Epistimi Ypologistwn Istoria kai H/Y by Afroditi Fragkou

Επιστήμη Υπολογιστών Ιστορία Υπολογιστών και Ηλεκτρονικός Υπολογιστής

PDF που παράγονται χρησιμοποιώντας την ανοικτού περιεχομένου εργαλειοθήκη mwlib. Βλέπε http://code.pediapress.com/ για περισσότερες πληροφορίες. PDF generated at: Mon, 20 Dec 2010 18:00:54 UTC

Περιεχόμενα Ιστορία υπολογιστών Ιστορία των υπολογιστών

Apple I Apple I

ENIAC

1 1 10 10 12

ENIAC

Intel 8051

MOS Technology MOS Technology

Άβακας Άβακας

Αναλογικός υπολογιστής Αναλογικός υπολογιστής

Αναλυτική μηχανή Αναλυτική μηχανή

Ζ3

14 15 15 17 17 22 22 24 24 26

Ζ3

Κόνραντ Τσούζε Κόνραντ Τσούζε

26 28 28

Μέσο αποθήκευσης δεδομένων

Τζον φον Νόιμαν Τζον φον Νόιμαν

35 35

Ηλεκτρονικός Υπολογιστής

Ηλεκτρονικός υπολογιστής

Commodore 64

MacBook MacBook

Macintosh Macintosh

Netbook Netbook

OLPC XO-1 OLPC XO-1

SGI Indy SGI Indy

TOP500 TOP500

Ασδφ Ασδφ

Διαδραστικός πίνακας Διαδραστικός πίνακας

46 46 48 48 56 56 57 57 59 59 60 60 63 63 64 64

Επιτραπέζιος Yπολογιστής

Κβαντικός υπολογιστής

Κεντρικός υπολογιστής Κεντρικός υπολογιστής

Μικροϋπολογιστής Μικροϋπολογιστής

Προσωπικός υπολογιστής

67 68 68 69 69 72

Προσωπικός υπολογιστής

Προσωπικός ψηφιακός οδηγός

Προσωποποίηση Προσωποποίηση

Συσκευή εισόδου

77 77 78

Συσκευή εισόδου

Συσκευή εξόδου

Σχεδίαση για Όλους

Υπερυπολογιστής

80 87

Υπερυπολογιστής

Φορητός υπολογιστής

Χάκερ Χάκερ

90 91 91

Αρχιτεκτονική Υπολογιστή

Complex instruction set computer

Northbridge Northbridge

94 94

Reduced instruction set computer

Southbridge

Αίτηση διακοπής

Άμεση πρόσβαση μνήμης Άμεση πρόσβαση μνήμης

99 101 101

Αριθμητική και Λογική Μονάδα

103

Αριθμητική και Λογική Μονάδα

103

Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων

106

Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων

106

Αρχιτεκτονική φον Νόιμαν

108

Αρχιτεκτονική φον Νόιμαν

108

Αρχιτεκτονική Χάρβαρντ Αρχιτεκτονική Χάρβαρντ

Διεύθυνση MAC Διεύθυνση MAC

109 109 110 110

Καταχωρητής

111

Καταχωρητής

111

Κρυφή μνήμη

113

Κρυφή μνήμη

113

Μητρική κάρτα

116

Μητρική κάρτα

116

Μικροαρχιτεκτονική Core Μικροαρχιτεκτονική Core

117 117

Μικροαρχιτεκτονική NetBurst

126

Μικροαρχιτεκτονική NetBurst

126

Μικροαρχιτεκτονική P6

130

Μικροαρχιτεκτονική P6

130

Μικροαρχιτεκτονική

133

Μικροαρχιτεκτονική

133

Μονάδα Εκτέλεσης Εντολών

138

Μονάδα Εκτέλεσης Εντολών

138

Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής

139

Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής

139

Ολοκληρωμένο κύκλωμα Ολοκληρωμένο κύκλωμα

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα

141 141 146 146

Ροή δεδομένων

156

Ροή δεδομένων

156

Συμμετρική πολυεπεξεργασία

159

Συμμετρική πολυεπεξεργασία

159

Σωλήνωση (υπολογιστές)

160

Σωλήνωση (υπολογιστές)

160

Υπερβαθμωτός επεξεργαστής

162

Υπερβαθμωτός επεξεργαστής

162

Μνήμη Υπολογιστή

163

Bit

164 Bit

Byte Byte

File Allocation Table File Allocation Table

Qubit

164 165 165 167 167 168

Qubit

168

ReadyBoost

170

ReadyBoost

170

TTRAM

172

TTRAM

172

Κιλομπάιτ

173

Κιλομπάιτ

173

Κιμπιμπάιτ

175

Κιμπιμπάιτ

175

Μεμπιμπάιτ

177

Μεμπιμπάιτ

Μνήμη USB Μνήμη USB

177 178 178

Μνήμη τυχαίας προσπέλασης

180

Μνήμη τυχαίας προσπέλασης

180

Μνήμη υπολογιστή Μνήμη υπολογιστή

Μορφότυπο Μορφότυπο

183 183 185 185

Σκληρός δίσκος

186

Σκληρός δίσκος

186

Υποδοχές υπολογιστή

189

Slot 1

190

Slot 1

Slot A Slot A

Socket 370 Socket 370

Socket 5 Socket 5

190 191 191 192 192 194 194

Socket 563 Socket 563

Socket 6 Socket 6

Socket 7

196 196 197 197 198

Socket 7

198

Socket 754

200

Socket 754

Socket 8

200 201

Socket 8

201

Socket 939

202

Socket 939

Socket 940 Socket 940

Socket A Socket A

Socket AM2 Socket AM2

202 204 204 205 205 207 207

Socket AM2+

209

Socket AM2+

209

Socket AM3 Socket AM3

Socket F

210 210 212

Socket F

212

Socket F+

214

Socket F+

Socket S1

214 215

Socket S1

Socket T

215 217

Socket T

217

Super Socket 7

220

Super Socket 7

220

Υποδοχές επεξεργαστών Υποδοχές επεξεργαστών

222 222

Παραπομπές Πηγές άρθρων και Συνεισφέροντες

228

Πηγές Εικόνων, Άδειες και Συνεισφέροντες

231

Άδειες Άρθρου Άδεια

234

Ιστορία υπολογιστών Ιστορία των υπολογιστών Γενικά οι βασικές εξελίξεις στον τομέα του υπολογιστικού υλικού Το υλικό του υπολογιστή (computing hardware) αποτελεί σημαντικό τμήμα της υπολογιστικής διαδικασίας και της αποθήκευσης δεδομένων. Η αρχική μορφή του υλικού των υπολογιστικών συσκευών ήταν, πιθανότατα, κάποια ράβδος με εγκοπές. Μεταγενέστερα βοηθήματα αποθήκευσης πληροφοριών είναι τα Φοινικικά πήλινα σχήματα, που αντιπροσώπευαν τον αριθμό αντικειμένων (ζώων ή καρπών) σε δοχεία. Παρόμοιοι «αριθμοί» έχουν βρεθεί σε Μινωικές ανασκαφές. Αυτά φαίνεται ότι χρησιμοποιούνταν από εμπόρους, λογιστές και κυβερνητικούς αξιωματούχους της εποχής. Οι βοηθητικές συσκευές για υπολογισμούς έχουν αλλάξει από τις απλές συσκευές για μέτρηση και καταγραφή, στον άβακα, τον λογαριθμικό κανόνα, τους αναλογικούς υπολογιστές και πρόσφατα τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Ακόμα και σήμερα, ένας πεπειραμένος χρήστης του άβακα μπορεί, χρησιμοποιώντας μια συσκευή που δημιουργήθηκε πολλούς αιώνες πριν, να εκτελέσει βασικούς υπολογισμούς ταχύτερα από έναν ανειδίκευτο χρήστη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή, αν και για περίπλοκους υπολογισμούς οι υπολογιστές ξεπερνούν σε ταχύτητα ακόμα και τον πιο έμπειρο άνθρωπο. Οι άνθρωποι από πολύ παλιά χρησιμοποιούσαν βοηθητικές συσκευές για να κάνουν υπολογισμούς. Ένα απλό παράδειγμα είναι η συσκευή για τον έλεγχο της ισότητας του βάρους: η κλασική ζυγαριά. Άλλο ένα είναι η απαρίθμηση: τα καρό υφάσματα των αγορών χρησίμευαν ως απλές δομές δεδομένων για να απαριθμούνται στοίβες από νομίσματα, με βάση το ύψος. Μια μηχανή πιο προσανατολισμένη προς την αριθμητική είναι ο άβακας. Η πλέον πρώιμη μορφή του άβακα, ο άβακας σκόνης, φαίνεται να είχε εφευρεθεί πρώτα στη Βαβυλωνία. Ο Αιγυπτιακός άβακας με χάντρες και κλωστή υπάρχει από το 500 π.Χ. Ο μηχανισμός των Αντικυθήρων ανακαλύφθηκε στην αρχή του 20ού αιώνα στο ναυάγιο ενός ελληνικού πλοίου κοντά στα Αντικύθηρα, που πιστεύεται ότι βυθίστηκε το 65 π.Χ. Είχε τριάντα ή περισσότερα χάλκινα γρανάζια και μια συσκευή με ακίδες και οπές ανάμεσα σε δύο γρανάζια που αναπαριστούσε τις κινήσεις της σελήνης. Αυτή όμως η τεχνολογία χάθηκε (δεν υπάρχει κανένα σχετικό γραπτό για το μηχανισμό αυτό και τον τρόπο λειτουργίας του) και χρειάσθηκε να περάσουν αιώνες μέχρι να δημιουργηθούν ξανά τόσο πολύπλοκες συσκευές. Το 1206 μ.Χ. ο Ιρακινός εφευρέτης Αλ-Τζαζάρι δημιούργησε την πρώτη προγραμματιζόμενη μηχανή με τη μορφή ενός ανθρωπόμορφου ρομπότ. Το 1623 μ.Χ. ο Βίλχελμ Σικάρντ έφτιαξε την πρώτη μηχανική αριθμομηχανή και έτσι έγινε ο πατέρας της εποχής των υπολογιστών. Λόγω του ότι η μηχανή του χρησιμοποιούσε οδοντώσεις και γρανάζια που αρχικά χρησιμοποιούνταν σε ωρολόγια, λεγόταν επίσης υπολογιστικό ρολόι. Χρησιμοποιήθηκε για πρακτικούς σκοπούς από τον φίλο του Γιόχαν Κέπλερ ο οποίος έφερε επανάσταση στην αστρονομία. Ακολούθησαν μηχανές από τον Μπλαίζ Πασκάλ (η Πασκαλίνα, 1642, όπως αποκλήθηκε η συσκευή του) και τον Γκότφριντ Βίλχελμ Λάιμπνιτς (1671). Γύρω στο 1820, ο Κάρολος Ξαβιέ Τόμας δημιούργησε την πρώτη επιτυχή ευρείας παραγωγής αριθμομηχανή, το «Αριθμόμετρο Τόμας», που μπορούσε να εκτελέσει προσθέσεις, αφαιρέσεις, πολλαπλασιασμούς και διαιρέσεις. Βασίστηκε κυρίως στην εργασία του Λάιμπνιτς. Μηχανικοί υπολογιστές, όπως ο προσθέτης με βάση το δέκα, το κομπτόμετρο, το Μονρό, το Κούρτα και το Addo-X παρέμειναν σε χρήση μέχρι τη δεκαετία του 1970.

Ιστορία των υπολογιστών Ο Λάιμπνιτς επίσης περιέγραψε το δυαδικό σύστημα αρίθμησης, βασικό παράγοντα λειτουργίας όλων των σύγχρονων υπολογιστών. Παρ' όλα αυτά, μέχρι τη δεκαετία του 1940, πολλά μεταγενέστερα σχέδια (συμπεριλαμβανομένου των μηχανών του Καρόλου Μπαμπατζ του 1800 και ακόμα και του ENIAC του 1945) βασίζονταν στο πιο δύσκολο να υλοποιηθεί ηλεκτρικά ή μηχανικά δεκαδικό σύστημα αρίθμησης. Ο Τζών Νάπιερ παρατήρησε ότι ο πολλαπλασιασμός και η διαίρεση αριθμών μπορεί να πραγματοποιηθεί με πρόσθεση και αφαίρεση, αντίστοιχα, των λογαρίθμων τους. Δεδομένου ότι αυτοί οι πραγματικοί αριθμοί μπορούν να αναπαρασταθούν χρησιμοποιώντας αποστάσεις ή διαστήματα πάνω σε μια γραμμή, ο λογαριθμικός κανόνας έκανε εφικτές αυτές τις πράξεις πολύ πιο γρήγορα από όσο ήταν δυνατό πριν. Οι λογαριθμικοί κανόνες χρησιμοποιήθηκαν από γενιές μηχανικών και άλλων επαγγελματιών που έκαναν χρήση μαθηματικών, μέχρι την εφεύρεση της αριθμομηχανής τσέπης. Οι μηχανικοί του προγράμματος Απόλλων για να στείλουν ανθρώπους στη Σελήνη έκαναν πολλούς από τους υπολογισμούς τους με λογαριθμικούς κανόνες, οι οποίοι είχαν ακρίβεια τριών ή τεσσάρων σημαντικών ψηφίων. Όταν δημιουργούσε τους πρώτους λογαριθμικούς πίνακες, ο Νάπιερ έπρεπε να κάνει πολλούς πολλαπλασιασμούς, και ήταν τότε που σχεδίασε τα κόκκαλα του Νάπιερ.

Yπολογιστές στην Αρχαιότητα Βαβυλώνα, 2200 π.Χ. Γύρω στο 2200 π.Χ. οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι είχαν αναπτύξει πολύ το εµπόριο και χρειάζονταν κάτι να τους βοηθά στους υπολογισμούς τους. Υπάρχει ένα ρητό που λέει ‘Η ανάγκη είναι η µητέρα της δηµιουργίας’. Αυτή η ανάγκη τους οδήγησε στο να δηµιουργήσουν τον πρώτο υπολογιστή, που δεν ήταν άλλος από το γνωστό Αριθµητήριο που χρησιμοποιούν όλα (σχεδόν) τα παιδιά στην πρώτη τάξη του σχολείου. Το επίσημο όνοµά του είναι Άβακας.Τον Άβακα τον βελτίωσαν αρκετά οι Κινέζοι αρκετά χρόνια αργότερα και του έδωσαν τη µορφή που έχει σήμερα. Αναφέρουμε, επίσης, ότι αρκετά σχολεία σε φτωχές χώρες του Κόσμου χρησιμοποιούν τον Άβακα όχι μόνο στις πρώτες τάξεις του Δημοτικού, αλλά και σε µεγαλύτερες.

Το Κόσκινο του Ερατοσθένη, 130 π.Χ. Ο αρχαίος Έλληνας Ερατοσθένης, μεγάλος μαθηματικός, ανακάλυψε μια μέθοδο για να υπολογίζει τους πρώτους αριθμούς. Το 'κόσκινο' του ήταν μια σπουδαία ανακάλυψη για την εποχή του και ένα από τα μεγάλα επιτεύγματα του σημαντικού αυτού προσώπου.

Ο Υπολογιστής των Αντικυθήρων, 80 μ.Χ. Οι αρχαίοι Έλληνες είχαν αναπτύξει τεράστιο πολιτισμό και, φυσικά, ενδιαφέρθηκαν για τις Επιστήμες όπως Μαθηματικά, Αστρονομία κ.α. Οι πληροφορίες που έχουμε για την αρχαία ελληνική τεχνολογία είναι κυρίως γραπτές. Οι μόνοι μηχανισμοί (ή θραύσματά τους) που έχουν μέχρι στιγμής ανακαλυφθεί είναι ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων και ο Βυζαντινός μηχανισμός. Ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων είναι συσκευή αστρονομικών υπολογισμών που χαρακτηρίζεται παγκόσμια ως ο «Αρχαιότερος Υπολογιστής». Κατασκευάστηκε γύρω στο 87 π.Χ. στη Ρόδο και διέθετε 32 οδοντωτά γρανάζια. Κατά τη μεταφορά του στη Ρώμη το πλοίο που τον μετέφερε βυθίστηκε κοντά στα Αντικύθηρα και ανακαλύφθηκε γύρω στα 1900 από ομάδα σφουγγαράδων. Σήμερα βρίσκεται στο Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο. Οι διαστάσεις του είναι 16 x 32 x 9 cm (ίδιες με αυτές ενός σύγχρονου φορητού υπολογιστή). Αποτελούνταν από ένα κέλυφος με ενδεικτικούς πίνακες στην εξωτερική του όψη και ένα πολυσύνθετο μηχανισμό 32 τροχών στο εσωτερικό του. Ο πίνακας έδειχνε την ετήσια κίνηση του ήλιου στο ζωδιακό κύκλο καθώς και τις ανατολές και τις δύσεις των λαμπρών άστρων και αστερισμών κατά τη διάρκεια του έτους.[1]

Ιστορία των υπολογιστών

Υπολογιστές στην περίοδο της Αναγέννησης Τα «Κόκκαλα του Νέπιερ», 1610 μ.Χ. Ο γνωστός από τη δημιουργία των Νεπερίων λογαρίθμων Σκώτος μαθηματικός Τζον Νέπιερ βασίστηκε σε ένα αρχαίο Ινδικό σύστημα υπολογισμών και δημιούργησε ένα αβάκιο με ράβδους, που έμεινε στην Ιστορία με την ονομασία «Κόκκαλα του Νέπιερ», επειδή οι ράβδοι του ήταν κοκκάλινες. Με τα «κόκκαλα» αυτά ήταν δυνατός ο σχετικά εύκολος υπολογισμός γινομένων αλλά και πηλίκων. Η μέθοδος αυτή ήταν αρκετά δημοφιλής και την χρησιμοποιούσαν μέχρι κα τον 20ο αιώνα σε πολλές χώρες, ειδικά στο Ηνωμένο Βασίλειο. Στα «κόκκαλα του Νέπιερ» έγιναν, με την πάροδο του χρόνου, αρκετές βελτιώσεις, ώστε να έχουν καλύτερη αναγνωσιμότητα και να μπορούν να χρησιμοποιούνται και για άλλους υπολογισμούς, όπως π.χ. για τον υπολογισμό της τετραγωνικής ρίζας ενός αριθμού.

Η μηχανή του Pascal, 1645 Ο Γάλλος μαθηματικός Μπλεζ Πασκάλ (Blaise Pascal) κατασκεύασε το 1645 την πρώτη αληθινή αριθμομηχανή, η οποία επονομάστηκε Πασκαλίνα (Pascaline). Με τη μηχανή αυτή μπορούσε κάποιος να κάνει (σχετικά) εύκολα μαθηματικούς υπολογισμούς. Η μηχανή του Pascal είχε τροχαλίες, τις οποίες, όταν περιέστρεφε ο χρήστης εμφάνιζαν τα αποτελέσματα. Η μηχανή είχε μικρές διαστάσεις και μπορούσε εύκολα να χωρέσει σε ένα μικρό τραπέζι. Ο αρχικός «υπολογιστής» είχε πέντε γρανάζια (με αποτέλεσμα να μπορεί να κάνει υπολογισμούς με σχετικά μικρούς αριθμούς), αλλά κατασκευάστηκε και σε παραλλαγές με έξι και οκτώ γρανάζια. Η μηχανή εκτελούσε δύο πράξεις, πρόσθεση και αφαίρεση. Στο επάνω μέρος υπήρχε μια σειρά από οδοντωτούς τροχούς (γρανάζια), που το καθένα περιείχε τους αριθμούς από 0 έως 9. Ο πρώτος τροχός συμβόλιζε τις μονάδες, ο δεύτερος τις δεκάδες, ο τρίτος τις εκατοντάδες, κ.ο.κ.

Η Αναλυτική Μηχανή του Μπάμπατζ, 1822 Ο 19ος αιώνας ήταν ο Αιώνας του Ατμού, μια και είχαν δημιουργηθεί πάρα πολλές μηχανές που εργάζονταν ‘αυτόματα’ με ατμό. Ο Βρετανός μαθηματικός Τσαρλς Μπάμπατζ (Charles Babbage) σχεδίασε μια αυτόματη μηχανή, που θα εργαζόταν με ατμό και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την εκτέλεση υπολογισμών. Οι ιδέες του ήταν πολύ πρωτοποριακές, με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η πραγματοποίησή τους λόγω των περιορισμών της τεχνολογίας της εποχής. Έτσι, η Αναλυτική Μηχανή του Μπάμπατζ έμεινε μόνο στη θεωρία και δεν κατασκευάστηκε ποτέ, παρά τις προσπάθειες του δημιουργού της.

Άντα Λάβλεϊς, η πρώτη αναλύτρια/προγραμματίστρια Η μηχανή του Μπάμπατζ ήταν πολύ πρωτοποριακή για την εποχή της, γι’ αυτό και δεν κατάφερε να την δημιουργήσει όπως την ήθελε. Τα σχέδιά του, όμως, δεν πήγαν χαμένα, μια και η Άντα Λάβλεϊς (Ada Lovelace) τα κατέγραψε και τα επεξεργάστηκε, κάνοντάς την να μείνει στην ιστορία ως η πρώτη προγραμματίστρια / αναλύτρια υπολογιστών στην ιστορία. Προς τιμή της, μια από τις σύγχρονες γλώσσες προγραμματισμού πήρε το όνομά της (Ada). Αξίζει να αναφέρουμε πως η λαίδη Άντα ήταν κόρη του φιλέλληνα Λόρδου Βύρωνα που βοήθησε πάρα πολύ την Ελληνική Επανάσταση.

Ιστορία των υπολογιστών

H μηχανή του Χόλεριθ, 1890 Oι Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής συγκέντρωναν πάρα πολλούς ανθρώπους που πήγαιναν εκεί για να βρουν μια καλύτερη ζωή. Στα τέλη του 19ου αιώνα η Κυβέρνηση των Η.Π.Α. αποφάσισε να κάνει μια απογραφή του πληθυσμού της χώρας. Οι υπεύθυνοι ήθελαν να μάθουν πόσους κατοίκους έχει η χώρα τους. Όμως, επειδή η χώρα ήταν πολύ μεγάλη, η διαδικασία απογραφής ήταν τεράστια και ιδιαίτερα χρονοβόρα. Γι’αυτό έκαναν ένα διαγωνισμό για τη δημιουργία μιας μηχανής που θα διευκόλυνε την επεξεργασία και καταγραφή των στοιχείων που θα συγκεντρώνονταν από την απογραφή. Ο Χέρμαν Χόλεριθ (Herman Hollerith) κατασκεύασε για το διαγωνισμό μια μηχανή, με την οποία η Κυβέρνηση των Η.Π.Α. κατάφερε να ολοκληρώσει την απογραφή μέσα σε δύο χρόνια, χρόνο ρεκόρ για τα δεδομένα της εποχής. Η μηχανή αυτή ονομάστηκε Census Tabulator (Ταξινομέας Απογραφής) και ήταν η απαρχή για τη δημιουργία της μεγαλύτερης (ως πριν λίγα χρόνια) εταιρείας υπολογιστών στον κόσμο, της ΙΒΜ (International Business Machines). Λίγα χρόνια αργότερα, ένα στέλεχος της ΙΒΜ θα δηλώσει: «Στον κόσμο υπάρχει αγορά μόνο για μισή δωδεκάδα υπολογιστές».

Σύγχρονοι (ηλεκτρονικοί) υπολογιστές 1η Γενιά Υπολογιστών (1946- 1956) Το 1946, μετά το τέλος του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, οι Ηνωμένες Πολιτείες χρειάζονταν μια συσκευή η οποία να βοηθά τους στρατιωτικούς στους υπολογισμούς για να βρίσκουν τα όπλα τους το στόχο με μεγαλύτερη ακρίβεια. Για πρώτη φορά δημιουργήθηκε ένα τεράστιο μηχάνημα που αντί για μηχανικά μέρη χρησιμοποιούσε ηλεκτρονικές λυχνίες, κατασκευασμένες από τον Λι Ντε Φορέ (Lee DeForest). Ο πρώτος ηλεκτρονικός υπολογιστής επονομάστηκε ENIAC. Ο ΕΝΙΑC ήταν τεράστιος σε μέγεθος (καταλάμβανε έναν ολόκληρο όροφο), και έπρεπε να τον ελέγχουν συνεχώς ειδικοί επιστήμονες. Συχνά, επίσης, καίγονταν οι λυχνίες του και έπρεπε να τις αντικαθιστούν. Ακόμα και ο πιο ταπεινός σημερινός υπολογιστής είναι χιλιάδες φορές καλύτερος από τον ENIAC ως προς τις δυνατότητες. Ήταν, όμως, η πρώτη σοβαρή προσπάθεια δημιουργίας υπολογιστικής μηχανής.

2η Γενιά Υπολογιστών (1956- 1963) Την περίοδο αυτή οι λυχνίες αντικαθίστανται από τρανζίστορς. Οι ηλεκτρονικές αυτές κατασκευές (κρυσταλλοτρίοδοι, όπως τις ονομάζουν οι ηλεκτρονικοί), επιτρέπουν τη δημιουργία μικρότερων και ταχύτερων υπολογιστών. Το 1956 στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (Μ.Ι.Τ.) κατασκευάστηκε ο πρώτος Ηλεκτρονικός Υπολογιστής που λειτουργούσε με τρανζίστορς, ο ΤΧ-0. Τα τρανζίστορς χρησιμοποιήθηκαν (και χρησιμοποιούνται ακόμη) σε πάρα πολλές συσκευές. Επέτρεψαν τη δημιουργία ραδιοφώνων αρκετά μικρών ώστε να μπορούν οι άνθρωποι να τα κουβαλούν μαζί τους (φορητά ραδιόφωνα), και πολλές φορές, ακόμη και σήμερα, τα φορητά ραδιόφωνα αποκαλούνται "τρανζίστορ".

3η Γενιά (1964- 1971) Το 1958, ο Τζακ Κίλμπυ Jack Kilby της εταιρείας Texas Instruments κατάφερε να δημιουργήσει κάτι που θα άλλαζε τον κόσμο των ηλεκτρονικών για πάντα. Κατασκεύασε το πρώτο Ολοκληρωμένο Κύκλωμα συνδυάζοντας τρανζίστορς, πυκνωτές, αντιστάτες και άλλα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όλα τοποθετημένα στο ίδιο κομμάτι από πυρίτιο. Το δημιούργημα του Κίλμπυ επέτρεψε στους επιστήμονες να κατασκευάσουν υπολογιστές τόσο μικρούς ώστε να μπορούμε ακόμη και να τους μεταφέρουμε. Χρησιμοποιείται, επίσης, σε μια πληθώρα άλλων εφαρμογών, όπως τηλεπικοινωνίες, πολυμέσα, ακόμη και παιχνίδια.

Ιστορία των υπολογιστών

4η Γενιά (1971 - σήμερα) Οι υπολογιστές που έχουμε σήμερα ανήκουν στην 4η Γενιά. Ο κάθε ένας από αυτούς είναι εφοδιασμένος με Επεξεργαστή (CPU), έχει τη δική του Μνήμη, μονάδα αποθήκευσης πληροφοριών, οθόνη, και κάποιο είδος μέσου για να δίνουμε πληροφορίες στον υπολογιστή (πληκτρολόγιο, πενάκι, ποντίκι κλπ). Σύμφωνα με το νόμο του Moore, κάθε 18 περίπου μήνες η ισχύς των παραγόμενων υπολογιστών διπλασιάζεται. Έτσι, γίνεται αντιληπτό γιατί ένας υπολογιστής που αγοράζεται σήμερα είναι (περίπου) δύο φορές ταχύτερος από έναν υπολογιστή της ίδιας «κατηγορίας» που αγοράστηκε πριν ενάμιση χρόνο.

Σύντομη Ιστορία Των Υπολογιστών (Time Line) • 1617. Ο Τζόν Νέπιερ δημιουργεί τα «κόκκαλα του Νέπιερ», ένα αβάκιο με κοκκάλινες ράβδους, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για υπολογισμούς. • 1642. Ο Μπλεζ Πασκάλ παρουσιάζει την υπολογιστική μηχανή του, που έγινε γνωστή ως Πασκαλίνα (Pascaline). • 1822. O Τσαρλς Μπάμπατζ έχει την ιδέα μιας «αναλυτικής μηχανής», η οποία, ως σύλληψη, δεν απέχει και πολύ από έναν υπολογιστή. • 1906. O Λη ντε Φορέ λαμβάνει την ευρεσιτεχνία για την τρίοδο ηλεκτρονική λυχνία κενού, που αργότερα χρησιμοποιήθηκε σαν διακόπτης στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. • 1943. O Αμερικανός (βουλγαρικής καταγωγής) φυσικός Τζον Ατανάσοφ κατασκευάζει τον πρώτο ηλεκτρονικό υπολογιστή με καθοδικές λυχνίες, τις οποίες χρησιμοποίησε ως διακόπτες. • 1945. Παρουσιάζεται ο ΕΝΙΑC, που κατασκευάστηκε από τους Μόκλι και Έκερτ. Είναι 1000 φορές πιο γρήγορος από τις μέχρι τότε κατασκευές, διαθέτει 18.000 λυχνίες κενού, καταλαμβάνει έκταση 167 τ.μ. και η κατανάλωση ισχύος ανέρχεται σε 180.000 Watts. • 1947. Στις 23 Δεκεμβρίου οι William Shockey, Walter Brattain και John Bardeen δοκιμάζουν με επιτυχία την κρυσταλλοτρίοδο, που έγινε γνωστή ως «τρανζίστορ». • 1949. O Μόρις Ουΐλκς συναρμολογεί τον EDSAC, τον πρώτο υπολογιστή με αποθηκευόμενο πρόγραμμα, στο πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ. • 1950. Οι μηχανικοί ερευνητές του πανεπιστήμιου της Μινεάπολης κατασκευάζουν τον ERA 1101, ένα από τα πρώτα δημοφιλή συστήματα υπολογιστών που κυκλοφορούν στην αγορά. • 1952. Ο UNIVAC έχει ήδη παραγγελθεί από την Κυβέρνηση των Η.Π.Α. και ελκύει την προσοχή ολόκληρου του κόσμου. • 1953. Η ΙΒΜ κατασκευάζει και διαθέτει τον πρώτο της μεγάλο υπολογιστή, τον οποίο ονομάζει "701". • 1954. Ένα διασταυρωμένο τρανζίστορ πυριτίου τελειοποιείται από τον Gordon Teal της Texas Instruments Inc. και κατεβάζει τις τιμές στα $2.50. • 1954. Η ΙΒΜ δημιουργεί το μοντέλο ΙΒΜ 650 με μαγνητικό τύμπανο και διαθέτει στην αγορά 450 τεμάχιά του. • 1955. Τα εργαστήρια της Βell ανακοινώνουν τον ΤRADIC, τον πρώτο υπολογιστή εξ ολοκλήρου κατασκευασμένο με τρανζίστορ. • 1956. Ερευνητές του Τεχνολογικού Ινστιτούτου Μασαχουσέτης κατασκευάζουν τον ΤΧ-0, τον πρώτο αυτοπρογραμματιζόμενο υπολογιστή κατασκευασμένο μόνο για αυτόν τον σκοπό. • 1956. Η εποχή των μαγνητικών δίσκων είναι πλέον γεγονός με τον ΙΒΜ 305 RAMAC στο Zellerbach του Σαν Φρανσίσκο. • 1958. Ο Τζακ Κίλμπυ εφευρίσκει το πρώτο ολοκληρωμένο κύκλωμα στα εργαστήρια της Τexas Instruments για να βελτιώσει τις αντιστάσεις και τους πυκνωτές, στοιχεία που πλέον μπορούν να υπάρξουν πάνω στο

Ιστορία των υπολογιστών ίδιο κομμάτι ημιαγωγού. • 1959. Η σειρά των υπερυπολογιστών της ΙΒΜ 7000 είναι οι πρώτοι τις εταιρίας με πλήρη κατασκευή με τρανζίστορ. • 1960. Ο προάγγελος του μικροϋπολογιστή, ο DEC PDP-1, πωλείται για $120.000 • 1961. Βάσει του περιοδικού της Damation, η IBM έχει ποσοστό συμμετοχής 81.2% στην ήδη υπάρχουσα αγορά των υπολογιστών, μιας και τότε έβγαζε στην αγορά την σειρά 1400. • 1964. Ο υπερυπολογιστής CDC 6600 σχεδιάζεται από τον Σέιμουρ Κρέι (Seymour Cray). Μπορεί να εκτελεί πάνω από 3000000 εντολές το δευτερόλεπτο και είναι τρεις φορές πιο γρήγορος από τον ανταγωνιστικό υπολογιστή της ΙΒΜ. • 1964. Η ΙΒΜ ανακοινώνει τον System 360, έναν «οικογενειακό» υπολογιστή, με τον οποίο είναι δυνατό να συνεργαστούν 40 περιφερειακά. • 1964. Η αεροπορική εταιρία American Airlines εγκαθιστά ένα online σύστημα κράτησης εισιτηρίων, το ΙΒΜ reservation system. • 1965. H Digital Equipment Corp. (DEC) παρουσιάζει τον PDP-8, τον πιο επιτυχημένο μίνι-υπολογιστή. • 1966. Η Hewlett-Packard μπαίνει στην αγορά με τον ΗP-2115 με υπολογιστική ισχύ που μόνο οι «μεγάλοι» υπολογιστές διέθεταν εκείνη την εποχή. • 1970. Η επικοινωνία υπολογιστή με υπολογιστή εξαπλώνεται, όταν το Υπουργείο Εθνικής Άμυνας των ΗΠΑ δημιουργεί το ARPANET, ένα δίκτυο συνεργαζόμενων υπολογιστών. Δυο από αυτούς βρίσκονται στην πανεπιστημιούπολη του Πανεπιστήμιου της Καλιφόρνια, ένας στην Σάντα Μπάρμπαρα, ένας στο Λος Άντζελες και ακόμα ένας στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα. • 1971. Μια ομάδα της εταιρείας ΙΒΜ στο Σαν Χοσέ εφευρίσκει τον εύκαμπτο δίσκο διαμέτρου 8 ιντσών για την (μαγνητική) αποθήκευση δεδομένων. • 1971. Τα ηλεκτρονικά νέα της εποχής αναφέρονται στον μικροεπεξεργαστή της σειράς 4004 της Intel. • 1971. Ο Kenbak-1, ένας μικροϋπολογιστής, πωλείται για $750. • 1972. Η Hewlett-Packard ανακοινώνει τον ΗP-35 «ως έναν γρήγορο, φοβερό, σωστό και χωρίς ανταγωνιστή» υπολογιστή. • 1972. Η Intel παρουσιάζει τον μικροεπεξεργαστή 8008. • 1972. Ο Στιβ Βόζνιακ (Steve Wozniak) κατασκευάζει το δικό του "Blue box", ένα μηχάνημα που κάνει τηλεφωνικές κλήσεις. • 1973. Ο Ρόμπερτ Μέτκαλφ (Robert Metcalfe) επινοεί το δίκτυο Ethernet στο ερευνητικό κέντρο της Χerox. • 1973. Ο Μicral είναι ο πιο σύγχρονος προσωπικός υπολογιστής, που βασίζεται στο μικροεπεξεργαστή 8008 της Intel. • 1973. Σχεδιάζεται από τον Don Lancaster ο "Tv Typewriter", ο οποίος μπορεί να εμφανίζει για πρώτη φορά αλφαριθμητικές πληροφορίες στην οθόνη μιας απλής τηλεόρασης. • 1974. Οι ερευνητές της Χerox στο Palo Alto Research Center σχεδιάζουν τον πρώτο υπολογιστή εφοδιασμένο με ποντίκι (mouse). • 1974. H Scelbi διαφημίζει τον υπολογιστή 8Η, που είναι ο πρώτος παναμερικανικά διαφημιζόμενος υπολογιστής βασιζόμενος στον μικροεπεξεργαστή 8008 της Intel. • 1975. Δημιουργείται το Telnet, νέα υπηρεσία του Διαδικτύου. • 1975. Τον Ιανουάριο το περιοδικό "Popular Electronics" κάνει την παρουσίαση του Αltair 8800 βασισμένου στον μικροεπεξεργαστή της Intel 8008. • 1975. Η εικονική υπομονάδα (VDM), που σχεδιάζεται από τον Λί Φέλζενστάιν (Lee Felsenstein), υλοποιεί τη χαρτογραφημένη αλφαριθμητική κάρτα οθόνης για προσωπικούς υπολογιστές.

