра видео и работы. Многие пользователи выбирают его как замену ноутбуку, ведь он легче по весу и компактнее.

Управление, как и в смартфоне, сенсорное. Можно использовать стилус – специальную ручку для нажатия.

Планшет вряд ли подойдет для «рабочих» задач: составления документов, работы с графикой и звуком, монтажа. Но зато на нем удобно смотреть видео и слушать музыку, читать книги и страницы интернета, играть в игры.

На заметку. И у смартфона, и у планшета своя операционная система. Обычно это не Windows, как на компьютере, а другая – Android или iOS.

Электронная книга

Электронная книга – устройство для чтения, внешне напоминающее планшет или большой смартфон.

Принцип работы следующий: загружаем в нее файлы, открываем и читаем. Причем можно закачать не одну-две книги, а хоть тысячу.

Конечно, читать книги можно и на смартфоне или планшете. Но электронная книга обычно дешевле и удобнее по размеру. Кроме того, многие модели имеют специальный экран, имитирующий лист бумаги: читать с него удобнее и не так вредно для зрения.

Автор: Илья Кривошеев

Устройство процессора компьютера

Современные процессоры имеют форму небольшого прямоугольника, который представлен в виде пластины из кремния. Сама пластина защищена специальным корпусом из пластмассы или керамики. Под защитой находятся все основные схемы, благодаря им и осуществляется полноценная работа ЦП. Если с внешним видом все предельно просто, то, что касается самой схемы и того, как устроен процессор? Давайте разберем это подробнее.

Как устроен процессор компьютера

В состав ЦП входит небольшое количество различных элементов. Каждый из них выполняет свое действие, происходит передача данных и управления. Обычные пользователи привыкли отличать процессоры по их тактовой частоте, количеству кэш-памяти и ядрам. Но это далеко не все, что обеспечивает надежную и быструю работу. Стоит уделить отдельное внимание каждому компоненту.

Архитектура

Внутренняя конструкция ЦП часто отличается друг от друга, каждому семейству присущ свой набор свойств и функций – это и называется его архитектурой. Пример конструкции процессора вы можете наблюдать на изображении ниже.

Но многие под архитектурой процессора привыкли подразумевать немного другое значение. Если рассматривать ее с точки зрения программирования, то она определяется по его возможности выполнять определенный набор кодов. Если вы покупаете современный CPU, то скорее всего он относится к архитектуре x86.

Читайте также: Определяем разрядность процессора

Ядра

Основная часть CPU называется ядром, в нем содержатся все необходимые блоки, а также происходит выполнение логических и арифметических задач. Если вы посмотрите на рисунок ниже, то сможете разобрать как выглядит каждый функциональный блок ядра:

1. Модуль выборки инструкций. Здесь осуществляется распознавание инструкций по адресу, который обозначается в счетчике команд. Число одновременного считывания команд напрямую зависит от количества установленных блоков расшифровки, что помогает нагрузить каждый такт работы наибольшим количеством инструкций.
2. Предсказатель переходов отвечает за оптимальную работу блока выборки инструкций. Он определяет последовательность исполняемых команд, нагружая конвейер ядра.
3. Модуль декодирования. Данная часть ядра отвечает за определения некоторых процессов для выполнения задач. Сама задача декодирования очень сложная из-за непостоянного размера инструкции. В самых новых процессорах таких блоков встречается несколько в одном ядре.
4. Модули выборки данных. Они берут информацию из оперативной или кэш-памяти. Осуществляют они именно выборку данных, которая необходима на этот момент для исполнения инструкции.
5. Управляющий блок. Само название говорит уже о важности данного компонента. В ядре он является главнейшим элементом, поскольку производит распределение энергии между всеми блоками, помогая выполнять каждое действие вовремя.
6. Модуль сохранения результатов. Предназначен для записи после окончания обработки инструкции в RAM. Адрес сохранения указывается в исполняющейся задаче.
7. Элемент работы с прерываниями. ЦП способен выполнять сразу несколько задач благодаря функции прерывания, это позволяет ему останавливать ход работы одной программы, переключаясь на другую инструкцию.
8. Регистры. Здесь хранятся временные результаты инструкций, данный компонент можно назвать небольшой быстрой оперативной памятью. Часто ее объем не превышает несколько сотен байт.
9. Счетчик команд. Он хранит в себе адрес команды, которая будет задействована на следующем такте процессора.

Системная шина

По системной шине CPU соединяются устройства входящие в состав ПК. К ней напрямую подключен только он, остальные элементы подсоединяются через разнообразные контроллеры. В самой шине присутствует множество сигнальных линий, через которые происходит передача информации. Каждая линия имеет свой собственный протокол, обеспечивающий связь по контроллерам с остальными подключенными компонентами компьютера. Шина имеет свою частоту, соответственно, чем она выше, тем быстрее совершается обмен информацией между связующими элементами системы.

Кэш-память

Быстродействие ЦП зависит от его возможности максимально быстро выбирать команды и данные из памяти. За счет кэш-памяти сокращается время выполнения операций благодаря тому, что она играет роль временного буфера, обеспечивающего мгновенную передачу данных CPU к ОЗУ или наоборот.

Основной характеристикой кэш-памяти является ее различие по уровням. Если он высокий, значит память более медленная и объемная. Самой скоростной и маленькой считается память первого уровня. Принцип функционирования данного элемента очень прост – CPU считывает из ОЗУ данные и заносит их в кэш любого уровня, удаляя при этом ту информацию, к которой обращались давно. Если процессору нужна будет эта информация еще раз, то он получит ее быстрее благодаря временному буферу.

Сокет (разъем)

Благодаря тому, что процессор имеет собственный разъем (гнездовой или щелевой), вы можете легко заменить его при поломке или модернизировать компьютер. Без наличия сокета ЦП просто бы впаивался в материнскую плату, усложняя последующий ремонт или замену. Стоит обратить внимание – каждый разъем предназначен исключительно для установки определенных процессоров.

Часто пользователи по невнимательности покупают несовместимые процессор и материнскую плату, из-за чего появляются дополнительные проблемы.

Читайте также:
Выбираем процессор для компьютера
Выбираем материнскую плату для компьютера

Видеоядро

Благодаря внедрению в процессор видеоядра он выполняет роль видеокарты. Конечно, по мощности он с ней не сравнится, но если вы покупаете CPU для несложных задач, то вполне можно обойтись и без графической карточки. Лучше всего встроенное видеоядро показывает себя в недорогих ноутбуках и дешевых настольных компьютерах.

В этой статье мы подробно разобрали из чего состоит процессор, рассказали о роли каждого элемента, его важности и зависимости от других элементов. Надеемся, что эта информация была полезна, и вы узнали новое и интересное для себя из мира CPU.

Мы рады, что смогли помочь Вам в решении проблемы.
Опишите, что у вас не получилось. Наши специалисты постараются ответить максимально быстро.

Помогла ли вам эта статья?

ДА НЕТ

Современные компьютерные устройства — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации: Современные компьютерные устройства

22.02.2019 Современные компьютерные устройства

Изображение слайда

2

Слайд 2: Типы компьютеров:

Суперкомпьютеры Мейнфреймы Серверы Персональные компьютеры: Настольные Портативные (переносные) Типы компьютеров: Мобильные устройства

Изображение слайда

3

Слайд 3

Суперкомпьютеры Это большие компьютеры, которые создаются требующих больших вычислений, таких как определение координаты далекой звезды или галактики, моделирования климата, для научных и инженерных задач, составления карт нефтяных и газовых месторождений и т.д. Суперкомпьютеры — это штучный продукт, они создаются для решения конкретных задач заказчика. Суперкомпьютеры состоят из сотен процессоров, имеют большую оперативную память и высокое быстродействие. Они занимают большие залы по площади равные 2-3 баскетбольным площадкам. Производители: Seaborg, MCR Linux Cluster, Earth Simulator, Cray Research и Convex. Суперкомпьютер IBM Roadrunner используется для моделирования военных действий и взрывов Министерством обороны США.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

Изображение для работы со слайдом

4

Слайд 4

Мэйнфреймы Это большие компьютеры, с высоким быстродействием и большими ресурсами ввода-вывода, большим объёмом оперативной и внешней памяти, которые могут обрабатывать большое количество данных и выполнять обработку запросов одновременно нескольких тысяч пользователей. Мэйнфреймы выполнены с избыточными техническими характеристиками, что делает их очень надежными. Мэйнфреймы имеют один корпус — системный блок размером со шкаф, к которому могут подключаться терминалы (терминал состоит из монитора и клавиатуры). Используются мэйнфреймы для хранения и обработки больших баз данных, п рименяются для операций, для которых необходима большая скорость обмена данными. Примеры использования: системы онлайн-бронирования автоматизированные банковские системы

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

5

Слайд 5

Серверы Это компьютеры, которые служат центральными узлами в компьютерных сетях. На серверах устанавливается программное обеспечение, позволяющее управлять работой сети. На серверах хранится информация, которой могут пользоваться все компьютеры, подключенные к сети. От сервера зависит работоспособность всей сети и сохранность баз данных и другой информации, поэтому серверы имеют несколько резервых дублирующих систем хранения данных, электропитания, возможность замены неисправных блоков без прерывания работы. Серверы могут содержать от нескольких процессоров до нескольких десятков процессоров. По технологической совместимости серверы бывают IBM совместимыми и Macintosh -совместимыми.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

