ПЕРСОНА́ЛЬНЫЙ КОМПЬЮ́ТЕР
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ПЕРСОНА́ЛЬНЫЙ КОМПЬЮ́ТЕР (англ. personal computer) (ПК, персональная ЭВМ, ПЭВМ), вычислительная машина универсального назначения, предназначенная для индивидуальной работы конечного пользователя; характеризуется небольшими габаритами, гибкой конфигурацией, доступной ценой. Конфигурацией ПК называется набор (и характеристики) установленного в системном блоке оборудования (процессор, жёсткие диски, графич. адаптеры и др.) в совокупности с внешними устройствами (см. Внешние устройства ЭВМ). При выборе конфигурации ПК осн. фактором является предполагаемая сфера применения: работа в офисе, аварийно-спасательном подразделении, работа со сложными графич. программами и др. В нач. 21 в. ПК используются практически во всех отраслях деятельности человека, значительно изменив мн. аспекты жизни общества.
ЭВМ первого поколения отличались очень большими размерами и значит. потреблением электроэнергии, напр. ENIAC (1946, США). По мере совершенствования элементной базы [изобретение транзистора (1947), интегральной схемы (1958) и др.] размеры вычислит. машин постепенно уменьшались. В сер. 1950-х гг. стало возможным построение небольших, сравнительно недорогих и экономичных ЭВМ, напр. LGP-30 (1956), Bendix G-15 (1956), IBM 610 (1957; все – США), которые могли приобретать и эксплуатировать предприятия среднего бизнеса. Впоследствии появилось множество вычислит. машин индивидуального пользования, некоторые из них были настольными, напр. Olivetti Programma 101 (1964, Италия), Kenbak-1 (1970, США), однако по своим вычислит. возможностям они больше напоминали программируемые калькуляторы.
Создание ПК в их совр. понимании стало возможным только после изобретения микропроцессора, позволившего значительно упростить и удешевить проектирование и произ-во ЭВМ. Существенное снижение энергопотребления, уменьшение габаритов, а также цены позволили сделать ПК доступным для пользователя. Представленный в 1973 компанией R2E (Франция) Micral N стал первым коммерч. ПК, построенным на базе микропроцессора (Intel 8008). В этом же году компания «Xerox» (США) представила Xerox Alto – первый ПК, в котором был реализован графич. пользовательский интерфейс (Graphical User Interface – GUI), а для управления, кроме клавиатуры, применялся дополнительно манипулятор – мышь, запатентованный в 1970 амер. инж. Д. Энгельбартом. Несмотря на то, что Xerox Alto не получил коммерч. распространения, он оказал значит. влияние на дальнейшее развитие пользовательских компьютерных интерфейсов (напр., впервые была представлена концепция «рабочего стола»). С кон. 1970-х гг. началось быстрое развитие ПК, прежде всего благодаря стремительному росту популярности т. н. ПК для энтузиастов и домашних ПК. ПК для энтузиастов распространялись по достаточно низкой цене, как правило, в виде наборов «сделай сам», напр. Altair 8800 (США), либо технич. документации. Поскольку для их сборки и эксплуатации требовались определённые технич. навыки, они были недоступны широкому кругу потребителей, однако сыграли значит. роль в популяризации ПК в среде технич. специалистов и любителей, прежде всего молодёжи. Домашние ПК не требовали спец. технич. навыков и применялись преим. для видеоигр, напр. Commodore 64 (1982, США). В качестве устройства видеоотображения в них чаще всего использовался бытовой телевизор, а функции внешнего накопителя выполнял бытовой или специализир. магнитофон.
К сер. 1980-х гг. сформировался совр. облик универсального ПК, осн. черты которого (вплоть до нач. 21 в.) определили компьютеры IBM PC (1981) и Macintosh компании «Apple» (1984; оба – США). Быстрое развитие микроэлектроники, обеспечившее снижение энергопотребления и уменьшение габаритов ПК одновременно с ростом их вычислит. мощности, способствовало совершенствованию не только настольных (стационарных), но и портативных ПК (напр., ноутбуки, карманные ПК). Объединение функциональных возможностей сотового телефона и карманных ПК привело к появлению смартфонов.