Ιστορία των υπολογιστών • 1976. O Στηβ Βόζνιακ σχεδιάζει τον υπολογιστή Apple I. Ο υπολογιστής είναι κατασκευασμένος εξ ολοκλήρου πάνω σε μία μοναδική πλακέτα κυκλωμάτων. • 1976. Οι εύκαμπτοι μαγνητικοί δίσκοι διαμέτρου 51/4 υλοποιούνται ως κατασκευή από την Shugart Associates. • 1976. Παρουσιάζεται ο υπερυπολογιστής Cray I, δημιουργία του Σέιμουρ Κρέι (Seymour Cray). • 1977. Η εταιρεία Τandy Radio Shack παρουσιάζει τον μικροϋπολογιστή TRS-80. • 1977. Η Apple Computers παρουσιάζει τον Αpple II. • 1977. Η Commodore παρουσιάζει τον PET 2001 (Personal Electronic Transactor). • 1978. Ο VAX 11/780 από την Digital Equipment Corp. χαρακτηρίζεται από την ικανότητα να υποστηρίζει 4,3 Gigabytes εικονικής μνήμης, ξεπερνώντας εκατοντάδες φορές την ισχύ των μικροϋπολογιστών. • 1979. Η Motorola παρουσιάζει τον μικροεπεξεργαστή 68000. • 1980. Οι John F. Shock και Jon A. Hupp στo Κέντρο Ερευνών της Xerox στο Πάλο Άλτο δημιουργούν το «σκουλήκι» (worm), ένα μικρό πρόγραμμα, το οποίο ψάχνει στο δίκτυο της εταιρείας για αδρανείς επεξεργαστές, για να τους αναθέσει εργασίες. • 1980. Η Seagate Technology δημιουργεί τον πρώτο σκληρό δίσκο για μικροϋπολογιστές, τον ST-506. • 1980. Εμφανίζεται ο πρώτος οπτικός δίσκος, ο οποίος έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα από την δισκέτα 5 1/4 ΄΄. • 1981. Η Xerox παρουσιάζει τον "Τhe Star", τον πρώτο προσωπικό υπολογιστή με Γραφικό Περιβάλλον Διεπαφής - ΓΠΕ (Graphical user interface, GUI). • 1981. O Άνταμ Όσμπορν (Adam Osborne) ολοκληρώνει τον πρώτο φορητό υπολογιστή, που φέρει το όνομά του (Osborne). Ζυγίζει 24 λίβρες και κοστίζει 1.795$. • 1981. Η ΙΒΜ παρουσιάζει τον IBM PC και κατακτά την αγορά. O ΙΒΜ PC είναι ο πρόγονος όλων τον σημερινών προσωπικών υπολογιστών (PC). Διαθέτει ως λειτουργικό σύστημα το PC-DOS, δημιουργία της Microsoft, της εκκολαπτόμενης τότε εταιρείας του Μπιλ Γκέιτς. • 1981. Η Sony παρουσιάζει την πρώτη δισκέτα 31/2΄΄ και τον οδηγό της. • 1983. H Compaq Computer Corp. παρουσιάζει τον πρώτο «κλώνο» του IBM PC. • 1984. Παρουσιάζεται από την Αpple Computers ο υπολογιστής Apple Macintosh. Διαθέτει ποντίκι και ΓΠΕ. Η εταιρεία δαπανά στον τελικό του Super Bowl $1.5 εκατομμύριο δολάρια για τη διαφήμισή του. • 1984. H IBM παρουσιάζει τον IBM PC-AT (PC Advanced Technology), ο οποίος είναι 3 φορές ταχύτερος από τον αρχικό PC και βασίζεται στο νέο μικροεπεξεργαστή της Intel, τον 286. Ο ΑΤ διαθέτει δίαυλο (bus) ISA των 16-bits και είναι ο πλέον σύγχρονος για την εποχή του υπολογιστής. • 1985. H Philips παρουσιάζει το CD-ROM. • 1986. Η Compaq ανακοινώνει τον υπολογιστή Deskpro 386. • 1986. Εμφανίζεται ο πρώτος Amstrad PC, o PC1512, ακολουθούμενος από τον PC1640. Είναι οι φθηνότεροι προσωπικοί υπολογιστές στην Ευρώπη με δυνατότητες ίδιες με τους πολύ ακριβότερους της ΙΒΜ και άλλων κατασκευαστών. Η εμφάνισή τους δίνει μεγάλη ώθηση στην αγορά προσωπικών υπολογιστών. • 1987. H IBM παρουσιάζει τους μικροϋπολογιστές PS/2, οι οποίοι διαθέτουν δισκέτα 31/2 ιντσών και κάρτα οθόνης VGA. Παρουσιάζεται, επίσης, η τεχνολογία Micro Channel Architecture (ΜCA) και ο πρώτος δίαυλος "Plug and Play" για μικροϋπολογιστές. • 1988. Ο συνέταιρος και συνιδρυτής της Apple Στηβ Τζομπς εγκαταλείπει την εταιρεία και δημιουργεί δική του, την οποία ονομάζει "Unveil the Next". • 1988. H Compaq και άλλοι κατασκευαστές κλώνων προσωπικών υπολογιστών δημιουργούν το (EISA) Εnhanced Industry Standard που παρόλο το Micro channel διατηρεί τη συμβατότητά του με τον ήδη

Ιστορία των υπολογιστών υπάρχοντα δίαυλο ΙSA. • 1988. To «σκουλήκι» (worm) του Robert Morris εξαπλώνεται στο δίκτυο ARPANET. Ο 23χρόνος Morris, γιος ενός από τους υπεύθυνους ασφαλείας των υπολογιστικών συστημάτων, εξαπλώνει το worm στο δίκτυο και προκαλεί προβλήματα σε 6.000 ως σε 60.000 διασυνδεδεμένους υπολογιστές του. • 1989. Η Intel παρουσιάζει τον (P4) γνωστό ως 486 μικροεπεξεργαστή, ο οποίος περιέχει παραπάνω από ένα εκατομμύριο τρανζίστορ. Παράλληλα παρουσιάζει και το chipset για μητρικές πλακέτες που θα δέχονται το νέο μικροεπεξεργαστή. • 1990. Δημιουργείται η υπηρεσία του Παγκόσμιου Ιστού με την καθοριστική συμβολή του Τιμ Μπέρνερς Λι (Τim Berners-Lee), ερευνητή του CERN. Ο Λι δημιουργεί το πρωτόκολλο http, τη διευθυνσιοδότηση ιστοσελίδων (URI, πρόδρομο του σημερινού URL) και τη γλώσσα «χαρτογράφησης» ιστοσελίδων HTML. • 1991 Αρχίζει η ανάπτυξη του λειτουργικού συστήματος Linux από τον Λίνους Τόρβαλντς • 1993. H Intel παρουσιάζει τον μικροεπεξεργαστή Pentium (P5). Αλλάζει από αριθμούς σε ονόματα την ονοματοδοσία στους επεξεργαστές της. • 1995. Η Intel παρουσιάζει τον Pentium Pro, τον πρώτο στην οικογένεια των (P6). • 1995. H Microsoft παρουσιάζει τα Windows 95, το πρώτο λειτουργικό σύστημα για κλώνους προσωπικών υπολογιστών, βασισμένο στο MS-DOS, αλλά με Γραφικό Περιβάλλον Επεξεργασίας (ΓΠΕ). • 1997. Η Intel παρουσιάζει τον μικροεπεξεργαστή Pentium II, έναν Pentium Pro με τεχνολογία MMX για την υποστήριξη πολυμέσων. • 1998. Η Microsoft παρουσιάζει τα Windows 98, πολύ βελτιωμένη έκδοση των Windows 95. Ωστόσο και αυτό το Λειτουργικό Σύστημα βασίζεται στο MS-DOS. • 1998. Η Intel παρουσιάζει τον Celeron, μια φθηνότερη έκδοση του επεξεργαστή Pentium II. • 1999. Η Ιntel παρουσιάζει τον Pentium III, ένα μικροεπεξεργαστή Pentium II εφοδιασμένο με SSE (Streaming SIMD Extensions). • 2000. H Microsoft παρουσιάζει τα Windows 2000. Τα Windows, σε αυτή την έκδοση, σταματούν να βασίζονται στο MS-DOS. • 2000. Μαζί, Intel και AMD, αγγίζουν τη συχνότητα χρονισμού επεξεργαστών του 1 GHz. Η Microsoft παρουσιάζει τα Windows Millenium, μια βελτιωμένη έκδοση των Windows 98 επ' ευκαιρία της έναρξης της νέας χιλιετίας. Εξακολουθούν να βασίζονται στο MS-DOS και δεν γνωρίζουν ευρεία διάδοση. • 2000. Ο μικροεπεξεργαστής Itanium παρουσιάζεται ως νέο μέλος της οικογένειας των μικροεπεξεργαστών P7. • 2001. H Microsoft παρουσιάζει τα Windows XP, που δεν εξαρτώνται πια από το MS-DOS. • 2003. Ο επεξεργαστής AMD Athlon™ 64 FX-51 αποτελεί την επιλογή στην σελίδα του Tom’s Hardware ως «Η καλύτερη καινοτομία στους επεξεργαστές για το έτος 2003». • 2005. Το έτος κατά το οποίο γίνεται δυνατή η επεξεργασία δεδομένων στα 64 bits. • 2005. Γίνεται η παρουσίαση των πρώτων μικροεπεξεργαστών διπλού πυρήνα (Dual Core) από την Advanced Micro Devices (AMD). • 2006. Η Intel παρουσιάζει τους πολλά υποσχόμενους νέους μικροεπεξεργαστές Conroe. • 2007. Παρουσιάζονται από την Microsoft τα Windows Vista, στα οποία περιλαμβάνεται το νέο περιβάλλον διεπαφής με το χρήστη που ονομάζεται Aero. • 2008. Κάνουν την εμφάνισή τους οι πρώτες κάρτες γραφικών που ξεπερνούν το όριο του 1 TeraFLOP.

Ιστορία των υπολογιστών

Αναφορές [1] Πληροφορίες και φωτογραφίες από το Κέντρο Διάδοσης Επιστημών & Μουσείο Τεχνολογίας: Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία Υπολογιστών (http:/ / www. tmth. edu. gr/ el/ kiosks/ computers/ history/ comp_a2. html), Μηχανισμός των Αντικυθήρων (http:/ / www. tmth. edu. gr/ el/ kiosks/ computers/ technology/ comp_t1. html)

Apple I Apple I

Apple I Κατασκευαστής

Apple

Τύπος

Προσωπικός υπολογιστής

Περίβλημα

Ξύλο

Έτος παραγωγής

1976

Τερματισμός

Μάρτιος, 1977

Κεντρική μονάδα επεξεργασίας MOS 6502 @ 1 MHz Μνήμη τυχαίας προσπέλασης

4 KB στάνταρντ επεκτάσιμη σε 8 KB ή 48 KB με χρήση καρτών επέκτασης

Γραφικά

40×24 χαρακτήρες Υλοποίηση με το υλικό του κυλίσματος της οθόνης

Ο Apple I ήταν ένας πρώιμος προσωπικός υπολογιστής, και σχεδιάστηκε από τον Στηβ Βόζνιακ αρχικά για προσωπική του χρήση. Ο φίλος του Βόζνιακ , Στηβ Τζομπς είχε την ιδέα να πουλήσει τον υπολογιστή. Πουλήθηκε σαν το πρώτο προϊόν της εταιρίας Apple ξεκινώντας από τον Απρίλιο του 1976 Η τιμή του πώλησης ήταν 666.66$. Παρήχθησαν περίπου 200 μονάδες. Σε αντίθεση με άλλους υπολογιστές για χομπίστες που κυκλοφορούσαν και πωλούνταν σαν κιτ συναρμολόγησης, ο Apple I ήταν μια έτοιμη συναρμολογημένη ηλεκτρική πλακέτα που περιείχε περίπου 30 τσιπς . Παρ' όλ' αυτά για να γίνει λειτουργικός ο υπολογιστής απαιτούνταν ένα κουτί, μονάδα παροχής ρεύματος, πληκτρολόγια και μια οθόνη. Μια προαιρετική πλακέτα που παρείχε διασύνδεση με κασσετόφωνο για εξωτερική αποθήκευση δεδομένων διατέθηκε αργότερα στο κόστος των 75$. Ο Apple I θεωρείται από μια μερίδα ειδικών σαν ο πρώτος προσωπικός υπολογιστής που πουλήθηκε σε πλήρως συναρμολογημένη μορφή, αλλά άλλοι θεωρούν ότι αυτός ο τίτλος ανήκει δίκαια σε άλλα μηχανήματα όπως ο Datapoint 2200. Αυτό που διέκρινε τον Apple I ήταν η δυνατότητα του να συνδεθεί με πληκτρολόγιο και οθόνη υπολογιστή. Ανταγωνιστικές μηχανές όπως ο Altair 8800 προγραμματίζονταν με διακόπτες ενσωματώμενους στο μπροστινό μέρος του κουτιού και φωτεινές ενδείξεις ,(LEDs), χρησιμοποιούνταν για έξοδο, και χρειαζόνταν να προστεθεί ειδικό υλικό προκειμένου να μπορούν να συνδεθούν με πληκτρολόγιο και οθόνη. Αυτό το χαρακτηριστικό του Apple I τον έκανε έναν καινοτόμο προσωπικό υπολογιστή για την εποχή του , παρά την

Apple I απουσία γραφικών και ηχητικών δυνατοτήτων. Διακόπηκε η παραγωγή του τον Μάρτιο του 1977 όταν αντικαταστάθηκε από τον Apple II. Την χρονική περίοδο του 2005 υπολογίζονταν ότι 30 με 50 Apple I υπήρχαν, καθιστώντας τα συλλεκτικό κομμάτι. Σύμφωνα με αναφορές σε δημοπρασία του 1999 ένας Apple I πουλήθηκε για 50.000$ αν και η πιό τυπική τιμή είναι κοντά στα 15.000$. Ένα συμβατός στο λογισμικό κλώνος του Apple I (Replica I)κατασκευάστηκε με σύγχρονα υλικά και διατέθηκε στο εμπόριο το 2003 στην τιμή των 200$.

ENIAC ENIAC Ο ENIAC (αγγλική συντομογραφία του Electronic Numerical Integrator and Computer, Ηλεκτρονικός αριθμητικός ολοκληρωτής και υπολογιστής), ήταν ο πρώτος μεγάλης κλίμακας επαναπρογραμματιζόμενος ηλεκτρονικός ψηφιακός υπολογιστής ικανός να λύσει ένα πλήρες εύρος υπολογιστικών προβλημάτων, όντας ο πρώτος ηλεκτρονικός ψηφιακός υπολογιστής γενικής χρήσης στον κόσμο. Αν και είχαν ήδη κατασκευαστεί κάποιοι υπολογιστές με ορισμένες από αυτές τις ιδιότητες, όπως ο Ζ3 του Κόνραντ Τσούζε, ο ENIAC ήταν ο πρώτος καθαρά ηλεκτρονικός επαναπρογραμματιζόμενος υπολογιστής που μπορούσε να προσομοιώσει μια Καθολική Μηχανή Τούρινγκ.

ENIAC

Ιστορία Ο ENIAC σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε υπό την εποπτεία των Τζον Μόχλι (John Mauchly), Καθηγητή Φυσικής και Τζον Έκερτ (John Presper Eckert), έναν από τους μεταπτυχιακούς φοιτητές του στο Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια για την έγκαιρη και με ακρίβεια σύνταξη των πινάκων εμβέλειας και τροχιάς για βολές των νέων όπλων από το Εργαστήριο Βαλλιστικής Έρευνας του στρατού των Η.Π.Α., κατά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Στο παρελθόν, ο Mauchly είχε παρακολουθήσει την δημόσια επίδειξη από τον Στίμπιτζ (George Stibbitz) τού υπολογιστή που είχε σχεδιάσει στα εργαστήρια της Bell Labs, σε ένα συνέδριο στο Κολέγιο του Νταρτμουθ (Dartmouth) το 1940. Επιπλέον, είχε γνώση για την εργασία του Τζον Ατανάσοφ (John Atanasoff) από το πανεπιστήμιο της Αϊόβα. Η διαδικασία ανάπτυξης των πινάκων βολών από την Υπηρεσία Βαλλιστικής μέχρι τότε γινόταν με το χέρι, κάτι που την έκανε χρονοβόρα και που συχνά οδηγούσε σε λάθη. Ο Mauchly, ξέροντας ότι ο στρατός είχε ανάγκη από αριθμομηχανές, κατέθεσε πρόταση ζητώντας τους χρηματοδότηση για την κατασκευή της μηχανής που είχε φανταστεί. Η πρόταση έγινε δεκτή και το συμβόλαιο υπογράφτηκε στις 5 Ιουνίου του 1943. Το Project PX, όπως ονομάστηκε το σχέδιο, άρχισε να κατασκευάζεται από το Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια και την σχολή Ηλεκτρολογικής Μηχανικής Moore (Moore School of Electrical Engineering) τον Ιούλιο του 1943.Η πρώτη δημόσια παρουσίαση έγινε στις 14 Φεβρουαρίου 1946 στο πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια, με την κατασκευή να έχει κοστίσει σχεδόν 500.000 $. Ωστόσο, ήταν πλέον πολύ αργά για να χρησιμεύσει για τον αρχικό του σκοπό. Εκεί χρησιμοποιήθηκε για προβλήματα σε τομείς όπως η ατομική ενέργεια και η βαλλιστική. Η πρώτη του αποστολή ήταν να εκτελέσει περίπλοκους υπολογισμούς για τον έλεγχο της δυνατότητας κατασκευής της βόμβας υδρογόνου. Στους κατασκευαστές του επιτράπηκε να διοργανώσουν ένα σεμινάριο για να παρουσιάσουν την δουλειά τους στους συναδέλφους τους, το καλοκαίρι του έτους. Αυτό κίνησε το ενδιαφέρον για την κατασκευή μεγάλων ψηφιακών υπολογιστών, τομέας που γνώρισε ανάπτυξη τα επόμενα χρόνια. Η χρήση του ENIAC για σκοπούς διαφορετικούς από τον αρχικό του, κατέδειξε την γενικής χρήσης φύση του. Ο ENIAC έκλεισε στις 9 Νοεμβρίου, 1946 για αναβάθμιση μνήμης και συντήρηση και μεταφέρθηκε στο Aberdeen Proving Ground, στην πολιτεία Μέριλαντ, το 1947. Εκεί στις 29 Ιουλίου του ίδιου χρόνου, τέθηκε σε

ENIAC

λειτουργία και συνέχισε να λειτουργεί αδιαλείπτως μέχρι την 11:45 μ.μ στις 2 Οκτωβρίου του 1955. Οι Mauchly και Eckert έκαναν αίτηση ευρεσιτεχνίας υποστηρίζοντας ότι αυτοί εφηύραν τον ψηφιακό υπολογιστή. Χρόνια αργότερα, μετά από νομικό αγώνα, τα δικαστήρια αποφάσισαν ότι η ευρεσιτεχνία ήταν άκυρη και ότι ο John Atanasoff εφηύρε τον ψηφιακό υπολογιστή (ABC - Atanasoff–Berry Computer) .

Λειτουργία Ο ENIAC είχε περισσότερες από 18.000 λυχνίες κενού και 1500 ηλεκτρονόμους. Ζύγιζε 30 τόνους και κατελάμβανε 63 τετραγωνικά μέτρα χώρο. Κατανάλωνε 140 κιλοβάτ ισχύ. Από αρχιτεκτονικής πλευράς, είχε 20 καταχωρητές (accumulators), κάθε ένας απο τους οποίους μπορούσε να αποθηκεύσει έναν αριθμό, του δεκαδικού συστήματος, των 10 ψηφίων. Μία ομάδα απο 10 λυχνίες αναπαραστούσε κάθε ένα απο τα δέκα ψηφία. Σε κάθε στιγμή, μία μόνο λυχνία βρισκόταν σε κατάσταση λειτουργίας, αναπαραστώντας έτσι την τιμή που αποκτούσε κάθε ένα από τα δέκα ψηφία του αριθμού. Ο προγραμματισμός του γινόταν με τη ρύθμιση 6.000 διακοπτών πολλών θέσεων και με την σύνδεση ενός πλήθους υποδοχών με καλώδια (βραχυκυκλωτές). Αυτό αποτελούσε και το μεγάλο του πρόβλημα καθώς έπρεπε να προγραμματίζεται με το χέρι, ανοίγοκλείνοντας διακόπτες και βραχυκυκλώνοντας τις υποδοχές με τα συνδετικά καλώδια. Όμως, ήταν σημαντικά ταχύτερος απο οποιοδήποτε άλλον ηλεκτρομηχανικό υπολογιστή της εποχής του, καθώς μπορούσε να εκτελέσει 5.000 προσθέσεις ανά δευτερόλεπτο.

Βιβλιογραφία • Adrew S. Tanenbaum Η Αρχιτεκτονική των Υπολογιστών: Μία δομημένη προσέγγιση, Τέταρτη Αμερικανική Έκδοση, εκδ. Κλειδάριθμος, Αθήνα, 2000 • William Stallings Οργάνωση & Αρχιτεκτονική Υπολογιστών, Έκτη Έκδοση, εκδ. Τζιόλα, 2003

Εξωτερικοί Σύνδεσμοι •

(Αγγλικά) The ENIAC Story [1], Martin H. Weik

Intel 8051 Intel 8051 Ο επεξεργαστής της Intel 8051 είναι στην ουσία ένας μικροελεγκτής (µC) ο οποίος δημιουργήθηκε από την Ιntel το 1980 για τη χρήση του σε ενσωµατωµένα συστήµατα. Ήταν πολύ δημοφιλής από το 1980 μέχρι τις αρχές του 1990, αλλά σήμερα έχει κατά πολύ ξεπεραστεί εξαιτίας της μεγάλης ανάπτυξης καινούργιων επεξεργαστών από εταιρίες όπως η Atmel, Infineon Technologies, Maxim IC (από τη θυγαττρική της Dallas Semiconductor subsidiary), NXP (πρώην Philips Semiconductor), Winbond, ST Microelectronics, Silicon Laboratories (παλιότερα Cygnal), Texas Instruments και Cypress Semiconductor, οι οποίοι έχουν παρόμοιες αλλά και περισσότερες δυνατότητες από τον 8051.

Intel P8051

Η οικογένεια της Intel 8051 σχεδιάστηκε αρχικά χρησιμοποιώντας την τεχνολογία NMOS, αργότερα πέρασε στη τεχνολογία CMOS, η οποία αναγνωρίζεται στα τσιπάκια με το γράμμα "C" στο όνομά τους π.χ. 80C51. Η CMOS χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια από την NMOS - κάτι που έκανε τους επεξεργαστές αυτούς να είναι συμβατοί με συσκευές που χρησιμοποιούν μπαταρία.

Ο μικροελεγκτής SAB-C515-LN της Infineon βασίζεται στον 8051

MOS Technology MOS Technology Η MOS Technology, Inc., αργότερα και γνωστή ως CSG (Commodore Semiconductor Group), ήταν σχεδιαστής και παραγωγός εταιρία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με έδρα το Νόρισταουν της Πενσιλβάνια στις ΗΠΑ. Η εταιρία ήταν κυρίως γνωστή για τον επεξεργαστή 6502 και διάφορα άλλα προϊόντα για τους οικιακούς υπολογιστές της Commodore International. MOS είναι η συντομογραφία του Metal Oxide Semiconductor.

Ίδρυση Μέρος μιας κάρτας του C64 με διάφορα τσιπ της MOS

Η MOS ιδρύθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1960 Technology. στο Valley Forge Industrial Park της Πενσιλβάνιας ως θυγατρική της Allen-Bradley Co., παραγωγού παθητικών στοιχείων. Τα προϊόντα της μέχρι το 1975 περίπου ήταν κυρίως συστατικά για αριθμομηχανές τεχνολογίας MOS και TTL, όπως το 100 Bit Shift-Register MTS1001, το 256-Bit-SRAM MCS2050, τα Character-ROMs MOS2017 και MOS2020, η γεννήτρια ρολογιών MTS2517 και αργότερα τα ολοκληρωμένα κυκλώματα για αριθμομηχανές MPS7529, MPS7530, MPS7541, MPS7542 και MPS7545, που μερικώς προορίζονταν ως προϊόντα του είδους «second source» για την Texas-Instruments-Chips.

Ο επεξεργαστής 6502 Το 1974 η MOS προσέλαβε οκτώ πρώην προγραμματιστές της Motorola, μεταξύ αυτών οι Bill Mensch και Chuck Peddle, οι οποίοι είχαν σχεδιάσει τον επεξεργαστή Motorola 6800. Οι νέοι αυτοί συνεργάτες είχαν δυσαρεστηθεί από την τιμολογιακή πολιτική του πρώην εργοδότη τους και έφεραν μαζί στη MOS διάφορες ιδέες για βελτίωση Ο επεξεργαστής MOS Technology 6502 του σχεδίου του επεξεργαστή. Ήθελαν πχ να βελτιώσουν τη μοναδική διευθυνσιοδότηση (addressing mode) και παράλληλα να μειώσουν την επιφάνεια του τσιπ αφαιρώντας περιττούς καταχωρητές (processor register) με σκοπό να κατεβούν έτσι τα κόστη παραγωγής. Αποτέλεσμα της προσπάθειας αυτής ήταν ο επεξεργαστής MCS6501 τεχνολογίας NMOS, ο οποίος βγήκε στην αγορά το 1975 στην τιμή 20 δολλαρίων (στα 10% της τότε συνηθισμένης τιμής επεξεργαστών της Intel). Επειδή όμως ήταν pin-compatible με τον 6800, η Motorola στράφηκε δικαστικώς κατά της MOS και η απόφαση διέταξε ο MCS6501 να αποσυρθεί από την αγορά. Σε αντίθεση με αυτόν, ο 6502 που κυκλοφόρησε σχεδόν ταυτόχρονα δεν ήταν pin-compatible με τον 6800 και επίσης διέθετε δική του γεννήτρια ρολογιών (integrated clock generator). Αυτά και η ιδιότητά του να μπορεί να

MOS Technology χρησιμοποιείται με τσιπ περιφέρειας της Motorola (ακόμη και με διαφορετικούς μικροελεγκτές) στάθηκαν αιτία για την μεγάλη του επιτυχία. Παρουσιάστηκε στην WESCON75 όπου εντυπωσίασε μεταξύ άλλων και τον Στηβ Γουόζνιακ, ο οποίος τον χρησιμοποίησε στους υπολογιστές Apple I και II. Επίσης χρησιμοποιήθηκε από τον σχεδιαστή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων Chuck Peddle στον PET 2001 και αργότερα από την Commodore στον VC20, αλλά και σε διάφορους υπολογιστές της Atari.

Εξαγορά από την Commodore Η πτώση της αγοράς αριθμομηχανών και η μήνυση της Motorola οδήγησαν την MOS σε σοβαρή οικονομική κρίση με αποτέλεσμα την εξαγορά της από την Commodore τον Σεπτέμβριο του 1976. Μέχρι την εξαγορά, η Commodore ήταν ο μεγαλύτερος αγοραστής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για αριθμομηχανές της MOS. Από εδώ κι πέρα η MOS παρήγαγε με το όνομα Commodore Semiconductor Group και είχε έδρα το Νόρισταουν. Ο MOS Technology SID ήταν σε θέση να παράγει ήχο σε τρία Στα προϊόντα εξακολουθούσε να βάζει τον τίτλο διαφορετικά κανάλια, κάνοντας τον C64 να ξεπερνά κάθε άλλο home computer στον τομέα της δημιουργίας ήχου την εποχή που MOS. Η εταιρεία όμως δεν φρόντισε να συνεχίσει πρωτοκυκλοφόρησε. την εξέλιξη των επεξεργαστών της επιτυχημένης σειράς 65XX, πράγμα που φρόντισε όμως να κάνει ο Bill Mensch που εγκατέλειψε την MOS πριν από την εξαγορά της με την δική του νεοϊδρυθέντα εταιρεία Western Design Center. Αντ' αυτού παρήγαγε τον 6502 με διαφορετικές τροποποιήσεις για τους Commodore 64 και Commodore 128) και επίσης διάφορα τσιπ περιφέρειας (όπως πχ τους VIC, CIA και SID). Αργότερα ανέλαβε την παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για τους υπολογιστές της σειράς Amiga. Με το τέλος της Commodore το 1994, η εταιρεία πουλήθηκε στη GMT Microelectronics Corporation.

Βιβλιογραφία • Bagnall, Brian: On The Edge: The Spectacular Rise and Fall of Commodore, ISBN 0973864907

Άβακας Άβακας Ο άβακας είναι ένα απλό αριθμοόργανο που το χρησιμοποιούμε για την εκτέλεση των βασικών πράξεων (πρόσθεση, αφαίρεση και πολλαπλασιασμό). Η λέξη άβακας προέρχεται από την ελληνική λέξη άβαξ που σημαίνει "τραπέζι υπολογισμών". Επειδή το άβαξ σήμαινε και "τραπέζι με άμμο ή σκόνη" που χρησιμοποιείτο για την σχεδίαση γεωμετρικών σχημάτων, υπάρχει επίσης η υπόθεση ότι η Ελληνική λέξη προήλθε από την Σεμιτική ρίζα ābāq, την Εβραϊκή λέξη για την σκόνη.

Σύγχρονος άβακας.

Χρησιμοποιόταν για αιώνες πολύ πριν την υιοθέτηση του συστήματος των Αραβικών αριθμών. Πιθανολογείται ότι ανακαλύφτηκε την εποχή των Βαβυλωνίων (περίπου το 5000 π.χ.), οι οποίοι το χρησιμοποιούσαν κατά κόρον. Αργότερα (περίπου 1500 π.χ.) έφτασε στην Ελλάδα όπου και χρησιμοποιήθηκε από τους Έλληνες της προϊστορικής εποχής. Αποτελεί ένα ορθογώνιο πλαίσιο που είναι κατασκευασμένο από ξύλο και χωρισμένο σε παράλληλες γραμμές. Κάθε γραμμή περιέχει ένα σύνολο από χάντρες που κινούνται πάνω σε στερεωμένα λεπτά ξυλαράκια ή σύρματα. Σήμερα χρησιμοποιείται ευρέως από εμπορευόμενους και γραφειακούς υπαλλήλους στην Κίνα και αλλού αλλά και ως παιδικό εκπαιδευτικό παιχνίδι από μικρά παιδιά για την εκμάθηση των αριθμών και απλών προσθέσεων.

Ελληνικός Άβακας Ένας ελληνικός άβακας βρέθηκε στην Σαλαμίνα το 1846, χρονολογείται γύρω στο 3000 π.χ. και υπολογίζεται ότι είναι ο αρχαιότερος που βρέθηκε μέχρι σήμερα. Αρχικά θεωρήθηκε ότι ήταν ένα επιτραπέζιο παιχνίδι. Είναι κατασκευασμένος πάνω σε μια πλάκα, με διαστάσεις 149 εκ. μήκος, 75 εκ. πλάτος και 4,5 εκ. πάχος. Η πλάκα περιέχει λευκή άμμο και διαιρείται σε δύο τμήματα από ένα μεγάλο διαχωριστικό που υπάρχει στη μέση. Το επάνω τμήμα απαρτίζεται από 5 παράλληλες γραμμές, εξίσου χωρισμένες από μια κάθετη γραμμή, και ένα ημικύκλιο στο σημείο τομής της κατώτερης παράλληλης γραμμής με την κάθετη. Στο δεύτερο τμήμα υπάρχει άλλη μια ομάδα από 11 παράλληλες γραμμές, που επίσης τέμνονται σε δύο τμήματα από μια γραμμή αλλά το ημικύκλιο βρίσκεται αυτή τη φορά στην κορυφή της τομής. Η τρίτη, η έκτη και ένατη από αυτές τις γραμμές σημειώνονται με ένα σταυρό στο σημείο τομής με την κάθετη γραμμή.

Άβακας

Ρωμαϊκός Άβακας Ο τελευταίος ρωμαϊκός άβακας που παρουσιάζεται στην διπλανή αναδημιουργία αποτελείται από οκτώ μακριά αυλάκια που περιέχουν μέχρι πέντε χάντρες το κάθε ένα και οκτώ πιο μικρά αυλάκια που έχουν είτε μια είτε καμία χάντρα. Το χαρακτηριστικό αυλάκι Ι δείχνει τις μονάδες, το Χ τις δεκάδες κλπ. μέχρι τα εκατομμύρια. Οι χάντρες στα πιό μικρά αυλάκια δείχνουν πέντε πεντάδες μονάδες, πέντε δεκάδες, κ.τ.λ., ουσιαστικά σε ένα κωδικοποιημένο πενταδικό σύστημα, προφανώς σχετικό με τους ρωμαϊκούς τρόπους μετρήσεων των αριθμών. Τα μικρά αυλάκια στα δεξιά μπορεί να είχαν χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των ρωμαϊκών ουγγιών.