6

Слайд 6: Персональные компьютеры

Основные функции : Офисные приложения. Компьютерные игры. Мультимедиа. Выход в Интернет.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

Изображение для работы со слайдом

7

Слайд 7: Настольные компьютеры

Предназначены для стационарной установки. Включают системный блок, монитор, клавиатуру, мышь. Основные компоненты находятся в системном блоке. Аппаратной основой является системная плата. Устройства ввода-вывода подключаются к системному блоку Сканеры, принтеры, веб-камеры, звуковые колонки и пр. — дополнительные устройства компьютера. Обмен информацией между отдельными устройствами производится по магистрали, соединяющей все устройства компьютера.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

Изображение для работы со слайдом

Реклама. Продолжение ниже

8

Слайд 8: Различные виды компьютеров

Совокупность всех устройств компьютера называют его  аппаратным обеспечением.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

9

Слайд 9: Различные виды компьютеров

Развитие вычислительной техники привело к существованию в современном мире огромного разнообразия устройств. Современные компьютеры имеют самую различную конструкцию и внешний вид.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

10

Слайд 10: Различные виды компьютеров

Настольный компьютер  состоит из системного блока и подключенных к нему внешних устройств. Пользователь сам определяет качественный и количественный состав подключаемых к системному блоку устройств.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

11

Слайд 11: Различные виды компьютеров

В  мобильных компьютерах  все необходимые устройства находятся в одном корпусе. Современные переносные компьютеры имеют возможность беспроводного подключения к внешним устройствам и сетям.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

12

Слайд 12: Различные виды компьютеров

Ноутбуки   — полноценные компьютеры с клавиатурой, экраном, жестким диском и возможностью использования широкого спектра программ. Основные разновидности мобильных компьютеров

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

13

Слайд 13: Различные виды компьютеров

Планшетные компьютеры ( планшеты) имеют ограниченные возможности, виртуальную клавиатуру и операционную систему с набором команд. Основные разновидности мобильных компьютеров

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

14

Слайд 14: Различные виды компьютеров

Смартфоны  — телефоны с некоторыми возможностями компьютера. Основные разновидности мобильных компьютеров

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

Реклама. Продолжение ниже

15

Слайд 15: Различные виды компьютеров

Для решения наиболее сложных задач применяют  суперкомпьютеры. Они обладают огромной вычислительной мощностью и превосходят по своим характеристикам большинство существующих в мире компьютеров.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

16

Слайд 16: Различные виды компьютеров

Среди областей их применения можно отметить математическое моделирование, метеорологию, авиационную промышленность, сейсмологию и др.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

17

Слайд 17: Различные виды компьютеров

Один из возможных компьютеров будущего

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

18

Слайд 18: Назначение устройств персонального компьютера

Состав устройств (конфигурация) компьютера может изменяться в зависимости от решаемых задач.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

19

Слайд 19: Назначение устройств персонального компьютера

Базовая конфигурация  настольного компьютера содержит следующие функциональные блоки: системный блок, монитор, клавиатуру, мышь. В мобильных компьютерах эти устройства интегрированы в единое целое.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

20

Слайд 20: Назначение устройств персонального компьютера

В   системном блоке  размещаются: материнская плата, блок питания, устройства памяти, карты расширений (видеокарта, звуковая карта, сетевая карта).

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

21

Слайд 21: Назначение устройств персонального компьютера

Все компоненты компьютера связаны между собой самой большой печатной платой. Эту плату называют  материнской платой. На материнской плате установлен процессор.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

22

Слайд 22: Назначение устройств персонального компьютера

Процессор — важнейшее устройство компьютера, его мозг. Он обрабатывает информацию, выполняя вычисления.

Изображение слайда

Изображение для работы со слайдом

23

Слайд 23: Назначение устройств персонального компьютера

Основные характеристики процессора, определяющие его быстродействие: тактовая частота; разрядность модель.

Изображение слайда

Новые компьютерные технологии и разработки

Писатели-фантасты предвидели, что когда-то в мире появится множество уникальных технических приспособлений, способных подарить человеку новые возможности, ощущения, эмоции. Например, Рэй Брэдбери предсказал изобретение «ракушек», которые стали прототипами современных наушников, а Жюль Верн успешно описал не существовавшие в его время телевидение и видеосвязь. Вот только кое-что осталось за пределами прогнозов авторов – это то, что возникает в стремительно развивающихся компьютерных технологиях сегодня.

Провода – в прошлом

Новые компьютерные технологии, которые человечество сможет увидеть уже в ближайшем будущем, больше не будут зависеть от шнуров и кабелей, пусть даже самых тонких и едва заметных. Над достижением подобного результата трудятся сотрудники кембриджского Центра микрофотоники при Массачусетском технологическом институте. В настоящий момент именно провода являются элементами, соединяющими важные звенья и части любых процессоров. Однако ученые предполагают, что им удастся заменить их импульсами германиевых лазеров, которые окажутся способны передавать информацию в битах и байтах в 100 раз быстрее, чем традиционные фидеры с перемещаемыми по ним электронами.

В основе этой новейшей компьютерной технологии лежит применение системы скрытых каналов. Она заключается в следующем: в множестве специальных разъемов устанавливаются микроскопические датчики и сенсоры, которые передают световые импульсы и трансформируют их в точную информацию. Подобное решение поможет человечеству не только получить более высокую скорость передачи данных (чип с германиевым лазером уже показал значение в 1Тб/с, что в 2 раза быстрее проводных устройств), но и внести частичный вклад в стабилизацию экологической ситуации на планете. Эта новая технология в компьютерной технике не будет потреблять и вырабатывать энергию, а, следовательно, позволит снизить уровень выбрасываемого в атмосферу тепла.

Электроника для оптимизации тела

Следующие новые разработки в компьютерных технологиях охватывают целый комплекс приспособлений: это и наушники-вкладыши, фиксирующие частоту сердцебиения, и надеваемые под одежду сенсоры для контроля и корректировки осанки, и тактильные подкладки для обуви, способные с помощью вибрирования и встроенных датчиков GPS указать своему владельцу путь до места назначения. Все эти устройства можно охарактеризовать словосочетанием «носимая электроника» – это «умные» гаджеты, которые за счет последних достижений науки и техники заметно упрощают людям жизнь.

Например, онкологи ведущих клиник уже используют полуочки/полусмартфон Google Glass на базе Android для того, чтобы проводить сложные операции своим пациентам и вести сбор материалов в тех или иных клинических случаях. К помощи этой разработки прибегают и обычные граждане, которые благодаря голосовым командам:

• отправляют сообщения различным адресатам;
• следят за погодными изменениями;
• находят подходящие авиарейсы;
• быстро узнают о правилах оказания первой медицинской помощи в ситуациях, угрожающих жизни и здоровью.

Мемристорная память

Новая технология мемристор, или резисторов памяти, позволит компьютерной сфере стать более емкой, ведь эта разработка обещает перевести все цифровые устройства с флеш-памяти на максимально долговечный и скоростной принцип хранения информации. Исследователи и программисты назвали его ReRAM (Resistive Random Access Memory).

Уникальные чипы будут состоять из чередующихся слоев диоксида титана и платины. Независящие от энергии схемы помогут человеку обрабатывать данные в 1000 раз быстрее, совершать 1000000 перезаписей против возможных сегодня 100000 подобных циклов и обрабатывать сведения практически моментально. Мемристоры способны стать настоящим прорывом среди новых открытий в компьютерных технологиях, ведь внедрение их в переносные устройства, например, плееры, электронные книги и портативные ноутбуки, сделает возможным регулярно иметь с собой уже не гигабайты, а целые терабайты различных материалов! В планах разработчиков из Quantum Science Research, США, также числится создание платы с объемом памяти в 1 петабайт, равным свыше 1000000 гигабайт. Фактический размер такого чипа поражает воображение – благодаря использованию мемристор он окажется не больше 1 см.

Это интересно! Проект развития мемристор, являющийся одним из самых новых в компьютерных технологиях, станет полезным и для дальнейшей разработки самостоятельного искусственного интеллекта. Предполагается, что соединения мемристорной памяти смогут образовывать нечто похожее на синапсы нейронов, а, значит, и генерировать идеи, принимать решения и моделировать другие аспекты работы человеческого мозга.

Улучшение техники и ее свойств

Новые разработки в области компьютерных технологий не существуют опосредованно от остального мира, а, наоборот, служат разрешению острых проблем, важных для продолжения благополучной жизни общества. Так, сегодня экологи вместе с нанотехнологами и инженерами  трудятся над созданием эффективных, но не угрожающих природе механизмов, транспортных средств, роботов. Здесь одной из первоочередных задач является искусственное структурирование углеводорода, входящего в состав композитных монолитов. Это поможет сделать производимые автомобили и другие машины, не предназначенные для передвижения, легче на 10%, а, следовательно, и снизить количество токсичных выхлопных газов, которые образуются при сгорании топлива.

Еще одна немаловажная тема – это вопрос длительного хранения энергии. Специалисты считают, что действенным окажется массовый выпуск в свет инновационных батарей – проточных для удержания жидкого химического потенциала веществ, вместительных графеновых конденсаторов для многотысячного заряжения и разряжения аккумуляторов, нанопроволочных литиево-ионных источников постоянного тока для сбережения солнечного излучения.