Гл. элемент ПК – системный блок, объединяющий осн. узлы компьютера. Системная интегральная плата (т. н. материнская плата, расположенная в системном блоке) содержит: микропроцессор, оперативное и постоянное запоминающие устройства, звуковую карту, осн. системные контроллеры (прерываний, памяти, прямого доступа к памяти и др.), контроллеры ввода-вывода (напр., контроллер клавиатуры, контроллер последовательного порта), которые обеспечивают осн. интерфейсы взаимодействия с пользователем посредством одной или множества системных шин. На системной плате также могут располагаться разъёмы расширения, предназначенные для подключения к системной шине адаптеров дополнит. устройств: это позволяет изменять базовую конфигурацию выбранной модели универсального ПК. Наличие этих разъёмов обеспечивает дальнейшее наращивание его возможностей. Кроме того, системный блок, как правило, включает разл. накопители (напр., накопитель на жёстких магнитных дисках, на гибких или оптич. дисках), блок питания, систему охлаждения и др. В некоторых случаях внешние устройства ввода-вывода, такие как клавиатура, монитор, компонуются в состав системного блока; так, компоновка с монитором (моноблок) часто применялась в первых ПК фирмы «Apple» (США).
В номенклатуру программного обеспечения (ПО) совр. ПК входят: программа начальной загрузки (обеспечивающая проверку и инициализацию аппаратуры ПК), операционная система (ОС), набор прикладных программ, предназначенных для решения конкретных прикладных задач. В ранних ПК роль ОС часто выполнял интерпретатор BASIC, позволявший начинать работу с ПК с составления программы на языке программирования высокого уровня или с загрузки ранее сохранённой программы с внешнего носителя. Совр. ПК, как правило, работают под управлением многопользовательских многозадачных ОС, обеспечивая параллельное исполнение множества задач и безопасное разделение ресурсов в случае совместного использования одного ПК несколькими пользователями. В некоторых случаях (напр., планшетные, карманные ПК) используются специализир. ОС, оптимизированные для работы на данном классе ПК.
Совр. ОС характеризуются интуитивно понятным графич. пользовательским интерфейсом, позволяющим конечному пользователю абстрагироваться от мн. особенностей организации вычислит. процесса в компьютере. Поэтому базовое использование (системное администрирование) совр. ПК требует минимума специализир. технич. навыков и, как правило, может быть выполнено пользователем ПК без привлечения проф. персонала.
ПК условно разделяют на универсальные, рабочие станции, ПК для домашнего кинотеатра, игровые, портативные компьютеры (ноутбуки, планшетные, карманные и др.). Для совр. универсальных ПК (настольные ПК, которые используют для работы в офисе, домах пользователей и др.) характерно сочетание высокой производительности и расширенного набора ПО (для работы с текстами, электронными таблицами, для обработки двух-, трёхмерных графич. изображений, базы данных, бухгалтерские, обучающие, игровые программы и др.). Конфигурация универсального ПК позволяет осуществлять подключение его к Интернету, а также к локальной компьютерной сети офиса. Рабочие станции первоначально являлись особым классом ПК, предназначенным для решения технич., науч. и прикладных задач (напр., системы автоматизир. проектирования, трёхмерное моделирование, анимация, обработка видеопотока), требовавших высокой вычислит. мощности и специализир. оборудования (графич. ускорителей, многоканальных звуковых плат, математич. ускорителей, интерфейсов ввода-вывода видеопотока и др.). В нач. 21 в. эти задачи часто успешно решаются посредством универсальных ПК, имеющих соответствующую конфигурацию. ПК для домашнего кинотеатра (англ. Home theater PC – HTPC) предназначен исключительно для записи и воспроизведения цифровой аудио-, видеоинформации. К таким ПК предъявляются специфич. требования по уровню шума, энергопотребления, размерам и эстетич. привлекательности системного блока, набору интерфейсов и др. Совр. игровые ПК оснащаются мощными игровыми трёхмерными ускорителями (аналогичные ускорители нередко применяют в составе рабочих станций в режиме ускорения математич. вычислений).