Комп'ютер(Англ. computer- Обчислювач) - програмований електронно-обчислювальний пристрій для обробки даних, передачі та зберігання інформації. Тобто комп'ютер — це комплекс програмно-керованих електронних пристроїв.

Термін «комп'ютер» (або « персональний комп'ютер») є синонімом абревіатури «ЕОМ» (електронної обчислювальної машини) або "ПЕОМ" (персональної ЕОМ). Після появи персональних комп'ютерів (англ. personal computer, PC), термін ЕОМ згодом практично витіснений з вживання та замінений запозиченим терміном "комп'ютер", "ПК" або "PC". Справа в тому, що якщо позначення "ПК" і "ПЕОМ" характеризують комп'ютер як "однокористувальну універсальну ЕОМ", то термін "PC" означає саме IBM PC-сумісний комп'ютер.

За допомогою обчислень комп'ютер здатний обробляти інформацію заздалегідь певному алгоритму. Крім того, комп'ютер за допомогою програмного забезпеченняздатний приймати, зберігати та здійснювати пошук інформації, виводити інформацію на різні видипристроїв виведення. Свою назву комп'ютери отримали за своєю основною функцією – проведення обчислень. В даний час, крім безпосередньо функцій обчислень, комп'ютери використовуються для обробки та управління інформацією, а також ігор.

Схему устрою комп'ютера запропонував знаменитий математик Джон фон Нейман у 1946 р., її принципи роботи багато в чому збереглися у сучасних комп'ютерах.

Насамперед, комп'ютер, згідно з принципами фон Неймана, повинен мати наступні пристрої :

• арифметично-логічне пристрій (АЛУ), що виконує арифметичні та логічні операції;
• пристрій управління (УУ), що організує процес виконання програм;
• запам'ятовуючий пристрій (ЗУ), або пам'ять для зберігання програм та даних;
• зовнішні пристрої для введення-виведення інформації.

Пам'ять комп'ютера повинна складатися з деякої кількості пронумерованих осередків, у кожному з яких можуть бути або оброблені дані, або інструкції програм. Всі комірки пам'яті повинні бути однаково легко доступні для інших пристроїв комп'ютера.

Окрім архітектури ЕОМ Нейман запропонував Основні принципи логічного устрою ЕОМ.

Принципи Джона фон Неймана:

1. Принцип програмного управління (програма складається з набору команд, які виконуються процесором один за одним у певній послідовності);

2. Принцип однорідності пам'яті (програми та дані зберігаються в одній і тій же пам'яті);

3. Принцип адресності (основна пам'ять складається з пронумерованих осередків, і процесору у будь-який час доступна будь-яка осередок).

Комп'ютери, побудовані цих принципах, відносять до типу «фон-нейманских». На сьогоднішній день це переважна більшість комп'ютерів, у тому числі і IBM PC-сумісні. Але є й комп'ютерні системи з іншою архітектурою — наприклад, системи для паралельних обчислень.

Зазвичай комп'ютер проектується з урахуванням принципу відкритої архітектури:

• Опис принципу дії ПК та його конфігурації, що дозволяє збирати ПК з окремих вузлів та деталей;
• Наявність в ПК внутрішніх розширювальних гнізд, в які користувач може вставляти різні пристрої, що відповідають заданому стандарту.

У більшості сучасних комп'ютерів проблема спочатку описується у зрозумілому їм вигляді, при цьому вся необхідна інформація подається у двійковій формі (у вигляді одиниць та нулів), після чого дії щодо її обробки зводяться до застосування простої алгебри логіки. Оскільки практично вся математика може бути зведена до виконання булевих операцій, досить швидкий електронний комп'ютер може бути застосований для вирішення більшості математичних завдань (а також більшості завдань з обробки інформації, які можуть бути легко зведені до математичних).

Результат виконаного завдання може бути представлений користувачеві різних пристроїввиведення інформації, таких як лампові індикатори, монітори, принтери, проектори і т.п.

Виявили, що комп'ютери все-таки не можуть вирішити будь-яке математичне завдання. Вперше завдання, які не можуть бути вирішені за допомогою комп'ютерів, було описано англійським математиком Аланом Тюрінгом.