Грандиозная визуализация

Новые технологии в области компьютеров сделают доступным качественно иное восприятие реальности. Исследователи заверяют: привнесение в мир возможности просмотра телевидения без использования экранов приурочено уже к ближайшему будущему. О чем же идет речь? О создании головной транспортабельной гарнитуры виртуальной действительности (шлемов или очков), специальных смартфонов для слабовидящих и пожилых представителей населения, устройств для приема и отправки видеоголограмм.

То, что раньше можно было увидеть разве что в голливудских кинолентах, сегодня постепенно становится явью благодаря особым проекционным пленкам, панорамному изображению в формате 3D и бинауральному звуку, который записывается в микрофон, точно повторяющий форму человеческих ушей!

Интерфейс «мозг – компьютер»: киборгизация

Наконец, последняя новая технология в мире компьютеров представляет собой соединение главного органа ЦНС человека с высокоскоростной электронно-вычислительной машиной. Сотрудники Гарварда, США, уже добились в этой области значительных результатов – они создали едва ощутимую полимерную сетку с электродами, большая часть которой является свободным пространством. На основание (каркас) в мозгу способны и должны прикрепиться нейроны, что позволит инородной ткани стать одним из элементов организма, но продолжить выполнять заложенные в нее функции.

В 2012 году команда начала проводить эксперименты на мышах и крысах. Это предприятие завершилось успехом. Микроскопические изделия диаметром в несколько сантиметров были внедрены животным при помощи ультратонкой иглы (100 микрометров) прямо через черепа в определенные участки мозга. Позднее выяснилось, что сетки благополучно прижились и продолжили интегрироваться в нейронную среду тем лучше, чем дольше они там находились.

Подобный прорыв может оказаться крайне полезным с практической точки зрения. Нейроинтерефейсы дадут возможность полнее исследовать работу человеческого мозга, при необходимости активизировать те или иные доли, предотвращать и устранять нарушения, возникающие при болезнях Паркинсона, Альцгеймера и других, а также управлять сложными техническими конструкциями одной лишь силой мысли! Однако такая разработка влечет за собой и множество вопросов этического характера. Например, насколько правомерно будет проводить внедрение нейронного «чипа» маленьким детям? Что делать, если влияние на отделы мозга спровоцирует проявление нетипичных реакций? Не потеряет ли человек своей воли и свободы после подобного шага? На эти вопросы нанотехнологам, инженерам и философам будущего еще только предстоит ответить.

 

Устройство современного ПК

Определение 1

Устройство современного ПК — это конструкция системы, которая способна осуществлять заданную очерёдность операций.

Без персонального компьютера жизнедеятельность современного человека просто невозможна. Электронные вычислительные машины проникли буквально во все сферы общественной жизни и играют в ней далеко не последнюю роль.

Системный блок

Системный блок является основным блоком компьютера. В нём находятся все его главные компоненты. В состав системного блока входят:

• Корпус.
• Блок питания.
• Материнская плата.
• Процессор.
• Оперативная память.
• Видеокарта.
• Жёсткий диск.
• В качестве опции может быть DVD-ROM.

Корпус – это металлический короб, в котором размещаются все перечисленные выше компоненты. Корпуса могут быть в различном исполнении:

• AT является небольшим устаревшим корпусом, в котором размещались компьютеры старых моделей, выполненные на основе PentiumⅠи PentiumⅡ.
• ATX — это корпус среднего размера, в котором собраны почти все сегодняшние персональные компьютеры, имеющие средние параметры.
• Full Tower является корпусом большого объёма. Он предназначен для игровых и обладающих мощными вычислительными ресурсами персональных компьютеров. В нём могут быть установлены материнские платы больших габаритов, набор жёстких дисков и других модулей. Обладает отличной вентиляцией.
• Корпус типа Rack предназначен для реализации серверной техники. У него плоский формат и он может быть вмонтирован в серверные стойки.

Материнская плата выполнена в виде печатной платы, на которой располагаются все основные элементы, такие как, процессор, оперативная память, видеокарта и другие. По этой причине она и называется материнской, поскольку подаёт питание на все эти элементы. Материнские платы, по аналогии с корпусами, могут иметь различные так называемые форм-факторы. Наиболее распространёнными, используемыми в домашних персональных компьютерах, считаются следующие типы материнских плат:

Сегодня наиболее известными производителями материнских плат являются Gigabyte и Asus. ATX является полнофункциональной платой, на которой расположено большое число разъёмов для установки плат оперативной памяти и портов для жёстких дисков. Такие платы обычно обладают значительным разгонным потенциалом. Она изображена на фото ниже:

Рисунок 1. ATX плата. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Mini ATX обладает меньшими размерами и на ней расположено меньшее количество слотов для оперативной памяти и портов, предназначенных для жёстких дисков. Её стоимость также существенно меньше, и она ставится в простые офисные персональные компьютеры.

Материнские платы, предназначенные для серверов, могут быть снабжены двумя и даже больше разъёмами (сокетами) для процессоров. На них также имеется увеличенное количество слотов, предназначенных для жёстких дисков и оперативной памяти.

Пользователям следует помнить, что производители постоянно занимаются модернизацией материнских плат, то есть могут меняться стандарты сокетов для процессоров и слотов для оперативной памяти, также могут быть добавлен новый набор модулей. При модернизации своего компьютера пользователю необходимо об этом помнить, поскольку новая комплектация может не подходить к устаревшей модели материнской платы.

Центральный процессор

Процессор является сердцем персонального компьютера. На него возложена функция обработки всего входящего информационного потока и распределение его среди остальных модулей компьютера. Он содержит текстолитовое основание, на котором закреплены микроконтроллеры и главный кристалл, где и выполняются все вычислительные операции. Сверху процессор закрыт крышкой из металла. Кристалл смазан специальной термопастой, отводящей тепло на крышку. Крышка в свою очередь охлаждается радиатором с установленным на нём вентилятором.

Современные процессоры имеют в своём составе два кристалла, второй кристалл предназначается для обработки графики. То есть, по сути это встроенная видеокарта.

Замечание 1

На текущий момент в мире есть два самых больших производителя процессоров — Intel и AMD.

Производительность процессоров может определяться по числу встроенных ядер и рабочей частоте, измеряемой в гигагерцах. Сегодняшние процессорные модули способны выполнять очень большое число операций в единицу времени, и чем более сложные вычисления осуществляет процессор, тем сильнее он нагревается. По этой причине процессору просто необходима отличная система охлаждения. Применяются два вида систем охлаждения, это воздушное и водяное.

Оперативная память

Оперативной называется память, в которую программные приложения направляют свои информационные данные, чтобы процессор мог их оперативно обработать. Все операции с данными в оперативной памяти осуществляются в разы быстрее по сравнению с жёстким диском. По завершении текущих вычислений, оперативная память очищается в автоматическом режиме, то есть готовится для следующей обработки информации. Оперативная память имеет свой стандарт, а именно DDR.

Видеокарта

Видеокарта является графическим процессором, производящим вычисления в различных графических и игровых приложениях. Есть варианты, когда видеокарта входит в состав материнской платы. Но в этом случае у неё, как правило, пониженная производительность. Наиболее известными производителями видеокарт считаются NVIDIA и AMD.

Видеокарта вставляется в слот PCI-Express, имеющийся на материнской плате.

Жесткий диск

Жёсткий диск представляет собой долговременное информационное хранилище в компьютере. Емкость жёсткого диска может измеряться в гигабайтах и терабайтах. Устаревший интерфейс жёстких дисков IDE на новых материнских платах уже просто отсутствует. Интерфейс SATA присутствуют на новых материнских платах в версии 3.0 и может обладать пропускной способностью до 600 Мб/сек.

Твёрдосплавные жёсткие диски SSD имеют ширину 2,5 дюйма и работают аналогично флеш-памяти. То есть все информационные данные записываются в специальные чипы.

17 Устройства и новые технологии размером с компьютерный чип или визитную карточку

Без процесса миниатюризации современный мир действительно выглядел бы совсем иначе. Этот процесс дал нам отчасти компьютерный чип , мобильные телефоны и ноутбуки, и это лишь некоторые из них.

В области электроники, таких как закон Мура, с течением времени появляются все более компактные и более мощные процессоры. Это тенденция, которая еще не закончится в ближайшее время, но у нее могут быть пределы.

Всего за несколько десятилетий гаджеты перестали буквально заполнять комнату, чтобы их можно было носить с собой в кармане.

В этой статье мы рассмотрим 17 интересных примеров «плодов труда» от миниатюризации и диапазон от новинок до будущих достижений в области медицины.

Следующий список далеко не исчерпывающий и в нем нет определенного порядка. Пожалуйста, не стесняйтесь добавлять свои предложения по другой аккуратной технологии в комментариях ниже.

Для удобства мы сгруппировали их в следующие категории:

• Гаджеты, оружие и другие инструменты
• Интересные примеры современных технологий
• Интересные технологии, находящиеся в стадии разработки

Первым делом эта крошечная видеокамера, DVR , веб-камера и камера.Он настолько мал, что его можно держать одним пальцем, и он способен снимать 2-мегапиксельных изображения .

Его миниатюрная батарея на 200 мА обеспечивает около 90 минут времени использования и около 3 часа для зарядки. Весь комплект весит крошечных граммов 10 и включает в себя карту microSD.

Из-за ее размеров вы не сможете просматривать изображения на самой камере — все-таки нет мини-экрана. Для просмотра сделанных изображений / видео пользователям необходимо извлечь SD-карту для просмотра на компьютере или другом устройстве для чтения карт.