Ανακατασκευή ρωμαϊκού άβακα.

Οι υπολογισμοί γίνονται με τη βοήθεια των χαντρών που πιθανώς θα γλιστρούσαν πάνω-κάτω στα αυλάκια για να δείξουν την αξία κάθε στήλης.

Κινεζικός Άβακας Πριν από την εφεύρεση του κινεζικού άβακα, μετρικές ράβδοι, εγκοπές στα κόκαλα και άλλοι συμβολικοί μέθοδοι χρησιμοποιήθηκαν αναμφισβήτητα ως εργαλείο για την μέτρηση και τον υπολογισμό. Ο άβακας των Κινέζων, σουαν παν, είναι σε γενικές γραμμές παρόμοιος με τον ρωμαϊκό, εν τούτοις έχει μια διαφορετική κατασκευή, και είχε ως σκοπό τη χρήση και του δεκαδικού και του δεκαεξαδικού συστήματος αρίθμησης.

Ο Κινεζικός άβακας, σουάν παν.

Ο κινεζικός άβακας έχει περίπου 20 εκ. μήκος και διαφοροποιείτε στο πλάτος ανάλογα με την εφαρμογή. Έχει συνήθως περισσότερες από επτά ράβδους. Υπάρχουν δύο χάντρες σε κάθε ράβδο στην ανώτερη πτέρυγα και πέντε χάντρες σε κάθε ράβδο στο κατώτατο σημείο. Οι χάντρες συνήθως είναι σφαιρικές, αποτελούνται από σκληρό ξύλο και υπολογίζονται σύμφωνα με την θέση τους πάνω στην ράβδο. Ο άβακας μπορεί να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση άμεσα με ένα τράνταγμα κατά μήκος του οριζόντιου άξονα, ώστε να απομακρύνει όλες τις χάντρες από την ακτίνα στο κέντρο. Οι κινεζικοί άβακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για άλλες λειτουργίες εκτός από τον υπολογισμό. Αντίθετα από τον απλό πίνακα που χρησιμοποιείται στα δημοτικά σχολεία, πολύ αποδοτικές τεχνικές έχουν αναπτυχθεί για επαγγελματικούς άβακες ώστε να κάνουν πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμό, διαίρεση και υπολογισμό τετραγωνικής και κυβικής ρίζας με πολύ μεγάλη ταχύτητα. Η αριθμητική χαντρών είναι η τεχνική υπολογισμού που χρησιμοποιούν οι διάφοροι τύποι αβάκων, και πιο συγκεκριμένα ο κινεζικός άβακας. Η ομοιότητα του ρωμαϊκού και του κινεζικού άβακα δίνει την εντύπωση ότι κάποιος θα μπορούσε να έχει αντιγράψει τον άλλο, δεδομένου ότι υπάρχουν κάποια στοιχεία εμπορικής σχέσης μεταξύ της Ρωμαϊκής αυτοκρατορίας και της Κίνας. Εντούτοις, καμία άμεση σύνδεση δεν μπορεί να αποδειχθεί, και η ομοιότητα των αβάκων μπορεί να είναι συμπτωματική, μιας και οι δύο προκύπτουν τελικά από τον υπολογισμό με πέντε δάχτυλα ανά χέρι. Το ρωμαϊκό πρότυπο (όπως τα πιο σύγχρονα ιαπωνικά) έχει τέσσερις συν μια χάντρα ανά δεκαδική θέση, ενώ ο τυποποιημένος κινεζικός άβακας έχει πέντε συν δύο, επιτρέποντας την χρήση μεγαλύτερης ακρίβειας αριθμητικών αλγορίθμων, και δίνοντας επίσης τη δυνατότητα χρήσης του δεκαεξαδικού συστήματος αρίθμησης.

Άβακας

Αντί να μετακινούνται πάνω σε καλώδια όπως στα κινεζικά και ιαπωνικά πρότυπα, οι χάντρες των ρωμαϊκών αβάκων κινούνταν μέσα σε αυλάκια, πιθανώς καθιστώντας τους αριθμητικούς υπολογισμούς πολύ πιο αργούς. Ενδεχομένως ο ρωμαϊκός άβακας χρησιμοποιήθηκε πρώτιστα για τον απλό υπολογισμό. Σε έναν διαγωνισμό μεταξύ του κινεζικού άβακα και του ηλεκτρικού υπολογιστή στις 12 Νοεμβρίου, 1946, ο άβακας κέρδισε στα 4 από τα 5 τεστ που έγιναν.

Ιαπωνικός Άβακας Ο ιαπωνικός άβακας, ή αλλιώς Soroban, είναι μια τροποποίηση του κινεζικού άβακα, και έχει περίπου 8 εκ. μήκος. Οι χάντρες σε έναν soroban διαμορφώνονται συνήθως ως διπλός κώνος για να διευκολύνουν την μετακίνηση.

Ο Ιαπωνικός άβακας, Soroban.

Οι παραδοσιακές κινεζικές μονάδες μέτρησης του βάρους χρησιμοποιούσαν ένα δεκαεξαδικό σύστημα που απαιτούσε δύο χάντρες στην ανώτερη πτέρυγα. Η πρώτη ιαπωνική τροποποίηση απέβαλε μια χάντρα από την πτέρυγα αυτή και αργότερα άλλη μια χάντρα από τη χαμηλότερη πτέρυγα του κινεζικού άβακα, κατασκευάζοντας έτσι τον ιαπωνικό άβακα καθαρά για το δεκαδικό σύστημα. Οι Ιάπωνες απέβαλαν επίσης τη χρήση του Qiuchu (κινεζικός πίνακας διαιρέσεων). Εντούτοις, ο κινεζικός πίνακας διαιρέσεων χρησιμοποιούνταν ακόμα όταν υπήρχαν 5 ή λιγότερες χάντρες. Έτσι τη δεκαετία του '20 ήρθε στο προσκήνιο η χρήση του πίνακα πολλαπλασιασμού παρά του πίνακα διαίρεσης, και τελικά επικράτησε. Οι ράβδοι (αριθμός ψηφίων) συνήθως αυξάνονται σε 21, 23, 27 ή ακόμα και 31, επιτρέποντας κατά συνέπεια τον υπολογισμό αριθμών με περισσότερα ψηφία ή παραστάσεις πολλών διαφορετικών αριθμών συγχρόνως. Το Soroban διδάσκεται στα σχολεία πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης ως μέρος των μαθηματικών επειδή το δεκαδικό αριθμητικό σύστημα μπορεί να καταδειχθεί οπτικά. Όταν διδάσκεται το soroban, ένα τραγούδι-οδηγία εκφωνείται από το δάσκαλο. Παρά την εμφάνιση των φορητών υπολογιστών, αρκετοί γονείς στέλνουν τα παιδιά τους σε ιδιωτικούς δασκάλους για να μάθουν να χρησιμοποιούν το soroban επειδή η άνετη χρήση τουμπορεί να εξελιχθεί εύκολα σε διανοητική αριθμητική προηγμένου επίπεδου.

Άβακας

Ρωσικός Άβακας Ο ρωσικός άβακας, ή αλλιώς schoty, συνήθως αποτελείται από μια ενιαία πτέρυγα, με δέκα χάντρες σε κάθε καλώδιο, εκτός από ένα καλώδιο που έχει τέσσερις χάντρες. Το συγκεκριμένο χρησιμεύει για τον υπολογισμό των ρουβλιών, και συνήθως είναι το πλησιέστερο στον χρήστη. Ο ρωσικός άβακας χρησιμοποιείται κάθετα, με τις χάντρες στα καλώδια να μετακινούνται από τα δεξιά στα αριστερά, αντίθετα με τον τρόπο που διαβάζεται ένα βιβλίο. Τα καλώδια λυγίζουν στο κέντρο τους προς τα πάνω, προκειμένου να κρατάνε τις χάντρες με ασφάλεια σε κάθε πλευρά. Καθαρίζεται όταν κινούνται όλες οι χάντρες προς τα δεξιά, ενώ κατά τη διάρκεια του χειρισμού, οι χάντρες κινούνται προς το αριστερά. Για ευκολία, οι 2 μέσες χάντρες σε κάθε καλώδιο (η 5η και 6η χάντρα) συνήθως έχουν διαφορετικό χρώμα από τις άλλες 8 χάντρες. Επιπλέον, η αριστερή χάντρα του καλωδίου που μετράει τις χιλιάδες και τα εκατομμύρια μπορεί να έχει διαφορετικό χρώμα.

Ο Ρωσικός άβακας, Schoty.

Σήμερα ο ρωσικός άβακας είναι ακόμα σε λειτουργία στα καταστήματα και τις αγορές σε όλη την πρώην Σοβιετική Ένωση, αν και δεν διδάσκεται πλέον στα περισσότερα σχολεία.

Σχολικός Άβακας Σε όλο τον κόσμο, οι άβακες πλέον χρησιμοποιούνται στους παιδικούς σταθμούς και τα δημοτικά σχολεία ως εναλλακτικός τρόπος για να διδαχτεί η αριθμητική το σύστημα αρίθμησης. Στις δυτικές χώρες, ο πιο κοινός άβακας είναι παρόμοιος με τον ρωσικό άβακα αλλά με τα καλώδια να είναι ίσια ευθέα (δείτε την εικόνα). Ο τύπος άβακα που παρουσιάζεται στην εικόνα χρησιμοποιείται συχνά για να αντιπροσωπεύσει τους αριθμούς χωρίς τη χρήση της αξίας θέσεων. Κάθε χάντρα και κάθε καλώδιο έχουν την ίδια αξία και χρησιμοποιημένος κατά αυτόν τον τρόπο μπορεί να αντιπροσωπεύσει τους αριθμούς μέχρι το 100. Το σημαντικότερο εκπαιδευτικό πλεονέκτημα του άβακα, όταν γίνονται υπολογισμοί και απλή πρόσθεση είναι ότι δίνει στο Τυπικός σχολικός άβακας. σπουδαστή μια συνειδητοποίηση του δεκαδικού συστήματος που είναι το θεμέλιο του συστήματος αρίθμησης μας. Αν και οι ενήλικοι παίρνουν ως δεδομένο το δεκαδικό σύστημα, στην πραγματικότητα είναι πολύ δύσκολο να διδαχθεί. Πολλά εξάχρονα παιδιά μπορούν να μετρήσουν μέχρι το 100 παπαγαλίστικα συνειδητοποιώντας ελάχιστα τους αριθμούς που περιλαμβάνονται.

Άβακας

Χρήση από τυφλούς Οι άβακες ακόμα χρησιμοποιούνται από τα άτομα που είναι τυφλά. Χρησιμοποιούν έναν άβακα για να εκτελέσουν πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμό, διαίρεση, τετραγωνική ρίζα και κυβική ρίζα. Ένα κομμάτι μαλακού υφάσματος ή λάστιχου τοποθετείται πίσω από τις χάντρες έτσι ώστε να μην κινούνται ακούσια. Αυτό κρατά τις χάντρες στη σωστή θέση καθώς ο χρήστης τις αισθάνεται δια της αφής ή τις χειρίζεται. Πρόσφατα, οι άβακες αντικαταστάθηκαν ως ένα ορισμένο βαθμό από ηλεκτρονικούς υπολογιστές με ομιλία, αλλά μόνο σε χώρες όπου είναι εύκολα προσβάσιμη και προσιτή τέτοια τεχνολογία. Εντούτοις, ακόμα και όταν είναι διαθέσιμη, πολλοί τυφλοί άνθρωποι προτιμούν ακόμα να χρησιμοποιήσουν τον άβακα. Επιπλέον, τα μορφωμένα τυφλά παιδιά πρέπει να μάθουν στα σχολεία πώς να χρησιμοποιήσουν τον άβακα προτού τους επιτραπεί η χρήση ενός ομιλούντος υπολογιστή ή μιας παρόμοιας συσκευής.

Δικτυακοί τόποι • Online-Μουσείο (αγγλικά, γερμανικά) [1] • Αρχαιογνωστικό λεξικό [2]

Αναλογικός υπολογιστής Αναλογικός υπολογιστής Ένας αναλογικός υπολογιστής (Αγγλ: analog computer) είναι μια μορφή υπολογιστή που χρησιμοποιεί συνεχή φυσικά φαινόμενα όπως ηλεκτρικές,[1] μηχανικές, ή υδραυλικές ποσότητες, για να μοντελοποιήσει το πρόβλημα που λύνει.

Ιστορία των αναλογικών υπολογιστών • Ο μηχανισμός των Αντικυθήρων πιστεύεται ότι είναι ο παλαιότερος γνωστός αναλογικός υπολογιστής.[2] Ήταν σχεδιασμένος να υπολογίζει αστρονομικές θέσεις. Ανακαλύφθηκε το 1901 σε ένα ναυάγιο στα Αντικύθηρα ανάμεσα στα Κύθηρα και την Κρήτη, και έχει τοποθετηθεί χρονολογικά περίπου στο 100 π.Χ.. Συσκευές αντίστοιχης πολυπλοκότητας δεν επανεμφανίσθηκαν παρά μόνο μια χιλιετία και πλέον αργότερα. • Ο αστρολάβος ανακαλύφθηκε κατά την Ελληνιστική Περίοδο, τον πρώτο ή το δεύτερο π.Χ. αιώνα, και συχνά αποδίδεται στον Ίππαρχο. Ένας συνδυασμός του πλανησφαιρίου και της διόπτρας, ο αστρολάβος ήταν πρακτικά ένας αναλογικός υπολογιστής ικανός να υπολογίζει αρκετά διαφορετικά προβλήματα στη Σφαιρική Αστρονομία. • Μουσουλμάνοι αστρονόμοι αργότερα παρήγαγαν πολλούς διαφορετικούς τύπους αστρολάβου και τους χρησιμοποίησαν για πάνω από χίλια διαφορετικά προβλήματα Αστρονομίας, για αστρολογία-ωροσκόπια, ναυσιπλοΐα, χρονομέτρηση, προσευχή, κλπ.[3]

Μια σελίδα από το «Αρχείο Πληροφοριών Βομβαρδιστή» (Bombardier's Information File ή BIF) που περιγράφει τα μέρη και τους μηχανισμούς ελέγχου του Norden bombsight. Αυτό ήταν ένας ιδιαίτερα εξελιγμένος οπτικός και μηχανικός αναλογικός υπολογιστής που χρησιμοποιήθηκε από την Πολεμική Αεροπορία των Ηνωμένων Πολιτειών κατά τον Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, τον Πόλεμο της Κορέας και τον Πόλεμο του Βιετνάμ για να βοηθήσει τον πιλότο των βομβαρδιστικών αεροσκαφών στην ακριβή ρίψη βομβών.

• Ο Αμπού Ρειχάν αλ-Μπιρούνι (Abū Rayhān al-Bīrūnī) ανακάλυψε τον πρώτο μηχανικό αστρολάβο με γρανάζια για το σεληνο-ηλιακό σύστημα,[4] μια πρώιμη μηχανή επεξεργασίας πληροφορίας (όπου η πληροφορία ήταν σταθερή, μέρος της μηχανής)[5] με σειρά γραναζιών,[6] περί το 1000 μ.Χ.. • Το πλανισφαίριο ήταν ένας αστρολάβος χαρτογράφησης αστεριών που επίσης εφεύρε ο Αλ-Μπιρούνι στην αρχή του 11ου αιώνα.[7] [8]

Σημειώσεις [1] Universiteit van Amsterdam Computer Museum, (2007) [2] The Antikythera Mechanism Research Project (http:/ / www. antikythera-mechanism. gr/ project/ general/ the-project. html), The

Antikythera Mechanism Research Project. Retrieved 2007-07-01 [3] Dr. Emily Winterburn (National Maritime Museum), Using an Astrolabe (http:/ / www. muslimheritage. com/ topics/ default. cfm?ArticleID=529), Foundation for Science Technology and Civilisation, 2005. [4] D. De S. Price (1984). "A History of Calculating Machines", IEEE Micro 4 (1), p. 22-52.

Αναλογικός υπολογιστής [5] Tuncer Oren (2001). "Advances in Computer and Information Sciences: From Abacus to Holonic Agents", Turk J Elec Engin 9 (1),

p. 63-70 [64]. [6] Donald Routledge Hill (1985). "Al-Biruni's mechanical calendar", Annals of Science 42, p. 139-163. [7] Khwarizm (http:/ / muslimheritage. com/ topics/ default. cfm?ArticleID=482), Foundation for Science Technology and Civilisation. [8] G. Wiet, V. Elisseeff, P. Wolff, J. Naudu (1975). History of Mankind, Vol 3: The Great medieval Civilisations, p. 649. George Allen

& Unwin Ltd, UNESCO. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το computer άρθρο Analog computer (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Analog) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( computer ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Analog)).

Αναλυτική μηχανή Αναλυτική μηχανή Η Αναλυτική Μηχανή ήταν σχέδιο ενός μηχανικού υπολογιστή γενικής χρήσης από τον Βρετανό μαθηματικό Τσαρλς Μπάμπατζ, αποτελεί σημαντικό βήμα στην ιστορία των υπολογιστών. Μπορούσε να προγραμματιστεί με τη χρήση διάτρητων καρτών. Δεν ήταν μία μοναδική φυσική μηχανή, αλλά μία ακολουθία από σχέδια που έφτιαχνε ο Μπάμπατζ μέχρι και το θάνατο του το 1871.[2] Λόγω της πολυπλοκότητας της μηχανής, την έλλειψη επιστημονικής διαχείρισης του έργου, το κόστος της κατασκευής του, καθώς και η δυσκολία εκτίμησης της αξίας του από το Κοινοβούλιο σε σχέση με άλλα έργα, η μηχανή δεν κατασκευάστηκε.

Τμήμα της Αναλυτικής Μηχανής κατασκευασμένο από [1] τον Μπάμπατζ , στο Μουσείο Επιστημών του Λονδίνου

Ορισμένοι είπαν ότι οι τεχνολογικοί περιορισμοί της εποχής ήταν ένα επιπλέον εμπόδιο για την κατασκευή της μηχανής, αλλά αυτό έχει καταρριφθεί με την «μερική» κατασκευή μίας από τις μηχανές του Μπάμπατζ από τον γιο του Χένρι, και τώρα με την κατασκευή ενός από τα απλούστερα σχέδιά του από το Βρετανικό Μουσείο Επιστημών. Υπάρχουν σήμερα ενδείξεις ότι το μηχάνημα θα μπορούσε να είχε κατασκευαστεί με επιτυχία με την τεχνολογία της εποχής, αν η χρηματοδότηση και πολιτική υποστήριξη ήταν ισχυρότερη.[3]

Σχεδιασμός Η πρώτη προσπάθεια του Μπάμπατζ για την κατασκευή μηχανικής υπολογιστικής συσκευής ήταν η διαφορική μηχανή, μια ειδικού σκοπού αριθμομηχανή η οποία συνόψιζε τις τιμές των λογαρίθμων και των τριγωνομετρικών συναρτήσεων με τη μέθοδο των πεπερασμένων διαφορών για την δημιουργία προσεγγίσεων πολυωνύμου. Η είσοδος (δεδομένα και προγράμματα) θα γινόταν με τη χρήση διάτρητων καρτών, μέθοδος που χρησιμοποιούνταν την εποχή για των προγραμματισμό μηχανικών αργαλειών. Για την έξοδο η μηχανή θα είχε εκτυπωτή, πλοτερ και ένα κουδούνι. Θα υπήρχε μια μνήμη η οποία θα ήταν ικανή να αποθηκεύσει 1000 αριθμούς με 50 δεκαδικά ψηφία ο καθένας. Μια αριθμητική μονάδα («Μύλος») που θα έκανε τις τέσσερις αριθμητικές πράξεις, συγκρίσεις και προαιρετικά τετραγωνικές ρίζες.Όπως και η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) σε ένα σύγχρονο υπολογιστή, ο «μύλος» θα στηριζόταν στις δικές του εσωτερικές διαδικασίες για να αντεπεξέλθει στις πιο περίπλοκες οδηγίες που θα δινόταν από το πρόγραμμα του χρήστη.[4] Η γλώσσα για τον προγραμματισμό της συσκευής θα ήταν παρόμοια με την σύγχρονες συμβολικές γλώσσες (Assembly). Βρόχοι και υπό συνθήκη διακλάδωση ήταν δυνατόν να χρησιμοποιηθούν, και έτσι η γλώσσα, όπως σχεδιάστηκε, θα ήταν Τούριγκ-πλήρης πολύ πριν από την έννοια του Άλαν Τούρινγκ. Ήταν να χρησιμοποιηθούν τρεις διαφορετικοί τύποι διάτρητων καρτών: μια για τις αριθμητικές πράξεις, μια για τις αριθμητικές σταθερές, και η άλλη για την φόρτωση αριθμών από την μνήμη στην αριθμητική μονάδα και αντίστροφα. Για τους τρεις τύπους καρτών θα υπήρχαν και τρεις ξεχωριστοί αναγνώστες.

Αναλυτική μηχανή

Δείτε επίσης • Τσαρλς Μπάμπατζ • Διαφορική μηχανή • Μηχανισμός των Αντικυθήρων

Παραπομπές [1] Babbage's Analytical Engine, 1834-1871. (Trial model) (http:/ / www. sciencemuseum. org. uk/ objects/ computing_and_data_processing/ 1878-3. aspx) [2] The Engines - The Babbage Engines (http:/ / www. computerhistory. org/ babbage/ engines/ ) [3] Disagreeable Babbage (http:/ / www. sciencemuseum. org. uk/ onlinestuff/ stories/ babbage. aspx?page=4) [4] Difference Engines (http:/ / www. meccano. us/ analytical_engine/ index. html)

Ζ3 Ζ3 Η Z3 του Konrad Zuse ήταν ο πρώτος προγραμματιζόμενος υπολογιστής του κόσμου, και παρόλο που δεν διέθετε την εντολή διακλάδωσης υπό συνθήκη, πληρεί τα κριτήρια ορισμού ενός υπολογιστή που είναι Touring complete. [1] Η Z3 κατασκευάστηκε με 2.200 ηλεκτρονόμους, είχε συχνότητα ρολογιού από 5 έως 10 Hz, και μήκος λέξης 22 bit. Οι υπολογισμοί γίνονταν σε δυαδική αριθμητική κινητής υποδιαστολής. Η μηχανή ολοκληρώθηκε το 1941 (στις 12 Μαΐου) του ίδιου χρόνου παρουσιάστηκε με επιτυχία σε κοινό επιστημόνων στο Βερολίνο. Ο αυθεντικός Z3 καταστράφηκε το 1943 κατά τη διάρκεια συμμαχικού βομβαρδισμού στο Βερολίνο. Ένα πλήρες λειτουργικό αντίγραφο κατασκευάστηκε την δεκαετία του 1960 από την εταιρία του Konrad Zuse [Zuse KG [2]] και εκτίθεται στο [Γερμανικό Μουσείο [3]] του Μονάχου και στο [Γερμανικό Τεχνολογικό Μουσείο [4]] του Βερολίνου. Το 1998 αποδείχτηκε ότι η Z3 είναι Touring complete. (Βλ. http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Turing_completeness Touring completeness]]) Στο Βερολίνο (Κρόϊτσμπεργκ), στο σπίτι όπου κατασκευάστηκε και λειτούργησε ο πρώτος υπολογιστής Ζ3, υπάρχει σήμερα μία αναμνηστική πλάκα.

Aναμνηστική πλάκα για τον υπολογιστή Ζ3 στην οδό Methfesselstraße 7 Berlin-Kreuzberg

Βασική αρχιτεκτονική Τα βασικά μέρη του Z3 ήταν: • η μνήμη, ικανή να αποθηκεύσει 64 αριθμούς κινητής υποδιαστολής σε δυαδική αναπαράσταση (των 22 μπιτ). • η κεντρική μονάδα επεξεργασίας • η μονάδα ελέγχου • οι συσκευές εισόδου/εξόδου

Σύνολο εντολών Το πρόγραμμα ήταν αποθηκευμένο σε μια διάτρητη ταινία. Μια Αρχιτεκτονική Ζ3,Ζ1 εντολή κωδικοποιείται με 8 μπιτ και καταλαμβάνει μια σειρά στην ταινία. Το σύνολο εντολών αποτελείται από εννιά εντολές (πίνακας 1). Υπάρχουν τρεις τύποι εντολών: • Εισόδου/εξόδου • Μνήμης

Ζ3

27 • Αριθμητικές Ο κωδικός λειτουργίας έχει μεταβλητό μήκος δύο ή πέντε μπιτ. Οι εντολές μνήμης κωδικοποιούν την διεύθυνση στην οποία αναφέρονται στα έξι λιγότερο σημαντικά μπιτ της εντολής. Αυτό σημαίνει ο χώρος διευθύνσεων έχει μέγιστο μέγεθος 64 λέξεων που είναι εξάλλου και το μέγεθος της μνήμης όπως προαναφέραμε. Τύπος

Εντολή

Περιγραφή

Ε/Ε

διάβασε πληκτρολόγιο 01 110000

εμφάνισε αποτέλεσμα

01 111000

Μνήμη

Pr z

φόρτωση διεύθυνσης z 11 z6z5z4z3z2z1

Ps z

αποθήκευση διεύθυνσης z 10 z6z5z4z3z2z1

αριθμητικές Lm

πολλαπλασιασμός

διαίρεση

01 010000

τετραγωνική ρίζα

01 011000

Ls1

πρόσθεση

01 100000

Ls2

αφαίρεση

01 101000

Δείτε επίσης • • • • • •

Υπολογιστής Atanasoff-Berry Colossus ENIAC Harvard Mark I Manchester Mark I SSEC

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • • • • •

Κώδικας λειτουργίας

Konrad Zuse’s Legacy: The Architecture of the Z1 and Z3 [5] (PDF) Konrad Zuse (deutsch) [6] Z3 computer (deutsch) [7] Konrad Zuse (english) [8] Z3 computer (english) [9]

Παραπομπές [1] (Βλ. http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Turing_completeness Touring completeness]])

01 001000

Κόνραντ Τσούζε Κόνραντ Τσούζε Ο Konrad Zuse (22 Ιουνίου 1910 – 18 Δεκεμβρίου 1995) ήταν Γερμανός μηχανικός και πρωτοπόρος των υπολογιστών. Το μεγαλύτερό του επίτευγμα ήταν η ολοκλήρωση του πρώτου λειτουργικού προγραμματζόμενου υπολογιστή, του Z3, το 1941. Ο Τσούζε γεννήθηκε στο Βερολίνο. Σπούδασε μηχανικός και, το 1937, κουρασμένος από την εκτέλεση πολλών παρόμοιων αριθμητικών υπολογισμών, κατασκεύασε την πρώτη υπολογιστική του μηχανή, τη Ζ1. Το 1941, με τη βοήθεια μερικών φίλων και με χρήση πεταμένων ανταλλακτικών κατασκεύασε τον υπολογιστή Z3 μέσα στο σαλόνι του πατρικού του. Γνωρίζοντας ότι η μηχανή του μπορούσε να κάνει τους υπολογισμούς, που ένα ολόκληρο τμήμα υπολογισμών εργοστασίου χρειαζόταν μια εβδομάδα για να ολοκληρώσει, μέσα σε λίγες ώρες και μη όντας μέλος του Ναζιστικού Κόμματος, παρέμεινε σιωπηλός και αφανής, ακόμη και όταν κατασκεύασε τον Ζ4, βελτιωμένη έκδοση του Z3 προς το τέλος του πολέμου. Τον μετέφερε αρχικά στο Γκέτινγκεν και κατόπιν τον έκρυψε σε ένα στάβλο στο Allgäu, όπου παρέμεινε και ο ίδιος κρυμμένος. Μόνο το 1949 μετέφερε την κατασκευή του στη Ζυρίχη, όπου και αναγνωρίστηκε η συνεισφορά του στο δημιουργούμενο κόσμο των υπολογιστών.

Konrad Zuse (1992)

Μια ακόμη σημαντική συνεισφορά του ήταν η επινόηση (1946) μιας θεωρητικής γλώσσας προγραμματισμού, η οποία ονομάστηκε Plankalkül. Από πολλούς μελετητές του αποδόθηκε ο τίτλος του "εφευρέτη του υπολογιστή", ο ίδιος όμως έλεγε ότι συνέβαλαν πολλοί για να δημιουργηθεί ο υπολογιστής και ο τίτλος δεν μπορούσε να ανήκει μόνο σε αυτόν. Ο Τσούζε αγαπούσε πολύ τη ζωγραφική και ζωγράφισε αρκετούς πίνακες, στους οποίους υπέγραφε με το ψευδώνυμο "Kuno See". Το έτος 2010 -επ΄ευκαιρία 100 χρόνων από την γέννηση του μεγάλου Γερμανού εφευρέτη- γίνονται πολλές εκθέσεις, διαλέξεις, για να θυμίζουν την ζωή και το έργο του, όπως και την σπουδαιότητά του στην διαμόρφωση της σημερινής ψηφιακής πραγματικότητας. [1] [2]

Άγαλμα στο Bad Hersfeld

Κόνραντ Τσούζε

Παραπομπές [1] http:/ / www. zuse-jahr-2010. de Zuse -Jahr 2010 (Zuse Year 2010) [2] http:/ / www. sdtb. de/ Medieninfo-Zuse-Jahr-2010-zum-100-Geburtstag-d. 1642. 0. html Γερμανικό Μουσείο Τεχνολογίας - 100 χρόνια από την γέννηση του πρωτοπόρου των ηλεκτρονικών υπολογιστών

Μέσο αποθήκευσης δεδομένων Μέσο αποθήκευσης δεδομένων Τα μέσα αποθήκευσης δεδομένων είναι συσκευές χρήσιμες για την αποθήκευση δεδομένων και πληροφοριών. Στην επιστήμη υπολογιστών συνήθως θεωρούνται ως η δευτερεύουσα μνήμη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή, κατ' αντιδιαστολή με την πρωτεύουσα κύρια μνήμη.

Διάτρητη κάρτα Η αρχαιότερη γνωστή μορφή αποθηκευτικού μέσου χρονολογείται στο 1725 και αποτελεί εφεύρεση του Μπαζίλ Μπουσόν (Basile Bouchon), ο οποίος χρησιμοποίησε διάτρητο χαρτί με επαναλαμβανόμενο μοτίβο, με σκοπό να σώσει διάφορα πατρόν για ρούχα. Ωστόσο η πρώτη αληθινή πατέντα για αποθήκευση δεδομένων χρονολογείται στις 23 Σεπτεμβρίου 1884 και ανήκει στον Χέρμαν Χόλλεριθ (Herman Hollerith). Η εφεύρεση του Χόλλεριθ χρησιμοποιήθηκε για 9 δεκαετίες, έως και τα τέλη του 1970. Το όνομα της: διάτρητη κάρτα ή punched card, γνωστή και σαν κάρτα Χόλλεριθ.

Διάτρητη κάρτα των αρχών της δεκαετίας του '70. Είναι μέρος ενός προγράμματος σε Fortran

Η φωτογραφία παρουσιάζει ένα δείγμα μίας διάτρητης κάρτας. Είναι μία κάρτα 90 στηλών η οποία κυκλοφόρησε στις αρχές της δεκαετίας του '70. Επειδή η ποσότητα δεδομένων, η οποία μπορούσε να αποθηκευτεί στις διάτρητες κάρτες δεν ήταν αρκετή, Διάτρητη ταινία η κύρια λειτουργία της κάρτας δεν ήταν η αποθήκευση μεγάλου αριθμού δεδομένων, αλλά η αποθήκευση ρυθμίσεων και εντολών για διάφορες μηχανές.

Διάτρητη ταινία Η πρώτη γνωστή απόπειρα χρησιμοποίησης διάτρητης ταινίας (paper tape), ήταν το 1864 από τον Αλεξάντερ Μπέιν (Alexander Bain), εφευρέτη του φαξ και του ηλεκτρικού τηλέγραφου. Κάθε γραμμή της ταινίας αντιπροσώπευε ένα χαρακτήρα. Καθώς υπήρχε η δυνατότητα αναδίπλωσης της ταινίας, η δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων αυξήθηκε σημαντικά, συγκριτικά με τις διάτρητες κάρτες.

Λυχνία To 1946 η RCA (Radio Corporation of America) ξεκίνησε την ανάπτυξη της λυχνίας (selectron tube), μια προγενέστερη μορφή μνήμης υπολογιστή με μέγιστο μέγεθος 10 ίντσες και μέγιστη χωρητικότητα 4096 bits. Καθώς η τιμή των λυχνιών αυτών ήταν απαγορευτική για την εποχή τους, η ανταπόκριση από την αγορά δεν ήταν θερμή.

Μέσο αποθήκευσης δεδομένων

Μαγνητικά μέσα Μαγνητική ταινία Στις αρχές του 1950, μαγνητικές ταινίες πρωτοχρησιμοποιήθηκαν από την IBM για αποθήκευση δεδομένων. Ο αποθηκευτικός χώρος των μαγνητικών ταινιών ήταν 10.000 φορές μεγαλύτερος των καρτών, γεγονός το οποίο συντέλεσε στην άμεση επιτυχία του μέσου και το καθιέρωσε ως το δημοφιλέστερο αποθηκευτικό μέσο της δεκαετίας του 1980. Μαγνητική ταινία μισής ίντσας

Κασέτα μαγνητικής εγγραφής H κασέτα μαγνητικής εγγραφής (compact cassette) ανήκει στην κατηγορία των μαγνητικών ταινιών. Ωστόσο αξίζει ειδικής μνείας μιας και χρησιμοποιήθηκε πάρα πολύ. Η κασέτα κυκλοφόρησε το 1963 από την Philips. Χρειάστηκαν όμως επτά χρόνια για να γίνει το γνωστό και δημοφιλής μέσο αποθήκευσης. Η κυκλοφορία των υπολογιστών ZX Spectrum, Commodore 64 και του Amstrad CPC συντέλεσε κατά πολύ στην διάδοση της. Μία κασέτα 90 λεπτών μπορούσε να αποθηκεύσει περίπου 700 kB έως και 1 MB δεδομένων στην κάθε της πλευρά. Για την αποθήκευση δεδομένων ενός DVD θα χρειάζονταν δηλαδή 4500 κασέτες και 281 μέρες.

