İ N F O R M A T İ K A
____________________________________________________________ 109
IBM PC FƏRDİ KOMPÜTERİN ARXİTEKTURASI
IBM PC, həmçinin digər fərdi kompüterlərin aparat quruluşunun əsası Con
fon Neymanın prinsipinə əsaslanır. Prinsipə əsasən fərdi kompüterlərin riyazi-
məntiqi qurğudan (RMQ), idarəetmə qurğusundan və ona daxil olan mərkəzi
prosessordan, yaddaş və giriş-çıxı qurğularından ibarət olmasını öncədən bilirik.
Kompüterin əsas lövhəsi ana kart və ya sistem lövhəsi adlanır. Lövhədə
hesablama əməliyyatını yerinə yetirən, müxtəlif texniki elementlərdən ibarət olan
bloklar, xarici qurğularla (kontrollerlər və ya adapterlər) idarə olunan elektron
sxemlər, həmçinin müxtəlif yuvalar (slotlar) yerləşir.
IBM PC fərdi komüterlərinin arxitekturasının əsasını kompüterin digər
komponentləri və prossessor arasında şin əlaqə prinsipi təşkil edir. İstifadə edilən
şinlərin növlərinin müasirləşdirilərək dəyişdirilməsinə baxmayaraq kompüterin
daxilində qoşulma prinsipi bu günə kimi dəyişməz qalmışdır.
Kompüterin quruluşu aşağıdakı şəkildə verilmişdir.
Fərdi kompüterin blok-sxemi
Mərkəzi prosessor (CPU) kompüter sisteminin nüvəsini təşkil edir. Digər
komponentlər ilə əlaqə birbaşa prosessorun xarici şinləri vasitəsilə yerinə yetirilir.
Prosessorun daxilində riyazi-məntiqi qurğu, idarəetmə qurğusu və yaddaş reqistri
İ N F O R M A T İ K A
____________________________________________________________
110
arasında əlaqə yaradan şinlər yerləşir. Prosessorun xarici şinləri idarəetmə
əmrlərindən, verilənlərin və bu verilənlərin haradan götürülərək hara ötürülməsini
müəyyən edən ünvanlardan ibarətdir. Bu baxımdan da ümumi şini verilənlər
şininə, ünvan şininə və idarəetmə (əmrlər) şininə ayırırlar. Hər bir xətt bir bit
verilən, ünvan və ya idarəetmə əmri ötürə bilər. Şində olan xətlərin sayı şinin
mərtəbəliyi adlanır. Parametr kompüterin ümumi məhsuldarlığından asılı olmaqla
yanaşı xətdən eyni zamanda ötürülən maksimal bitlərin sayını da müəyyən edir.
Beləliklə, şinlərin mərtəbəliliyi artdıqca, ötürülən informasiyanın miqdarı da
çoxalır və bunun da nəticəsində kompüterin məhsuldarlığı artır.
Kompüterin məhsuldarlığına təsir edən ikinci parametr xətdən ötürülən
informasiyanın sürətidir və bu parametr xəttin takt tezliyi ilə müəyyən olunur.
Xəttin takt tezliyi kompüterin əsas xarakteristikası hesab olunsada, kompüterin
məhsuldarlığını təmamilə müəyyən etmir. Kompüterin ümumi məhsuldarlığını
müəyyən edəcək əsas parametr mərkəzi prosessorun mərtəbəliliyi və takt
tezliyidir, çünki kompüterdə bütün parametrləri prosessor təhlil edir. Takt tezliyi
əməliyyatların yerinə yetirilmə tezliyini, mərtəbəlik isə bir əməliyyat zamanı təhlil
olunan verilənlərin sayını müəyyən edir. Fərdi kompüter işləyən zaman verilənlər
əməli yaddaşda saxlansalarda, əsas məsələ onların əməli (operativ) yaddaşa
yazılması və oxunmasıdır. Parametr yaddaşa müraciət vaxtını müəyyənləşdirir.
Əgər iş prosesi zamanı mərkəzi prosessor (CPU) verilənləri və proqramları xarici
yaddaş qurğularından və yığıcılarından götürmək istəyirsə, bu zaman kompüterin
ümumi cəldliyinə (tezliyinə) kompüterin ümumi tezliyi ilə yanaşı kompüter
qurğuları tərəfindən həyata keçirilən verilənlərin dəyişmə sürəti də təsir
göstərəcəkdir. Kompüterin məhsuldarlığına videokontroller və videokart da böyük
təsir göstərir. Bu baxımdan müasir kompüter oyunlarında kompüterə böyük
həcmdə daxil olan informasiyanı təhlil etmək üçün video gücləndiriciyə malik
sürətlə işləyən videokartdan və akseleratordan istifadə edilir. Fərdi kompüterlərin
lazımı səviyyədə işləməsinə təsir edən qurğulardan biri də BIOS (giriş-çıxış baza
sistemi) qurğusu və kompüterin elementləri arasında əlaqələri müəyyənləşdirən
sistem proqramları toplumudur. BIOS daimi yaddaşın mikrosxeminə yazılır və
orada saxlanılır. Müasir kompüterlərdə bu məqsəd üçün flash texnologiyası
əsasında qurulmuş mikrosxemlərdən istifadə edilir. Bu tip mikrosxemlər
istifadəçiyə dəfələrlə təkrarlanan proqramları mikrosxemə yazmağa imkan verir.