Источник: Toto / Amazon

Intel пошла на шаг вперед, создав технологию, которая может уместиться на компьютерном чипе с их вычислительной картой Intel. Это устройство представляет собой целый компьютер размером не больше кредитной карты.

Он был представлен на выставке CES в прошлом году и имеет следующие характеристики:

• 4 ГБ ОЗУ
• 128 ГБ флэш-памяти
• Встроенный Wi-Fi 802.11 и
• Bluetooth 4.2 подключение

Невероятно, но все эти функции подходят внутри устройства длиной 95 мм на шириной 55 мм на толщиной 5 мм. Это немного больше кредитной карты.

Источник: Intel / Amazon

3. Пистолет размером с кредитную карту означает, что вам не придется выходить из дома без него

LifeCard — это складной пистолет размером не больше кредитной карты, который легко помещается в карман. Когда он был выпущен, он был продан как «последний пистолет, который вы оставите после себя».

Каждая карта LifeCard имеет емкость для одного патрона .22LR и емкость для четырех патронов в футляре для переноски. Каждая карта LifeCard весит крошечные 198 граммов и измеряет 8.6 см на 5,6 см и 1,27 см толщиной .

LifeCard разработана и произведена компанией Trailblazer из Северной Каролины, которая является стартапом в области огнестрельного оружия, основанным в 2014. Их флагманский продукт был специально разработан, чтобы быть как можно более компактным и легким и являлся продуктом более 7 лет разработки.

Каждая карта LifeCard оснащена стальным корпусом, затвором и спусковым крючком, а в сложенном состоянии помещается в кожаный чехол для хранения. LifeCard поставляется с предохранителями, предотвращающими случайное возгорание в закрытом состоянии, и изготовлена ​​из стали и алюминия.

Источник: Trailblazerfirearms

4. Эта рулетка может пригодиться

Интересное устройство, которое может поместиться на компьютерном чипе, — это интеллектуальный цифровой измерительный инструмент. Вы, вероятно, в какой-то момент обнаружили, что используете пальцы, чтобы «угадывать» небольшие расстояния, но это небольшое устройство на самом деле даст точное измерение.

Когда вы разводите или сближаете большой и указательный пальцы, цифровое измерение расстояния отображается на одном из пальцев.Измерения также можно сохранить для использования в будущем.

Каждый палец изготовлен из силикона и продается как подходящий для любого размера пальца. После ношения они идеально подходят для измерения длины, ширины и даже объема.

Источник: Yankodesign

5. Game Boy Micro был последним из Game Boys

Game Boy Micro стал ответом Nintendo на призыв к созданию технологий размером с крошечный компьютерный чип. Его размеры , ширина 5 сантиметров, ширина и вес 85 грамм .

Выпущено в 2005, позже было прекращено Nintendo в 2008, , но вы все еще можете найти его на таких сайтах, как Amazon и eBay.

Nintendo выпустила Micro как компактный редизайн своего классического Game Boy Advance, и он будет последним в линейке Game Boys. В отличие от всех своих предшественников Game Boys, Micro не обладал какой-либо формой обратной совместимости игр, которая стала отличительной чертой серии Game Boy.

Его функции якобы были похожи на Game Boy Advance SP, но отличались гораздо большей степенью миниатюризации и более гладким дизайном.Когда он был впервые выпущен, в Японии было продано около 170 000 единиц .

Первоначально он продавался в США за 99 долларов США и имел широкие возможности настройки благодаря съемной передней панели.

Источник: JCD1981NL / Wikimedia Commons

Nipper — это крошечное зарядное устройство размером с кубик для экстренного вызова, которое позиционируется как самое маленькое в мире. Его небольшой размер означает, что он очень портативный и его даже можно прикрепить к вашим ключам.

Устройство позволяет использовать батареи AA для обеспечения постоянного резервного источника питания для вашего портативного устройства — если, конечно, у вас есть батареи AA.

Чтобы использовать его, вам нужно взять кусачок его кольца для ключей, разделить его две части и защелкнуть их на концах батареек. Затем просто подключите его к телефону, и аварийное питание будет вашим.

Nipper был выпущен на рынок благодаря успешной кампании на Kickstarter, но теперь его можно приобрести на их веб-сайте и на Amazon.

Тем, кому нужен USB-накопитель и нравится оригинальная серия Transformers 80-х, обязательно понравится это миниатюрное устройство.Это USB-накопитель, который можно превратить в культовый Decepticon Ravage.

Хотя оригинальный персонаж фактически преобразован в кассету, этот современный взгляд на персонажа действительно освежает. Первоначально он был выпущен в 2009 году, но его все еще можно купить сегодня.

Устройство может легко трансформироваться между формой Ravage и формой USB и может быть трех размеров — 4, 8 и 16 ГБ . Как и большинство современных USB-накопителей, он поддерживает USB 2.0, а также совместим с USB 1.1.

Это отличный гаджет, от которого мы не смогли отказаться. Мы уверены, что Soundwave одобрит.

Источник: Generic / Amazon.

Walkie Talkies долгое время были любимой игрушкой для детей всех возрастов, но этот превосходит их всех, будучи достаточно маленьким, чтобы поместиться на компьютерном чипе. Производители утверждают, что это самая маленькая рация в мире, и не зря.

Какими бы маленькими ни были эти рации, они представляют собой полнофункциональные двусторонние радиостанции с радиусом действия около 30 метров .Согласно информации о продажах, сигнал может проникать через стены, пол, сталь и даже бетон (в разумных пределах, конечно).

Каждая маленькая рация имеет размеры 2,5 на 4,4 на 15,2 см и весит всего 99 граммов . Вы все еще можете купить их на таких сайтах, как Amazon, но имейте в виду, что отзывы не такие блестящие.

Источник: Westminster / Amazon

9. Крошечный динамик на кончике пальца был действительно очень маленьким

Внешние динамики были очень популярны в течение многих лет, но немногие из них такие маленькие и компактные, как этот мини-динамик.Как и другие товары в нашем списке, он может поместиться на кончике пальца и весит всего 482 грамма .

Выпущенный еще в 2007, этот динамик поставлялся со складным аудиоразъемом, который можно было подключить непосредственно к аудиопорту вашего устройства или спрятать внутри самого куба.

Этот крошечный динамик в форме куба имеет размеры 26 на 26 на 26 мм и совместим с большинством iPhone, iPod и Nano.

Этот крошечный динамик заряжался с помощью USB-кабеля и обеспечивал около 4 часа воспроизведения.На момент выпуска он продавался по цене около $ 10 доллара, но с тех пор был снят с производства, если, конечно, вы не найдете использованный.

Источник: Usbfever

10. Этих маленьких роботов производит часовая компания.

Японский производитель наручных часов Citizen на самом деле создал крошечного робота, который легко помещается на ладони. Так называемый Eco-Be! всего шириной 1,8 см и высотой 2,5 см и также контролировался через инфракрасный порт.

Eco-Be! обладал всей ожидаемой мобильностью, питался от батарей для часов и был построен с использованием часовых технологий Citizen.Eco-Be! Первоначально был представлен в 2006 в Японии и в том же году появился на RoboCup 2006 в Германии.

Citizen разработал робота в надежде, что он окажется информативным для дальнейшей миниатюризации с целью создания более мелких и легких роботов.

В то время они планировали провести дальнейшие исследования с Университетом Осаки. Маленькие роботы, безусловно, были новинкой в ​​то время.

11. RFID-чипы начинают имплантироваться под кожу людей

В 2015 году сообщалось, что шведская компания начала имплантировать чипы под кожу своих рабочих, чтобы повысить свою безопасность.Эти чипы должны были заменить более традиционные идентификационные карты, которые, очевидно, были потеряны или украдены.

Каждый из чипов RFID (радиочастотной идентификации) размером с рисовое зернышко может использоваться во многих приложениях, от получения доступа к зданию до использования фотокопировальных устройств или даже для оплаты вещей в будущем.

Чипы были предложены каждому из 400 сотрудников высокотехнологичного офисного блока Epicenter в Швеции на смешанный прием. «Эпицентр» воспользовался услугами шведской группы биохакеров, которая считала, что такая технология будет распространена по всему миру.

Ханнес Сджоблад (главный специалист по подрыву в разработке) сказал о технологии:

«Мы уже постоянно взаимодействуем с технологиями», — сказал он мне. «Сегодня все немного запутано — нам нужны пин-коды и пароли. Разве не легко было бы просто коснуться рукой? Это действительно интуитивно понятно».

Эта технология становится популярной и в других организациях, например, в Disney.

12. Этот крошечный компьютер меньше, чем крупа соли

IBM недавно представила свою последнюю разработку в области вычислений — крошечный компьютер всего 1 на 1 мм .Это достаточно впечатляюще, но у него такая же вычислительная мощность, как у настольных компьютеров 90-х годов.

IBM заявила, что миникомпьютер более мощный, чем чипов x86 из 1990 , и что его производство также дешево — всего около десяти центов каждый. Их относительный размер и мощность позволят в будущем использовать их во многих других устройствах.

Арвинд Кришна (руководитель отдела исследований IBM) считает, что «в течение следующих пяти лет криптографические якоря — такие как чернильные точки или крошечные компьютеры размером меньше крупинки соли — будут встроены в повседневные предметы и устройства», — сказал глава IBM исследования Арвинда Кришны.