Застосування комп'ютерів

Перші комп'ютери створювалися безпосередньо для обчислень(що відбито у назвах «комп'ютер» та «ЕОМ»). Невипадково першим високорівневим мовою програмування був Фортран, призначений винятково до виконання математичних розрахунків.

Другим великим застосуванням були бази даних. Насамперед, вони були потрібні урядам та банкам. Бази даних вимагають вже складніших комп'ютерів з розвиненими системами введення-виведення та зберігання інформації. Для цього було розроблено мову Кобол. Пізніше виникли СУБД (системи управління базами даних) зі своїми власними мовами програмування.

Третім застосуванням було керування всілякими пристроями.Тут розвиток йшло від вузькоспеціалізованих пристроїв (часто аналогових) до поступового впровадження стандартних комп'ютерних систем, у яких запускаються управляючі програми. Крім того, все більша частина техніки починає включати в себе керуючий комп'ютер.

Нарешті, комп'ютери розвинулися настільки, що комп'ютер став головним інформаційним інструментомяк в офісі, так і вдома. Тобто тепер майже будь-яка робота з інформацією здійснюється через комп'ютер — чи то набір тексту, чи перегляд фільмів. Це стосується і зберігання інформації, і її пересилання каналами зв'язку.

Сучасні суперкомп'ютери використовуються для моделювання складних фізичних та біологічних процесів— наприклад, ядерних реакцій чи кліматичних змін. Деякі проекти проводяться за допомогою розподілених обчислень, коли велике числощодо слабких комп'ютерів одночасно працює над невеликими частинами загального завдання, формуючи таким чином дуже потужний комп'ютер.

Найбільш складним та недостатньо розвиненим застосуванням комп'ютерів є штучний інтелект— застосування комп'ютерів для вирішення таких завдань, де немає чітко визначеного більш-менш простого алгоритму. Прикладами таких завдань є ігри, машинний переклад тексту, експертні системи.

Джерела та додаткова інформація:

• К. Айден, Х. Фібельман, М. Крамер. Апаратні засоби PC/Пер. з ним. - СПб.: BHV - Санкт-Петербург, 1997. - 544 с.;
• ru.wikipedia.org - стаття "Комп'ютер" у Вікіпедії;
• informatika.sch880.ru
• compdaili.net - стаття "Що таке комп'ютер?";
• seun.ru - класична архітектура ЕОМ.

Додаткова інформація:

• slovari.yandex.ru - Стаття "Комп'ютер";
• slovopedia.com - стаття "Апаратна частина комп'ютера" в енциклопедії Кольєра;
• leningrad.su/museum - колекція-музей вітчизняних комп'ютерів із фотографіями;
• computer-encyclopedia.ru - класифікація комп'ютерів;
• computer-museum.ru - Віртуальний комп'ютерний музей.

Термін персональний комп'ютер (Абревіатура - ПК) введений компанією Apple в кінці 70-х років і в 1981 IBM, яка випустила IBM PC (Вікіпедія). Спочатку було кілька моделей персональних комп'ютерів. Усі вони мали свої операційні системи та своє, як правило, унікальне обладнання.

Компанія IBM вже кілька десятиліть займалася розробкою та випуском комп'ютерів. Зокрема, моделями IBM 360 і потім IBM 370, які в 60-80 роках вважалися найкращими комп'ютерами. На їх основі у нас у країні випускалася серія комп'ютерів типу ЄС (ЄС 1020, ЕС 1033, ЄС 1045 та інші). У середині 70-х років почали з'являтися невеликі комп'ютери, які можна назвати персональними, але вони мали своє технічне та математичне забезпечення, яке іншим компаніям не передавалося. Кожен комп'ютер мав свій центральний процесор, який мав свої, відмінні від інших структуру та команди. При переході з однієї машини в іншу потрібно було переучуватися. IBM також вирішила брати участь у розробці невеликих комп'ютерів. Оскільки вона не вважала цей напрямок перспективним, було вирішено не розробляти, а придбати технічне і математичне забезпечення. Так було укладено договір з компанією Intelна постачання процесора 8080. Тепер потрібно було придбати операційну систему. Замовлення на придбання отримала молода компанія Microsoft. Вона придбала одну з версій системи CP/М, яку надалі модифікувала.