Kompüterin daxilində yerləşən digər mikrosxem (mikrosxem digərlərindən
az enerji tələb etməsi ilə fərqlənir) kompüter texnikasında çip adlanır və CMOS
texnologiya ilə hazırlanır. Çip kompüterin konfiqurasiyasını və real vaxtı müəyyən
etmək üçün istifadə olunan saatı göstərmək üçün istifadə edilir. Kompüter
şəbəkədən ayrıldıqda belə CMOS öz işini davam etdirmək üçün ana lövhədən
(kartdan) qidalanmasını davam etdirir.
Beləliklə, kompüterin texniki bazasının günü-gündən sürətlə inkişaf etməsi
nəticəsində kompüterin element bazası müasirləşir, ana kart (lövhə) üzərində
daha çox sayda texniki elementlərin yerləşdirilməsi imkanı artır. Bununda
nəticəsində inteqrasiya olunan ana kart üzərində video və audi kartların, şəbəkə
İ N F O R M A T İ K A
____________________________________________________________ 111
adapterlərinin,
həmçinin
kompüter
sisteminin
digər
elementlərinin
yerləşdirilməsinə imkan artır.
MİKROPROSESSOR NƏSİLLƏRİ
Ümumiyyətlə, fərdi kompüterlərin nəsillərə bölünməsi onlarda istifadə
edilən mikroprosessorların nəsillərindən birbaşa asılıdır. I÷IV nəsil prosessorlar
istehsaldan tamamilə çıxarıldığı üçün onlar haqqında məlumata ehtiyac yoxdur.
Hal-hazırda fərdi kompüterlərdə, həmçinin onlarla paralel istehsal olunan
nootbuklarda 7-ci və 8-ci nəsil mikroprosessorlardan geniş istifadə edilir.
QEYD
: Mikroprosessorları və mikroprosessorlar toplumunu nəinki fərdi
kompüterlərin, həmçinin hesablama sistemlərinin əsası saymaq olar. Intel
firmasının yaradıcısı Qordon Mur mikroelektronikanın nailiyyətlərini təhlil edən
zaman müşahidə edir ki, bir çipin daxilində yerləşən tranzistorların yığılma sıxlığı
hər 18 aydan bir ikiqat artır. Buna uyğun olaraq həmin müddətdə
mikroprosessorunda tezliyi də ikiqat artır. Firmanın 1971-ci ildə istehsal etdiyi ilk
mikroprosessor 750 000 əməliyyatı bir saniyə ərzində yerinə yetirirdi. Sonrakı
ərəfədə istehsal olunan Intel i286 mikroprosessoru isə bir saniyə ərzində 2,6
milyon əməliyyatı həyata keçirə bilirdi. Aparılmış hesablamalar göstərir ki, 14 il
ərzində firmada istehsal olunan mikroprosessorların tezliyi 500 dəfə artmışdır.
Məsələn, 2002–ci ildə istehsal olunan Pentium IV mikroprosessorunun
məhsuldarlığı saniyədə 1 milyard əməliyyat/saniyə olduğu halda, 2003-cü ildə
istehsal olunan mikroprosessorun məhsuldarlığı artıq 3 milyard əməliyyat/saniyə
idi və s. Bu göstərici günü-gündən artmaqdadır.
7-Cİ NƏSİL MİKROPROSESSORLAR
Yeddinci nəsil mikroprosessorların ən görkəmli nümayəndəsi AMD Athlon
(Thunderbird) mikroprosessorları ailəsidir (AMD Athlon XP, AMD Athlon MP,
Mobile AMD Athlon). Prosessor x86 mikroarxitekturasını dəstəkləyir, fərdi
kompüterlərdə istifadə edilən ən güclü prosessorlardan biri sayılır və onların
nüvəsi kimi hazırlanır. Belə prosessorların xüsusi texnologiya ilə hazırlanması
yüksək səviyyəli fərdi kompüterlərdə, işçi stansiyalarda və serverlərdə istifadə
olunan proqram təminatına qoyulan tələblərin, həmçinin mikroprosessorların
günü-gündən artan gücünə qoyulan tələbin yerinə yetirilməsi baxımından həyata
keçirilmişdir.
Bu tip mikroprosessorlar məhsuldar və etibarlı olması yanaşı yüksək ötürmə
mərtəbəsinə, məlumat mübadiləsinin həcminin artmasına və s üstünlüklərə də
malikdir. Masaüstü kompüterlər üçün AMD Athlon prosessorları iki korpusda
hazırlanır.