Он также считает, что такие передовые чипы могут найти применение в блокчейнах.

«Они будут использоваться в тандеме с технологией распределенного реестра блокчейна, чтобы гарантировать подлинность объекта с момента его происхождения до момента, когда он попадет в руки покупателя».

Источник: IBM

13. Внутреннее пространство может быть на шаг ближе к реальности с помощью этой крохотной «камеры»

Если вы когда-нибудь видели фильм «Внутреннее пространство» конца 80-х, вы сразу поймете важность этого технологического развития.Еще в 2014 году сообщалось, что была создана крошечная «камера» всего диаметром 1,5 мм , которая может иметь серьезные медицинские последствия.

В устройстве используются методы ультразвуковой визуализации для создания в реальном времени изображений внутренней части человеческого тела, например артерий. Фактически, это кремниевый чип в форме пончика с отверстием размером 460 микрон в центре, в котором размещены схемы считывания и передачи.

Микросхема создает звуковые волны с помощью тонкой развевающейся пленки 0.00005 мм. Отраженные волны затем фиксируются с помощью его массива из 100 датчиков , которые затем обрабатываются и передаются на внешний монитор со скоростью 60 кадров в секунду .

В будущем он теоретически может заменить двух членов традиционной хирургической бригады, которым до появления этого чипа нужно было бы исследовать изображения поперечных сечений с низкой точностью, чтобы помочь хирургу. Он может найти множество приложений благодаря интеграции с более традиционными хирургическими инструментами, такими как лезвия скальпеля или другие инструменты in vivo.

Источник: Технологический институт Джорджии

14. «Умные» швы могут появиться в ближайшей к вам больнице

Швы или нити будущего могут включать в себя множество датчиков для отслеживания процесса заживления раны. Эти «умные» нити были разработаны исследователями, которые успешно разработали покрытие для обычных нитей, которое позволяет им проводить электричество. Это дополнительно открывает возможность встраивания небольших датчиков непосредственно в заживающую рану.

Самир Сонкусале, инженер-электрик из Университета Тафтса, и его команда сумели покрыть обычный хлопок электропроводящими материалами.Это означает, что теперь можно использовать специальные швы для сбора информации и отчета о том, что происходит под повязкой и внутри раны.

Их можно использовать для сбора информации о таких вещах, как растяжение участка (указывающее на набухание), изменение pH (указывающее на потенциальную инфекцию), а также информацию о температуре.

Затем это устройство можно использовать для беспроводной передачи данных на находящееся поблизости интеллектуальное устройство или компьютер, чтобы действовать в качестве средства мониторинга в реальном времени процесса восстановления и восстановления.Такие швы также могут использоваться для равномерного и прямого введения лекарств с использованием фитильного эффекта нитей.

Источник: Университет Тафтса

15. Интеграция стекла и кремния может стать будущим «чипов»

Ученые из Центра передового опыта в области устройств со сверхвысокой пропускной способностью для оптических систем (CUDOS) в настоящее время разрабатывают новый гибридный «чип», который обещает быть более совершенным и быстрым, чем обычные интегральные схемы.

Обычные повседневные «микросхемы» — это фактически набор электронных схем, установленных на плоском куске полупроводникового материала (обычно кремния).Это хорошо работает в течение многих десятилетий, но имеет некоторые ограничения при обработке данных.

Физики CUDOS могли бы найти решение этих ограничений с помощью оптических схем, сделанных из халькогенидного стекла. Это специальное стекло сегодня используется в сверхбыстрых телекоммуникационных сетях, передающих информацию со скоростью света.

Команде в сотрудничестве с физиками из Сиднейского австралийского института наноразмерных наук и технологий (AINST), Австралийского национального университета (ANU) и Университета RMIT удалось интегрировать оптические схемы с более традиционными кремниевыми чипами.

«Прорыв здесь — это осознание того, что мы действительно можем взаимодействовать, мы можем интегрировать это стекло на кремний, и мы можем очень эффективно взаимодействовать между кремнием и стеклом — мы можем использовать лучшее из обоих миров», — профессор Эгглтон (директор CUDOS и лауреат ARC профессор Бенджамин Эгглтон из Сиднейского университета).

Источник: CUDOS

16. Графен может вскоре позволить нам создать наноразмерную технологию

Ученым из Института фотонных наук (ICFO) в Барселоне, Испания, удалось протолкнуть ИК-свет между слоем графена и металла.Два материала были разделены диэлектрическим изолятором толщиной всего в атом.

Руководитель исследований профессор Франк Коппенс сказал: «Графен продолжает удивлять нас: никто не думал, что ограничение света одним атомом будет возможно». и датчики в нанометровом масштабе. Это действительно позволит разрабатывать очень маленькие устройства в будущем.

В отличие от предыдущих попыток использования подобной техники Коппенс и его команда сумели добиться этого без значительной потери энергии из-за проходящего света.Другим командам удалось добиться аналогичного результата, но они обнаружили, что не могут достичь атомной ширины, не теряя много энергии.

ICFO является частью европейской исследовательской инициативы Graphene Flagship стоимостью 1 миллиард евро, которая надеется объединить научные круги и промышленность для поиска практических повседневных приложений графена в обществе. Надеюсь, в ближайшее десятилетие или около того.

«Достижение предельного уровня удержания света может привести к появлению новых устройств с беспрецедентно малыми размерами.- говорит специалист по науке и технологиям Graphene Flagship профессор Андреа Феррари.

17. Крошечные тепловые микроскопы могут изменить правила игры для лечения рака в будущем

Японским исследователям недавно удалось разработать термометр шириной в микрометр Это устройство может иметь много важных применений для изучения переноса тепла в микро- и даже наноуровне.

Эти ученые из Токийского технологического института разработали свой крошечный термометр, чувствительный к тепловыделению от оптических и электронных лучей.Это означает, что очень скоро его можно будет легко интегрировать в оптические микроскопы и эксперименты по синхротронному излучению.

Специалисты в данной области очень взволнованы этой разработкой и заявляют, что существует острая потребность в подобных устройствах, которые могут измерять тепловые свойства в наномасштабе и в реальном времени. Он мог бы иметь важное применение в фототермическом лечении рака, предоставить средства для передовых исследований кристаллов и предоставить средства для сбора оптического света и это лишь некоторые из них.

Команда смогла использовать нанотонкую мембрану и сфокусированный луч света или электронов для создания источника тепла диаметром менее 1 микрон .В сочетании с детектором микротермопары была эффективно построена крошечная система теплового микроскопа.

СМОТРИ ТАКЖЕ: 10 ПРИБОРОВ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ, ПОДХОДЯЩИХ ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ИНЖЕНЕРОВ

Эту систему можно рассматривать как новый «набор инструментов» для исследования поведения теплопередачи на микро- и наномасштабах, с множеством важных приложений в широком диапазоне диапазон полей.

Souce: Nature

Итак, 17 устройств и новых технологий, которые можно разместить на компьютерном чипе или визитной карточке.Учитывая масштабы миниатюрных технологий, мы выбрали только несколько, поэтому, пожалуйста, не стесняйтесь добавлять свои предложения ниже в комментариях.

Interesting Engineering является участником партнерской программы Amazon Services LLC и различных других партнерских программ, поэтому в этой статье могут быть партнерские ссылки на продукты. Нажимая ссылки и делая покупки на партнерских сайтах, вы не только получаете необходимые материалы, но и поддерживаете наш сайт.

История компьютеров — Краткая хронология их эволюции

Компьютер был рожден не для развлечения или электронной почты, а из-за необходимости разрешить серьезный кризис, требующий обработки цифр. К 1880 году население США выросло настолько, что на составление таблиц результатов переписи населения США ушло более семи лет. Правительство искало более быстрый способ выполнить работу, что привело к появлению компьютеров на основе перфокарт, которые занимали целые комнаты.

Сегодня наши смартфоны оснащены большей вычислительной мощностью, чем было доступно в этих ранних моделях.Следующая краткая история вычислительной техники представляет собой временную шкалу того, как компьютеры эволюционировали от их скромного начала до современных машин, которые выходят в Интернет, играют в игры и транслируют мультимедиа в дополнение к вычислению чисел.

1801 : Во Франции Жозеф Мари Жаккар изобретает ткацкий станок, который использует перфокарты для автоматического плетения тканей. Ранние компьютеры использовали аналогичные перфокарты.

1822 : английский математик Чарльз Бэббидж задумывает паровую вычислительную машину, которая могла бы вычислять таблицы чисел.Проект, финансируемый правительством Англии, провалился. Однако более века спустя был действительно построен первый в мире компьютер.

1890 : Герман Холлерит разрабатывает систему перфокарт для расчета данных переписи 1880 года, выполнив задачу всего за три года и сэкономив правительству 5 миллионов долларов. Он основывает компанию, которая в конечном итоге станет IBM.

1936 : Алан Тьюринг представляет понятие универсальной машины, позже названной машиной Тьюринга, способной вычислять все, что можно вычислить.Центральная концепция современного компьютера была основана на его идеях.

1937 : Дж. В. Атанасов, профессор физики и математики в Университете штата Айова, пытается построить первый компьютер без шестерен, кулачков, ремней или валов.

1939: Компания Hewlett-Packard основана Дэвидом Паккардом и Биллом Хьюлеттом в гараже Пало-Альто, Калифорния, согласно данным Музея истории компьютеров.