Ця операційна системи відома під назвою Ms DOS або Microsoft DOS, за доопрацювання якої вона регулярно отримувала платежі від IBM. На початку 90х з'явилася перша система Windows– Windows 3.1, 1995 року – Windows 95, 1998 року – Windows 98, потім почали з'являтися різні системи Windows - Windows МЕ, Windows 2000, Windows NT, Windows XP, Windows Vista, Windows 7.

З усіх компаній, які виробляли комп'ютери, до теперішнього часу вижили дві лінійки – персональний комп'ютер компанії IBM та комп'ютери компанії Apple, які мають різні принципи побудови процесорів та операційних систем. На цьому сайті ми розглядатимемо лише комп'ютери IBM. Правда, ця назва вже перестала бути актуальною і комп'ютери називають просто «персональними комп'ютерами» або навіть «комп'ютерами».

Сам термін «персональний комп'ютер» має на увазі його використання одним користувачем, проте сучасні комп'ютеримають можливість роботи кількох людей. За ступенем мобільності комп'ютери поділяються на дві групи:

Стаціонарні (настільний комп'ютер);

Мобільні (ноутбук; планшет; кишеньковий комп'ютер).

Настільні комп'ютериспочатку мали блокову архітектуру та складалися із системного блоку, монітора, клавіатури, миші, інших периферійних пристроїв. Існує дві форми системних блоків – горизонтальна («десктоп», відdesktop- робоча поверхня письмового столу), коли монітор можна було б встановити на верхню поверхню системного блоку та вертикальна (баштовий системний блок, Tower («вежа»), коли блок розташовувався на підлозі або спеціальної ніші столу.

Насправді для комп'ютерів використовуються не завжди операційна система Windows, а й інші операційні системи, наприклад, Linux. Ця операційна система добре себе зарекомендувала і потребує особливого опису. На цьому сайті буде розглядатися система Windows.

Існуючі персональні комп'ютери можна умовно розбити на чотири види.

Стаціонарні комп'ютерираніше були найпоширенішими. Вони складаються із системного блоку та дисплея, підключеними між собою проводами (див. малюнок зверху). Далі ми розглянемо цей тип докладніше.

Ноутбуки. Ноутбук відрізняється від стаціонарного комп'ютера тим, що всі основні пристрої (системний блок, дисплей, динаміки та ін.) знаходяться в одному корпусі. Крім того, він має додатковий пристрій – акумулятор. Як результат - ноутбуком можна користуватися в будь-якому місці, у тому числі там, де електрики немає (в дорозі, на дачі). Для того щоб комп'ютер працював довше, то пристрої зазвичай встановлюють менш енергоспоживаючі пристрої, ніж у стаціонарних. Так як ноутбук може не перебувати на стабільному місці, наприклад, на столі, а на колінах, то зазвичай пристрої всередині комп'ютера більш захищені від невеликих струсів. На ноутбуці встановлюється пристрій сенсорної панеліз кнопками, які можна використовувати замість миші. Інші пристрої та роз'єми ідентичні стаціонарним комп'ютерним.

Нетбуки(англ. Netbook) - компактний ноутбук з відносно невисокою продуктивністю, призначений в основному для виходу в Інтернет та роботи з офісними програмами (вікіпедія). Має невелику діагоналлю екрана 7-12 дюймів, низьким енергоспоживанням, відносно невисокою вартістю. Дешевизна досягається за рахунок використання менш ємних пристроїв, наприклад, жорсткий дискдля ноутбуків зараз (серпень 2011 року) - 250, 320 і більше, а у нетбуків - 4, 8, 16, 32, 64 гігабайт. Вони мають меншу оперативну пам'ять, дешевше процесор і не мають DVD-ROM накопичувача. Всі інші пристрої та роз'єми такі ж, як і у ноутбуків.

Моноблок– комп'ютер, системний блок якого знаходиться за дисплеєм. Має ті ж пристрої та роз'єми, як і ноутбук, крім кабелю живлення.