Κασέτα μαγνητικής εγγραφής

Μαγνητικός κύλινδρος O 16 ιντσών περιστρεφόμενος μαγνητικός κύλινδρος (magnetic drum) με δυνατότητα 12.500 περιστροφών το λεπτό, πρωτοχρησιμοποιήθηκε στον υπολογιστή ΙΒΜ 650 στα μέσα του '50. Είχε δυνατότητα αποθήκευσης 10.000 χαρακτήρων.

Μαγνητικός κύλινδρος πολωνικού υπολογιστή ZAM-41

Μέσο αποθήκευσης δεδομένων

Δισκέτα Το 1969 παρουσιάστηκε η πρώτη δισκέτα (floppy disk). Ήταν μία δισκέτα 8 ιντσών με δικαίωμα ανάγνωσης (όχι εγγραφής) και ο αποθηκευτικός χώρος ήταν της τάξης των 80ΚΒ. Έπειτα από τέσσερα χρόνια, το 1973, μία παρόμοια δισκέτα με το ίδιο μέγεθος μπορούσε να αποθηκεύσει 256ΚΒ δεδομένων και επιπλέον έδινε την δυνατότητα επανεγγραφής. Η τάση αυτή συνεχίστηκε μικρότερο μέγεθος, μεγαλύτερος αποθηκευτικός χώρος - και στα τέλη του 1990 κυκλοφορούσαν πλέον δισκέτες 3 ιντσών οι οποίες μπορούσαν να αποθηκεύσουν 250ΜΒ δεδομένων. Μέσα στο μηχάνημα μια δισκέτα 8 ιντσών, μπροστά μια δισκέτα 3½ ιντσών

Σκληρός δίσκος Ο πρώτος σκληρός δίσκος Η ΙΒΜ αποκάλυψε τον Σεπτέμβριο του 1956 τον 305 RAMAC. Ο συγκεκριμένος υπολογιστής έφερε την επανάσταση στον χώρο καθώς είχε αποθηκευτικό χώρο της τάξεως των 4,4 MB (5 εκατομμύρια χαρακτήρες), μέγεθος τεράστιο για εκείνη την εποχή. Τα δεδομένα αποθηκεύονταν σε 50 μαγνητικούς δίσκους των 24 ιντσών. Περισσότερα από 1000 συστήματα 305 RAMAC κατασκευάστηκαν και η παραγωγή του διακόπηκε το 1961. Η ΙΒΜ ενοικίαζε τον υπολογιστή για το ποσό των $3.200 ανά μήνα. Οι πάνω και κάτω όψεις ενός σκληρού δίσκου 3,5".

Μέσο αποθήκευσης δεδομένων

Η εξέλιξη Ο σκληρός δίσκος βρίσκεται ακόμη και σήμερα σε στάδιο περαιτέρω εξέλιξης. Ο Hitachi Deskstar 7K500 ήταν ο πρώτος σκληρός δίσκος ο οποίος μπορούσε να αποθηκεύσει 500GB δεδομένων - περίπου 120.000 φορές περισσότερα δεδομένα από τον 305 RAMAC της IBM, ενώ αρκετοί συγχρονοι σκληροί δίσκοι φθάνουν το 1 ΤΒ αποθηκευτικού χώρου.

Οπτικά μέσα Laserdisc To 1958 ανακαλύφθηκε η τεχνολογία του laserdisc, ωστόσο πέρασαν αρκετά χρόνια μέχρι την πρώτη παρουσίαση του σε κοινό (1972). Το προϊόν ήταν διαθέσιμο στην αγορά το 1978. Δεν ήταν δυνατή η αποθήκευση δεδομένων στο laserdisc παρά μόνο η αποθήκευση εικόνας και βίντεο σε αυξημένη ποιότητα συγκριτικά με τις τότε διαθέσιμες τεχνικές (VHS).

CD To compact disk (CD) προέρχεται από το laserdisc αλλά διαθέτει μικρότερο αποθηκευτικό χώρο. Αναπτύχθηκε σε συνεργασία των Sony και Philips το 1979 και έφτασε στην αγορά το 1982. Ένα τυπικό CD μπορεί να αποθηκεύσει 700ΜΒ δεδομένων.

Στην φωτογραφία μπορείτε να συγκρίνετε τα μεγέθη ενός Laserdisc (αριστερά) και ενός DVD (δεξιά).

DVD Το DVD (Digital Versatile Disc) είναι ένα CD το οποίο χρησιμοποιεί μία διαφορετική μέθοδο τεχνολογίας laser. Το μήκος κύματος του laser χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία στα 780nm (Το CD χρησιμοποιεί 625 με 650nm) γεγονός το οποίο δίνει την δυνατότητα στο DVD να αποθηκεύσει περισσότερα δεδομένα στον ίδιο χώρο. Ένα DVD έχει χωρητικότητα 4,7 GB ενώ τα Dual Layer DVD (διπλής επίστρωσης) έχουν χωρητικότητα 8.5GB. Χρειάζονται περίπου 6000 δισκέτες για να αποθηκεύσουν τα δεδομένα ενός DVD, ή 4.500 κασέτες με χρόνο εγγραφής 280 ημερών.

Blu-Ray Disc H μάχη για την επικράτηση του σημερινού(2008) μέσου πραγματοποιήθηκε το 2007-2008 ανάμεσα σε δυο "μονομάχους", το Blu-Ray και το HD DVD. Tόσο το HD DVD όσο και το Blu-Ray βασίζονται στην τεχνολογία του blue-violet laser και προσφέρουν πολλαπλές δυνατότητες αποθήκευσης συγκριτικά με τα σύγχρονα DVD, επειδή το μήκος κύματος του laser που χρησιμοποιείται είναι μικρότερο σε σχέση με το κόκκινο των DVD. Ωστόσο, τα δύο format είναι πλήρως ασύμβατα μεταξύ τους. Το HD DVD είναι χωρητικότητας 15GB σε δίσκους ενός layer και η δομή του είναι αντίστοιχη με τα σημερινά DVDs. Το Blu-Ray φτάνει τα 25GB, ενώ η δομή του εγγράψιμου layer το φέρνει πολύ πιο κοντά στο laserdisc. Στις 19 Φεβρουαρίου 2008 η Toshiba, ο κύριος υποστηρικτής και δημιουργός του HD-DVD ανακοίνωσε τη διακοπή της παραγωγής των HD-DVD καθώς και των HD-DVD Drives αφού το Blu-Ray Disk είχε ήδη νικήσει-όπως είχε γίνει κάποτε μεταξύ VHS και ΒΕΤΑ - τα δύο μαγνητικά format που μάχονταν για την επικράτησή τους στα γνωστά βίντεο των δεκαετιών του '80 και '90. Κάτι παρόμοιο είχε γίνει και με τα DVD, αφού παρουσιάστηκαν τρία format (DVD-R, DVD+R και DVD-RAM) αλλά τελικά επικράτησαν δύο.

Μέσο αποθήκευσης δεδομένων

Άλλες μνήμες Υπάρχουν πολλές άλλες μορφές αποθηκευτικών μέσων, όπως κάρτες μνήμης (SD, CF, Flash κτλ).

Το μέλλον Μία καινούργια τεχνολογία η οποία παρουσιάζει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον είναι η ιδέα των Holographic Versatile Discs (HVD). Χρησιμοποιώντας την τεχνική της ταυτόγραμμης ολογραφίας (collinear holography), 2 laser, ένα μπλε-πράσινο και ένα κόκκινο, εστιάζουν ως μία ακτίνα στο ίδιο σημείο. Με την τεχνική αυτή το HVD καταφέρνει να αυξήσει κατά πολύ την χωρητικότητα ενός δίσκου, συγκριτικά με τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται στα HD DVD όσο και το Blu-Ray (Χωρητικότητα: 3.6 TB ή αλλιώς το περιεχόμενο 160 Blu-Ray discs). Επίσης μια άλλη τεχνολογία έχει ως βάση το φθορισμό. Σύμφωνα με αυτή σε ένα δισκάκι θα μπορούν να υπάρχουν ως και 10 στρώσεις (layers) σε αντίθεση με τους σημερινούς δίσκους έχουν το πολύ δύο, αφού αυξάνοντας τις στρώσεις αυξάνεται εκθετικά η απώλεια δεδομένων στις ανώτερες στρώσεις. Έτσι θα μπορούμε να δούμε χωρητικότητες της τάξης των 47 GB (από ένα single layer DVD) εώς και 500 GB (από dual layer Blu-ray), δηλαδή 5TB.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Historical Notes about the Cost of Hard Drive Storage Space [1]

Τζον φον Νόιμαν Τζον φον Νόιμαν

Γέννηση

28 Δεκεμβρίου, 1903 Βουδαπέστη, Αυστροουγγαρία

Θάνατος

8 Φεβρουαρίου 1957 (53 ετών) Ουάσινγκτον, ΗΠΑ

Κατοικία

Ηνωμένες Πολιτείες

Εθνικότητα Εβραίος, Ούγγρος Υπηκοότητα Αμερικανός Ιδιότητα

Μαθηματικός

Επιτεύγματα Θεωρία παιγνίων Άλγεβρα φον Νόιμαν Αρχιτεκτονική φον Νόιμαν Von Neumann cellular automaton Von Neumann universal constructor Εντροπία φον Νόιμαν Von Neumann–Bernays–Gödel set theory Utility theory Von Neumann universe Von Neumann conjecture Von Neumann's inequality Stone–von Neumann theorem Minimax theorem Von Neumann extractor Direct integral Θρησκεία

Ρωμαιοκαθολικός

Βραβεύσεις

Βραβείο Enrico Fermi (1956)

Ένας από τους σπουδαιότερους μαθηματικούς του εικοστού αιώνα, ο γεννημένος στην Ουγγαρία Γιάνος Νόιμαν (Janos Neumann, 28 Δεκεμβρίου 1903 – 8 Φεβρουαρίου 1957), (περισσότερο γνωστός ως Τζον φον Νόιμαν - τον γερμανικό τίτλο φον τον αγόρασε ο πατέρας του), προσέφερε σε πάμπολλους κλάδους όπως μαθηματικά, φυσική, οικονομικά, πληροφορική. Από μικρό παιδί έδειξε τα μεγάλα του χαρίσματα, όταν σε ηλικία 6 ετών μπορούσε να διαιρέσει 8ψήφιους αριθμούς από μνήμης, και να απαγγέλλει από μνήμης αρχαίους κλασσικούς. Σε ηλικία 8 ετών ήξερε ήδη μαθηματική ανάλυση. Σε ηλικία 23 ετών δίδασκε στο

Τζον φον Νόιμαν Πανεπιστήμιο του Βερολίνου, όπου και ήταν ο νεότερος καθηγητής που υπήρξε ποτέ. Στην ίδια ηλικία απέκτησε το διδακτορικό του στα μαθηματικά από το Πανεπιστήμιο της Βουδαπέστης. To 1930 όταν ο Χίτλερ ανέβηκε στην εξουσία, η οικογένεια του και αυτός μετακόμισαν στις Η.Π.Α.. Παρόλο που οι επιστήμονες της εποχής δεν φημίζονταν για την επιμέλεια στο ντύσιμό τους, ο Τζον φον Νόιμαν ήταν ντυμένος πάντα άψογα και του άρεσε το ποτό και το φαγητό. Μέχρι τα 25 του είχε δημοσιοποιήσει 10 σημαντικές εργασίες και, μέχρι τα 30 του, γύρω στις 36. Το 1930 προσκλήθηκε από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον και βρέθηκε στην πρώτη τετραμελή ομάδα καθηγητών του Ινστιτούτου Προηγμένων Ερευνών (Institute of Advanced Study)· οι δύο άλλοι ήταν ο Άλμπερτ Αινστάιν και ο Κουρτ Γκέντελ. Το 1937 απέκτησε την αμερικάνικη υπηκοότητα. Το 1938 του απονεμήθηκε το Βραβείο Bôcher. Παντρεύτηκε δύο φορές. Η πρώτη του σύζυγος ήταν η Mariette Kövesi και παντρεύτηκαν το 1930, ενώ χώρισαν το 1937. Μετά παντρεύτηκε την Κλάρα Νταν, το 1938. Απέκτησε μόνο ένα παιδί από τον πρώτο του γάμο, τη Μαρίνα φον Νόιμαν, η οποία είναι διακεκριμένη καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Μίσιγκαν. Ο φον Νόιμαν διαγνώστηκε με καρκίνο στα κόκαλα ή στο πάγκρεας το 1957, πιθανότατα από την υπερβολική του έκθεση σε ραδιενέργεια όταν παρατηρούσε τις δοκιμές της ατομικής βόμβας στον Ειρηνικό, ή κατά τη μετέπειτα εργασία του με πυρηνικά όπλα στο Λος Άλαμος. Πέθανε λίγους μήνες μετά τη διάγνωση του από υπερβολικούς πόνους. Έγραψε 150 δημοσιοποιημένα άρθρα σε όλη του την ζωή: 60 σε καθαρά μαθηματικά, 20 στη φυσική και 60 σε εφαρμοσμένα μαθηματικά.

Οικονομικά Μέχρι τη δεκαετία του 1930 η οικονομολογία αποτελούσε ένα ασαφές και ανώριμο γνωστικό πεδίο· με τις υπάρχουσες μεθόδους δεν μπορούσε να προσεγγιστεί κάποιο ουσιαστικό συμπέρασμα βάση επιστημονικών αποτελεσμάτων. Θα μπορούσε να πει κάποιος ότι τα οικονομικά εκείνη την περίοδο ήταν όπως η φυσική τον 17ο αιώνα: περίμεναν τη «γλώσσα» που θα τους επέτρεπε να εκφράσουν και να λύσουν περίπλοκα προβλήματα. Τότε ο φον Νόιμαν διατύπωσε το θεώρημα ελαχίστου-μεγίστου το οποίο αποτέλεσε τη βάση για τη θεωρία παιγνίων. Τις ιδέες του τελειοποίησε και κατέθεσε στο ευρύ κοινό το 1944 μέσω του βιβλίου Θεωρία παιγνίων και οικονομική συμπεριφορά, το οποίο συνέγραψε με τον Όσκαρ Μόργκενστερν.

Υπολογιστές Στην επιστήμη υπολογιστών ο φον Νόιμαν θεωρείται πατέρας των σύγχρονων μηχανών και η αρχιτεκτονική φον Νόιμαν (σύμφωνα με την οποία μία υπολογιστική μηχανή αποτελείται από μονάδες εισόδου, κεντρική μονάδα επεξεργασίας, κεντρική μνήμη και μονάδες εξόδου), χρησιμοποιείται σχεδόν σε όλους τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Σημαντική επίσης κρίνεται και η θεωρητική του ανάλυση για τα χαρακτηριστικά των αυτοαναπαραγόμενων μηχανών, η οποία κατέληξε στη διατύπωση του μαθηματικού φορμαλισμού των κυτταρικών αυτομάτων. Σήμερα τα κυτταρικά αυτόματα θεωρούνται η βάση του επιστημονικού πεδίου της τεχνητής ζωής.

Πυρηνική φυσική και πυρηνικά όπλα Μαζί με τον Έντουαρντ Τέλλερ (Edward Teller) και τον Στάνισλαβ Ούλαμ (Stanislaw Marcin Ulam), ο φον Νόιμαν ανέπτυξε θεωρίες της πυρηνικής φυσικής σχετικά με τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις οι οποίες εφαρμόστηκαν στην κατασκευή της βόμβας υδρογόνου.

Ηλεκτρονικός Υπολογιστής Ηλεκτρονικός υπολογιστής Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι μια μηχανή κατασκευασμένη κυρίως από ηλεκτρονικά κυκλώματα και δευτερευόντως από ηλεκτρικά και μηχανικά συστήματα, και έχει ως σκοπό να επεξεργάζεται πληροφορίες. Ο ηλεκτρονικός υπολογιστής είναι ένα αυτοματοποιημένο, ηλεκτρονικό, ψηφιακό επαναπρογραμματιζόμενο σύστημα γενικής χρήσης το οποίο μπορεί να επεξεργάζεται δεδομένα βάσει ενός συνόλου προκαθορισμένων οδηγιών, των εντολών που συνολικά ονομάζονται πρόγραμμα. Ένας σύγχρονος επιτραπέζιος προσωπικός

Κάθε υπολογιστικό σύστημα, όσο μεγάλο ή μικρό κι αν είναι, υπολογιστής. αποτελείται από το υλικό μέρος (hardware) και το λογισμικό (software). Τα βασικά στοιχεία του υλικού μέρους του υπολογιστή είναι η κεντρική μονάδα επεξεργασίας (ΚΜΕ, αγγλ. CPU, Central Prossesing Unit), η κεντρική μνήμη (RAM & ROM-BIOS), οι μονάδες εισόδου εξόδου (πληκτρολόγιο, ποντίκι, οθόνη κ.α.), οι περιφερειακές συσκευές (σκληρός δίσκος, δισκέτα, DVD, εκτυπωτής, σαρωτής, μόντεμ κ.α.). Υπάρχουν διάφοροι τύποι υπολογιστών οι οποίοι διαφέρουν κατά το μέγεθος, τις δυνατότητες (επεξεργαστική ισχύς) και την αρχιτεκτονική τους, δηλαδή τον τρόπο που τα βασικά τους μέρη συνδέονται και συνεργάζονται μεταξύ τους. Στην πιο διαδεδομένη κατηγορία υπολογιστών ανήκουν οι μικροϋπολογιστές. Στους μικροϋπολογιστές τα βασικά εξαρτήματα, όπως ο επεξεργαστής, η μνήμη κ.ά., βρίσκονται τοποθετημένα σ' ένα τυπωμένο κύκλωμα που ονομάζεται μητρική κάρτα (αγγλ. Motherboard ή MoBo). Εκτός από τον επεξεργαστή και τη μνήμη, πάνω στη μητρική βρίσκονται οι θέσεις επέκτασης στις οποίες τοποθετούνται οι διάφορες κάρτες, γραφικών, ήχου κ.λπ.). Στη μητρική επίσης βρίσκονται υποδοχές για τη σύνδεση διαφόρων άλλων συσκευών. Το λογισμικό του υπολογιστή αποτελείται από τα απαραίτητα προγράμματα που δίνουν τις κατάλληλες εντολές, για να λειτουργεί το υλικό μέρος. Συνίσταται δε από το λειτουργικό σύστημα (το βασικό πρόγραμμα για τη λειτουργία του Η/Υ καθώς και για την επικοινωνία του με τον άνθρωπο) και το λογισμικό εφαρμογών (πακέτα εφαρμογών, γλώσσες προγραμματισμού, εκπαιδευτικό λογισμικό, προγράμματα – εργαλεία κ.α.).

Μερικά ιστορικά στοιχεία

Ηλεκτρονικός υπολογιστής

Οι άνθρωποι επινόησαν κατά την αρχαιότητα και το Μεσαίωνα διάφορες συσκευές για να μετρούν τον χρόνο (όπως ήταν οι κλεψύδρες) ή για να μετρούν τις φαινόμενες μετακινήσεις των αστεριών ως βοήθημα στα θαλάσσια ταξίδια τους (όπως ήταν ο Μηχανισμός των Αντικυθήρων) ή για άλλες χρήσεις. Πολλές από τις εφευρέσεις χάθηκαν, (π.χ. οι πολεμικές μηχανές του Αρχιμήδη). Με την πρόοδο των μαθηματικών, ειδικά μετά το 17ο αιώνα, έγινε προσπάθεια από κάποιους να κατασκευάσουν μηχανές υπολογισμών.

H Pascaline, υπολογιστική μηχανή που εφευρέθηκε από τον Μπλεζ Πασκάλ στα 1645.

• Ο Τζον Νάπιερ (John Napier) το [1614] επινόησε μηχανή για υπολογισμό λογαρίθμων. • Ο Γουίλλιαμ Ότρεντ (William Oughtred) το 1625 επινόησε τον λογαριθμικό κανόνα. • Ο Μπλεζ Πασκάλ (Blaise Pascal) το 1642 κατασκεύασε μηχανή για προσθαφαιρέσεις. • Ο Ζοζέφ Μαρί Ζακάρ (Josheph Marie Jackard), Γάλλος μηχανικός, επινόησε το 1801 μια υφαντική μηχανή με διάτρητες μεταλλικές κάρτες, που καθοδηγούσαν την μηχανή να πλέκει διάφορα σχέδια, και τα υφάσματα που γίνονται με αυτό τον τρόπο ύφανσης φέρουν μέχρι σήμερα το όνομά του. Με αλλαγή των μεταλλικών καρτών άλλαζε το σχέδιο της πλέξης. • Το 1848 ο Τζωρτζ Μπουλ (George Boole) επινόησε την άλγεβρα που φέρει το όνομά του: Άλγεβρα Μπουλ. Εφαρμογές της βρίσκουμε στα ψηφιακά κυκλώματα, στους λογικούς συλλογισμούς και πρακτικά σε κάθε πρόγραμμα Η/Υ. • Ο Βρετανός μαθηματικός Τσαρλς Μπάμπατζ (Charles Babbage) το 1871 σχεδίασε την Αναλυτική μηχανή του. Η μηχανή δεν μπορούσε να κατασκευαστεί με την τεχνολογία εκείνης της εποχής επειδή απαιτούσε πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια αλλά, όπως εξήγησε η κόρη του Λόρδου Βύρωνα, η προικισμένη μαθηματικός και πρώτη προγραμματίστρια υπολογιστών Άντα Λάβλεϊς (Ada Lovelace), ήταν τόσο πολυδύναμη που θα είχε ανυπολόγιστη αξία αργότερα. • Το 1890 ο Αμερικανός μηχανικός Χέρμαν Χόλεριθ (Herman Hollerith) σκέφθηκε να χρησιμοποιήσει χάρτινες διάτρητες κάρτες, χρησιμοποιώντας την ιδέα του Ζακάρ, με διατρήσεις που να συμβολίζουν γράμματα και αριθμούς, για να επιτύχει μικρότερους χρόνους επεξεργασίας της κρατικής απογραφής των Η.Π.Α., με μεγάλη επιτυχία. • Ο Βάνεβαρ Μπους (Vannevar Bush) το 1930 έφτιαξε τον διαφορικό αναλυτή που χρησιμοποιήθηκε κατά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. • Η μηχανή Z3, που έφτιαξε ο Γερμανός μηχανικός Κόνραντ Τσούζε (Konrad Zuse) το 1941, ήταν η πρώτη που χρησιμοποιούσε το δυαδικό σύστημα αρίθμησης. Οι διάφορες ηλεκτρομηχανικές κατασκευές έλυναν αποτελεσματικά κάποια συγκεκριμένα προβλήματα. Υπήρχαν βέβαια τα προβλήματα του όγκου και του κόστους. Αυτά μάλλον ώθησαν το 1943 τον Τόμας Ουότσον (Thomas Watson), διευθυντή της εταιρείας I.B.M., να δηλώσει : Νομίζω ότι στην παγκόσμια αγορά χρειάζονται το πολύ πέντε υπολογιστές.

Ηλεκτρονικός υπολογιστής

O ENIAC, ο πρώτος Ηλεκτρονικός Υπολογιστής γενικής χρήσης.

39 Το επόμενο βήμα ήταν η επινόηση μιας μηχανής γενικού σκοπού που θα μπορούσε να λύνει προβλήματα διαφόρων ειδών. Εδώ εμφανίστηκε ο Ούγγρος μαθηματικός Τζον φον Νόιμαν, μια εργασία του οποίου δημοσιεύτηκε τον Ιούνιο του 1945 με τίτλο Προσχέδιο έκθεσης για τον EDVAC, όπου περιέγραφε τη λογική λειτουργία μιας υπολογιστικής μηχανής που χρησιμοποιούσε το δυαδικό σύστημα και αποθήκευε στην μνήμη της το πρόγραμμά της. Μετά από αυτή την εργασία οι σημερινοί υπολογιστές λέγονται και μηχανές αρχιτεκτονικής φον Νόιμαν. Περιγράφοντας με αδρές γραμμές μια μηχανή φον Νόιμαν, λέμε ότι έχει

• μια (τουλάχιστον) Μονάδα Εισόδου, από την οποία πληροφορείται η ΚΜΕ (CPU) ποιο είναι το πρόγραμμα και τα δεδομένα του, • μια Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ) του προγράμματος και των δεδομένων, η οποία ρυθμίζει και την γενικότερη λειτουργία του Η/Υ, • μια Κεντρική Μνήμη, όπου αποθηκεύει η ΚΜΕ τα εισαγόμενα, τα ενδιάμεσα στοιχεία και τα δημιουργούμενα αποτελέσματα, • μια (τουλάχιστον) Μονάδα Εξόδου στην οποία εξάγονται τα αποτελέσματα που η ΚΜΕ σχημάτισε στην Κεντρική Μνήμη. Πολύ σημαντική ιστορική στιγμή ήταν η ανακάλυψη του τρανζίστορ το 1947, καθώς κατάργησε τις λυχνίες κενού που χρησιμοποιούνταν μέχρι τότε για την υλοποίηση λογικών πυλών και κυκλωμάτων, και οδήγησε έτσι στη δραματική μείωση του μεγέθους των κυκλωμάτων και κατά συνέπεια των υπολογιστών. Παρόμοια στιγμή ήταν η παρουσίαση, στις 12 Σεπτεμβρίου 1958, του πρώτου ολοκληρωμένου κυκλώματος σε μορφή μικροτσίπ (microchip) από τους Ρόμπερτ Νόις (Robert Noyce) και Τζακ Κίλμπι (Jack Kilby). Με τα νέα υλικά οι Η/Υ έγιναν μικρότεροι, To IBM PC του 1981, που αποτέλεσε σταδιακά οικονομικότεροι και ταχύτεροι. Χρησιμοποιήθηκαν για πρότυπο για την εξέλιξη του σημερινού προσωπικού υπολογιστή. μετεωρολογικές μελέτες και πρόβλεψη καιρού, για επιχειρησιακές εργασίες, για έρευνα φυσικής υψηλών ενεργειών, για αναζήτηση κοιτασμάτων πετρελαίου, για ιατρικές εφαρμογές και για πάμπολλες άλλες χρήσεις. Από το 1946 που κατασκευάστηκε σε ένα πανεπιστήμιο της Πενσιλβανίας ο πρώτος αριθμητικός ηλεκτρονικός υπολογιστής (Η/Υ) με το όνομα ENIAC (που είχε μεγάλο όγκο, είχε περίπου 18.000 λυχνίες που καίγονταν πολύ συχνά, δούλευε με ρελέδες κάνοντας τρομακτικό θόρυβο, και κατανάλωνε πολλή ενέργεια) μέχρι την εποχή μας (που οι υπολογιστές είναι μικροσκοπικοί, πολύ ισχυροί, δεν καταναλώνουν πολλή ενέργεια και βρίσκονται στα κινητά τηλέφωνα, στα ψηφιακά ρολόγια, στα αυτοκίνητά, στις τηλεοράσεις και σε άλλες οικιακές συσκευές) έχουν περάσει ελάχιστα χρόνια.

Ηλεκτρονικός υπολογιστής

Ταξινόμηση των υπολογιστών Οι ακόλουθες ενότητες περιγράφουν ταξινομήσεις των υπολογιστών ως προς διάφορα κριτήρια.

Ταξινόμηση ως προς την προβλεπόμενη χρήση • • • • • •

Υπερυπολογιστής (supercomputer) Μικρός υπερυπολογιστής Κεντρικός υπολογιστής (mainframe) Εξυπηρετητής (server) Σταθμός εργασίας (Workstation) Προσωπικός υπολογιστής (PC) • • • •

Επιτραπέζιος υπολογιστής (desktop PC) Φορητός υπολογιστής (Laptop) Υπολογιστής παλάμης (Palmtop) Προσωπικός ψηφιακός βοηθός (PDA)

Ταξινόμηση ως προς την τεχνολογία υλοποίησης Ένας λιγότερο διφορούμενος τρόπος ταξινόμησης των υπολογιστών είναι ως προς την τεχνολογία υλοποίησης. Οι πρώτοι υπολογιστές ήταν καθαρά μηχανικοί. Τη δεκαετία του 1930 ηλεκτρομηχανικά μέρη χρησιμοποιήθηκαν στις τηλεπικοινωνίες και το 1940 ο πρώτος καθαρά ηλεκτρονικός υπολογιστής κατασκευάστηκε με λυχνίες. Από την δεκαετία του 1950 οι λυχνίες σταδιακά αντικαταστάθηκαν με τρανζίστορ και στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές της δεκαετίας του 1970 άρχισαν να χρησιμοποιούνται τα ολοκληρωμένα κυκλώματα από ημιαγωγούς με τα οποία έγιναν και οι μικροϋπολογιστές που αποτελούν μέχρι σήμερα την κυρίαρχη τεχνολογία δημιουργίας υπολογιστών. Στις μέρες μας γίνονται έρευνες προς άλλες τεχνολογίες υλοποίησης που στοχεύουν στην δημιουργία οπτικών υπολογιστών και κβαντικών υπολογιστών.

Ταξινόμηση ως προς χαρακτηριστικά σχεδίασης Μερικά από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά σχεδίασης και υλοποίησης υπολογιστών είναι τα παρακάτω. Μηχανικός έναντι Ηλεκτρονικού Έχουν επικρατήσει οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Υπερέχουν από κάθε άποψη: ταχύτητας, όγκου, κόστους, κλπ. Ψηφιακός έναντι Αναλογικού Δύο είναι οι σημαντικοί τύποι υπολογιστών: οι ψηφιακοί και οι αναλογικοί. Άλλοι τύποι όπως οι κβαντικοί είναι ακόμα σε πειραματικό στάδιο. Στους ψηφιακούς υπολογιστές η πληροφορία κωδικοποιείται με ακολουθίες δυαδικών ψηφίων. Δηλαδή η τιμή της τάσης που διαπερνά τα ολοκληρωμένα κυκλώματα έχει δύο αυστηρά διακριτές τιμές. Έτσι οδηγώντας τη μια από τις δυο τιμές στην είσοδο ενός κυκλώματος, πραγματοποιούμε το ένα από τα δυο δυαδικά ψηφία (π.χ. 0 Volt για το 0 και 5 Volt για το 1). Αντίθετα στους αναλογικούς υπολογιστές, η πληροφορία από τον έξω κόσμο κωδικοποιείται μέσα στον υπολογιστή σαν ένα σήμα συνεχές, που σαν ηλεκτρικό ρεύμα θα είχε άπειρες πιθανές τιμές τάσης μέσα σε κάποια όρια. Από την δεκαετία του 1940 οι αναλογικοί υπολογιστές υπερκεράστηκαν από τους ψηφιακούς για λόγους ευκολίας και απόδοσης, με αποτέλεσμα στην καθημερινότητα όταν μιλάμε για υπολογιστή να εννοούμε αποκλειστικά τον ψηφιακό υπολογιστή.

Ηλεκτρονικός υπολογιστής Δυαδικός έναντι δεκαδικού Μια σημαντική σχεδιαστική εξέλιξη στους ψηφιακούς υπολογιστές ήταν η εισαγωγή του δυαδικού συστήματος ως τρόπου αναπαράστασης πληροφορίας στο εσωτερικό του υπολογιστή το 1941. Αυτή η εξέλιξη απάλλαξε τους υπολογιστές από την ανάγκη χρήσης πολύπλοκων μηχανισμών που απαιτούνταν για την επεξεργασία πληροφοριών κωδικοποιημένων με άλλα αριθμητικά συστήματα όπως το Δεκαδικό σύστημα. Η υιοθέτηση του δυαδικού συστήματος απλοποίησε την διαδικασία σχεδίασης ενός υπολογιστή μέσω της χρήσης της άλγεβρας Μπουλ. Το δυαδικό σύστημα ταίριαξε τέλεια με την τεχνολογία ηλεκτρονικών στοιχείων που λειτουργούσαν σε δύο διακριτές καταστάσεις.

Δυνατότητα Προγραμματισμού Η ικανότητα του να προγραμματιστεί ένας υπολογιστής προμηθεύοντάς τον με ένα σύνολο εντολών προς εκτέλεση, χωρίς να χρειαστεί να αναδιαμορφωθεί η φυσική διάταξή του (όπως γινόταν με τις καλωδιώσεις και τους χιλιάδες διακόπτες των πρώτων υπολογιστών), είναι ένα θεμελιώδες σχεδιαστικό στοιχείο των σύγχρονων υπολογιστών. Αυτό το χαρακτηριστικό επεκτάθηκε όταν οι υπολογιστές μπόρεσαν να ελέγξουν δυναμικά την ροή της εκτέλεσης των εντολών ενός προγράμματος βασιζόμενοι σε ενδιάμεσα αποτελέσματα του υπολογισμού.

Αποθήκευση Κατά τη διάρκεια εκτέλεσης ενός υπολογισμού, είναι συχνά χρήσιμο να αποθηκεύσουμε ενδιάμεσα αποτελέσματα για vα τα χρησιμοποιήσουμε μετά σε άλλους υπολογισμούς. Η απόδοση πολλών υπολογιστών καθορίζεται σημαντικά από την ταχύτητα με την οποία μπορούν να διαβάσουν τιμές από τη μνήμη και να γράψουν τιμές σ' αυτήν, καθώς και από τη συνολική της χωρητικότητα. Αρχικά η μνήμη χρησιμοποιούνταν μόνο για την αποθήκευση ενδιάμεσων τιμών κατά την εκτέλεση ενός υπολογισμού αλλά κατά την δεκαετία του 1940 εφαρμόσθηκε η ιδέα ότι και το ίδιο το πρόγραμμα θα μπορούσε να αποθηκευτεί στην μνήμη. Αυτή η εξέλιξη οδήγησε στην ανάπτυξη του πρώτου υπολογιστή με αποθηκευμένο πρόγραμμα, που είναι και ο τύπος του σύγχρονου υπολογιστή.