1941 : Атанасов и его аспирант Клиффорд Берри создают компьютер, который может одновременно решать 29 уравнений.Это первый раз, когда компьютер может хранить информацию в своей основной памяти.

1943-1944 : Два профессора Пенсильванского университета, Джон Мочли и Дж. Преспер Эккерт, создают электронный числовой интегратор и калькулятор (ENIAC ) . Считается дедушкой цифровых компьютеров, он занимает комнату размером 20 на 40 футов и имеет 18 000 электронных ламп.

1946 : Мочли и Преспер покидают Пенсильванский университет и получают финансирование от Бюро переписи населения на создание UNIVAC, первого коммерческого компьютера для бизнеса и государственных приложений.

1947 : Уильям Шокли, Джон Бардин и Уолтер Браттейн из Bell Laboratories изобрели транзистор. Они обнаружили, как сделать электрический выключатель из твердых материалов и без вакуума.

1953 : Грейс Хоппер разрабатывает первый компьютерный язык, который со временем стал известен как COBOL. Томас Джонсон Уотсон-младший, сын генерального директора IBM Томаса Джонсона Уотсона-старшего, задумал IBM 701 EDPM, чтобы помочь Организации Объединенных Наций следить за Кореей во время войны.

1954 : По данным Мичиганского университета, язык программирования FORTRAN, аббревиатура от FORmula TRANslation, разработан группой программистов IBM во главе с Джоном Бэкусом.

1958 : Джек Килби и Роберт Нойс представляют интегральную схему, известную как компьютерный чип. Килби был удостоен Нобелевской премии по физике в 2000 году за свою работу.

1964 : Дуглас Энгельбарт показывает прототип современного компьютера с мышью и графическим интерфейсом пользователя (GUI ) .Это знаменует собой эволюцию компьютера от специализированной машины для ученых и математиков к технологии, более доступной для широкой публики.

1969 : Группа разработчиков Bell Labs создает UNIX, операционную систему, которая решает проблемы совместимости. Написанная на языке программирования C, UNIX была переносима на множество платформ и стала предпочтительной операционной системой среди мэйнфреймов в крупных компаниях и государственных учреждениях. Из-за медленного характера системы она так и не получила широкого распространения среди пользователей домашних ПК.

1970 : Недавно сформированная корпорация Intel представляет Intel 1103, первый чип памяти с динамическим доступом (DRAM).

1971 : Алан Шугарт возглавляет команду инженеров IBM, которые изобрели «гибкий диск», позволяющий передавать данные между компьютерами.

1973 : Роберт Меткалф, член исследовательского персонала Xerox, разрабатывает Ethernet для соединения нескольких компьютеров и другого оборудования.

1974-1977 : На рынке появилось несколько персональных компьютеров, в том числе Scelbi & Mark-8 Altair, IBM 5100, TRS-80 Radio Shack, ласково известный как «Trash 80», и Commodore PET.

1975 : В январском выпуске журнала Popular Electronics представлен Altair 8080, описанный как «первый в мире комплект миникомпьютеров, конкурирующий с коммерческими моделями». Два «компьютерных фаната», Пол Аллен и Билл Гейтс, предлагают написать программное обеспечение для Altair, используя новый язык BASIC. 4 апреля, после успеха этого первого начинания, двое друзей детства основали собственную компанию по разработке программного обеспечения Microsoft.

1976 : Стив Джобс и Стив Возняк запускают Apple Computers в День дурака и выпускают Apple I, первый компьютер с одноконтурной платой, согласно Стэнфордскому университету.

TRS-80, представленный в 1977 году, был одним из первых компьютеров, документация которого была предназначена для не-компьютерщиков (Изображение предоставлено Radioshack)

1977 : Первоначальный выпуск TRS-80 Radio Shack составлял всего 3000 . Он продавался как сумасшедший. Впервые не гики могли писать программы и заставлять компьютер делать то, что они хотели.

1977 : Джобс и Возняк объединяют Apple и демонстрируют Apple II на первой компьютерной ярмарке Западного побережья. Он предлагает цветную графику и включает в себя привод аудиокассеты для хранения.

1978 : Бухгалтеры радуются появлению VisiCalc, первой компьютеризированной программы для работы с электронными таблицами.

1979 : Обработка текстов становится реальностью, когда MicroPro International выпускает WordStar. «Определяющим изменением было добавление полей и переноса слов», — сказал создатель Роб Барнаби в электронном письме Майку Петри в 2000 году. «Дополнительные изменения включали избавление от командного режима и добавление функции печати. ​​Я был техническим мозгом — я понял, как сделать это, и сделал это, и задокументировал это.«

Первый персональный компьютер IBM, представленный 12 августа 1981 года, использовал операционную систему MS-DOS. (Изображение предоставлено IBM)

1981 : Первый персональный компьютер IBM под кодовым названием« Acorn ». В нем используется операционная система Microsoft MS-DOS. В нем есть микросхема Intel, две дискеты и дополнительный цветной монитор. Sears & Roebuck и Computerland продают машины, что означает первый раз, когда компьютер доступен через внешних дистрибьюторов. популяризирует термин ПК.

1983 : Lisa от Apple — первый персональный компьютер с графическим интерфейсом. Он также имеет раскрывающееся меню и значки. Он проваливается, но в конечном итоге превращается в Macintosh. Gavilan SC — первый портативный компьютер со знакомым форм-фактором флип и первый, продаваемый как «ноутбук».

1985 : Microsoft анонсирует Windows, согласно Encyclopedia Britannica. Это был ответ компании на графический интерфейс Apple. Commodore представляет Amiga 1000, которая обладает расширенными аудио и видео возможностями.

1985 : Первое доменное имя dot-com зарегистрировано 15 марта, за много лет до того, как World Wide Web ознаменует формальное начало истории Интернета. Symbolics Computer Company, небольшой производитель компьютеров из Массачусетса, регистрирует Symbolics.com. Более чем через два года было зарегистрировано всего 100 доткомов.

1986 : Compaq выводит на рынок Deskpro 386. Его 32-битная архитектура обеспечивает скорость, сопоставимую с мэйнфреймами.

1990 : Тим Бернерс-Ли, исследователь в ЦЕРН, лаборатории физики высоких энергий в Женеве, разрабатывает язык гипертекстовой разметки (HTML), положив начало всемирной паутине.

1993 : Микропроцессор Pentium способствует использованию графики и музыки на ПК.

1994 : ПК становятся игровыми машинами, среди которых «Command & Conquer», «Alone in the Dark 2», «Theme Park», «Magic Carpet», «Descent» и «Little Big Adventure». магазин.

1996 : Сергей Брин и Ларри Пейдж разрабатывают поисковую систему Google в Стэнфордском университете.

1997 : Microsoft инвестирует 150 миллионов долларов в Apple, которая в то время боролась, завершая судебный процесс Apple против Microsoft, в котором утверждалось, что Microsoft скопировала «внешний вид» своей операционной системы.

1999 : Термин Wi-Fi становится частью вычислительного языка, и пользователи начинают подключаться к Интернету без проводов.

2001 : Apple представляет операционную систему Mac OS X, которая, помимо других преимуществ, обеспечивает архитектуру защищенной памяти и упреждающую многозадачность. Чтобы не отставать, Microsoft выпускает Windows XP с существенно переработанным графическим интерфейсом.

2003 : Первый 64-разрядный процессор AMD Athlon 64 становится доступным для потребительского рынка.

2004 : Mozilla Firefox 1.0 бросает вызов Microsoft Internet Explorer, доминирующему веб-браузеру. Запускается социальная сеть Facebook.

2005 : Основание YouTube, службы обмена видео. Google приобретает Android, операционную систему для мобильных телефонов на базе Linux.

2006 : Apple представляет MacBook Pro, свой первый двухъядерный мобильный компьютер на базе Intel, а также iMac на базе Intel. Игровая консоль Nintendo Wii выходит на рынок.

2007 : iPhone предоставляет смартфону множество компьютерных функций.

2009 : Microsoft запускает Windows 7, которая предлагает возможность закреплять приложения на панели задач и, помимо других функций, расширяет возможности распознавания касаний и рукописного ввода.

2010 : Apple представляет iPad, который меняет представление потребителей о средствах массовой информации и дает толчок развитию неактивного сегмента планшетных компьютеров.

2011 : Google выпускает Chromebook, ноутбук с операционной системой Google Chrome.

2012 : 4 октября у Facebook 1 миллиард пользователей.

2015 : Apple выпускает Apple Watch. Microsoft выпускает Windows 10.

2016: Создан первый перепрограммируемый квантовый компьютер. «До сих пор не существовало ни одной платформы для квантовых вычислений, которая могла бы программировать новые алгоритмы в их системе. Обычно каждая из них предназначена для атаки на определенный алгоритм», — сказал ведущий автор исследования Шантану Дебнат, квантовый физик и инженер-оптик в Мэрилендском университете, Колледж-Парк.