У ноутбуках, нетбуках та моноблоках із внутрішніх пристроїв, можна поміняти, як правило, жорсткий диск та модуль оперативної пам'яті, у деяких моделях та акумулятор. Інші пристрої, такі як центральний процесор, клавіатура, материнська плата та інше заміні не підлягають, тобто замінювати їх можна лише у сервісних центрах.

Якщо я вас запитаю, що таке РС, напевно, ви відповісте, що це персональний комп'ютер і будете праві. Більшість вважають, що РС ніщо інше, як невелика комп'ютерна система, що використовується однією людиною. На жаль, це визначення не зовсім точне. Можна погодитись, що PC - це персональний комп'ютер, але не всі персональні комп'ютери можна віднести до типу PC. Візьмемо, наприклад, систему Apple Macintosh, вона є персональним комп'ютером, але ви хоч раз чули, щоб її називали PC, зазвичай його називають Мак. Дивіться такий варіант. Ялинка штучна. Придбати на Новий рік. Щоб розібратися в правильному визначенні PC, потрібно копнути трохи глибше.

Під PC мається на увазі щось більш своєрідне, ніж примітивне поєднання слів «персональний комп'ютер». Звичайно, це «щось» якимось чином пов'язане з першим комп'ютером IBM, який з'явився у 1981 році. Виявляється, саме компанія IBM вигадала PC.

Однак треба розуміти той факт, що IBM не є винахідником PC як таким, оскільки перший персональний комп'ютер з'явився в 1975 році, компанія MITS представила новинку Altair. Виходячи з цього, правильніше визначити PC як будь-який персональний комп'ютер сумісний з IBM-системами. І вже багато років термін PC використовується для позначення IBM сумісних комп'ютерів.

Насправді, незважаючи на те, що розробники IBM в 1981 створили перший PC і займалися вдосконаленням цього стандарту, в даний час цей стандарт вона не контролює. Контроль вона втратила 1987 року, коли представила модель комп'ютерів PS/2. І незабаром IBM почала відмовлятися від багатьох стандартів, які спочатку розробила.

З цієї причини термін IBM сумісний тепер не зовсім підходить для визначення персонального комп'ютера.

Щоб розібратися, доведеться з'ясувати, хто визначає стандарти в індустрії:

• програмного забезпечення
• апаратних засобів

Програмне забезпечення для ПК. Хто визначає стандарти?

Як ви вважаєте, хто задає стандарти для ПК і чия операційна система найбільш популярна в нашій країні? Упевнений, що ви скажете безпомилково: «Microsoft!» І я повністю з вами погоджусь.

Безперечно, сьогодні корпорація Microsoft продовжує контролювати розробку операційних систем, що використовуються на ПК. Так вийшло, що спочатку на більшості персональних комп'ютерів були встановлені та використовувалися продукти Microsoft: MS-DOS та Windows 3.1/95/98/NT/2000, а тепер Windows XP/Vista/7 та нова Windows 8. Контролюючи розробку операційних систем, Microsoft могла контролювати розробку інших типів програмного забезпечення для ПК, наприклад утиліти, поштовий клієнтта ін. Тому, багато програм, такі як робота з графікою, поштою, записники, утиліти дефрагментації та стиску, які пропонувалися незалежними фірмами, були включені в Windows. Конкурувати з такими можливостями на борту операційної системи ставало практично неможливо, і це головним чином сприяло популярності Microsoft. До того ж компанія Microsoft навіть вбудувала в операційну систему браузер Internet Explorer, текстовий редактор, блокнот, медіа програвач Windows Media Player, що викликало паніку у конкурентів, які створюють аналогічні програми. На цьому Microsoft не зупинилася. Розробляючи програмне забезпечення для роботи з мережами, інтегруючи їх у Windows, це посилило контроль за операційними системами, порівняно з іншими компаніями.

Саме з цих причин компанія Microsoft тепер домінує на ринку програмного забезпечення для персональних комп'ютерів, пропонуючи широкий спектр програм, починаючи від текстового редактора Office та закінчуючи серверними операційними системами.