Commodore 64 Commodore 64

Commodore 64 Τύπος

Προσωπικός υπολογιστής

Κυκλοφόρησε από

Αύγουστος 1982

Κυκλοφόρησε μέχρι

1993

Επεξεργαστής

MOS Technology 6510 @ 1.02MHz

Μνήμη

64 KB

Λειτουργικό σύστημα Commodore BASIC 2.0

Ο Commodore 64 (γνωστός και ως C64 ή και CBM64) ήταν ένας προσωπικός υπολογιστής 8-bit με 64 ΚΒ μνήμη RAM και ανήκει στους πιο δημοφιλείς υπολογιστές. Κατά το βιβλίο των ρεκόρ Guiness ο C64 κρατά το ρεκόρ σε πωλήσεις παγκοσμίως. Σε αντίθεση με τον σύγχρονο προσωπικό υπολογιστή ο C64 δεν διέθετε εσωτερικά αποθηκευτικά μέσα μεγάλης χωρητικότητας (π.χ. σκληρούς δίσκους). Απαιτούμενα δεδομένα έπρεπε να φορτωθούν από εξωτερικές συσκευές (αρχικά από κασέτα, αργότερα από δισκέτα μέσω του floppy drive VC1541). Μονάχα οι βασικές λειτουργίες του υπολογιστή βρίσκονταν σε ROM-chip των 8 KB, το λεγόμενο KERNAL (Keyboard Entry Read, Network, And Link, σήμερα γνωστό ως kernel), βασικό μέρος των οποίων ήταν ερμηνευτής της γλώσσας BASIC (Commodore BASIC V2).

Commodore 64

Ιστορία Τον Ιανουάριο του 1981 η MOS Technology, θυγατρική σχεδιασμού ολοκληρωμένων κυκλωμάτων της Commodore, άρχισε ένα πρόγραμμα σχεδιασμού γραφικών και ακουστικών τσιπ για την παιχνιδομηχανή επόμενης γενεάς. Ο σχεδιασμός των τσιπ ολοκληρώθηκε το Νοέμβριο του 1981. Ονομάστηκαν MOS Technology VIC-II (γραφικά) και MOS Technology SID (ήχος). Έπειτα η Commodore ξεκίνησε ένα πρόγραμμα κονσόλας παιχνιδιών που θα χρησιμοποιούσε τα Commodore BASIC V2.0. νέα τσιπ. Η παιχνιδομηχανή αυτή θα είχε το όνομα Ultimax ή εναλλακτικά Commodore MAX Machine. Κατασκευάστηκε από τον Yash Terakura της Commodore Japan. Αφού όμως κατασκευάστηκαν λίγα μηχανήματα για την ιαπωνική αγορά, το πρόγραμμα αυτό ακυρώθηκε. Ο Robert Russell (προγραμματιστής και αρχιτέκτονας συστημάτων του VIC-20) και ο Robert Yannes (μηχανικός του SID), με την υποστήριξη των Al Charpentier (μηχανικός του VICII) και Charles Winterble (διευθυντής της MOS Technology), πρότειναν στον CEO της Commodore, Jack Tramiel, μια πραγματικά χαμηλού κόστους συνέχεια του VIC-20 χρησιμοποιώντας τα τσιπ της Ultimax/MAX Machine. Ο Tramiel επέμενε ο νέος υπολογιστής να έχει 64 KB μνήμη RAM. Την εποχή εκείνη 64 KB DRAM κόστισαν άνω των 100 δολαρίων. Ο Tramiel όμως ήξερε ότι το κόστος της μνήμης DRAM έπεφταν και θα μειωνόταν σύντομα σε ένα αποδεκτό επίπεδο προτού να επιτευχθεί η πλήρης παραγωγή. Το Νοέμβριο, ο Tramiel έθεσε για την παραγωγή πρωτότυπου προθεσμία με λήξη το πρώτο σαββατοκύριακο του Ιανουαρίου του 1982, ώστε η παρουσίασή του να συμπέσει με την Consumer Electronics Show (CES), μια μεγάλη έκθεση τεχνολογίας. Το κωδικό όνομα του προϊόντος ήταν VIC-40, παραπέμποντας έτσι στον επιτυχημένο προκάτοχο VC-20. Επίσης ο αριθμός 40 παρέπεμπε στους 40 χαρακτήρες ανά σειρά. Οι Robert Russell, Robert Yannes και David A. Ziembicki αποτελούσαν την ομάδα κατασκευής και μετά από ακούραστη εργασία τελειοποίησαν το σχέδιο, τα πρωτότυπα και μερικά δείγματα λογισμικού εγκαίρως για την επίδειξη. Όταν το μηχάνημα παρουσιάστηκε στην δημοσιότητα, το VIC-40 μετονομάστηκε και πήρε το όνομα C64. Ο C64 έκανε ένα εντυπωσιακό ντεμπούτο στην CES του 1982. Ο David A. Ziembicki αναφέρεται σε άτομα της Atari που κατά τη διάρκεια της CES απορούσαν πως είναι δυνατόν να προσφέρεται ένας τέτοιος υπολογιστής στην τιμή των 595 δολαρίων. Η απάντηση, όπως έδειξε αργότερα, ήταν η κάθετη ενοποίηση: επειδή η Commodore ήταν ιδιοκτήτης της MOS Technology και των εγκαταστάσεων παραγωγής ημιαγωγών, κάθε C64 είχε εκτιμώμενο κόστος παραγωγής μόνο 135 περίπου δολαρίων. Τον Σεπτέμβριο του 1982 ο C64 βγήκε στην αμερικανική αγορά (όντως στην τιμή των 595 δολαρίων). Είχε μεγάλη επιτυχία σε όλες τις σημαντικές αγορές (εκτός από την Ιαπωνία).

Υλικό Επεξεργαστής Ο επεξεργαστής του C64 ήταν ο 6510 (8500 στον C64C/II), μια παραλλαγή του 6502 της MOS Technology. Η εταιρία αυτή αγοράστηκε από την Commodore για την εξασφάλιση σίγουρης πηγής επεξεργαστών. Σε αντίθεση με τον 6502 ο 6510 είχε έξι επιπλέον I/O ports, τα οποία χρησιμοποιούνταν για bank switching συγκεκριμένου μέρους της μνήμης ώστε να είναι ελεύθερο για RAM, ROM ή συσκευές περιφέρειας. Η

Commodore 64 συχνότητα λειτουργίας του επεξεργαστή ήταν περίπου 1 MHz.

RAM Ο C64 διέθετε 65536 bytes RAM (64 KB). Περίπου 38 kB της μνήμης ήταν διαθέσιμα για αρχεία της BASIC. Η μνήμη ήταν για την τότε εποχή (1982) επαναστατική (ο VC 20 που κυκλοφόρησε 2 χρόνια πριν είχε μονάχα 5 kB, τα 3,5 kB των οποίων ήταν διαθέσιμα για την γλώσσα BASIC). Δυο bytes (0 και 1) δεν είναι διαθέσιμα για την RAM, επειδή βρίσκεται εδώ το port του επεξεργαστή 6510.

ROM Ο C64 διέθετε 20 kB ROM. Περίπου 9 kB της ROM περιείχαν τον ερμηνευτή BASIC του παλαιότερου υπολογιστή Commodore PET 2001 (από το 1977) σε σχεδόν ίδια μορφή. Ο ερμηνευτής ήταν προϊόν της Microsoft. Άλλα περίπου 7 kB αποτελούσαν τον χώρο για λειτουργικό σύστημα, το οποίο διεύθυνε το πληκτρολόγιο, την οθόνη, interface για αποθηκευτική συσκευή (κασέτα), τη σειριακή μεταφορά δεδομένων μεταξύ συστημάτων μέσω RS-232, σειραϊκή θύρα (CBM-Bus) για εκτυπωτή, αποθηκευτική συσκευή floppy disk drive κλπ. Το λειτουργικό σύστημα αυτό υπήρξε επίσης σε παλαιότερα μηχανήματα της Commodore, προσαρμόστηκε όμως στο διαφορετικό υλικό του C64. Τα υπόλοιπα 4 kB ήταν διαθέσιμα για την προβολή δυο γραμματοσειρών στην οθόνη (8×8-Matrix).

Γραφικά Το chip γραφικών του C64 ήταν το MOS 6569/8565 (έκδοση PAL) ή το MOS 6567 (έκδοση NTSC). Είχε τις εξής ιδιότητες: • 320×200 Pixel • 16 χρώματα (όνομα της παλέτας χρωμάτων: C64-Multicolor) • 40×25 χαρακτήρες στην κατάσταση κειµένου (text mode)

Ήχος Η δημιουργία ήχου γινόταν μέσω του ενσωματωμένου πολυφωνικού Sound Interface Device Chip MOS Technology SID 6581 (συχνά αποκαλούμενο SID, συμβατό με την οικογένεια επεξεργαστών 65xx). Το SID ήταν σε θέση να παράγει ήχο σε τρία διαφορετικά κανάλια, κάνοντας τον C64 να ξεπερνά κάθε άλλο home computer στον τομέα της δημιουργίας ήχου την εποχή που πρωτοκυκλοφόρησε. Αργότερα το 6581 αντικαταστήθηκε με το 8580.

Εκδόσεις του υπολογιστή C64 (1982) Ο κλασικός C64 με το γνωστό σχήμα «ψωμιέρας» είχε χρώμα μπεζ με πορτοκαλί ή καφέ λειτουργικά πλήκτρα. Educator 64 (1982) Μια ειδική έκδοση του C64 με περίβλημα του PET προοριζόταν κυρίως για την χρήση σε σχολεία. Ήταν επίσης γνωστή ως 4064 και PET 64. SX-64/DX-64 (1984) Ο Commodore SX-64/DX-64 ήταν φορητή έκδοση του C64 με ένα (στην έκδοση SX-64) ή δυο (στην έκδοση DX-64) ενσωματωμένα συμβατά με το 1541 floppy drives και επίσης ενσωματωμένη έγχρωμη οθόνη 5 ιντσών. Ο υπολογιστής δεν ήταν 100 % συμβατός, ήταν όμως δυνατή η αντικατάσταση των SX-64-ROMs με C64-ROMs.

Commodore 64

C64 Gold Με αφορμή την εκατομμυριοστή πώληση του C64 στην Γερμανία κυκλοφόρησε η «χρυσή έκδοση»: είχε χρυσό περίβλημα σε σχήμα ψωμιέρας και στην ακρυλική βάση υπήρχε το λογότυπο του C64. Η παραγωγή της έκδοσης δεν πέρασε τα 1000 κομμάτια, γεγονός που δίνει τον σπάνιο C64 Gold μεγάλη αξία στον κόσμο των συλλεκτών. C64C (1986) Η γνωστή και ως C64 II έκδοση του υπολογιστή έχει νέο περίβλημα (όχι πλέον σε μορφή ψωμιέρας) και τροποποιημένο υλικό (μικρότερη μητρική κάρτα). C64G (1987) Ο C64G επιστρέφει στην κλασική μορφή ψωμιέρας με χρώματα γκρι και μπεζ, και ανοικτόχρωμο πληκτρολόγιο. C64CR (1987) Η μοναδική έκδοση στην οποία εγκαταστάθηκε το τσιπ ήχου SID 6582. C64GS (1990) Πρόκειται για έκδοση game console. Ο GS (Games System) είναι πλήρης C64 δίχως πληκτρολόγιο. Αποθηκευτικά μέσα ήταν αποκλειστικά cartridges. Κυκλοφόρησε επίσημα μονάχα στην Αγγλία.

Περίβλημα σε μορφή «ψωμιέρας»

C64C

C64C με κιτ επέκασης μνήμης

C64GS (αριστερά) και SX-64

C64C με floppy disk drive VC1541-II και οθόνη 1084S RGB (1986)

Η «χρυσή έκδοση»

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Εξομοιωτές • Emulator VICE [1] • Emulator CCS [2] • Emulator Frodo [3] – Mac OS X

C64G

MacBook MacBook Το MacBook είναι μια έκδοση των φορητών Macintosh από την Apple Inc. Έκανε την πρώτη του εμφάνιση τον Μάη του 2006, και αντικατέστησε τα φορητά iBook και την σειρά των 12" PowerBook κατά την μετάβαση της apple από τους επεξεργαστές RISC PowerPC στους Intel. Ως μέλος της ευρύτερης οικογένειας των MacBook (που περιλαμβάνει τα MacBook, MacBook Pro και MacBook air), το απλό MacBook στόχευσε στους χρήστες φορητών για μέση χρήση και τον τομέα της εκπαίδευσης. Είναι το Macintosh με τις καλύτερες πωλήσεις στην ιστορία και σύμφωνα με τον οργανισμό πωλήσεων και έρευνας NPD Group τον Οκτώβριο του 2008 ήταν το μέσου κόστους/απόδοσης φορητό με τις καλύτερες πωλήσεις στην Αμερικανική αγορά ανεξαρτήτως μάρκας, για 5 μήνες. Υπάρχουν τρία διαφορετικά σχέδια MacBook, το αρχικό μοντέλο χρησιμοποιούσε ένα πολυκαρμπονικό πλαίσιο που ακολουθούσε τον σχεδιασμό του iBook G4. Το δεύτερο σχέδιο, παρουσιάστηκε τον Οκτώβριο του 2008 μαζί με τον 15" Macbook Pro, και χρησιμοποιούσε ένα, παρόμοιο με του MacBook pro, ενιαίο πλαίσιο αλουμινίου (unibody aluminium, όπως παρουσιάστηκε),το οποίο αργότερα ανανεώθηκε και ξανά παρουσιάστηκε ως το 13" MacBook Pro στην έκθεση Apple Worldwide Developers Conference 2009 τον Ιούνιο του 2009. Το τρίτο σχέδιο του MacBook παρουσιάστηκε τον Οκτώβριο του 2009 και ουσιαστικά είναι ένα μείγμα των δύο προηγούμενων σχεδίων, κρατώντας από τα πρώτα MacBook το πολυκαρμπονικό υλικό και από τα δεύτερα τον ενιαίο σχεδιασμό (unibody).

Το μοντέλο πολυκαρμπονικού ενιαίου πλαισίου Στις 20 Οκτωβρίου 2009 η Apple έβγαλε στην αγορά ένα MacBook με ένα νέο ενιαίο πλαίσιο από πολικαρμπονικά υλικά, μνήμη RAM DDR3 στα 1066MHz, γυάλινο touchpad πολλαπλής αφής (με τεχνολογία παρόμοια με αυτή που χρησιμοποίηση η Apple στα MacBook Pro και στις φορητές συσκευές της, που αναγνωρίζει περισσότερα από ένα πατήματα δακτύλων), οθόνη οπίσθιου LED φωτισμού και νέα ενσωματωμένη μπαταρία, που υπό συνθήκες, μπορεί να προσφέρει ως και 7 ώρες αυτονομία. Όπως και το προηγούμενο μοντέλο, ούτε αυτό έχει πλέον FireWire 800 θύρα και η είσοδος/έξοδος ήχου είναι συνδυασμένες σε μια θύρα.

Σχεδιασμός Όπως και το MacBook Pro, έτσι και το MacBook ακολουθεί την ίδια τεχνοτροπία σχεδιασμού που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο MacBook Air, παρόλα αυτά είναι περισσότερο στρογγυλεμένο στις άκρες από ότι τα υπόλοιπα φορητά της οικογένειας των MacBook. Αυτό το μοντέλο έχει μια γυαλιστερή επιφάνεια ξεκούρασης των χεριών (ο χώρος πριν το πληκτρολόγιο δηλαδή) και χρησιμοποιεί γυάλινο touchpad πολλαπλής αφής, παρόμοιο με αυτά που υπάρχουν στα MacBook Pro. Ο πάτος του φορητού είναι από λαστιχένιο υλικό που βοηθάει στο να παραμένει σταθερό στην επιφάνεια που ακουμπάει. Όσο αφορά την νέα ενσωματωμένη μπαταρία, αυτή έχει αυτονομία 7 ωρών, αντί 5 του προηγούμενου μοντέλου.

MacBook

Μοντέλο ενιαίου αλουμινένιου πλαισίου Στις 14 Οκτωβρίου 2008 η Apple ανακοίνωσε ένα MacBook που φέρει ένα νέο τσιπ γραφικών της nVidia, κατά την διάρκεια μιας συνέντευξης τύπου στο Cupertino της Καλιφόρνια με τίτλο "The Spotlight Turns To Notebooks". Το τσιπ έφερε ένα δίαυλο επικοινωνίας συστήματος χρονισμένο στα 1066MHz, χρησιμοποιούσε μνήμες RAM DDR3 και ενσωματωμένο τσιπ γραφικών nVidia GeForce 9400M, που ήταν 5 φορές δυνατότερο και γρηγορότερο από το τσιπ γραφικών Intel των παλιότερων MacBook. Άλλες αλλαγές συμπεριλαμβάνουν μια οθόνη LED οπίσθιου φωτισμού, μια νέα θύρα για την σύνδεση της οθόνης, την Mini DisplayPort, που αντικατέστησε την mini-DVI θύρα, νέο touchpad αναγνώρισης πολλαπλής αφής, αφαίρεση από τα υλικά κατασκευής διάφορων τοξικών ουσιών, την αφαίρεση της FireWire800 θύρας. Το μοντέλο αυτό ξανά προωθήθηκε στην αγορά ως το 13" MacBook Pro στις 8 Ιουνίου 2009, επαναφέροντας την θύρα FireWire, της οποίας η αφαίρεση είχε προκαλέσει αρκετά παράπονα από τους αγοραστές.

Macintosh Macintosh Η συντομογραφία Mac κατευθύνει εδώ. Για το υποεπίπεδο Ελέγχου Πρόσβασης Μέσου στο μοντέλο αναφοράς OSI βλ. υποεπίπεδο MAC. Για τις διευθύνσεις κόμβων του υποεπιπέδου MAC βλ. διεύθυνση MAC. Οι Macintosh, κοινώς γνωστοί και ως Mac είναι το εμπορικό όνομα σειράς προσωπικών υπολογιστών που σχεδιάζονται, αναπτύσσονται και προωθούνται από την εταιρεία Apple Inc. Φέρουν το όνομα μιας ποικιλίας μήλων που αποκαλείται McIntosh. Οι πρώτοι υπολογιστές Macintosh κυκλοφόρησαν στην αγορά στις 24 Ιανουαρίου του 1984 μέσα σε κλίμα εορτασμού. Χρησιμοποιούσαν ένα γραφικό περιβάλλον εργασίας (GUI) με ποντίκι, σε αντίθεση με το τότε τυπικό περιβάλλον γραμμής εντολών (command line interface). Η σημερινή γραμμή προϊόντων Mac κυμαίνεται από το βασικό επιτραπέζιο (desktop) Mac mini ως τους διακομιστές (server) Xserve. Τα συστήματα Mac στοχεύουν κυρίως στις αγορές οικιακής χρήσης, εκπαίδευσης και των επαγγελματιών του δημιουργικού τομέα. Η παραγωγή των Mac βασίζεται στο κάθετο οικονομικό μοντέλο, σύμφωνα με το οποίο η κατασκευάστρια Apple αναλαμβάνει όλο το υλικό (hardware) και δημιουργεί το δικό της λειτουργικό σύστημα (operating system) που είναι προεγκατεστημένο σε κάθε νέο Mac. Αυτό βρίσκεται σε αντίθεση με τους IBM συμβατούς υπολογιστές ή απλά PC, όπου άλλοι κατασκευαστές παρέχουν τα λειτουργικά συστήματα και άλλοι κατασκευάζουν το υλικό. Οι σύγχρονοι Mac, όπως και τα υπόλοιπα PC, μπορούν να τρέχουν διάφορα λειτουργικά συστήματα όπως Linux, FreeBSD, Windows κτλ. Οι αρχικοί Macintosh χρησιμοποιούσαν επεξεργαστές της οικογένειας Motorola 68k, και το 1994 PowerPC επεξεργαστές της Motorola και της IBM. Η Apple ξεκίνησε την μετάβαση σε χρήση της intel x86 αρχιτεκτονικής το 2006 το οποίο επέτρεψε για πρώτη φορά στους Mac να τρέχουν εφαρμογές γραμμένες για την x86 αρχιτεκτονική χωρίς προσομοίωση. Οι σημερινοί Mac χρησιμοποιούν επεξεργαστές intel Core 2 και intel Xeon 5100. Έρχονται με την τελευταία έκδοση του Mac OS X προεγκατεστημένη.

Ο Macintosh 128K, ο πρώτος Mac, που κυκλοφόρησε το 1984

iMac G5 του 2005

Macintosh

Ιστορία 1979 ως 1984: Ανάπτυξη Ο σχεδιασμός του Macintosh ξεκίνησε στα τέλη του 1970 από τον Jef Raskin (Τζεφ Ράσκιν), έναν υπάλληλο της Apple, που οραματίστηκε ένα εύχρηστο, χαμηλού κόστους υπολογιστή για τον μέσο καταναλωτή. Το Σεπτέμβριο του 1979, ο Raskin εξουσιοδοτήθηκε να κάνει προσλήψεις για αυτό το σχέδιο, και άρχισε να ψάχνει για κάποιο μηχανικό που να ήταν ικανός να οργανώσει ένα τέτοιο σχέδιο. Ο Bill Atkinson (Μπιλ Άτκινσον), μέλος της ομάδας ανάπτυξης του Lisa (Λίσα) στην Apple (ο οποίος ανάπτυσσε ένα παρόμοιο αλλά ακριβότερο σχέδιο), τον σύστησε στον Burrell Smith (Μπάρελ Σμιθ), ένα τεχνικό υποστήριξης που είχε προσληφθεί νωρίτερα εκείνο το χρόνο στην Apple ως υπάλληλος #282. Με τη πάροδο των χρόνων, ο Raskin οργάνωσε μια μεγάλη ομάδα ανάπτυξης που σχεδίασε και έχτισε το υλικό και λογισμικό του αρχικού Macintosh. Εκτός από τους Raskin, Atkinson και Smith, η ομάδα συμπεριελάμβανε τους Chris Espinosa (Κρις Εσπινόζα), Joanna Hoffman (Τζοάννα Χόφμαν), George Crow (Τζόρτζ Κρόου), Jerry Manock (Τζέρυ Μάνοκ), Andy Hertzfeld (Άνντι Χερτζφελντ) και Daniel Kottke (Ντάνιελ Κοτ). Η πρώτη Macintosh μητρική από τον Smith χτίστηκε βασισμένη πάνω στις σχεδιαστικές οδηγίες του Raskin, είχε 64 kilobytes (ΚΒ) RAM, χρησιμοποιούσε επεξεργαστή Motorola 6809E, και υποστήριζε ασπρόμαυρη οθόνη 256*256 εικονοστοιχείων (pixel) - το τελικό προϊόν είχε ασπρόμαυρη οθόνη 9 ιντσών με 512*342 εικονοστοιχείων. Ο Bud Tribble (Μπαντ Τρίμπλ), ένας Macintosh προγραμματιστής ενδιαφερόταν να τρέξει τις γραφικές εφαρμογές της Lisa πάνω στον Macintosh, και ρώτησε τον Smith κατά πόσο θα μπορούσε να ενσωματώσει τον Motorola 68000 επεξεργαστή της Lisa στον Mac κρατώντας το κόστος χαμηλό. Ως το Δεκέμβριο του 1980 ο Smith είχε καταφέρει να σχεδιάσει μια μητρική που όχι μόνο χρησιμοποιούσε επεξεργαστή 68000, αλλά ανέβαζε την ταχύτητά του 5 με 8 μεγακύκλους (megahertz) (MHz). Αυτή η μητρική υποστήριζε κιόλας οθόνη 384*256. Το σχέδιο του Smith χρησιμοποιούσε λιγότερα RAM chip από τη Lisa, το οποίο έκανε τη κατασκευή της μητρικής αρκετά πιο φτηνή. Το τελικό σχέδιο του Mac περιείχε πολύ περισσότερο προγραμματιστικό κώδικα στο ROM του από τους υπόλοιπους υπολογιστές, είχε 128KB RAM στη μορφή 16 RAM chip των 64Kb απαχαλκωμένα πάνω στη μητρική. Αν και δεν υπήρχαν θύρες μνήμης, η RAM του ήταν επεκτάσιμη στα 512KB απαχαλκώνοντας RAM chip των 256Kb στη θέση των εργοστασιακών chip. Αυτό το πρωτοποριακό σχέδιο κέντρισε το ενδιαφέρον του Steve Jobs (Στηβ Τζομπς), συνιδρυτή της Apple. Αντιλαμβανόμενος ότι ο Macintosh ήταν πιο προωθήσιμος από τη Lisa άρχισε να εστιάζει σε αυτό το σχέδιο. Ο Raskin εγκατέλειψε τελικά το Macintosh σχέδιο το 1981 μετά από προσωπικές διαμάχες με τον Jobs, και ο τελικός σχεδιασμός του Mac λέγεται ότι είναι πιο κοντά στις ιδέες του Jobs παρά στου Raskin. Ακούγοντας για τη πρωτοποριακή GUI (περιβάλλον εργασίας) τεχνολογία που αναπτυσσόταν στην Xerox PARC, ο Jobs κανόνισε να δει τον υπολογιστή Xerox Alto και τα εργαλεία ανάπτυξης λογισμικού Smalltalk, με αντάλλαγμα μετοχές της Apple. Το περιβάλλον του Macintosh και της Lisa είναι σε ένα βαθμό επηρεασμένα από την τεχνολογία που παρατήρησαν στην Xerox PARC σε συνδυασμό με τις ιδέες της Macintosh ομάδας. Ο Jobs στρατολόγησε επίσης τον Hartmut Esslinger (Χάρμουτ Έσλινγκερ) για να δουλέψει πάνω στο Mac, με αποτέλεσμα την υποδοχή του "Snow White" (χιονισμένο λευκό) σχεδίου. Αν και εισήχθη αρκετά καθυστερημένα για τα πρώτα Macs, ενσωματώθηκε στους περισσότερους υπολογιστές της Apple στα μέσα με τέλη του 1980. Παρόλα αυτά η ηγεσία του Jobs στο Macintosh πλάνο ήταν σύντομη. Μετά από ένα εσωτερικό ανταγωνισμό για εξουσία με τον νέο CEO (διευθυντή) John Sculley (Τζον Σκάλεϊ), ο Jobs απολύθηκε από την Apple το 1985, και ίδρυσε την NeXT, άλλη μια εταιρία υπολογιστών, και δε ξαναγύρισε μέχρι το 1997. Ο John Sculley ανέβασε την τιμή του Macintosh από US$1,995 (αμερικάνικα δολάρια) σε US$2,495 για να πληρώσει την τεράστια διαφημιστική καμπάνια.

Macintosh

1984: Εισαγωγή Ο Macintosh ανακοινώθηκε επίσημα στις 22 Ιανουαρίου 1984, με την διάσημη πλέον διαφήμιση "1984" για το Super Bowl (Σούπερ Μπόουλ) (τελικός αμερικάνικου ποδοσφαίρου NFL) σκηνοθετημένη από τον Ridley Scott (Ρίντλεϊ Σκοτ). Η διαφήμιση παρουσιάζει μια γυναίκα, υποδυόμενη από την Anya Major (Άνια Μέϊτζορ) που τρέχει μέσα σε μια γκρι αίθουσα, όπου ένα πλήθος ανθρώπων παρακολουθεί υποταγμένα μια οθόνη τύπου big-brother (μεγάλος αδερφός - αντιπροσωπεύοντας το μονοπώλιο της IBM), και πετά αψήφιστα μια βαριοπούλα στην οθόνη. Αυτό συμβόλιζε την πρόκληση της Apple στην απρόσωπη γραμμή εντολών που χαρακτήριζε τους υπολογιστές της εποχής, και έπαιζε συνειρμικά με το βιβλίο του George Orwell (Τζορτζ Όργουελ) "1984" όπου η ανθρωπότητα είναι υποταγμένη σε ένα πανταχού παρόν υπολογιστή. Ο ίδιος ο Mac άρχισε να πωλείται για US$2,495 (αποπληθωρίζοντας την τιμή αυτό αντιστοιχεί με περίπου US$5,000), δύο μέρες μετά την εκπομπή της διαφήμισης. Συνοδευόταν από δυο προγράμματα σχεδιασμένα για να επιδεικνύουν το γραφικό του περιβάλλον, το MacWrite και το MacPaint. Αν και ο Mac έτυχε άμεσης αναγνώρισης, ήταν υπερβολικά επαναστατικός για πολλούς. Επειδή όλο το σύστημα ήταν σχεδιασμένο γύρω από τις γραφικές του ικανότητες, οι προϋπάρχουσες κειμενοστραφείς εφαρμογές έπρεπε να ξαναγραφτούν. Αυτό ήταν μια πρόκληση που πολλοί προγραμματιστές αποφεύγανε, προκαλώντας αρχικά έλλειψη εφαρμογών για τη νέα πλατφόρμα. Πολλοί χρήστες συνηθισμένοι στο κόσμο των γραμμών εντολής, υποβάθμισαν τον Mac ως ένα "παιχνίδι".

1985 ως 1989: Η εποχή της επιτραπέζιας δημοσίευσης (desktop publishing) Το 1985, ο συνδυασμός του Mac, του LaserWriter εκτυπωτή της Apple, οι Mac-μόνο εφαρμογές όπως οι MacPublisher της Boston Software και το PageMaker της Aldus, βοήθησε τους χρήστες να σχεδιάζουν, να προεπισκοπούν και να εκτυπώνουν ολόκληρες σελίδες με κείμενο και γραφικά, μια δραστηριότητα γνωστή ως επιτραπέζια δημοσίευση (desktop publishing). Η επιτραπέζια δημοσίευση ήταν μοναδική στον Macintosh, αλλά τελικά έγινε διαθέσιμη και για τους χρήστες PC. Αργότερα, εφαρμογές όπως το FreeHand της Macromedia, το QuarkXPress, το Photoshop και το Illustrator της Adobe, δυνάμωσαν τη θέση του Mac ως γραφιστικός υπολογιστής και βοήθησαν τη εξάπλωση της ανερχόμενης αγοράς επιτραπέζιας δημοσίευσης. Οι περιορισμοί του πρώτου Mac έγιναν σύντομα σαφείς. Είχε πολύ λίγη μνήμη, ακόμα και σε σχέση με τους άλλους υπολογιστές του 1984, και δε μπορούσε να αναβαθμιστεί εύκολα, και του έλειπε ένας σκληρός δίσκος ή κάποιος εύκολος τρόπος σύνδεσης ενός σκληρού δίσκου. Αν και το 1985 η βασική μνήμη του Mac αυξήθηκε σε 512 ΚΒ, και ήταν δυνατόν αν και δύσκολο να αναβαθμίσεις τη μνήμη ενός Mac με 128KB, η Apple συνειδητοποίησε ότι ο Mac χρειαζόταν βελτίωση σε αυτούς τους τομείς. Το αποτέλεσμα ήταν ο 'Macintosh Plus, που βγήκε στις 10 Ιανουαρίου 1986 για US$2,600. Πρόσφερε ένα megabyte RAM και το τότε επαναστατικό SCSI parallel interface, επιτρέποντας να ενωθούν με τον Mac ως επτά συσκευές όπως σκληροί δίσκοι και σαρωτές. Οι δισκέτες του αυξήθηκαν στα 800 KB. Ο Mac Plus ήταν άμεση επιτυχία και παρέμεινε στη παραγωγή μέχρι τις 15 Οκτωβρίου 1990. Πωλούνταν για πάνω από τέσσερα χρόνια και τέσσερις μήνες, ήταν ο μακροβιότερος Mac στην ιστορία της Apple. Άλλα τα προβλήματα παρέμειναν, ειδικά ο χαμηλά χρονισμένος επεξεργαστής και οι περιορισμένες δυνατότητες γραφικών, που παρεμπόδιζαν τη δυνατότητα του Mac να εισχωρήσει στην επαγγελματική αγορά. Οι καινούριοι επεξεργαστές της Motorola ήταν γρηγορότεροι, και το 1987 η Apple εκμεταλλεύτηκε το προβάδισμα της τεχνολογίας της Motorola και έτσι εισήγαγε τον Macintosh II που χρησιμοποιούσε ένα Motorola 68020 επεξεργαστή στα 16 MHz. Η κίνηση αυτή σήμανε την απαρχή μιας νέας κατεύθυνσης για τον Macintosh, που για πρώτη φορά είχε μια ανοιχτή αρχιτεκτονική με πολλές θύρες επέκτασης, υποστήριξη για έγχρωμα γραφικά, και ένα κομματιασμένο σχέδιο παρόμοιο με αυτό των IBM PC, εμπνευσμένο από την άλλη σειρά της Apple, την αναβαθμίσιμη Apple II. Μαζί με τον Macintosh II, βγήκε και ο Macintosh SE, ο πρώτος συμπυκνωμένος Mac με μια εσωτερική θύρα επέκτασης για τον επεξεργαστή του συγκεκριμένου μοντέλου. ο Macintosh SE μοιραζόταν το "Snow White" σχέδιο με τον Macintosh II όπως και το νέο "Apple Desktop Bus"

Macintosh ποντίκι και πληκτρολόγιο που είχαν πρωτοεμφανιστεί στο Apple IIGS μήνες νωρίτερα. Με το νέο επεξεργαστή Motorola 68030 ήρθε το Macintosh IIx το 1988, το οποίο ενισχύθηκε με εσωτερικές βελτιώσεις.Ακολούθησε το 1989 μια πιο συμπυκνωμένη έκδοσή του με λιγότερες θύρες, ο Macintosh IIcx, και μια έκδοση του Mac SE που λειτουργούσε με τον 68030 στα 16 MHz ονομαζόμενος Macintosh SE/30, σπάζοντας την τυπική ονομασία για να αποφευχθεί το όνομα "SEx". Αργότερα τον ίδιο χρόνο, ο Macintosh IIci τρέχοντας στα 25 MHz ήταν ο πρώτος Mac "καθαρά-32μπιτος", επιτρέποντάς του να υποστηρίζει πάνω από 8 MB RAM, σε αντίθεση με τους προηγούμενους του που είχαν "ψεύτο-32μπιτα" ROM (8 από τα 32 bit ελεύθερα για πρόσβαση, χρησίμευαν για σηματοδότηση στο επίπεδο του λειτουργικού). Το Mac OS System 7 ήταν το πρώτο Mac λειτουργικό σύστημα που υποστήριζε 32-bit σηματοδότηση. Η Apple εισήγαγε επίσης το Macintosh Portable (Macintosh Φορητό), ένα μηχάνημα με 16 MHz 68000 επεξεργαστή με επίπεδη οθόνη ενεργής μήτρας (active matrix). Την επόμενη χρονιά αποκαλύφθηκε ο 40 MHz Macintosh IIfx', στη τιμή των US$9,900. Εκτός από το γρηγορότερο επεξεργαστή, είχε σημαντικές αρχιτεκτονικές βελτιώσεις, όπως γρηγορότερη μνήμη και ένα ζεύγος αφοσιωμένων 6502 επεξεργαστών για I/O επεξεργασία.