2017: Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) разрабатывает новую программу «Молекулярная информатика», в которой молекулы используются в качестве компьютеров. «Химия предлагает богатый набор свойств, которые мы, возможно, сможем использовать для быстрого, масштабируемого хранения и обработки информации», — говорится в заявлении Энн Фишер, менеджера программы Управления оборонных исследований DARPA. «Существуют миллионы молекул, и каждая молекула имеет уникальную трехмерную атомную структуру, а также такие переменные, как форма, размер или даже цвет.Это богатство предоставляет обширное пространство для разработки новых и многозначных способов кодирования и обработки данных, выходящих за рамки нулей и единиц современной цифровой архитектуры, основанной на логике ». [Компьютеры будущего могут быть крошечными молекулярными машинами]

Дополнительно Отчет Алины Брэдфорд, соавтора Live Science.9

Дополнительные ресурсы

Историческое развитие компьютеров

Историческое развитие компьютеров

Мы живем в компьютерный век.На большую часть нашей повседневной работы влияет использование компьютеров. Его все чаще используют во всех сферах нашей жизни. В области науки и техники улучшения не могут быть достигнуты без использования компьютеров. Следовательно, возникла необходимость иметь базовые знания о компьютерах.

Строго говоря, компьютер — это вычислительное устройство, обладающее некоторыми важными характеристиками, такими как скорость, емкость памяти, точность и т. Д. Но в наши дни он используется для многих других приложений, помимо вычислений.Он стал незаменимым инструментом в сфере коммуникаций.

История компьютеров:

Историки начинают историю расчетов со счётов, деревянной рамки с шариками или бусинами, нанизанными на параллельные проволоки. Но, по сути, первая такая машина, имеющая принципы современных вычислительных машин, была разработана Чарльзом Бэббиджем в девятнадцатом веке. У него были определенные основные идеи о хранимых в машине компьютерных программах. Такая машина была изобретена Бэббиджем в 1822 году и получила название разностного двигателя.Он использовался для выполнения простых арифметических вычислений, необходимых для создания тригонометрических и логарифмических таблиц. В дальнейшем он разработал аналитический двигатель около 1871 года, который был прототипом компьютера.

Между тем важное теоретическое развитие произошло примерно в 1850 году, когда математик Жерог Буль разработал алгебраическую систему, которая теперь называется булевой алгеброй. Эта булевская алгебраическая система используется для представления величин в виде двоичных чисел, то есть нулей и единиц, а также для представления логических выражений и управления ими.

Значимость булевой алгебры в то время не использовалась. В девятнадцатом веке, примерно в 1880 году, Холлерит разработал методы и машины, которые оказали значительное влияние на будущий дизайн компьютеров. Он сконструировал машину, в которой данные представлялись в виде отверстий на бумажных карточках. Эта машина могла работать с перфокартами и обрабатывать 50-80 перфокарт в минуту. Перфокарты содержали 80 столбцов и прямоугольные штампы. Эти машины назывались табуляторами.Эти машины также использовались для полуавтоматического отбора и сортировки карт. Он основал свою собственную компанию Computer Tabulating Recording Company, которая в конечном итоге стала International Business Machine Corporation (IBM). Сегодня IBM — одна из крупнейших компаний компьютерного мира.
Ранние компьютеры: В 1937 году Говард Алкен из Гарвардского университета сконструировал огромный механический калькулятор под названием MARK I с рядом переключателей, механических реле и плат. Размер был 15 х 2,4 х 0,6 м. Это был непосредственный предшественник автоматических электронных вычислительных машин.ENIAC (Электронный числовой интегратор и калькулятор), разработанный в 1946 году, был первым электронным калькулятором. Он занимал комнату размером 15 х 9 м и весил 30 тонн. Это была вода

охлаждалась и намного быстрее, чем MARKXI.

Примерно в 1950 году был разработан компьютер EDVAC (Electronic Discrete Automatic Computer), основанный на идее Неймана. (Часто упоминается как отец современного компьютера) Он был первым, кто использовал концепцию хранимых программ в компьютерах. Емкость EDVAC составляла 1024 слова по 44 бита каждое.В нем также было вспомогательное хранилище на 20 000 слов.

Компьютеры первого поколения (1946-55):

Компьютеры, произведенные в период с 1945 по 1945 годы, называются компьютерами первого поколения. Они были чрезвычайно большими по размеру, в их схемах были вакуумные лампы, которые выделяли значительное количество тепла. Следовательно, для отвода этого тепла требовались специальные устройства кондиционирования воздуха.

Они были очень медленными, и их емкость для хранения была намного меньше по сравнению с современными компьютерами.В этих компьютерах перфокарты использовались для ввода данных в компьютер. Это были карты с прямоугольными отверстиями, в которых пробивались какие-то дыроколы. UNIVACI был первым коммерчески доступным компьютером, построенным в 1951 году компанией Remington Rand. Он имел емкость около 2000 слов. Они использовались в основном для расчета заработной платы, выставления счетов и некоторых математических вычислений.

Компьютеры второго поколения (1956-1965) :

Компьютеры, в которых вакуумные лампы были заменены транзисторами из полупроводников, назывались компьютерами второго поколения.Использование транзисторов уменьшило тепловыделение во время работы. Это также уменьшило размер и увеличило емкость хранилища. Для работы требовалось меньше энергии, и они были намного быстрее, чем компьютеры первого поколения. Магнитные носители использовались как вспомогательное хранилище данных. Эти компьютеры использовали языки высокого уровня для написания компьютерных программ. В качестве языков использовались ФОРТРАН и КОБОЛ.

Компьютеры третьего поколения (1966-1976):

Компьютеры третьего поколения появились в 1966 году с включения интегральных схем (ИС) в схемы.ИС представляет собой монолитную схему, содержащую схему, эквивалентную десяткам транзисторов на одной микросхеме полупроводника, имеющей небольшую площадь с несколькими выводами для подключения внешних схем.
В компьютерах серии IBM 360 этого поколения были предусмотрены функции разделения времени и мультипрограмм.

Это были небольшие по размеру и экономичные компьютеры по сравнению с компьютерами второго поколения. Объем памяти и скорость этих компьютеров были увеличены во много раз, включая удобные для пользователя пакетные программы, текстовый редактор и удаленные терминалы.Удаленные терминалы могут использовать центральное компьютерное оборудование и мгновенно получать результат.

Компьютеры четвертого поколения:

Компьютеры четвертого поколения были представлены после 1976 года, и в этих компьютерах электронные компоненты были дополнительно миниатюризированы с помощью методов крупномасштабной интеграции (БИС). В этих компьютерах используются микропроцессоры, которые представляют собой программируемые ИС, изготовленные с использованием техники БИС. Микрокомпьютеры были разработаны путем объединения микропроцессора с другими микросхемами LSI, с компактным размером, повышенной скоростью и увеличенной емкостью памяти.В последние дни ИС, изготовленные с использованием методов СБИС (очень крупномасштабная интеграция), используются в компьютерах. Благодаря этим методам емкость хранилища увеличивается во много раз. Мало того, скорость этих компьютеров также очень высока по сравнению с более ранними компьютерами.

В течение 80-х годов на рынке были представлены компьютеры, называемые суперкомпьютерами. Эти компьютеры выполняют операции с исключительно высокой скоростью (около 100 миллионов операций в секунду). Эта скорость достигается за счет использования большого количества микропроцессоров, поэтому стоимость также очень высока.Они обычно используются в очень сложных приложениях, таких как искусственный интеллект и т. Д.

Современные компьютерные устройства, Стоковые векторные изображения и Роялти-Фри Изображения Современные компьютерные устройства

Современные компьютерные устройства, Стоковые векторные изображения и Роялти-Фри Изображения Современные компьютерные устройства | Плоский отзывчивый веб-дизайн концепции веб-дизайн устройства разработки веб-сайтовНабор современных компьютерных иконок изоляции векторЭлектронные медиаустройстваГиковский персонажКомпьютерный планшет ноутбук телефон логотип изоляция вектор eps10Адаптивный веб-дизайн шаблон реалистичные векторные устройства концепцияКомпьютерный дисплей изолирован на беломМокапы современных устройств для ваших бизнес-проектов.Современные цифровые устройства Полностью отзывчивый веб-дизайн в векторных eps10 электронных устройств Масштабируемый и гибкий современный отзывчивый вектор концепции веб-дизайна EPS10 Набор значков интеллектуальных устройств — современные, новые технологии, мультимедиа, элементы интеллектуальных устройств Адаптивный дизайн для веб-экрана компьютера, смартфона, набора значков планшетаСовременное рабочее пространство для бизнесаКомпьютеры Принтеры ТехнологияУстройство Набор иконок устройств плоский дизайнАдаптивный дизайнИдеальное рабочее пространство для совместной работы и мозговой деятельностиКомпьютерные устройстваВекторный набор современных цифровых устройствМокапы устройств для ваших бизнес-проектовСовременный адаптивный веб-дизайн для компьютеров, ноутбуков, планшетов и смартфоновИконки для технологий, электронных устройств. Электронные устройства с пустыми белыми экранами. Макеты устройств для ваших бизнес-проектов. Иллюстрация концепции хранения данных. Векторный дисплей компьютера, изолированные на белом. Набор плоских значков дизайна для веб-сайтов и мобильных телефонных услуг и приложений. Иконки для разработки веб-дизайна, макеты дизайна веб-страниц, различные устройстваЛичные электронные устройстваПлоский дизайн векторные иллюстрации концепции современного бизнес-рабочего пространстваОчень реалистичные современные электронные устройства векторов, изолированные на беломМонитор компьютерный макет реалистичныйМокапы современных устройств с веб-шаблономАдаптивный веб-дизайн и разработка векторных устройств электронные устройства векторные иллюстрации. Адаптивный дизайн для веб — экран компьютера, смартфон, набор наклеек для планшетов. Разработка адаптивного веб-дизайна в современных электронных устройствах. Концепция веб-сайта и мобильной аналитики. Коллекция экранов — смартфон, ноутбук, планшет, монитор ПК.Векторная иллюстрация рисованной электронных устройствГлянцевый компьютер, планшет, ноутбук, телефон, изоляция вектор eps10Изолированные векторные электронные устройства с адаптивным веб-дизайномСовременный сотовый телефонЦифровые устройства простые иконкиАдаптивная сетка и веб-дизайн в упрощенном векторе значков монитор, беспроводная клавиатура, макеты современных устройств, плоский дизайн пользовательского интерфейса, рабочее пространство, шаблоны дизайна современных устройств, отзывчивый дизайн, размытие фона, отзывчивый вектор веб-дизайна.Фреймворк за потрясающим стилем веб-сайта для идеальной иллюстрации концепции современной компьютерной разработки. Почти реальные электронные векторные устройства.