Колись IBM залучила Microsoft для розробки програмної частини свого першого комп'ютера. Сама ж IBM займалася розробкою апаратної частини. Однак те, що сталося пізніше, призвело до того, що IBM втратила контроль над стандартом PC, і дорого заплатила за це. IBM не зуміла забезпечити собі виняткові права на розроблену Microsoft операційну систему DOS, надавши останньому право продавати код MS-DOS, розроблений для IBM, іншим компаніям.

В результаті деякі компанії ліцензували код операційної системи, і по суті дублювали її архітектуру. Все це призвело до того, що кінцевий споживач, купував ту саму MS-DOS, тільки під іншою назвою або в іншій упаковці.

Саме ця помилка, яку припустилася IBM при укладанні договору, перетворила Microsoft на величезну, домінуючу корпорацію на ринку програмного забезпечення, і призвела IBM до втрати контролю над тим стандартом PC, який вона сама ж створила.

Головна причина, через яку IBM втратила контроль над своїм же стандартом, полягає в тому, що апаратні засоби, якими займалася IBM захистити авторським правом можна тільки відповідно до патентів, а це для IBM було важко, тому що вона у своїх розробках спиралася на вже розроблені елементи Intel. Для отримання патенту розроблена апаратура повинна бути унікальною. За великим рахунком, будь-який радіоаматор міг придбати подібні елементи та займатися розробкою апаратної частини. Першим була компанія IBM, але отримати авторські права не могла, і це призвело до того, що проект першого комп'ютера (його апаратна частина) могла дублювати будь-яка компанія. Потрібно було купити ті ж мікросхеми, що і IBM, у тих же постачальників і розробити нову системну плату з аналогічною схемою.

Але знайшлися такі компанії (Phoenix Technologies), які, взявши в команду хороших інженерів, розробили аналогічний BIOS. За функціональністю такий BIOS практично нічим не відрізнявся від BIOS IBM, оскільки, по суті, його копіював, але за програмним кодом – це була унікальна розробка.

Система BIOS є набір керуючих програмних компонентів, які безпосередньо вправляють апаратними пристроями комп'ютера. Ці компоненти називаються драйверами пристроїв, тому BIOS є набором основних драйверів пристроїв, необхідних управління системним апаратним забезпеченням та його контролю. Операційна система (DOS або Windows) використовує драйвери BIOS для взаємодії з апаратними та периферійними пристроями.

Після того, як вдалося дублювати систему введення-виведення IBM, залишалося останнє завдання - клонувати операційну систему DOS, щоб отримати працездатну систему, сумісну з системою IBM.

Проте проектування DOS з нуля, було непосильним завданням, на відміну від BIOS, чиї розміри були значно меншими. Крім цього, операційна система постійно доопрацьовувалась і видозмінювалася.

Щоб отримати DOS для IBM сумісного комп'ютера, залишався тільки один шлях - отримати права на її використання. Ось тут на сцену і вийшла компанія Microsoft. А як я вже говорив раніше, IBM припустилася великої помилки, коли укладала договір з Microsoft, вона не зажадала від неї підписати ексклюзивну ліцензійну угоду, за якою Microsoft могла б надавати право використання їх програмної частини тільки IBM.

Microsoft скористалася цим і стала продавати DOS будь-якому користувачеві. Завдяки ліцензії на копіювання MS-DOS, IBM остаточно втратила контроль над персональним комп'ютером, бо його тепер могли виробляти інші компанії незалежно від бажань IBM.

Як ви вважаєте, чому немає жодних аналогів системи Macintosh Apple, незважаючи на те, що апаратні засоби Мак-а легко можна продублювати?

Реальна проблема полягає в тому, що компанія Apple володіє операційною системою MAC OS і не дозволяє жодній іншій компанії продавати Apple сумісні системи. Більше того, в системі MAC BIOS дуже складна і велика і її частина інтегрована в операційну систему. Тому продублювати її, як це було з BIOS від IBM, практично неможливо.