1990 ως 1998: Η άνοδος και η κάθοδος Τα μηχανήματα με Microsoft Windows 3.0 που άρχιζαν να πλησιάζουν τους Mac τόσο σε επιδόσεις όσο και σε ικανότητες ξεκινώντας τον Μάιο του 1990 ήταν χρήσιμα πλέον και φτηνότερα από την πλατφόρμα του Macintosh. Η αντίδραση της Apple ήταν να βγάλει μια σειρά φτηνότερων Mac τον Οκτώβριο του 1990. Ο Macintosh Classic, ουσιαστικά αποτελούσε μια λιγότερη ακριβή έκδοση του Macintosh SE, κόστιζε US$999 κάνοντάς τον, τον λιγότερο ακριβό Mac μέχρι και την επανέκδοση του iMac στα 400MHz τον Φεβρουάριο του 2001. Ο Macintosh LC, βασισμένος στον επεξεργαστή 68020 με το ιδιαίτερο "κουτί πίτσας", κυκλοφόρησε για US$1800. Προσέφερε έγχρωμα γραφικά, και συνοδευόταν από μια νέα οθόνη 512*384 εικονοστοιχείων. Ο Macintosh IIsi, ουσιαστικά ένας Macintosh IIci στα 20MHz είχε μόνο μια θύρα επέκτασης και κόστιζε US$2500. Και τα τρία μηχανήματα πούλησαν αρκετά, αν και το περιθώριο κέρδους της Apple ήταν σημαντικά μικρότερο από τα παλιότερα μηχανήματα. Το 1991 βγήκε το πολυαναμενόμενο Mac OS System 7, το ξαναγραμμένο λειτουργικό σύστημα του Macintosh που βελτίωνε το χειρισμό έγχρωμων γραφικών, σηματοδότησης της μνήμης, δικτύωσης, της πολυδιανυσματικής επεξεργασίας (multitasking), και εισήγαγε τη χρήση εικονικής μνήμης. Αργότερα τον ίδιο χρόνο η Apple εισήγαγε τους Macintosh Quadra 700 και 900, τους πρώτους Mac με το γρηγορότερο επεξεργαστή Motorola 68040. Συνοδεύτηκαν από βελτιωμένες εκδόσεις των επιτυχιών του προηγούμενο χρόνου, τον Macintosh Classic II και τον Macintosh LC II. Ο τελευταίος χρησιμοποιούσε επεξεργαστή 68030 στα 16MHz. Την ίδια στιγμή εισήχθηκαν τα πρώτα τρία μοντέλα PowerBook, το PowerBook 100, μια συμπυκνωμένη έκδοση του Macintosh Portable, το PowerBook 140 με 16MHz 68030, και το PowerBook 170 με 25MHz 68030. Ήταν οι πρώτοι φορητοί με πληκτρολόγιο πίσω από μια επιφάνεια για την παλάμη, και με ενσωματωμένη συσκευή κατάδειξης, μια σφαίρα καταδειξης (trackball) μπροστά από το πληκτρολόγιο. Το 1992 η Apple άρχισε να πουλά ένα κατώτερο Mac, το Performa μέσω μη παραδοσιακών μεταπωλητών. Στους μεταπωλητές της Apple προσφέρθηκε μια μεσαία έκδοση της σειράς Quadra ονομαζόμενη Macintosh Centris που σύντομα μετονομάστηκε σε Quadra όταν πλέον οι πελάτες περιήλθαν σε σύγχυση από τις διάφορες σειρές των Classic, LC, II, Quadra, Performa, και Centris. Η Apple έβγαλε επίσης μια σειρά σμικρυμένων PowerBook Duo. Ήταν φτιαγμένα για να μπορούν να αγκιστρώθούν σε μια βάση για χρήση ως επιτραπέζιοι. Τα PowerBook Duo απορρίφθηκαν από τη σειρά προϊόντων της Apple στης αρχές του 1997. Το επόμενο εξελικτικό βήμα των επεξεργαστών του Macintosh ήταν η μετάβαση στη RISC PowerPC αρχιτεκτονική της λεγόμενης "AIM συμμαχίας" των Apple, IBM και Motorola. Από την έναρξή της, η σειρά Power Macintosh αποδείχθηκε πολύ επιτυχής με πωλήσεις πάνω από ένα εκατομμύριο τεμάχια μέχρι τα τέλη του 1994, τρεις μήνες πριν από τον ετήσιο στόχο της Apple. Τον ίδιο χρόνο, η Apple εισήγαγε το δεύτερης

Macintosh γενιάς PowerBook, το PowerBook 500, που εισήγαγε την καινοτομική κατάδειξη αφής (trackpad ή touchpad). Παρά τις τεχνικές και εμπορικές επιτυχίες, η Microsoft και η Intel άρχισαν να περιορίζουν γρήγορα το κομμάτι της αγοράς της Apple τα Windows 95 και τους Pentium επεξεργαστές αντιστοίχως. Αυτά βελτίωσαν σημαντικά τις δυνατότητες πολυμέσων (multimedia) και τις επιδόσεις των IBM-συμβατών PC, και έφεραν τα Windows ακόμα πιο κοντά στο γραφικό περιβάλλον του Mac. Η Apple τότε ξεκίνησε το πρόγραμμα παραγωγής κλώνων από άλλους κατασκευαστές για να εισχωρήσει περισσότερο στην αγορά υπολογιστών. Αυτή η κίνηση κατάφερε να αυξήσει το μερίδιο της αγοράς του Macintosh κάπως, αλλά υποσκάπτοντας τις κατώτερες σειρές προϊόντων της ίδιας. Η εταιρία δέχτηκε σταθερές απώλειες κερδών κατά τη περίοδο που κατασκευάζονταν κλώνοι, με αποτέλεσμα όταν ο Steve Jobs επέστρεψε στην Apple το 1997, να διακόψει τη λειτουργία τους, δικαιολογώντας ότι παρόλο που αυτά τα μηχανήματα πρόσφεραν περισσότερη αξία στον καταναλωτή, η Apple έχανε υπερβολικά πολλά κέρδη στην αγορά των κλώνων. Αυτή η κίνηση προκάλεσε σοβαρές οικονομικές απώλειες σε εταιρίες όπως η Motorola που είχαν επενδύσει αρκετά στην δημιουργία Mac-συμβατών μηχανημάτων.

1998 ως τώρα: νέα ξεκινήματα Το 1998, ένα χρόνο μετά την επιστροφή του Steve Jobs στην εταιρία, η Apple εισήγαγε τον iMac, ένα όλα-σε-ένα Macintosh, παρόμοιο με τον αρχικό Macintosh 128K, με νέο σχεδιασμό, αποχωρώντας από τις τυπικές συνδέσεις της Apple μέχρι τότε, όπως το SCSI και το ADB, και χρησιμοποιώντας δύο θύρες USB. Το χαρακτήριζε η νέα του όψη, το ημιδιάφανο πλαστικό κάλυμμα, αρχικά σε χρώμα "Bondi μπλε", και θεωρείτε ιστορικό βιομηχανικό σχέδιο των τέλη '90. Το iMac αποδείχτηκε φοβερά επιτυχές πουλώντας 800.000 τεμάχια μέσα στο 1998, προσφέροντας στην εταιρία ετήσιο κέρδος 309 εκατομμύρια δολάρια, το πρώτο κερδοφόρο έτος της Apple από το 1995 που ήταν διευθυντής ο Michael Spindler (Μάικλ Σπίνντλερ). Στο MacWorld του 1999 στο San Francisco (Σαν Φρανσίσκο), ο Steve Jobs ανακοίνωσε ότι είχαν πουληθεί πάνω από 1,35 εκατομμύρια iMac το προηγούμενο τρίμηνο. Ο Power Macintosh ξανασχεδιάστηκε με παρόμοια "μπλε και άσπρη" αισθητική. Το 1999 η Apple εισήγαγε ένα νέο λειτουργικό σύστημα, το Mac OS X Server 1.0 (ή αλλιώς Rhapsody Ραψωδία) με νέο γραφικό περιβάλλον (GUI) και δυνατές UNIX βάσεις. Το γραφικό του περιβάλλον που έμοιαζε με αυτό της NeXT, άφησε αρκετούς Mac χρήστες απογοητευμένους, αναρωτιόμενοι πως θα είναι το γραφικό περιβάλλον της επόμενης γενιάς του Mac OS. Το Mac OS X ήταν βασισμένο στο OPENSTEP, το λειτουργικό σύστημα που αναπτύχθηκε από την μετά-την-Apple εταιρία του Steve Jobs, NeXT. Το Mac OS X δεν διατέθηκε στο κοινό μέχρι το Σεπτέμβριο του 2000, ως Mac OS X Public Beta, με το Aqua περιβάλλον, και το πολύ διαφορετικό περιβάλλον σε σχέση με το Mac OS X Server 1.0. Κόστιζε US$29.99 και πρόσφερε στους περιπετειώδεις Mac χρήστες να δοκιμάσουν το νέο λειτουργικό σύστημα της Apple και να παρέχουν ανταπόκριση στην εταιρία για το τι θέλανε να δουν στην κανονική έκδοση. Η αρχική έκδοση του Mac OS X, 10.0 (ονομαζόμενο Cheetah - Τσίτα), βγήκε στις 24 Μαρτίου 2001. Οι επόμενες εκδόσεις του ήταν το 10.1 Puma (Πούμα) στις 25 Σεπτεμβρίου, το 10.2 Jaguar (Ιαγουάρος) στις 24 Αυγούστου 2002, το 10.3 Panther (Πάνθηρας) στις 24 Οκτωβρίου 2003, το 10.4 Tiger (Τίγρης) στις 29 Απριλίου 2005, και το 10,6 Leopard (Λεοπάρδαλη) στις 26 Οκτωβρίου 2007. Στα μέσα του 1999, η Apple εισήγαγε το iBook, ένα καταναλωτικού επιπέδου, φορητό Mac, σχεδιασμένο να έχει παρόμοια εμφάνιση με το iMac που είχε εισαχθεί νωρίτερα το ίδιο χρόνο. Έξι μήνες αφού βγήκε το iBook, πάνω από 140,000 παραγγελίες είχαν δεχτεί, και μέχρι τον Οκτώβριο ο υπολογιστής είχε όσες πωλήσεις όσες το iMac. Η Apple συνέχισε να προσθέτει νέα προϊόντα όπως το eMac και το PowerBook G4, και δυο μεγάλες αναβαθμίσεις στους iMac. Στις 11 Ιανουαρίου 2005, η Apple ανακοίνωσε την έκδοση του Mac mini στη τιμή των US$499, τον λιγότερο ακριβό Mac μέχρι σήμερα. Το 2006 η Apple μετάβηκε από τους επεξεργαστές αρχιτεκτονικής PowerPC σε αρχιτεκτονικής IA32 της εταιρίας Intel.

Macintosh

Τα τελευταία χρόνια οι πωλήσεις των Macintosh έχουν αυξηθεί κατά πολύ. Πολλοί λένε ότι αυτό οφείλετε κατά ένα μέρος στην επιτυχία του iPod και εν συνεχεία στην ακόμα μεγαλύτερη του iPhone, ένα δευτερογενές σύμπτωμα όπου οι ευχαριστημένοι χρήστες του αγοράζουν κι άλλα Apple προϊόντα. Το Mac έχει κερδίσει τόση αναγνωρισιμότητα από το iPod που έχει να σημειωθεί από την αρχική του εισαγωγή το 1984. Από το 2001 μέχρι το 2007 οι ετήσιες πωλήσεις των Mac αυξάνωντε συνεχώς πάνω από το μέσο όρο της αγοράς. Στις 22 Οκτωβρίου 2007 η Apple ανακοίνωσε τα τριμηνιαία στατιστικά της, σημειώνοντας πωλήσεις 2,164,000 συστημάτων Mac, μια αύξηση της τάξης του 34% σε ετήσια βάση.

Σημερινή σειρά προϊόντων Macintosh Όψη

Όνομα

Τύπος

Mac mini επιτραπέζιος

iMac

επιτραπέζιος

Mac Pro

επιτραπέζιος

MacBook

φορητός

MacBook Pro

φορητός

Αγορά

Περιγραφή

κατώτερη

Το Mac mini είναι ο λιγότερο ακριβός Mac σε παραγωγή. Πωλείται χωρίς οθόνη, πληκτρολόγιο και ποντίκι. Έρχεται σε δυο εκδόσεις, και οι δύο με τον επεξεργαστή intel Core 2 Duo.

μέση

Ο iMac είναι ο βασικός καταναλωτικός επιτραπέζιος της Apple, χρησιμοποιώντας τον επεξεργαστή intel Core 2 Duo. είναι ένα σύστημα "όλα σε ένα" και έρχεται σε δυο βασικές εκδόσεις με 20 και 24 ίντσες οθόνη αντίστοιχα.

Το Mac Pro, ο πιο ακριβός, ανώτερος σταθμός επαγγελματική εργασίας (workstation) υπολογιστής, αντικαθιστά τον Power Mac G5]. Αν και όμοια εξωτερικά, αυτά τα μοντέλα έχουν 2 διπύρηνους intel Xeon 'Woodcrest' επεξεργαστές ή δύο τετραπύρινους intel Xeon 'Clovertown') επεξεργαστές. Δεν έρχονται με οθόνη. μέση

Το MacBook είναι το καταναλωτικό φορητό της Apple. Χρησιμοποιεί έναν intel Core 2 Duo επεξεργαστή σε λίγο χαμηλότερες ταχύτητες από αυτόν στα MacBook Pro. Έρχεται σε λευκό και σε μαύρο χρώμα.

Το MacBook Pro είναι το ανώτερος φορητός σταθμός επαγγελματική εργασίας υπολογιστής και βγαίνει σε δυο βασικά μοντέλα των 15,4 και 17 ιντσών.

Xserve

εξυπηρετητής οργανισμών

Ο Xserve είναι ένας εξυπηρετητής απευθυνόμενος σε μεγάλους οργανισμούς, ειδικά σχεδιασμένος για "κρίσιμων-αποστολών" (mission-critical) κέντρα δεδομένων και επιχειρηματικές πελατειακές υπηρεσίες. Χρησιμεύει κυρίως σε συστοιχίες (clusters) για διανεμημένη επεξεργασία, όπως επιστημονικές αναλύσεις πρωτεϊνών. Χρησιμοποιεί δύο intel Xeon "Woodcrest" επεξεργαστές.

Xserve

εξυπηρετητής οργανισμών

Ο Xserve RAID είναι ο μεγάλος αδερφός του Xserve με βασικό χαρακτηριστικό το χώρο για 14 σκληρούς δίσκους, ανεβάζοντας τη χωρητικότητά του στα 10.5 Terabytes .

Macintosh

Υλικό (hardware) Οι σημερινή οικογένεια προϊόντων Mac χρησιμοποιεί intel x86 επεξεργαστές. Όλα τα μοντέλα έρχονται με τουλάχιστον 1GB μνήμη RAM. Οι σημερινοί Μac έχουν γραφικούς επεξεργαστές (GPU) ATI Radeon, nVidia GeForce ή intel GMA και και έχουν είτε ένα ComboDrive (αναπαραγωγή DVD με δυνατότeς εγγραφής CD) ή ένα SuperDrive με δυνατότητες εγγραφής και CD και DVD). Οι Mac έχουν δύο στάνταρ θύρες επικοινωνίας, USB που έγινε στάνταρ το 1998 με το iMac, και FireWire, μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε από την Apple για την υποστήριξη συσκευών επιδόσεων. Ενώ το USB είναι πανταχού παρών σήμερα, το FireWire χρησιμεύει κυρίως μόνο σε συσκευές υψηλών ταχυτήτων όπως σκληρούς δίσκους και βιντεοκάμερες. Η πλειονότητα των Mac έρχονταν ιστορικά με ποντίκι με ένα κουμπί. Αυτό άλλαξε τον Αύγουστο του 2005 όταν η Apple έβγαλε το τεσσάρων κουμπιών ποντίκι με το όνομα Mighty Mouse (Μάϊτυ Μάους) που έρχονταν μαζί με κάθε νέο επιτραπέζιο Mac. Στις 25 Ιουλίου 2006 βγήκε και η ασύρματη εκδοσή του. Ξεκινώντας με τον iMac G5 τον Οκτώβριο 2006, η Apple άρχισε να ενσωματώνει μια κάμερα iSight (Άί-Σάϊτ) στα iMac, MacBook και MacBook Pro, και ένα περιβάλλον "κέντρου πολυμέσων" (media center) ονομαζόμενο Front Row (Φρόν-τ Ρόου) μαζί με ένα τηλεκοντρόλ για την προσπέλαση πολυμέσων αποθηκευμένων στον υπολογιστή. Το 2007 μια νέα φόρμα αναπτύχθηκε, που δεν υποστηριζόταν από την Apple, ένα Mac μετατρεπομένο σε ταμπλέτα PC (tablet PC). Λεγόταν ModBook, από την Axiotron, και ήταν ένα ανακατασκευασμένο MacBook που έτρεχε Mac OS X.

Λογισμικό (software) H Apple αναπτύσσει το δικό της λειτουργικό σύστημα για να τρέχει στους Macs, το Mac OS X,η τελευταία έκδοση του οποίου είναι το Mac OS X v10.5 Leopard.Η Apple επίσης ανεξάρτητα αναπτύσσει τίτλους λογισμικού για το λειτουργικό της σύστημα.Αρκετό απο το λογισμικό που αναπτύσσει η Apple είναι ενσωματωμένο στους υπολογιστές της.Ενα παράδειγμα είναι οι τίτλοι λογισμικού που απευθύνονται στους απλούς καταναλωτές,όπως είναι η σουίτα iLife η οποία ενσωματώνει τα προγράμματα iDvd,iMovie,iPhoto,iTunes,Garageband και iWeb.Για παρουσιάσεις,σελιδοποίηση,λογιστικά φύλλα και επεξεργασία κειμένου είναι διαθέσιμη η σουίτα iWork που περιλαμβάνει το Keynote,το Pages και το Numbers.Το iTunes,ο Quicktime player και ο Safari web browser είναι διαθέσιμα σάν ελέυθερα διαθέσιμα για κατέβασμα και για Mac και για Windows. H Apple επίσης προσφέρει και μια σειρά τίτλων λογισμικού για επαγγελματική χρήση.Η σειρά λογισμικού για servers περιλαμβάνει το λειτουργικό σύστημα Mac OS X Server,το Apple Remote Desktop,WebObjects, Java Web application server;και το Xsan,ένα σύστημα αρχείων αποθήκευσης δικτύου.

Επεξεργαστές και αρχιτεκτονική Ο πρώτος Macintosh είχε επεξεργαστή Motorola 68000, έναν 16/32-bit (32-bit εσωτερικά) που έτρεχε στα 8MHz. Ο Macintosh Portable και το PowerBook 100 έτρεχαν με την 16MHz έκδοσή του. Ο Macintosh II είχε ένα πλήρως 32μπιτο Motorola 68020 επεξεργαστή, αλλά τα ROM των Mac εκείνη την εποχή περιείχαν λογισμικό που υποστήριζε μόνο 24-bit σηματοδότηση μνήμης, εκμεταλλευόμενα έτσι μόνο ένα κομμάτι των δυνατοτήτων σηματοδότησης του τσιπ, παρά μόνο με τη χρήση κάποιου ειδικού λογισμικού. Οι Macs με αυτό το περιορισμό αναφέρονταν ως μη "καθαρά 32μπιτοι". Ο διάδοχός του, ο Macintosh IIx εισήγαγε τον επεξεργαστή Motorola 68030, που περιείχε μηχανισμό χειρισμού της μνήμης. Ο 68030 όμως δεν περιείχε FPU (μονάδα κινούμενης υποδιαστολής - floating point unit), έτσι οι '030-βασισμένοι Macintosh είχαν μια ξεχωριστή μονάδα, 68881 ή 68882. Τα χαμηλότερου κόστους μοντέλα δεν είχαν καν, αλλά είχαν μια θέση για FPU, στη περίπτωση που ο χρήστης αποφάσιζε να προσθέσει μία. Ο πρώτος "καθαρά 32μπιτος" Macintosh που μπορούσε να χρησιμοποιήσει 32-bit σηματοδότηση μνήμης χωρίς ειδικό λογισμικό, ήταν ο Macintosh IIci. Το 1991 η Apple διέθεσε τους πρώτους υπολογιστές που περιείχαν επεξεργαστές Motorola 68040 οι οποίοι περιείχαν μονάδα

Macintosh κινούμενης υποδιαστολής μέσα στον κεντρικό επεξεργαστή. Και πάλι, τα χαμηλότερου κόστους μοντέλα δεν είχαν FPU, βασιζόμενα στον περιορισμένων δυνατοτήτων Motorola 68LC040. Μετά το 1994, η Apple χρησιμοποίησε τους PowerPC επεξεργαστές, ξεκινόντας με τον PowerPC 601, που αναβαθμίστηκε αργότερα στον 603, 603e, 604, 604e και 604ev. Το 1997 η Apple εισήγαγε τον πρώτο υπολογιστή βασισμένο στον σημαντικά αναβαθμισμένο επεξεργαστή PowerPC G3, και ακολούθησε το 1994 ο PowerPC G4. Ο τελευταίος PowerPC επεξεργαστής που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο 64-μπιτος PowerPC 970FX "G5", το 2003. Κατά τη διάρκεια της μετάβασης προς τους PowerPC, η ομάδα “Cognac” (Κονιάκ) της Apple έγραψε ένα 68030-σε-PowerPC εξομοιωτή (emulator) που ξεκίναγε στα αρχικά στάδια της φόρτωσης του λειτουργικού. Αρχικά η ταχύτητα του εξομοιωτή δεν ήταν καταπληκτική, αλλά επόμενες εκδόσεις του χρησιμοποιούσαν δυνητικής ανασύνταξης (dynamic recompilation) εξομοιωτή (emulator) ο οποίος ώθησε τις επιδόσεις του, με το να φυλάει τα συχνότερα χρησιμοποιημένα κομμάτια του μετατρεμμένου κώδικα. Η πρώτη έκδοση του λειτουργικού που βγήκε με τα πρώτα PowerPC συστήματα εκτιμάτε ότι έτρεχε κατά 95% εξομοιωμένο. Επόμενες εκδόσεις του λειτουργικού αύξησαν το ποσοστό του αυτόχθονα (native) PowerPC κώδικα, μέχρι που τελικά το Mac OS X τον έφερε στο 100% αυτόχθονο. Ο επεξεργαστής PowerPC 604 εισήγαγε την συμμετρική πολυεπεξεργασία - ΣΠΕ (symmetric multiprocessing SMP) στη πλατφόρμα του Macintosh, με τα εξοπλισμένα με διπλούς PowerPC 604e συστήματα, Macintosh 9500 και 9600. Ο επεξεργαστής G3 δεν ήταν ικανός για ΣΠΕ αλλά οι G4 και G5 ήταν, και η Apple εισήγαγε πολλούς διπλών-επεξεργαστών G4 και G5 Power Mac. Ο ανώτατος της σειράς, Power Macintosh G5, χρησιμοποιούσε δύο διπύρηνους G5 επεξεργαστές. O επεξεργαστής G3 δεν ήταν ικανός για ΣΠΕ, αλλά οι G4 και G5 ήταν, και έτσι η Apple εισήγαγε πολλούς διπλών επεξεργαστών G4 και G5 Power Mac. Ο ανώτατος της κατηγορίας Power Macintosh G5 χρησιμοποιούσε δύο διπύρηνους επεξεργαστές, κάνοντάς τον συνολικά τεσσάρων πυρήνων. Στις 6 Ιουνίου 2005, ο Steve Jobs ανακοίνωσε ότι η εταιρία θα ξεκινούσε τη μετάβαση της σειράς Macintosh από τους PowerPC επεξεργαστές σε intel κατασκευής (η μετάβαση ολοκληρώθηκε στις 7 Αυγούστου 2006) και παρουσίασε την ίδια στιγμή μία έκδοση του Mac OS X να τρέχει σε έναν υπολογιστή με επεξεργαστή intel Pentium 4. Οι intel-βασισμένοι Mac μπορούν να τρέχουν Mac λογισμικό συνταγμένο (compiled) για PowerPC επεξεργαστές, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα δυνητικής μετάφρασης (dynamic translation) γνωστό ως “Rosetta”. Οι πρώτοι Mac με intel επεξεργαστές ήταν οι iMac και τα 15 ιντσών MacBook Pro που ανακοινώθηκαν μαζί τον Ιανουάριο του 2006 στο ετήσιο συνέδριο Macworld (Μακγουόρλντ) βασιζόμενοι σε επεξεργαστές intel Core Duo. Κατά τη διάρκεια του χρόνου το Mac mini μετάβηκε στην intel αρχιτεκτονική με επεξεργαστές intel Core Solo και Core Duo. Το iBook αντικαταστάθηκε από το MacBook και στις 7 Αυγούστου 2006, ο Power Mac G5 αποσύρθηκε για να πάρει τη θέση του ο Mac Pro, βασιζόμενος στον νέο intel Xeon "Woodcrest" και το ίδιο και ο Xserve. Το δεύτερο μισό του 2006 η Apple κυκλοφόρησε νέες σειρές iMac και MacBook, χρησημοποιώντας Core 2 Duo επεξεργαστές.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι Apple Inc [1] Rainbow [2]

Netbook Netbook Με τον όρο Netbook χαρακτηρίζονται οι μικροί φορητοί υπολογιστές που κυκλοφόρησαν τα τελευταία χρόνια, προσανατολισμένοι κυρίως στη χρήση διαδικτυακών εφαρμογών. Οι υπολογιστές αυτοί έχουν μικρό μέγεθος, μικρότερο από ένα φύλλο χαρτί Α4, βάρος κάτω από 1,5 κιλό. Συνήθως δεν διαθέτουν οδηγό ανάγνωσης οπτικών δίσκων. Έχουν οθόνη 8.9 ως 11 ιντσών και επεξεργαστή χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Επίσης διαθέτουν ασύρματη δικτύωση και web camera. Ορισμένα μοντέλα διαθέτουν και αναγνώστη καρτών καθώς και bluetooth.

Ένα HP 2133 Mini-Note.

Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι το μικρό μέγεθος και βάρος και η μεγάλη αυτονομία τους. Χρησιμοποιούν ως λειτουργικό σύστημα το Ubuntu Linux ή τα Windows XP αλλά μπορούν να υποστηρίξουν και το νέο λειτουργικό σύστημα Windows 7.

OLPC XO-1 OLPC XO-1 Τα γεγονότα που περιγράφει αυτό το άρθρο έχουν μεταβληθεί και χρειάζονται ενημέρωση με πιο πρόσφατες πληροφορίες. Παρακαλούμε ενημερώστε το άρθρο με τις τελευταίες πληροφορίες, παραθέτοντας πηγές.

Το OLPC XO-1 (παλιότερα γνωστό σαν Hundred Dollar Laptop ή HDL, Φορητός υπολογιστής των 100 δολαρίων) είναι ένας μικρός και φτηνός φορητός υπολογιστής που σχεδιάστηκε στο εργαστήριο Media Lab του MIT. Πρόκειται για έναν υπολογιστή ασύρματης ευρυζωνικής διαδικτύωσης, ο οποίος στο αρχικό του σχέδιο περιελάμβανε γεννήτρια (με μανιβέλα) για να έχει αυτονομία. Μέσω ενός touchpad μπορεί ο χρήστης του, να γράφει πάνω σε αυτό με μολύβι ή και να ζωγραφίζει. Αποτελεί ένα μικρό ηλεκτρονικό βιβλίο και τετράδιο μαζί. Το $100 Laptop χρησιμοποιει για λειτουργικό σύστημα μια έκδοση του Fedora Linux κι ο Web Browser που χρησιμοποιεί βασίζεται στη μηχανή του Mozilla Firefox. Χρησιμοποιείται επίσης η διεπαφή ανοικτού κώδικα Sugar. Το 2008 ο Οργανισμός OLPC (One Laptop Per Child), που διευθύνει το σχέδιο, ήρθε σε συμφωνία με τη Microsoft και πλέον το XO-1 θα περιλαμβάνει και μια απλουστευμένη έκδοση των Windows XP. Επίσης το 2006, μετά από συμφωνία με το Ίδρυμα Wikimedia, το XO-1 θα περιλαμβάνει και μια στατική έκδοση επιλεγμένων άρθρων της Βικιπαίδειας στη γλώσσα της χώρας προορισμού.

Το $100 laptop

Παρουσίαση του $100 laptop από τον Νίκολας Νεγκροπόντε, το 2005.

Το $100 laptop πρωτοπαρουσιάστηκε στο ευρύ κοινό στο Παγκόσμιο Συνέδριο για την Κοινωνία της Πληροφορίας, που έγινε τον Νοέμβριο του 2005 στην Τυνησία. Στις 13 Δεκεμβρίου 2005, υπογράφηκε και το πρώτο συμβόλαιο παραγωγής του $100 laptop από μια ταϊβανέζικη εταιρία.

OLPC-Laptop XOXO

OLPC XO-1

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Επίσημη ιστοσελίδα [1] • Eπιτροπή πρωτοβουλίας για την ελληνοποίηση του μαθητικού υπολογιστή [2]

SGI Indy SGI Indy Το SGI Indy ήταν υπολογιστής της Silicon Graphics Incorporated (SGI). Αναπτύχθηκε στην προσπάθεια της εταιρείας να μπεί στην αγορά των επιτραπέζιων υπολογιστών για CAD και Multimedia. To Indy ήταν ο πρώτος υπολογιστής που ενσωμάτωνε ψηφιακή βιντεοκάμερα ενώ περιείχε ακόμα και έναν on-board ISDN αντάπτορα. Το Indy multimedia μηχάνημα, καθώς είχε αναλογικές και ψηφιακές εισόδους/εξόδους, SCSI και standard composite και S-Video εισόδους. Αρχικά το Indy ερχόταν με 16ΜΒ RAM. To IRIX 5.1, το πρώτο λειτουργικό σύστημα για Indy δεν εκμεταλλευόταν πλήρως το hardware εξαιτίας κακής διαχείρισης της μνήμης. Η SGI για αυτό το λόγο άλλαξε το βασικό σχεδιασμό σε 32 ΜΒ RAM. Οι επόμενες εκδόσεις του Irix είχαν τεράστιες βελτιώσεις στη χρήση της μνήμης.

SGI Indy που τρέχει Linux.

TOP500 TOP500 Το TOP500 ταξινομεί και απαριθμεί τους 500 πιο ισχυρούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές του κόσμου. Το πρόγραμμα ξεκίνησε το 1993 και δημοσιεύει έναν ενημερωμένο κατάλογο των υπερυπολογιστών δύο φορές το χρόνο. Το πρόγραμμα στοχεύει να παρέχει μια αξιόπιστη βάση για και τις τάσεις εξέλιξης στον τομέα των υπολογιστών υψηλής απόδοσης και διενεργεί τις ταξινομήσεις του με βάση το HPL, μια φορητή εφαρμογή της συγκριτικής μέτρησης επιδόσεων LINPACK για υπολογιστές διανεμημένης κεντρικής μνήμης. Συντάκτες του κατάλογου TOP500 είναι ο Χανς Μόιερ (γερμ. Hans Meuer) του πανεπιστημίου του Μανχάιμ της Γερμανίας, ο Τζακ Ντονγκάρρα (αγγλ. Jack Dongarra) του πανεπιστημίου του Τεννεσσί στην Νοξβίλλ και οι Έριχ Στόμάγιερ (γερμ. Erich Strohmaier) και Χορστ Ζίμον (γερμ. Horst Simon) του NERSC/Lawrence Berkeley National Laboratory. Ο κατάλογος ενημερώνεται δύο φορές το χρόνο. Η πρώτη έκδοση συμπίπτει πάντα με τη διεθνή διάσκεψη υπερυπολογιστών τον Ιούνιο, η δεύτερη παρουσιάζεται το Νοέμβριο στη IEEE Super Computer Conference στις ΗΠΑ.

Ιστορικό του Προγράμματος Στις αρχές της δεκαετίας του '90, ένας νέος καθορισμός του όρου υπερυπολογιστής έγινε απαραίτητος ως βάση της περαιτέρω ταξινόμησης. Μετά από πολλούς πειραματισμούς με μετρικές βασισμένες στους επεξεργαστές του 1992, η ιδέα γεννήθηκε στο πανεπιστήμιο του Μανχάιμ να χρησιμοποιηθεί ως βάση ένας λεπτομερής κατάλογος των εγκατεστημένων συστημάτων. Νωρίς το 1993 ο Τζάκ Ντονγκάρρα πείστηκε να πάρει μέρος στο πρόγραμμα και να παραθέσει το λογισμικό συγκριτικής μέτρησης επιδόσεων Linpack. Μια πρώτη δοκιμαστική έκδοση του καταλόγου ακολούθησε τον Μάιο του 1993, και ήταν εν μέρει βασισμένος σε στοιχεία διαθέσιμα στο διαδίκτυο, συμπεριλαμβανομένων των ακόλουθων πηγών:[1] [2] • Στατιστικές υπερυπολογιστών του Μανχάιμ [3] 1986-1992 • κατάλογος των παγκόσμια ισχυρότερων υπολογιστών [4] που εξέδιδε ο Γκούντερ Άρεντ (γερμ. Gunter Ahrendt) • μια άλλη πηγή ήταν ο Ντέιβιντ Καχάνερ (αγγλ. David Kahaner), ο οποίος είχε μια μεγάλη βάση στοιχείων. Πληροφορίες από τις ίδιες πηγές χρησιμοποιήθηκαν για τους πρώτους δύο καταλόγους. Από τον Ιούνιο του 1993 το TOP500 παράγεται κάθε εξάμηνο με βάση τις επίσημες δηλώσεις των εκάστοτε κατασκευαστών υπερυπολογιστών.