Компьютерное определение и значение | Что такое компьютер?

Компьютер — это программируемая машина. Двумя основными характеристиками компьютера являются: он реагирует на определенный набор инструкций четко определенным образом и может выполнять предварительно записанный список инструкций (программу).

Определение современных компьютеров

Современные компьютеры бывают электронными и цифровыми.Фактические провода, транзисторы и схемы машинного оборудования называются аппаратными средствами ; инструкции и данные называются программным обеспечением .

Для всех компьютеров общего назначения требуются следующие аппаратные компоненты:

Помимо этих компонентов, многие другие позволяют базовым компонентам эффективно работать вместе. Например, каждому компьютеру требуется шина, которая передает данные от одной части компьютера к другой.

Классификация компьютеров: по размеру и мощности

Большинство людей ассоциируют персональный компьютер (ПК) с словосочетанием «компьютер».ПК — это небольшой и относительно недорогой компьютер, предназначенный для индивидуального использования. ПК основаны на микропроцессорной технологии, которая позволяет производителям размещать весь ЦП на одном кристалле.

Домашние персональные компьютеры можно использовать для множества различных приложений, включая игры, текстовый редактор, бухгалтерский учет и другие задачи.

Компьютеры обычно классифицируются по размеру и мощности следующим образом, хотя между ними существует значительное совпадение. Различия между компьютерными классификациями обычно становятся меньше по мере развития технологий, создавая более компактные, более мощные и недорогие компоненты.

Персональный компьютер : небольшой однопользовательский компьютер на базе микропроцессора. Помимо микропроцессора, персональный компьютер имеет клавиатуру для ввода данных, монитор для отображения информации и запоминающее устройство для сохранения данных.

Workstation : мощный однопользовательский компьютер. Рабочая станция похожа на персональный компьютер, но у нее более мощный микропроцессор и более качественный монитор.

Миникомпьютер : многопользовательский компьютер, способный поддерживать от 10 до сотен пользователей одновременно.

Mainframe : мощный многопользовательский компьютер, способный поддерживать многие сотни или тысячи пользователей одновременно.

Суперкомпьютер : чрезвычайно быстрый компьютер, который может выполнять сотни миллионов инструкций в секунду.

Возникающей тенденцией, которая пытается выйти за рамки двоичных ограничений традиционных вычислений, являются квантовые вычисления

Рекомендуемая литература: Учебное пособие по компьютерной архитектуре Webopedia представляет собой введение в основы компьютерных систем.

Современный режим ожидания | Документы Microsoft

• 23.04.2020
• 4 минуты на чтение

В этой статье

Windows 10 Modern Standby (Современный режим ожидания) расширяет модель питания Windows 8.1 Connected Standby. Connected Standby и, следовательно, Modern Standby, обеспечивают мгновенное включение / выключение, аналогично моделям питания смартфонов.Как и телефон, модель S0 с низким энергопотреблением в режиме ожидания позволяет системе оставаться подключенной к сети в режиме низкого энергопотребления.

Хотя Modern Standby обеспечивает мгновенное включение / выключение для пользователя, как и Connected Standby, Modern Standby более инклюзивен, чем модель питания Windows 8.1 Connected Standby. Современный режим ожидания позволяет сегментам рынка, ранее ограниченным моделью питания традиционного сна (S3), воспользоваться преимуществами модели с низким энергопотреблением в режиме ожидания. Примеры систем включают системы, основанные на вращающихся носителях и гибридных носителях (например, SSD + HDD или SSHD) и / или сетевая карта, которая не поддерживает все предыдущие требования для Connected Standby.

Число систем, поддерживающих Modern Standby, а не S3, со временем увеличивается. В разделе «Современный режим ожидания» описаны важные изменения, требования партнеров и передовые методы включения современного режима ожидания.

Примечание

Modern Standby доступен как для настольных компьютеров Windows 10, так и для Windows 10X.

Переключение между S3 и современным режимом ожидания невозможно путем изменения настройки в BIOS. Изменение модели питания не поддерживается в Windows без полной переустановки ОС.

Функциональный обзор современного режима ожидания

Сеанс современного режима ожидания охватывает весь сценарий пользователя с отключением экрана до экрана. Однако отдельные сегменты отключены, сегменты и спят составляют общий сеанс современного режима ожидания. Эти состояния отличают периоды зависания программного обеспечения от периодов длительного низкого энергопотребления. По этой причине Microsoft скрывает современный сон как эквивалент традиционного сна S3, с дополнительным преимуществом, позволяющим периодически запускать дополнительные действия программного обеспечения.

В Windows 10 низкое энергопотребление достигается за счет выхода из состояния минимального энергопотребления только тогда, когда это абсолютно необходимо, и позволяет программному обеспечению выполнять только короткие контролируемые всплески активности, что резко снижает возможности выполнения программных компонентов. Windows и оборудование SoC всегда отслеживают интересные события (например, сетевой пакет или ввод пользователя с клавиатуры) и мгновенно просыпаются, когда это необходимо. Система выйдет из спящего режима, когда потребуется действие в реальном времени, например, для обслуживания ОС или когда пользователь будит систему.

Modern Standby состоит из нескольких аппаратных и программных режимов питания, каждый из которых работает с выключенным экраном. Сложность Modern Standby является результатом того, что система поддерживает работу в фоновом режиме, обеспечивая при этом достаточно тихую работу системы для длительного времени автономной работы.

Переход в современный режим ожидания

Modern Standby запускается, когда пользователь переводит систему в спящий режим (например, пользователь нажимает кнопку питания, закрывает крышку, выходит из режима ожидания или выбирает спящий режим с помощью кнопки питания в меню Пуск Windows).При переходе в режим Modern Standby приложения и системное программное обеспечение должны быть готовы к переходу на работу с низким энергопотреблением. (См. Раздел Подготовка программного обеспечения для современного режима ожидания.) После того, как программные компоненты и приложения были подготовлены к работе с низким энергопотреблением, компоненты оборудования, включая их программные драйверы устройств, должны быть аналогичным образом подготовлены к работе с низким энергопотреблением. (См. Раздел Подготовка оборудования к современному режиму ожидания.) Как программное обеспечение, так и оборудование должны быть готовы к работе с низким энергопотреблением.

Активность в современном режиме ожидания

Переходы в активный режим по требованию могут происходить в ответ на действия пользователя, прерывания от сетевых устройств и другие аппаратные события.Windows переводит SoC из активного режима в режим ожидания после того, как вся деятельность программного обеспечения остановлена, а устройства, включенные и выключенные SoC, перешли в состояние низкого энергопотребления. (См. Переход между активным и незанятым состояниями.)

Сетевые и коммуникационные устройства автоматически переключаются между активным режимом и режимом с низким энергопотреблением в зависимости от активности программного обеспечения системы во время современного режима ожидания. Когда нет системных служб или фоновых задач приложения Microsoft Store, требующих сети, сетевое устройство находится в режиме низкого энергопотребления, разгрузки протокола и шаблонов WoL.Когда системной службе или фоновой задаче требуется доступ к сети, Windows автоматически переводит сетевое устройство в активный режим.

Иногда система остается в активном режиме (с выключенным экраном) в течение более длительного периода времени. Эти более длительные активные интервалы возникают по разным причинам, например, из-за обработки входящей электронной почты или загрузки критических обновлений Windows. Компоненты Windows, которым разрешено оставлять SoC в активном состоянии питания, называются активаторами, потому что они зарегистрированы в диспетчере питания как способные блокировать переход обратно в режим ожидания.Продолжительность этих действий сильно различается, но контролируется для увеличения срока службы батареи. Продолжительность действий можно просмотреть с помощью встроенного программного инструмента SleepStudy или с помощью инструментов отслеживания событий для Windows (ETW).

В системах Connected Standby с Windows 8.1 во время Modern Standby Windows переводит SoC из режима ожидания в активный режим минимум каждые 30 секунд для выполнения задач обслуживания ядра. Это техническое обслуживание является чрезвычайно коротким по продолжительности (обычно не более нескольких сотен миллисекунд) и не может быть изменено.Этого не происходит в современных резервных системах Windows 10.

Возобновление из современного режима ожидания

Когда пользователь заставляет систему выйти из режима ожидания, например нажимает кнопку питания, дисплей немедленно включается, и сетевые устройства возвращаются в нормальный активный режим работы. Время от нажатия кнопки питания до включения дисплея составляет менее одной секунды.