Зауважте!У 1996-1997 роках Apple ліцензувала BIOS та операційну систему

Зараз, коли компанія Apple використовує архітектуру комп'ютерів PC, єдиною відмінністю між комп'ютерами Macта PC залишається операційна система. Тепер комп'ютер, на якому запущено OS X, автоматично стає Mac, а на якому Windows – PC.

Незважаючи на те, що OS X включає код перевірку на наявність спеціальної мікросхеми на материнській платі, крім запуску цієї операційної системи на інших комп'ютерах, проект OSx86 (www.osxproject.org) надає інформацію про те, як обійти ці обмеження для запуску OS X на стандартні комп'ютери.

Промисловість апаратних засобів ПК. Хто тут головний?

Тепер ми знаємо, що Microsoft контролює ринок програмного забезпечення для ПК, оскільки вона має свою власну операційну систему для РС, і права на неї належать тільки їй.

Тепер давайте намагаємося розібратися з тим, хто контролює ринок апаратних засобів PC.

Перший час, якщо бути точним, до 1987 року, безумовно, це була компанія IBM зі своїми стандартами та розробками. Саме їй належить розробка основного проекту системної плати PC, паралельних та послідовних портів, відео стандарти VGA та XGA, шина розширення, інтерфейс жорстких та гнучких дисків, контролери, блоки живлення, інтерфейс миші та клавіатури. До цього дня розробки IBM продовжують впливати на сучасні системи, хоча з того часу минуло вже понад два десятиліття.

Хто ж у наші дні є лідером щодо винаходу та розробки нових стандартів апаратних засобів ПК? Це компанія Intel зі своїм девізом "Процесори нового покоління".

Ви, напевно, здивуєтеся, якщо дізнаєтеся, що Intel не продає повністю зібрані комп'ютери. І в даний час не можна замовити системний блок або планшет Intel, як це можна зробити у Apple. Ця компанія виступає як лідер з виробництва системних плат. Системна плата є ключовою ланкою в персональному комп'ютері, і компанія, що її випускається, теоретично стає виробником системи в цілому. IBM свого часу також виробляла системні плати і була головним постачальником PC, незважаючи на те, що інші комплектуючі замовляла в інших компаній.

Сьогодні найбільші компанії є розробниками своїх власних системних плат, а також мікросхем та компонентів системної логіки для своїх плат.

Intel є саме тією компанією, яка випускає більшу частину материнських платта більший сегмент ринку належить їй. Незначним конкурентом Intelвиступає компанія AMD.

Але AMD виробляє набори мікросхем системної логіки та процесори і не займається комплектацією системних плат. Виготовлення системних плат для архітектури AMD займаються сторонні виробники.

Компанії, що займаються створенням системних плат для процесорів AMD, виготовляють також системні плати для комп'ютерів, створюваних з урахуванням процесорів Intel, конкуруючи цим із компанією Intel та її системними платами.

Насправді Intel завжди була домінуючою компанією з постачання процесорів для PC. Це сталося завдяки тому, що IBM обрала процесор Intel 8088 як центральний в першому IBM комп'ютер ще в 1981 році. Контролюючи ринок процесорів, Intel, природно, контролювала і ринок мікросхем, які були необхідні роботи процесорів в персональних комп'ютерах. Це призвело до того, що Intel почала контролювати ринок мікросхем системної логіки. Перші їх продажі почалися в 1989 році, а вже до 1994 року вона стала найбільшим у світі виробником і постачальником системних плат та мікросхем системної логіки, а також процесорів та інших мікросхем. З того часу вона контролює ринок апаратних засобів ПК.

Підсумовуючи, можна сказати, так: «Хто контролює ринок операційних систем, той управляє і ринком програмного забезпечення, а той, хто контролює ринок системних плат та процесорів, той головним чином впливає на ринок апаратних засобів».

І як ви вже знаєте, сьогодні найбільшими гравцями є компанії Microsoft та Intel, які спільно контролюють ринок програмних та апаратних засобів для ПК.

Не варто забувати про компанії, що швидко набирають обертів, Apple і Google, які все активніше впливають на комп'ютерну індустрію. Можливо, незабаром, контроль над ринком апаратних та програмних засобівопиниться в інших компаній.

Складання