TOP500

Υπερυπολογιστές που ήρθαν στην πρώτη θέση από το 1993 • • • • • • • • • •

IBM Blue Gene/L (από τον Νοέμβριο του 2004) NEC Earth Simulator (Ιούνιος 2002 - Νοέμβριος 2004) IBM ASCI White (Νοέμβριος 2000 - Ιούνιος 2002) Intel ASCI Red (Ιούνιος 1997 - Νοέμβριος 2000) Hitachi CP-PACS (Νοέμβριος 1996 - Ιούνιος 1997) Hitachi SR2201 (Ιούνιος 1996 - Νοέμβριος 1996) Fujitsu Numerical Wind Tunnel (Νοέμβριος 1994 - Ιούνιος 1996) Intel Paragon XP/S140 (Ιούνιος 1994 - Νοέμβριος 1994) Fujitsu Numerical Wind Tunnel (Νοέμβριος 1993 - Ιούνιος 1994) TMC CM-5 (Ιούνιος 1993 - Νοέμβριος 1993)

Ο Κατάλογος (Νοέμβριος 2007) Ο ακόλουθος πίνακας δίνει τις 10 πρώτες θέσεις του 30ού καταλόγου TOP500 που δημοσιεύθηκε κατά τη διάρκεια της διάσκεψης SC07 στις 12 Νοεμβρίου 2007 στο Ρένο της Νεβάδας.[3] Θέση Rmax Rpeak

Όνομα

Πλήθος Επεξεργαστών

Κατασκευαστής

Ίδρυμα Χώρα, Έτος

(Tflops)

478.2 Blue Gene/L eServer Blue Gene 596.4 Solution 212992 (Power)

IBM

Lawrence Livermore National Laboratory ΗΠΑ , 2005

167.3 JUGENE 222.8

Blue Gene/P Solution 65536 (Power)

IBM

Jülich Research Centre Γερμανία, 2007

126.9 Encanto 172.0

SGI Altix ICE 8200 14336 (Xeon), InfiniBand

SGI

New Mexico Computing Applications Center ΗΠΑ , 2007

117.9 EKA 170.9

Cluster Platform 3000 14240 (Xeon), InfiniBand

Computational Research Laboratories Ινδία , 2007

102.8 146.4

Cluster Platform 3000 13728 (Xeon), InfiniBand

Swedish National Defence Radio Establishment Σουηδία , 2007

102.2 Red Storm 127.5

Cray XT3 26569 (Opteron)

Cray

Sandia National Laboratories ΗΠΑ , 2006

101.7 Jaguar 119.4

Cray XT4/XT3 23016 (Opteron)

Cray

Oak Ridge National Laboratory ΗΠΑ , 2006

91.3 BGW 114.7

eServer Blue Gene Solution 40960 (Power)

IBM

IBM Thomas J. Watson Research Center ΗΠΑ , 2005

85.4 Franklin 100.5

Cray XT4/XT3 19320 (Opteron)

Cray

National Energy Research Scientific Computing Center ΗΠΑ , 2007

82.2 New York 103.2 Blue

eServer Blue Gene Solution 36864 (Power)

IBM

Stony Brook University/Brookhaven National Laboratory ΗΠΑ , 2007

TOP500

Παραπομπές [1] http:/ / www. hpcwire. com/ archives/ 10219. html [2] Statistics on Manufacturers and Continents (http:/ / www. netlib. org/ benchmark/ top500/ reports/ report93/ section2_16_4. html) [3] SC07 (http:/ / sc07. supercomputing. org/ )

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Top500.org (http://www.top500.org/) • Netlib (http://www.netlib.org/benchmark/hpl/) Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το άρθρο TOP500 (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ TOP500) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ TOP500)).

Ασδφ Ασδφ Σύμφωνα με το τυφλό σύστημα πληκτρολόγησης, ο συνδυασμός αυτός αντιστοιχεί στα τέσσερα δάχτυλα του αριστερού χεριού, χωρίς τον αντίχειρα, όταν αυτά βρίσκονται στην αρχική τους θέση. Δηλαδή, στο πληκτρολόγιο (τόσο σε γραφομηχανές όσο και σε υπολογιστές) τα πλήκτρα α, σ, δ και φ βρίσκονται στην 1η, 2η, 3η και 4η θέση αντίστοιχα της μεσαίας σειράς. Έτσι, πολλές φορές, χρήστες που θέλουν να πληκτρολογήσουν ένα οποιοδήποτε κείμενο, πχ όταν έχουν γράψει ένα πρόχειρο αρχείο txt και θέλουν να το ονομάσουν με ένα οποιοδήποτε κείμενο, γράφουν ασδφ ή asdf σε λατινικούς χαρακτήρες. Αντίστοιχος συνδυασμός γραμμάτων είναι το ξκλ, που συχνότερα συναντάται ως jkl. Είναι τα 3 γράμματα που βρίσκονται τέρμα δεξιά στη μεσαία σειρά του πληκτρολογίου. Επειδή και αυτός ο συνδυασμός χρησιμοποιείται αρκετά συχνά όταν κάποιος θέλει να βάλει ένα τυχαίο κείμενο, κάποιοι ονομάζουν το ξκλ ξάδερφο του ασδφ (ή το jkl ξάδερφο του asdf).

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • What is asdf? [1] μία λίστα από ενδιαφέρουσες ερμηνείες του ασδφ.

Διαδραστικός πίνακας Διαδραστικός πίνακας Ένας διαδραστικός πίνακας (Interactive whiteboard) είναι μια ψηφιακή συσκευή αφής που συνδέεται με έναν υπολογιστή και ένα προβολικό (προτζέκτορα). Το προβολικό προβάλλει το οπτικό σήμα εξόδου του υπολογιστή στην επιφάνεια του πίνακα. Ο χρήστης μπορεί να αλληλεπιδράσει με τα εικονιζόμενα αντικείμενα, χρησιμοποιώντας την αφή.Ο διαδραστικός πίνακας πρέπει να είναι συνδεδεμένος με έναν υπολογιστή που δημιουργεί τις πραγματικές εικόνες ή δεδομένα. Τα εξελιγμένα μοντέλα των διαδραστικών πινάκων έχουν ψηφιακό πληκτρολόγιο και ποντίκι. Διαδραστικός πίνακας στην έκθεση CeBIT

Η συσκευή αυτή χρησιμοποιείται με ποικίλους τρόπους σε τάξεις, 2007. ομάδες εργασίας και επιχειρηματικές συναντήσεις. Η αγορά διαδραστικών πινάκων αναμένεται να ξεπεράσει σε τζίρο το 1 εκατομμύριο δολάρια μέχρι το τέλος του 2008. Μέχρι το 2011 το ένα έβδομο των σχολικών αιθουσών του πλανήτη θα διαθέτει κάποιο διαδραστικό πίνακα, σύμφωνα με σχετική έρευνα.[1] Οι διαδραστικοί πίνακες βρίσκουν εφαρμογή σε διάφορες περιπτώσεις: • Χρήση οποιουδήποτε λογισμικού υπάρχει εγκαταστημένο στον υποστηρικτικό PC, όπως φυλλομετρητές ιστού ή άλλες δημοφιλείς εφαρμογές • Αποθήκευση σημειώσεων που δημιουργούνται επάνω στην επιφάνεια του διαδραστικού πίνακα • Χρήση του περιβάλλοντος του Ηλεκτρονικού Υπολογιστή (επιλογή με αφή, σύρσιμο) , διαχείρηση επισημάνσεων (σχόλια και σημειώσεις κατά τη χρήση προγραμμάτων ή παρουσιάσεων) και μετατροπής από χειρόγραφο σε τυπογραφικό κείμενο (όχι σε όλα τα μοντέλα) • Κάποια μοντέλα διαθέτουν σύστημα Απόκρισης Κοινού (Audience Response System) δίνοντας τη δυνατότητα πραγματοποίησης ζωντανών δημοσκοπήσεων ή παιχνιδιών ερωτήσεων με εύκολη καταγραφή των επιλογών του κοινού

Οι διαδραστικοί πίνακες στην εκπαίδευση Οι διαδραστικοί πίνακες έκαναν την πρώτη εμφάνιση τους στον χώρο της εκπαίδευσης της Αγγλίας μόλις το 2007 με κάλυψη 98% στα σχολεία Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης και 100% στα σχολεία Πρωτοβάθμιας εκπαίδευσης. Σήμερα χρησιμοποιούνται σε αρκετά εκπαιδευτικά ιδρύματα όλων των βαθμίδων κυρίως στη Βόρεια Αμερική, την Ευρώπη και την Αυστραλία. Στην Ελλάδα έχει ξεκινήσει συζήτηση σχετικά με την αξία του νέου αυτού μέσου στην εκπαίδευση [2] . Χρησιμοποιείται από κάποια ιδιωτικά, κυρίως, εκπαιδευτήρια, όπως εργαστήρια ελευθέρων σπουδών, φροντιστήρια, σχολεία, κ.α. ενώ είναι σπάνια η παρουσία τέτοιων πινάκων σε δημόσια ιδρύματα.

Διαδραστικός πίνακας

Παιδαγωγική επίδραση των διαδραστικών πινάκων Έρευνα που πραγματοποιήθηκε στην Αγγλία από εκπαιδευτικό & τεχνολογικό οργανισμό έδωσε τα ακόλουθα στοιχεία : • • • • • • •

Αύξηση ενθουσιασμού και ενδιαφέροντος Περισσότερες ευκαιρίες για συμμετοχή και συνεργασία Ανάπτυξη κοινωνικών και προσωπικών δεξιοτήτων Λιγότερες σημειώσεις μέσα στην τάξη Αυξημένη ανταπόκριση και δυνατότητα αφομοίωσης σύνθετων εννοιών Καλύτερη εκμάθηση για παιδιά με διαφορετικά στυλ μάθησης (Ακουστικό, Οπτικό, Κιναισθητικό) Αύξηση αυτοπεποίθησης

Παραπομπές [1] Education Week's Digital Directions: Whiteboards Inc (http:/ / www. edweek. org/ dd/ articles/ 2007/ 09/ 12/ 02board. h01. html) [2] Νιάρου Β., Γρουσουζάκου Ε., "Ο Διαδραστικός Πίνακας στην Εκπαίδευση", 4ο συνέδριο «Τεχνολογίες Επικοινωνιών και Πληροφορικής στην Εκπαίδευση», Σύρος 2007 (http:/ / www2. e-yliko. gr/ htmls/ arctles/ smartboard. pdf)

Επιτραπέζιος Yπολογιστής Επιτραπέζιος Yπολογιστής O επιτραπέζιος υπολογιστής ή υπολογιστής γραφείου (Desktop Computer/Office Computer) είναι είδος προσωπικού υπολογιστή για χρήση στο γραφείο ή στο σπίτι. Χαρακτηρίζεται επιτραπέζιος γιατί συνήθως η οθόνη αλλά και το κουτί του τοποθετούνται επάνω σε γραφείο. Επίσης σε αντιδιαστολή με τον φορητό υπολογιστή δεν διαθέτει φορητότητα, δεν μπορεί δηλαδή εύκολα να μεταφερθεί εκτός του συγκεκριμένου τόπου εγκατάστασής του. Ανήκει στην κατηγορία υπολογιστών Τετάρτης γενιάς (1979-σήμερα) και διαδόθηκε στο ευρύ κοινό χάρη στις αξιοσημείωτες επιδόσεις του άλλα και την ευκολία χρήσης του μετά την ανάπτυξη των γραφικών περιβαλλόντων χρήστη. Αξίζει να σημειωθεί πως ένας σημερινής τεχνολογίας Επιτραπέζιος Υπολογιστής επιτραπέζιος υπολογιστής εκτελεί εκατομμύρια φορές περισσότερες μαθηματικές πράξεις ανά δευτερόλεπτο σε σχέση με τους προγόνους του, δηλαδή υπολογιστές δεύτερης και τρίτης γενιάς. Χαρακτηρίζεται επίσης για την μικρή κατανάλωση ενέργειας αλλά και για την εύκολη και γρήγορη συναρμολόγηση των κομματιών που τον αποτελούν. Πρωτοπόρες εταιρίες κατασκευής επιτραπέζιων υπολογιστών είναι η Apple, AMD, και η Intel.

Κβαντικός υπολογιστής Κβαντικός υπολογιστής Κβαντικός υπολογιστής ονομάζεται οποιαδήποτε υπολογιστική συσκευή που κάνει χρήση χαρακτηριστικών κβαντομηχανικών ιδιοτήτων, όπως η αρχή της υπέρθεσης και της διεμπλοκής καταστάσεων για να πραγματοποιεί επεξεργασία δεδομένων. Σε έναν κλασικό υπολογιστή, στοιχειώδης μονάδα πληροφορίας πληροφορίας είναι το bit, ενώ σε έναν κβαντικό υπολογιστή το qubit. Η βασική αρχή της κβαντικής υπολογιστικής επιστήμης είναι το γεγονός ότι οι κβαντομηχανικές ιδιότητες της ύλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαράσταση και τη δόμηση δεδομένων, καθώς και το γεγονός ότι μπορούν να επινοηθούν και να κατασκευαστούν μηχανισμοί βασισμένοι στην κβαντομηχανική για την επεξεργασία αυτών των δεδομένων. Η κβαντική υπολογιστική επιστήμη βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, ωστόσο τα αποτελέσματα των πειραμάτων που έχουν πραγματοποιηθεί σε αυτό το πεδίο (με μικρό αριθμό qubits) είναι ενθαρρυντικά.

Κεντρικός υπολογιστής Κεντρικός υπολογιστής Οι κεντρικοί υπολογιστές (mainframes) είναι κατηγορία υπολογιστών που χρησιμοποιούνται κυρίως από κυβερνητικές υπηρεσίες και μεγάλες εταιρίες για κρίσιμες εφαρμογές, όπως μαζική επεξεργασία συναλλαγών και δεδομένων σε απογραφή πληθυσμού, στατιστικές έρευνες βιομηχανιών/καταναλωτών, σχεδιασμός και διαχείριση πόρων κλπ. Ο όρος προήρθε κατά τη δεκαετία του 1970 με την εισαγωγή μικρότερων, λιγότερο πολύπλοκων υπολογιστών όπως οι σειρές υπολογιστών PDP-8 και PDP-11 Ένας κεντρικός υπολογιστής Honeywell-Bull DPS 7 του 1990 της DEC, οι οποίοι έγιναν γνωστοί ως μίνι-υπολογιστές. Τότε οι χρήστες των ήδη υπάρχοντων μεγάλων υπολογιστών δημιούργησαν τον όρο κεντρικός υπολογιστής για να αναφέρονται στην κατηγoρία των, προϋπάρχοντων των μίνι, μεγάλων υπολιστών (οι οποίοι ήταν γνωστοί ως τότε απλώς με το όνομα υπολογιστές).

Απόδοση στα ελληνικά Στο βιβλίο "Τεχνολογία Υπολογιστικών Συστημάτων & Λειτουργικά Συστήματα, Τάξη Γ΄Ενιαίου Λυκείου" ο όρος «mainframe» μεταφράζεται ως «μεγάλοι υπολογιστές». Ακόμα, στο ομώνυμο άρθρο της αγγλικής Wikipedia υπάρχει η νύξη ότι ο όρος «mainframe» είναι άμεση αναφορά στο μηχανικό πλαίσιο που περιείχε τη μεγαλύτερη (σε σχέση με τους μίνι) Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας.

Δείτε επίσης • Υπερυπολογιστής • Μίνι-υπολογιστής

Μικροϋπολογιστής Μικροϋπολογιστής Αν και δεν υπάρχει αυστηρός ορισμός, ονομάζουμε μικροϋπολογιστή έναν υπολογιστή που διαθέτει μικροεπεξεργαστή ως κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Άλλο ένα χαρακτηριστικό αυτών των υπολογιστών είναι ότι καταλαμβάνουν λίγο χώρο. Ο μικροϋπολογιστής εμφανίστηκε μετά τους μίνι υπολογιστές, με πιο αξιοσημείωτη αλλαγή την αντικατάσταση όλων των εξαρτημάτων που συναποτελούσαν την κεντρική μονάδα Ο Commodore 64 ήταν ένας από τους πιο γνωστούς μικροϋπολογιστές της επεξεργασίας του μίνι υπολογιστή με έναν εποχής του και ο οικιακός υπολογιστής με τις καλύτερες πωλήσεις ολοκληρωμένο μικροεπεξεργαστή. Πολλά μοντέλα στην αρχή ήταν απλοϊκά στον σχεδιασμό, με τους πρώτους μικροεπεξεργαστές να έχουν την λειτουργικότητα των τσιπ των υπολογιστών χειρός (αριθμομηχανές). Ωστόσο, καθώς ο σχεδιασμός των μικροεπεξεργαστών αναπτύχθηκε ραγδαία από το 1970 και μετά, οι μικροϋπολογιστές έγιναν γρηγορότεροι και φτηνότεροι με παράλληλη αύξηση της δημοτικότητάς τους. Αν και δανείστηκαν κατά τον σχεδιασμό τους στοιχεία από προϋπάρχοντες υπολογιστές, η πιο σημαντική συνεισφορά τους ήταν ότι διεύρυναν την δυνατότητα πρόσβασης στους υπολογιστές και επέκτειναν τη χρήση τους σε καινούργιους τομείς.

Ορισμός Οι επιτραπέζιοι υπολογιστές, οι παιχνιδομηχανές, οι φορητοί υπολογιστές, οι υπολογιστές χειρός και άλλες παρόμοιες συσκευές μπορεί να θεωρηθούν ότι ανήκουν στην κατηγορία των μικροϋπολογιστών σύμφωνα με τον ορισμό που δώσαμε στην αρχή. Ο όρος περιέγραφε τους πρώτους υπολογιστές που ήταν σχεδιασμένοι σε «ατομική κλίμακα». Ήταν αρκετά μικροί ώστε να χωρούν σε ένα γραφείο και αρκετά φθηνοί για να αποτελούν ιδιοκτησία ενός ατόμου αντί να αποτελούν ιδιοκτησία οργανισμών, επιχειρήσεων και να μοιράζονται σε πολλά άτομα. Η έλευση του προσωπικού υπολογιστή που θα εκτελούσε εφαρμογές όπως το VisiCalc τοποθέτησε τους μικροϋπολογιστές μέσα στον χώρο εργασίας, οπότε αυτοί άρχισαν να παραμερίζουν τους μίνι υπολογιστές και τους κεντρικούς υπολογιστές της περιόδου. Συστάδες μικροϋπολογιστών (clusters) μπορούν να αντικαταστήσουν ακόμα και κεντρικούς υπολογιστές (mainframes).

Μικροϋπολογιστής

Καθημερινή χρήση του όρου Από τα μέσα της δεκαετίας του 1980 και μετά η χρήση του όρου μικροϋπολογιστής μειώθηκε σημαντικά και πλέον δεν χρησιμοποιείται. Συνήθως συσχετίζεται με τους οκτάμπιτους οικιακούς υπολογιστές, όπως π.χ. οι Apple II, Commodore 64 και BBC Micro). Αν και μια μεγάλη κατηγορία συσκευών που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστές (π.χ. παιχνιδομηχανές) εμπίπτουν στον ορισμό του «μικροϋπολογιστή», δεν αναφέρονται με αυτό το όνομα στην καθομιλουμένη. Ο όρος μικροϋπολογιστής έχει πλέον αντικατασταθεί από τον όρο προσωπικός υπολογιστής (PC - Personal Computer), ο οποίος περιγράφει το γεγονός ότι έχει σχεδιαστεί με σκοπό να χρησιμοποιείται από ένα άτομο κάθε φορά σε αντίθεση με τους μίνι και τους κεντρικούς υπολογιστές.

Περιγραφή Ο περισσότερος εξοπλισμός που χρησιμοποιείται σε έναν μικροϋπολογιστή είναι ενσωματωμένος σε ένα μόνο κουτί, αν και μερικά μέρη μπορούν να βρίσκονται σε μικρές αποστάσεις και να συνδέονται με το κουτί, όπως π.χ. το πληκτρολόγιο, το ποντίκι , η οθόνη κτλ. Γενικά ένας μικροϋπολογιστής δεν μπορεί να γίνει μεγαλύτερος, σε σημείο που να μην μπορεί να τοποθετηθεί πάνω σε ένα γραφείο. Αντίθετα ένας μίνι υπολογιστής, mainframe ή υπερυπολογιστής μπορεί να επεκτείνεται στον χώρο με την προσθήκη υπομονάδων φτάνοντας να καταλαμβάνει ολόκληρα δωμάτια. Οι πιο πολλοί μικροϋπολογιστές εξυπηρετούν μόνο έναν χρήστη κάθε φορά, αν και ανάλογα με το λειτουργικό τους σύστημα μπορούν να εκτελούν ταυτόχρονα προγράμματα διαφορετικών χρηστών. Εκτός από την ΚΜΕ, ο μικροϋπολογιστής είναι εξοπλισμένος με τουλάχιστον έναν τύπο μονάδας αποθήκευσης δεδομένων, μια πολύ γρήγορη πτητική μνήμη γνωστή σαν μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM). Αν και μερικοί μικροϋπολογιστές (κυρίως οι οκτάμπιτοι) μπορούν να εκτελέσουν απλές εργασίες αρκούμενοι μόνο στη RAM, συνήθως μια μονάδα δευτερεύουσας αποθήκευσης είναι επιθυμητή. Στα πρώτα χρόνια της διάδοσης των μικροϋπολογιστών τον ρόλο της μονάδας δευτερεύουσας αποθήκευσης τον είχε μια απλή κασέτα που τοποθετούνταν σε ένα κασετόφωνο, το οποίο μπορούσε να είναι και αυτόνομη συσκευή. Αργότερα το ομολογουμένως αργό κασετόφωνο αντικαταστάθηκε από τον οδηγό εύκαμπτου δίσκου, στον οποίον ο χρήστης εισήγαγε τη εύκαμπτους δίσκους(δισκέτα), καθώς και οδηγούς σκληρών δίσκων που ήταν ενσωματωμένοι στο κουτί του υπολογιστή. Άλλα υποσυστήματα που αποτελούν μέρος ενός ολοκληρωμένου συστήματος μικροϋπολογιστή είναι το τροφοδοτικό και συσκευές εισόδου/εξόδου, όπως οι εκτυπωτές, η οθόνη και άλλες συσκευές διασύνδεσης με τον χρήστη.

Ιστορία Ο πρώτος στον κόσμο εμπορικός μικροεπεξεργαστής ήταν ο 4004 της Intel, που κυκλοφόρησε στις 15 Νοεμβρίου του 1971. Ο 4004 επεξεργαζόταν 4 δυαδικά ψηφία (μπιτς) δεδομένων παράλληλα, δηλαδή ήταν τετράμπιτος (4 bit). Τριάντα χρόνια μετά, οι μικροϋπολογιστές σε ενσωματωμένα συστήματα (ευρισκόμενα σε οικιακές συσκευές, οχήματα και κάθε είδους εξοπλισμό) είναι συνήθως 8-bit, 16-bit, 32-bit, ή 64-bit. Επιτραπέζιοι μικροϋπολογιστές όπως ο Apple Macintosh και τα PC είναι κυρίως 32-bit αλλά σταδιακά γίνονται 64-bit, ενώ οι σταθμοί εργασίας που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες και οι μηχανικοί και οι υπερυπολογιστές είναι 64-bit (με μία ή περισσότερες KME). Η πρώτη γενιάτων μικροϋπολογιστών, που προορίζονταν για ειδικούς ηλεκτρολόγους μηχανικούς και για προσωπική χρήση από χομπίστες, ξεκίνησε στα μέσα της δεκαετίας 1970, με τον MITS Altair να αποτελεί το ποιο γνωστό παράδειγμα. Το 1977 ξεκίνησε να κυκλοφορεί η δεύτερη γενιά, γνωστή και σαν οικιακοί υπολογιστές. Αυτοί ήταν πιο εύκολοι στη χρήση από τους προκατόχους τους, οι οποίοι απαιτούσαν εξοικείωση με πρακτική ηλεκτροτεχνία. Το κρίσιμο γεγονός που μετέτρεψε το μικροϋπολογιστή από ένα χόμπι μιας μικρής ομάδας ανθρώπων σε εργαλείο για την επιχείρηση

Μικροϋπολογιστής ήταν η διάθεση στην αγορά των προγραμμάτων VisiCalc (φύλλο εργασίας) (αρχικά για τον Apple II). Μετά την έλευση από την IBM του IBM PC το 1981 ο όρος προσωπικός υπολογιστής σήμαινε κυρίως μικροϋπολογιστές συμβατούς με την αρχιτεκτονική του IBM PC (PC συμβατός).

Δείτε επίσης • • • • • •

Προσωπικός υπολογιστής Λίστα μικροϋπολογιστών Μίνι-υπολογιστής Mainframe computer Υπερυπολογιστής Ιστορία υλικού υπολογιστών (1960-τώρα)

Προσωπικός υπολογιστής Προσωπικός υπολογιστής Ο προσωπικός υπολογιστής είναι ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής με αυτόνομη μονάδα επεξεργασίας ,οθόνη και πληκτρολόγιο που χρησιμοποιείται συνήθως από ένα χρήστη , και κυρίως για εφαρμογές όπως επεξεργασία κειμένου, προγραμματισμό, παιχνίδια, σύνδεση στο Διαδίκτυο.

Ιστορικό Οι υπολογιστές της πρώτης γενιάς των προσωπικών υπολογιστών Ένας σύγχρονος προσωπικός υπολογιστής, με είχαν αποκληθεί μικροϋπολογιστές (όπως ο Altair 8800) και λειτουργικό Debian. Ένας από τους δυο πωλούνταν σε μικρές ποσότητες σε αυτούς που είχαν τις γνώσεις σκληρούς δίσκους του βρίσκεται έξω από το (ερασιτέχνες, μηχανικούς) να τους συναρμολογούν με έτοιμα σετ "ράφι" του στο κουτί, για δοκιμές. εξαρτημάτων , και να τους προγραμματίζουν, αφού ο προγραμματισμός ήταν αρκετά πολύπλοκος. H δεύτερη γενιά, που έγινε γνωστή και σαν οικιακός υπολογιστής (home computer), είναι κυρίως αυτό που ονομάζουμε σήμερα "προσωπικός υπολογιστής". Για πρώτη φορά ο όρος χρησιμοποιήθηκε στο περιοδικό New Scientist το 1964, σε μια σειρά άρθρων με τίτλο : "Ο κόσμος το 1984". Οι πρώτοι υπολογιστές που μπορούν να ονομαστούν "προσωπικοί" ήταν οι πρώτοι μη-κεντρικοί υπολογιστές LINC και PDP-8. Με τα σημερινά δεδομένα ήταν πολύ μεγάλοι (στο μέγεθος ψυγείου), ακριβοί (περίπου 50.000 δολάρια), και είχαν μικρές μαγνητικές μνήμες (περίπου 4096 λέξεις των 12 bit για τον LINC). Εν τούτοις ήταν αρκετά μικροί ώστε να τους χρησιμοποιούν μεμονωμένα εργαστήρια, καθώς προσέφεραν το μεγάλο πλεονέκτημα της μη εξάρτησής τους από κεντρικούς υπολογιστές. Με αυτόν τον τρόπο οι χρήστες γλίτωναν από γραφειοκρατία και χρονοβόρες διαδικασίες. προκειμένου να εξασφαλιστεί ο υπολογιστικός χρόνος για να εκτελεστούν τα προγράμματα που ζητούσε κάθε εργαστήριο. Επιπρόσθετα, ήταν μέτρια αλληλεπιδραστικοί και με λειτουργικό σύστημα γραμμένο ειδικά για τον κάθε έναν τύπο υπολογιστή. Τελικά αυτή η κατηγορία έγινε γνωστή ως μίνι-υπολογιστές, συνήθως εξοπλισμένοι με δυνατότητες χρονικού διαμοιρασμού και με εργαλεία ανάπτυξης προγραμμάτων. Η κατηγορία αυτή μεγάλωσε και περιέλαβε στις τάξεις της και τον VAX και μεγαλύτερους μίνι-υπολογιστές από τις Data General, Prime και άλλους. Οι μίνι-υπολογιστές έγιναν ένα μοντέλο του πώς θα έπρεπε να ήταν ένας προσωπικός υπολογιστής, αν και λίγοι από τους κατασκευαστές τους κατάφεραν να επωφεληθούν οικονομικά από αυτό. Η ανάπτυξη του μικροεπεξεργαστή άλλαξε τα πάντα, αφού έριξε αρκετά χαμηλά (μια τάξη μεγέθους) το κόστος αγοράς ενός υπολογιστή. Η πρώτη γενιά των μικροϋπολογιστών που άρχισε να παρουσιάζεται στα μέσα της δεκαετίας του 1970, οι λεγόμενοι "υπολογιστές οικίας", ήταν λιγότερο ισχυροί και με μικρότερη ποικιλία διαθέσιμων προγραμμάτων σε σχέση με τους υπολογιστές που χρησιμοποιούνταν στα γραφεία των επιχειρήσεων, αν και από την άλλη είχαν περισσότερες δυνατότητες στα γραφικά και στον ήχο και γενικά τους χρησιμοποιούσαν χομπίστες που λάτρευαν τους υπολογιστές και μάθαιναν να προγραμματίζουν απλές εφαρμογές, όπως επεξεργαστές κειμένου, παιχνίδια, διασυνδέσεις με BBS, Compuserve.

Προσωπικός υπολογιστής

Η έλευση του προγράμματος επεξεργασίας λογιστικών φύλλων (spreadsheet) VisiCalc, αρχικά για την οικογένεια υπολογιστών Apple II και αργότερα για την οικογένεια των Atari 8-bit, Commodore PET, και IBM PC, συνέβαλε σημαντικά στην διάδοση των προσωπικών υπολογιστών στον κόσμο των επιχειρήσεων. Αργότερα, η εφαρμογή Lotus 1-2-3 που περιελάμβανε επεξεργασία λογιστικών φύλλων (μερικώς βασιζόμενη στο Visicalc), γραφικά παρουσίασης και μία απλή βάση δεδομένων και η εμφάνιση καλών προγράμματων επεξεργασίας κειμένου τους έκανε περισσότερο δημοφιλείς. Επίσης, το χαμηλό κόστος οδήγησε στην γρήγορη εξάπλωσή τους κατά την δεκαετία του 1980. Την δεκαετία του 1990, η ισχύς των προσωπικών υπολογιστών αυξήθηκε σημαντικά, σε τέτοιο βαθμό που όρια ανάμεσα σε αυτούς και τους υπολογιστές πολλών χρηστών (κεντρικών υπολογιστών) έγιναν δυσδιάκριτα. Σήμερα οι χρήστες είθισται να χωρίζονται και στις παρακάτω κατηγορίες: • απλός (τελικός χρήστης) • εξειδικευμένος χρήστης (power user) • προγραμματιστής

Αρχιτεκτονική Οι προσωπικοί υπολογιστές μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με κριτήριο το μέγεθος τους και την "φορητότητα": • Ο επιτραπέζιος υπολογιστής • Ο φορητός υπολογιστής • Ο υπολογιστής χειρός ή αλλιώς Προσωπικός Ψηφιακός Βοηθός - PDA Οι υπολογιστές IBM PC συμβατός και Apple Macintosh, που έχουν γνωρίσει μεγάλη εξάπλωση, ακολουθούν κάποια πρότυπα ώστε το λογισμικό για ένα μοντέλο που ανήκει, π.χ., στην οικογένεια των PC να μπορεί να τρέχει, με πιθανή μικρή προσαρμογή, σε κάθε συμβατό PC. Επίσης, η μνήμη και άλλα περιφερειακά, όπως η κάρτα γραφικών και η μονάδα σκληρού δίσκου, είναι εύκολα αναβαθμίσιμα ακόμα και από έναν απλό χρήστη. Μια ευκολία που παρατείνει το χρόνο ζωής του υπολογιστή, αντικαθιστώντας π.χ. τον επεξεργαστή με έναν πιο γρήγορο, παρά το ρυθμό απαξίωσης ενός ολοκαίνουργιου μοντέλου που φθάνει τα 5-6 χρόνια στις μέρες μας. Οι δυνατότητες ενός προσωπικού υπολογιστή μπορούν να αυξηθούν και με την προσθήκη επιπλέον καρτών επέκτασης. Οι σύγχρονες στάνταρντ υποδοχές επέκτασης για προσωπικούς υπολογιστές είναι οι εξής τύποι: PCI, AGP ενώ η πολύ παλιά ISA και η επέκταση της EISA έχουν σχεδόν καταργηθεί.

Τα βασικά τμήματα ενός επιτραπέζιου υπολογιστή: 1. Οθόνη 2. Μητρική κάρτα 3. Κεντρικός επεξεργαστής 4. Θύρες επέκτασης 5. Μνήμη RAM 6. Κάρτες γραφικών και επέκτασης 7. Τροφοδοτικό 8. Οπτικό μέσο αποθήκευσης (CD-DVD) 9. Σκληρός δίσκος 10. Πληκτρολόγιο 11. Ποντίκι

Ένας προσωπικός υπολογιστής μπορεί επίσης να αναβαθμιστεί με την πρόσθεση επιπλέον μονάδων αποθήκευσης, όπως DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, flash drive, σκληρό δίσκο εσωτερικό ή εξωτερικό. Τά CD-ROM,CD-R,CDR-W έχουν, πλέον, καταργηθεί. Τα συνηθέστερα πρωτόκολλα διασύνδεσης για μονάδες αποθήκευσης είναι τα : ATA, Serial ATA, SATA και SCSI..

Προσωπικός υπολογιστής

Μητρική κάρτα Η μητρική πλακέτα (motherboard) είναι η πιο σημαντική "ολοκληρωμένη πλακέτα" για έναν υπολογιστή. H Μητρική διαθέτει ειδική θέση για την ΚΜΕ(CPU) Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας και τις μνήμες RAM. Επίσης διαθέτει και controller για τον Σκληρό Δίσκο(Hard Disk Drive) και τα Floppy Disk Drives(1.44 Mb) όπως και διάφορα slot επέκτασης όπως(PCI,PCI EXPRESS)στα οποία τοποθετούνται Κάρτες Γραφικών(VGA). Οι μητρικές πλέον διαθέτουν κυκλώματα για τη λειτουργία και την επικοινωνία του υπολογιστή με άλλους υπολογιστές ή με τον χειριστή, όπως τσίπσετ υποστήριξης, BIOS, CMOS, θύρες USB και USB 2.0 οι οποίες επικρατούν σήμερα και είναι σχεδόν για όλες τις χρήσεις και Ethernet για χρήση τοπικού δικτύου, θύρα πληκτρολόγιου ή και mouse τύπου PS/2. Αρκετά μοντέλα μητρικών διαθέτουν πλέον ενσωματωμένη (on-board) κάρτα γραφικών, ήχου και δικτύου. Σπανίως πλέον διαθέτουν παράλληλη θύρα(parallel port) και σειριακή θύρα(serial port).

Κεντρική μονάδα επεξεργασίας Η κεντρική μονάδα του υπολογιστή (central processing unit ή CPU) που εκτελεί όλους τους υπολογισμούς.

Μνήμη RAM Η προσωρινή μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Random Access Memory) του υπολογιστή στην οποία αποθηκεύονται δεδομένα και προγράμματα.

Σκληρός δίσκος Ο σκληρός δίσκος αποτελεί το κεντρικό μέσο αποθήκευσης δεδομένων του υπολογιστή. Σε αυτόν αποθηκεύεται το λειτουργικό σύστημα, τα αρχεία που επιτρέπουν την εκτέλεση των προγραμμάτων, οι ρυθμίσεις του συστήματος, καθώς και τα προσωπικά αρχεία του χρήστη. Είναι μαγνητικό μέσο αποθήκευσης αν και δίσκοι με τεχνολογία στερεάς κατάστασης (flash) είναι στο στάδιο της ανάπτυξης.

Kεντρικό τροφοδοτικό Μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα του δικτύου σε συνεχές για χρήση από τα διάφορα εξαρτήματα του υπολογιστή. Δίνει τάσεις +12v, -12v, +5v, +3.3V και +5v.

Μη IBM συμβατοί προσωπικοί υπολογιστές Αν και η πλειοψηφία των προσωπικών υπολογιστών είναι IBM συμβατοί με λειτουργικό Windows ή GNU/Linux, ένα σημαντικό κομμάτι της αγοράς το καταλαμβάνουν και οι υπολογιστές της οικογένειας Macintosh σχεδιασμένοι με διαφορετική αρχιτεκτονική. Από το 2006 η Apple άλλαξε την αρχιτεκτονική των υπολογιστών της χρησιμοποιώντας επεξεργαστές Intel, με αποτέλεσμα οι Apple να μπορούν να τρέχουν εκτός από Mac OS και τα IBM συμβατά λειτουργικά. Επιπλέον τύποι προσωπικών υπολογιστών που εμφανίστηκαν κατά καιρούς: • • • • • •

Amiga (την κατασκεύαζε αρχικά η Commodore, και τώρα η Amiga Inc.) Acorn Archimedes & RiscPC Atari, ST BeOS, BeBox Commodore 64 Pegasos

• Sinclair ZX80, ZX81, ZX Spectrum 16/48, ZX Spectrum+, ZX Spectrum 128, ZX Spectrum +2/+3/+2A • Sinclair QL • Amstrad 464, 664, 6128

Προσωπικός υπολογιστής • Oric 1 & Atmos

Προσωπικός ψηφιακός οδηγός Προσωπικός ψηφιακός οδηγός Ο Προσωπικός Ψηφιακός Οδηγός (Personal Digital Assistant, PDA) είναι μια μικρή και εύχρηστη συσκευή. Οι συσκευές αυτές χρησιμοποιούνται με ένα ειδικό στυλό, αντί για πληκτρολόγιο και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση και ανάκτηση πληροφοριών. Όπως οι περισσότερες συσκευές Η/Υ, πολλές από αυτές μπορούν να συνδεθούν στο διαδίκτυο. Είναι εξαιρετικά συμπαγείς συσκευές.

Προσωποποίηση Προσωποποίηση Με τον όρο προσωποποίηση αναφερόμαστε στη διαδικασία διαμόρφωσης του περιβάλλοντος ενός λογισμικού συστήματος ή εφαρμογών με βάση τις προσωπικές επιλογές και προτιμήσεις του χρήστη του. Π.χ., σε έναν επεξεργαστή κειμένου, η προσωποποίηση μπορεί να περιλαμβάνει τη ρύθμιση εμφάνισης με κουμπιά εργαλειοθήκης των εντολών που γνωρίζει πολύ καλά ή χρησιμοποιεί πολύ συχνά ο χρήστης του.

Πηγή Jung, F., Λαλάς, Χ., Liolios, N., Wilckens, P. Η Πρακτική των Υπολογιστών Βήμα - Βήμα Office 97 & 2000 Μαθαίνεις Δημιουργώντας, Αθήνα: Ευρωπαϊκές Τεχνολογικές Εκδόσεις, 2001, ISBN:960-331-312-2.

Συσκευή εισόδου Συσκευή εισόδου Μία συσκευή εισόδου είναι οποιαδήποτε περιφερειακή μονάδα μέσω της οποίας δεδομένα και προγράμματα εισάγονται από τον έξω κόσμο στον Η/Υ. Συσκευές Εισόδου 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Πληκτρολόγιο Ποντίκι Σαρωτής (ή αλλιώς σκάνερ) Χειριστήρια παιχνιδιών (π.χ. το joystick) Μικρόφωνο Ιχνόσφαιρα (trackball) Ψηφιακή κάμερα, Webcam

8. Φωτογραφίδα (light pen)

Βλέπε επίσης Συσκευή εξόδου

Συσκευή εξόδου Συσκευή εξόδου Με τον όρο συσκευή εξόδου στους Η/Υ εννοούμε τις διάφορες μονάδες, τα τμήματα του υλικού εξοπλισμού του υπολογιστή, των οποίων ο σκοπός είναι να εξάγουν πληροφορία (δεδομένα) από τον υπολογιστή στον έξω κόσμο. Η πιο προφανής και απαραίτητη από τις συσκευές εξόδου είναι η οθόνη μέσω της οποίας ο υπολογιστής παρουσιάζει οπτικά τις πληροφορίες στον χρήστη. Άλλη σημαντική συσκευή εξόδου είναι ο εκτυπωτής, ο οποίος εξάγει πληροφορία σε έντυπη μορφή. Τον ίδιο ρόλο έχει και ο σχεδιογράφος (plotter). Συσκευή εξόδου είναι επίσης και τα ηχεία.

Βλέπε επίσης Συσκευή εισόδου

Σχεδίαση για Όλους Σχεδίαση για Όλους Ορισμοί Διάφοροι ορισμοί της Σχεδίασης για Όλους (Design for All– DfA) (ή Καθολική σχεδίαση –, σύμφωνα με το αμερικανικό ιδίωμα) χρησιμοποιούνται: π.χ. "Ο σχεδιασμός προϊόντων και των περιβαλλόντων έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιούνται από όλους τους ανθρώπους, στο μεγαλύτερο δυνατό βαθμό, χωρίς την ανάγκη για προσαρμογή ή εξειδικευμένο σχεδιασμό » (The Trace Center)[1] , «ο σχεδιασμός προϊόντων, υπηρεσιών και περιβαλλόντων, έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν από όσο το περισσότερους χρήστες, ανεξάρτητα από την ηλικία τους και τα φυσικά τους χαρακτηριστικά (π.χ., ύψος, οπτικές ικανότητες, ικανότητες ακοής, και κινητικότητας)» [2] , "Σχεδίαση για όλους στην κοινωνία της πληροφορίας είναι η συνειδητή και συστηματική προσπάθεια να εφαρμοστούν προληπτικά αρχές, μέθοδοι και εργαλεία, προκειμένου να αναπτυχθούν τεχνολογίες, προϊόντα και υπηρεσίες Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών (ΤΠΕ), ώστε να είναι προσβάσιμες και εύχρηστες από όλους τους πολίτες , αποφεύγοντας έτσι την ανάγκη για προσαρμογές εκ των υστέρων, ή εξειδικευμένων μελετών» (Στεφανίδης κ.ά., 2001)[3] . Η Σχεδίαση για όλους, στο πλαίσιο των Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών (ΤΠΕ) δεν πρέπει να νοείται ως μια προσπάθεια για μια εκ των προτέρων ενιαία λύση για όλους, αλλά ως σχεδιαστική προσέγγιση με επίκεντρο το χρήστη, για την παροχή προϊόντων που μπορούν να αντιμετωπίσουν αυτόματα το φάσμα των ανθρώπινων ικανοτήτων, τις δεξιότητες, τις απαιτήσεις και προτιμήσεις. Ο όρος Σχεδίαση για Όλους (Ευρώπη) είτε υπάγεται είτε είναι συνώνυμος με άλλους όρους, όπως • • • •

Προσβάσιμη σχεδίαση, Σχεδίαση ανταποκρινόμενη σε όλους (inclusive design), Σχεδίαση χωρίς φραγμούς (barrier-free), Καθολική σχεδίαση (ΗΠΑ),

Ο κάθε όρος τονίζει διαφορετικές απόψεις της έννοιας

Σχετικές έννοιες Υποστηρικτική Τεχνολογία, Καθολική Πρόσβαση, Καθολικός Σχεδιασμός, θεωρούνται έννοιες που σχετίζονται με την υποστήριξη της ηλεκτρονικής ενσωμάτωσης (e-Inclusion). Παραδοσιακά, τα ζητήματα προσβασιμότητας έχουν αντιμετωπιστεί με τεχνικές προσαρμογές στο λογισμικό αλλά και τη χρήση των προϊόντων βοηθητικής τεχνολογίας. Με προφανή αναφορά στο χώρο της αναπηρίας, η καθολική πρόσβαση αφορά την παροχή σε όλους πρόσβασης σε υπηρεσίες, τεχνολογίες και προϊόντα ΤΠΕ. Η Καθολική Πρόσβαση συνεπάγεται την προσβασιμότητα και τη χρηστικότητα των τεχνολογιών πληροφορικής και επικοινωνιών, από οποιονδήποτε, σε οποιοδήποτε μέρος και ανά πάσα στιγμή, καθώς και την ένταξή τους σε κάθε πλαίσιο διαβίωσης. Έχει ως στόχο να επιτρέψει την ισότιμη πρόσβαση και την ενεργό συμμετοχή δυνητικά σε όλους τους πολίτες, με την ανάπτυξη καθολικά προσβάσιμων και εύχρηστων προϊόντων και υπηρεσιών και την κατάλληλη υποστήριξη των λειτουργιών τους σε κάθε περιβάλλον χρήσης. Τα συγκεκριμένα προϊόντα και οι υπηρεσίες πρέπει να μπορούν να ικανοποιούν τις ιδιαίτερες απαιτήσεις των χρηστών σε διάφορα πλαίσια της χρήσης, ανεξάρτητα από τη γεωγραφική τους θέση, την τεχνολογική υποδομή που χρησιμοποιείται ή το περιβάλλον λειτουργίας τους.

Σχεδίαση για Όλους Η Σχεδίαση για Όλους έχει εισαχθεί ως έννοια στην Επιστήμη Υπολογιστών, και συγκεκριμένα στα πλαίσια της Επικοινωνίας Ανθρώπου – Υπολογιστή. Η συλλογιστική βάση είναι η ιδέα πως αφού κάθε χρήστης είναι διαφορετικός και έχει διαφορετικές απαιτήσεις αναφορικά με την προσβασιμότητα και την ευχρηστία των προϊόντων/υπηρεσιών που χρησιμοποιεί, είναι απαραίτητο οι απαιτήσεις αυτές να ληφθούν υπόψη στα πλαίσια μιας ανθρωποκεντρικής σχεδιαστικής διαδικασίας.

Οφέλη και προκλήσεις Η Ανακοίνωση της Ευρωπαϊκής Επιτροπής σχετικά με την ηλεκτρονική προσβασιμότητα - e-Accessibility (Communication on e-Accessibility)[4] , καθορίζει ένα σύνολο προκλήσεων, πρακτικής φύσης, της αγοράς, αλλά και νομικά θέματα και θέματα πολιτικής για τη βελτίωση της προσβασιμότητας και της ηλεκτρονικής ενσωμάτωσης στην Ευρώπη. Παρουσιάζει δε μια τριπλή προσέγγιση που βασίζεται: • στις απαιτήσεις προσβασιμότητας στις δημόσιες συμβάσεις • στην πιστοποίηση της προσβασιμότητας, και • την καλύτερη αξιοποίηση της υφιστάμενης νομοθεσίας. Συνεπώς, οι προκλήσεις που θα πρέπει να αντιμετωπιστούν περιλαμβάνουν: • την εισαγωγή συγκεκριμένων νομοθετικών μέτρων για τη συμπλήρωση και ενίσχυση της υφιστάμενης νομοθεσίας • την ευαισθητοποίηση της βιομηχανίας, • την αποτελεσματική συγκριτική αξιολόγηση, • την παροχή εναρμονισμένων προτύπων τυποποίησης, • τη η δημιουργία ενός προγράμματος σπουδών για τη Σχεδίαση για Όλους και, • την αντιμετώπιση μελλοντικών ερευνητικών δραστηριοτήτων. Για μια διεξοδική συζήτηση για τις προκλήσεις και τα οφέλη της Σχεδίασης για Όλους στο πλαίσιο των ΤΠΕ σήμερα, δείτε επίσης τη Λευκή Βίβλο του δικτύου EDeAN (2005)[5] και την αναφορά "Report on the impact of technological developments on eAccessibility"[6] του Ευρωπαϊκού έργου DfA@eInclusion[7] .

Ευρωπαϊκό Νομοθετικό και ρυθμιστικό πλαίσιο Το παρόν Ευρωπαϊκό πολιτικό πλαίσιο για την προσβασιμότητα στην Κοινωνία της Πληροφορίας είναι η Πρωτοβουλία i2010 [8] . Η Πρωτοβουλία "i2010 - Μια ευρωπαϊκή κοινωνία των πληροφοριών για την ανάπτυξη και την απασχόληση" προωθήθηκε από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή ως το πολιτικό πλαίσιο για τις κύριες προκλήσεις και τις εξελίξεις στην Κοινωνία της Πληροφορίας Πληροφοριών και τους τομείς των Μέσων μέχρι το 2010. Προωθεί μια ανοικτή και ανταγωνιστική ψηφιακή οικονομία και υπογραμμίζει τις ΤΠΕ ως οδηγό για την ηλεκτρονική ενσωμάτωση και τη βελτίωση της ποιότητας ζωής. Η πρωτοβουλία περιέχει μια σειρά οργάνων πολιτικής της ΕΕ για να ενθαρρύνει την ανάπτυξη της ψηφιακής οικονομίας, όπως τα ρυθμιστικά όργανα, έρευνα και ανάπτυξη και οι συνεργασίες με τους συμμετόχους. Ισότητα και μη-διάκριση Ο στόχος της στρατηγικής της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την Αναπηρία είναι μια κοινωνία ανοικτή και προσβάσιμη από όλους. Τα εμπόδια πρέπει να προσδιοριστούν και να καταργηθούν. Η στρατηγική της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την Αναπηρία εστιάζει κυρίως σε τρεις τομείς: συνεργασία μεταξύ της Επιτροπής και των κρατών μελών, πλήρης συμμετοχή των ατόμων με αναπηρία (ΑμεΑ), και την αποτελεσματική προώθηση των ζητημάτων Αναπηρίας στη διαμόρφωση πολιτικής. Η μη-διάκριση είναι επίσης μια από τις γενικές αρχές της "Συνθήκης για τα δικαιώματα των Ατόμων με Αναπηρία"[9] , που υιοθετήθηκε από τα Ηνωμένα Έθνη στη Γενική Συνέλευση της 13 Δεκεμβρίου 2006.

Σχεδίαση για Όλους Τηλεπικοινωνίες και Κοινωνία της Πληροφορίας Υπάρχει μια μακροχρόνια παράδοση στην Ευρωπαϊκής νομοθεσία όσον αφορά τις τηλεπικοινωνίες. Το 2002, η Ευρωπαϊκή Ένωση υιοθέτησε ένα νέο ρυθμιστικό πλαίσιο για τα ηλεκτρονικά δίκτυα επικοινωνιών και τις υπηρεσίες που καλύπτουν όλες τις μορφές σταθερών και ασύρματων τηλεπικοινωνιών, μετάδοσης στοιχείων και ραδιοφωνικής αναμετάδοσης. Σε σχέση με τη Σχεδίαση για Όλους, οι σημαντικότερες οδηγίες είναι η Οδηγία για ένα κοινό ρυθμιστικό πλαίσιο[10] και η οδηγία για τη παγκόσμια υπηρεσία και τα δικαιώματα των χρηστών σχετικά με τα ηλεκτρονικά δίκτυα επικοινωνιών και τις υπηρεσίες[11] (Universal Service Directive). Δημόσιες προμήθειες Οι συμβάσεις για τις δημόσιες προμήθειες αποτελούν σημαντικό εργαλείο για την προώθηση της προσβασιμότητας. Το νομοθετικό πακέτο των οδηγιών για τις δημόσιες συμβάσεις, που εγκρίθηκε το 2004 από το Ευρωπαϊκό Κοινοβούλιο και το Συμβούλιο Υπουργών, αναμένεται να συντελέσει στον εκσυγχρονισμό και στην απλοποίηση των διαδικασιών για της Δημόσιες προμήθειες. Οι νέες οδηγίες καθιστούν δυνατό να ληφθούν υπόψη οι ανάγκες προσβασιμότητας σε διάφορα στάδια της διαδικασίας προμηθειών. Στο σημείο αυτό, πρέπει να τονιστεί η σημασία της χρήσης προτύπων κατά την παραγωγή των τεχνικών προδιαγραφών. Πρότυπα που έχουν αναπτυχθεί από οργανισμούς τυποποίησης (CEN, ETSI και ITU) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αυτόν το λόγο. Επιπλέον, σχετικές οδηγίες (π.χ. οι οδηγίες της Κοινοπραξίας για τον Παγκόσμιο Ιστό - WAI, ή εθνικές οδηγίες) μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Σχετικές οδηγίες και πρότυπα Στις ΗΠΑ, την Αυστραλία, την Ιαπωνία και στην Ευρωπαϊκή Ένωση όλο και περισσότερες νομοθετικές ενέργειες τίθενται σε ισχύ, με στόχο τη διασφάλιση της προσβασιμότητας και της ευχρηστίας προϊόντων και υπηρεσιών όχι μόνο από «τυπικούς» χρήστες αλλά και από άλλους όπως τα ηλικιωμένα άτομα, και τα ΑμεΑ. Δεδομένου ότι θα ήταν πιο πολύπλοκο να προσδιοριστούν γραπτώς οι σχετικές τεχνικές απαιτήσεις σε έναν νόμο, τα νομοθετικά κείμενα αναφέρονται κατά προτίμηση στα διεθνή πρότυπα. Πρόσφατες εξελίξεις στην Τυποποίηση σχετικά με την Σχεδίαση για Όλους (επίσημα πρότυπα) Το ζήτημα της τυποποίησης σε σχέση με τη Σχεδίαση για Όλους, αναφέρεται ρητά στα σχέδια δράσης eEurope2002[12] και i2010[13] της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Προτείνονται μια σειρά ενεργειών και στρατηγικών προς την κατεύθυνση της τυποποίησης της Σχεδίασης για Όλους, όπως: • • • •

η οργάνωση και ο συντονισμός ομάδων εργασίας και σχετικών οργανισμών ο εκδημοκρατισμός των διαδικασιών τυποποίησης η αυξανόμενη επιρροή ανεπίσημων οργανισμών τυποποίησης και η καθιέρωση σχετικών με την τυποποίηση φόρουμ συζητήσεων ανοικτών και στους μη ειδικούς.

Η Σχεδίαση για όλους σε πρότυπα σχετικά με τις ΤΠΕ • ETSI EG 202 116 V1.2.2 (2009-03) ETSI Guide Human Factors (HF); Guidelines for ICT products and services; "Design for All"[14] . • Web Content Accessibility Guidelines – Οδηγίες για την προσβασιμότητα περιεχομένου του Παγκόσμιου Ιστού Οι Οδηγίες για την προσβασιμότητα περιεχομένου του Παγκόσμιου Ιστού[15] καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα Οδηγιών για την κατασκευή προσβάσιμου διαδικτυακού περιεχομένου. Η τήρηση/ικανοποίηση των οδηγιών αυτών καθιστά το περιεχόμενο διαδικτυακών τόπων προσβάσιμο αλλά και εύχρηστο από ένα ευρύ φάσμα χρηστών συμπεριλαμβανομένων ατόμων με αναπηρία (π.χ. άτομα με μερική ή ολική απώλεια όρασης, κώφωση, κινητικές αναπηρίες, φωτοευαισθησία, μαθησιακές δυσκολίες ή /και συνδυασμούς αυτών).

Σχεδίαση για Όλους

Περιοχές εφαρμογής Οι περιοχές εφαρμογής της Σχεδίασης για Όλους στο πλαίσιο των ΤΠΕ, περιλαμβάνουν ουσιαστικά κάθε τομέα σε σχέση με τις τεχνολογίες πληροφορικής και επικοινωνιών. Η σημασία των περιοχών εφαρμογής απεικονίζει το ρόλο τους στην καθιέρωση μιας αποδεκτής κοινωνίας των πληροφοριών, αλλά και την ποικιλομορφία των ανθρώπινων δραστηριοτήτων που επηρεάζουν. Συνοπτικά, οι κρίσιμες περιοχές εφαρμογής της Σχεδίασης για Όλους, περιλαμβάνουν: • • • • • • •

Δια βίου μάθηση Υπηρεσίες ηλεκτρονικής διακυβέρνησης Δημόσια συστήματα πληροφόρησης, τερματικά και συσκευές (π.χ. περίπτερα, έξυπνα περιβάλλοντα) Υπηρεσίες συναλλαγών (π.χ. τραπεζικές εργασίες) Εφαρμογές και υπηρεσίες ηλεκτρονικού εμπορίου, ηλεκτρονικά καταστήματα Κοινωνικές υπηρεσίες για τους πολίτες (π.χ. διοίκηση, ηλικιωμένοι, μεταφορά, υγειονομική περίθαλψη) Εργαλεία που επιτρέπουν την παροχή υπηρεσιών προστιθέμενης αξίας (π.χ. δημιουργία, αποθήκευση, ανάκτηση και ανταλλαγή εμπειριών και απόψεων χρηστών, κ.α.) • Ασφάλεια Για μια πιο αναλυτική αναφορά δείτε ακόμα: White Paper "Toward an Information Society for All: An International R&D Agenda" (1998)[16] δημοσίευση του διεθνούς επιστημονικού Φόρουμ "Towards an Information Society for All" (ISF-IS4ALL)[17] .

Εκπαίδευση και κατάρτιση Ένας σημαντικός μοχλός για τη βελτίωση και περεταίρω συνειδητοποίηση όσον αφορά τη Σχεδίαση για Όλους είναι η ανάπτυξη προγραμμάτων εκπαίδευσης και κατάρτισης. Επαγγελματίες με γνώση και εμπειρία στη Σχεδίαση για Όλους είναι πλέον απαραίτητοι ολοένα και περισσότερο από την βιομηχανία των ΤΠΕ. Επιπλέον, γίνεται όλο και πιο σημαντικό οι επαγγελματίες που ήδη δραστηριοποιούνται στην αγορά ΤΠΕ, να αποκτήσουν σχετικές δεξιότητες και εμπειρία. Ωστόσο, τα προγράμματα πανεπιστημιακών σπουδών που εξειδικεύονται στη Σχεδίαση για όλους ή συμπεριλαμβάνουν μία ή και περισσότερες θεματικές ενότητες μαθημάτων, στην Ευρώπη, είναι ολιγάριθμα[18] . Τη συγκεκριμένη έλλειψη φιλοδοξεί να καλύψει το Ευρωπαϊκό Έργο DfA@eInclusion, που μεταξύ άλλων, έχει στόχο τη δημιουργία τέτοιων προγραμμάτων σπουδών, που περιλαμβάνουν[19] : • Μια εισαγωγική σειρά μαθημάτων προπτυχιακού επιπέδου με στόχο να βοηθήσει τους σπουδαστές να κατανοήσουν τα ηθικά και κοινωνικά ζητήματα σχετικά με τη Σχεδίαση για Όλους, και το ρόλο της ως ικανή και αναγκαία συνθήκη για την ισότιμη πρόσβαση και τη συμμετοχή όλων των πολιτών στην κοινωνία της πληροφορίας. • Ένα πρόγραμμα μεταπτυχιακού επιπέδου που στοχεύει να προσφέρει στους σπουδαστές τις σχετικές γνώσεις και τις προσωπικές και επαγγελματικές δεξιότητες & ικανότητες στη σχεδίαση, ανάπτυξη, εφαρμογή, αξιολόγηση και διαχείριση ένα ευρέως φάσματος προϊόντων, υπηρεσιών και συστημάτων πληροφορικής και επικοινωνιών που ικανοποιούν τις αρχές της Σχεδίασης για Όλους[20] .. Η εφαρμογή τέτοιων προγραμμάτων βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, για παράδειγμα στο πανεπιστήμιο του Middlesex[21] , στη Μεγ. Βρετανία και στο πανεπιστήμιο του Linz[22] , στην Αυστρία. Θέματα Σχεδίασης για όλους, στα πλαίσια προγραμμάτων των τμημάτων επιστήμης υπολογιστών διδάσκονται επίσης και στην Ελλάδα, στα αντίστοιχα τμήματα στα πανεπιστήμια Αθηνών[23] , Αιγαίου[24] και Κρήτης[25] . Η ηλεκτρονική προσβασιμότητα είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας σε σχέση με την ισότιμη πρόσβαση στην κοινωνία της πληροφορίας. Πολύτιμες πληροφορίες, σχετικά πρότυπα αλλά και τεχνική καθοδήγηση προσφέρονται από την πρωτοβουλία για την ηλεκτρονική προσβασιμότητα ((Web Accessibility Initiative

Σχεδίαση για Όλους (WAI)[26] .) της Κοινοπραξίας για τον Παγκόσμιο Ιστό ([World Wide Web Consortium]]). Σχετικές οδηγίες γίνονται διαθέσιμες και από ομάδες που αναπτύσσουν τεχνολογίες του παγκόσμιου Ιστού, όπως για παράδειγμα τα online σεμινάρια του Opera Web Standards Curriculum[27] ).

Παραδείγματα καλής πρακτικής • Η μηχανή περιήγησης Ιστού Opera, σχεδιάστηκε με την υποχρέωση να χρησιμοποιείται από όσο το δυνατόν περισσότερους χρήστες, ακολουθώντας δηλαδή τις αρχές της Σχεδίασης για όλους • Τα ομιλούντα βιβλία (Audiobooks) αποτελούν καλά παραδείγματα Σχεδίασης για Όλους, μια που ουσιαστικά οποιοσδήποτε μπορεί έτσι να ακούσει γη να «διαβάσει» το περιεχόμενο τους • Το «Inclusive Design Toolkit»[28] παρουσιάζει αρκετά παραδείγματα εφαρμογής των Αρχών της σχεδίασης για Όλους. • Επιπλέον παραδείγματα είναι διαθέσιμα από την ενότητα Education and Training Resource[29] . στην ιστοσελίδα του EDeAN.

Σχετικά Ευρωπαϊκά δίκτυα και προγράμματα EDeAN - European Design for all eAccessibility Network EDeAN[30] - Ευρωπαϊκό δίκτυο για τη Σχεδίαση για Όλους και την ηλεκτρονική Προσβασιμότητα (European Design for All e-Accessibility Network). To EDeAN είναι ένα δίκτυο 160 οργανισμών από 23 κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης, που έχει στόχο την προώθηση των αρχών της Σχεδίασης για Όλους και της ηλεκτρονικής Προσβασιμότητας, και η υποστήριξη της ισότιμης πρόσβασης όλων των Ευρωπαίων πολιτών στην κοινωνία της πληροφορίας. Το EDeAN παρέχει: • ένα ευρωπαϊκό φόρουμ συζητήσεων για ζητήματα ηλεκτρονικής προσβασιμότητας • ευαισθητοποίηση προς δημόσιους και ιδιωτικούς τομείς • πόρους και ενδιαφέρουσες πηγές και συνδέσεις σχετικά με τη σχεδίαση για όλους. Το δίκτυο συντονίζεται από τη γραμματεία που εναλλάσσεται ετησίως και τα αντίστοιχα εθνικά κέντρα επαφής που είναι τα σημεία επαφής για το EDeAN σε κάθε κράτος μέλος της ΕΕ.

EIDD - The European Institute for Design and Disability (Design for All Europe) Το EIDD[31] - Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο για τη σχεδίαση και την αναπηρία, συστάθηκε το 1993 και αντιπροσωπεύει μέλη από 20 χώρες της ΕΕ. Ο στόχος του EIDD είναι η ενίσχυση / βελτίωση της ποιότητας ζωής μέσω της σχεδίασης για όλους, και η ενθάρρυνση της αλληλεπίδρασης και επικοινωνίας μεταξύ επαγγελματιών του χώρου.

Παραδείγματα Έργων χρηματοδοτούμενων από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή σχετικά με τις ΤΠΕ και την ηλεκτρονική ενσωμάτωση • Design for all for e-Inclusion[32] . To DfA@eInclusion είναι έργο υποστηρικτικό του EDeAN. Το έργο έχει στόχο να αναπτύξει υποδειγματικό εκπαιδευτικό υλικό για τη διδασκαλία της Σχεδίασης για Όλους σε προπτυχιακό και μεταπτυχιακό επίπεδο, καθώς και τη δημιουργία προγραμμάτων σπουδών για τη μελέτη της Σχεδίασης για Όλους. • DIADEM[33] : Delivering Inclusive Access for Disabled or Elderly Members of the Community. Το έργο στοχεύει να αναπτύξει μια προσαρμόσιμη διεπαφή διαδικτυακού πλοηγού για άτομα με μειωμένες γνωστικές δεξιότητες, που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο σπίτι και στην εργασία. • I2Home[34] : Intuitive interaction for everyone with home appliances based on industry standards. Το έργο επιδιώκει να αναπτύξει μια ενιαία κονσόλα ελέγχου που θα επιτρέπει τη δικτυωμένη πρόσβαση σε

Σχεδίαση για Όλους συσκευές καθημερινής χρήσης στο σπίτι. • HaH[35] : Hearing at Home. Το έργο εξετάζει την επόμενη γενεά συσκευών που θα βοηθήσουν τα άτομα με προβλήματα ακοής να συμμετέχουν πλήρως στην κοινωνία της πληροφορίας. • CogKnow[36] : Helping people with mild dementia navigate their day. Το έργο στοχεύει να αναπτύξει μια πρωτότυπη προσθετική συσκευή για να βοηθήσει χρήστες με άνοια να πραγματοποιούν τις καθημερινές δραστηριότητές τους. • MonAmi[37] : Mainstreaming Ambient Intelligence. Το Έργο επιδιώκει να προωθήσει την προσβασιμότητα καταναλωτικών αγαθών και υπηρεσιών, με στόχο να αναπτυχθούν οι τεχνολογικές πλατφόρμες που θα επιτρέπουν σε ηλικιωμένους χρήστες και χρήστες με αναπηρία να συνεχίσουν τις δραστηριότητες τους στα σπίτια και στις κοινότητές τους. • USEM: User Empowerment in Standardisation[38] . Το Έργο στοχεύει στην εκπαίδευση και συμμετοχή των τελικών χρηστών στις διαδικασίες τυποποίησης στον τομέα των ΤΠΕ.

Δείτε ακόμα Το περιεχόμενο των σελίδων που ανοίγουν ακολουθώντας τους συνδέσμους παρακάτω, είναι διαθέσιμο στα αγγλικά. • • • • •

Η Σχεδίαση για Όλους ως σχεδιαστική προσέγγιση Καθολική Σχεδίαση Ηλεκτρονική ενσωμάτωση Ηλεκτρονική προσβασιμότητα Προσβασιμότητα του Διαδικτύου

Εξωτερικοί σύνδεσμοι Ιστοσελίδα του Ευρωπαϊκού Έργου "DfA@eInclusion" [39] Ιστοσελίδα του Ευρωπαϊκού Δικτύου European Design for All e-Accessibility Network (EDeAN) [40] Ιστοσελίδα του Ευρωπαϊκού Δικτύου EIDD - Design for All Europe [41] Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Πύλη για την Κοινωνία της Πληροφορίας, Σχεδίαση για Όλους - Information Society Portal, Design for All [42] • Ιστοσελίδα του Εθνικού Δικτύου GR-DeAN [43] • Παρατηρητήριο για την Κοινωνία της Πληροφορίας [44] • • • •

Πηγές [1] Trace Center: General Concepts, Universal Design Principles and Guidelines (http:/ / trace. wisc. edu/ world/ gen_ud. html), Accessed 2009-10-05. [2] Fujitsu's Activities for Universal Design (http:/ / www. fujitsu. com/ downloads/ MAG/ vol41-1/ paper01. pdf), Accessed 2009-10-09. [3] User Interfaces for All: Concepts, Methods and Tools. Constantine Stephanidis, (Ed.) Lawrence Erlbaum Associates, 2001 (http:/ / www. ics. forth. gr/ hci/ publications/ book. html), Accessed 2009-10-05. [4] Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions: eAccessibility, Brussels 2005 (http:/ / eur-lex. europa. eu/ LexUriServ/ site/ en/ com/ 2005/ com2005_0425en01. pdf,), Accessed 2009-10-05 [5] EDeAN White Paper: promoting Design for All and e-Accessibility in Europe (http:/ / www. springerlink. com/ content/ e31p27x51v0mt60w/ ), Accessed 2009-10-05 [6] Report on the impact of technological developments on eAccessibility (http:/ / www. dfaei. org/ deliverables/ D2. 1. pdf), Accessed 2009-10-05 [7] DfA@eInclusion project website (http:/ / www. dfaei. org), Accessed 2009-10-05 [8] The i2010 initiative website (http:/ / ec. europa. eu/ information_society/ eeurope/ i2010/ index_en. htm), Accessed 2009-10-05. [9] Convention on the Rights of Persons with Disabilities (http:/ / www. un. org/ disabilities/ default. asp?navid=12& pid=150), Accessed 2009-10-05.

Σχεδίαση για Όλους [10] Directive 2002/21/EC of the European Parliament and of the Council of 7 March 2002 on a common regulatory framework for electronic communications networks and services (Framework Directive) (http:/ / eur-lex. europa. eu/ pri/ en/ oj/ dat/ 2002/ l_108/ l_10820020424en00330050. pdf). [11] Directive 2002/22/EC of the European Parliament and of the Council of 7 March 2002 on universal service and users' rights relating to electronic communications networks and services (Universal Service Directive) [Official Journal L 108 of 24 April 2002] (http:/ / europa. eu/ legislation_summaries/ internal_market/ single_market_services/ l24108h_en. htm), Accessed 2009-10-05. [12] Council of The European Union Commission of the European Communities: E-Europe2002: An Information Society For All Action Plan prepared by the Council and the European Commission for the Feira European Council (http:/ / ec. europa. eu/ information_society/ eeurope/ 2002/ action_plan/ pdf/ actionplan_en. pdf). [13] Communication from the Commission to the Council, the European Parliament, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions - “i2010 – A European Information Society for growth and employment” {SEC(2005) 717} (http:/ / eur-lex. europa. eu/ LexUriServ/ LexUriServ. do?uri=CELEX:52005DC0229:EN:NOT). [14] ETSI EG 202 116 V1.2.1 (2002-09): Human Factors (HF); Guidelines for ICT products and services; "Design for All" (http:/ / portal. etsi. org/ mbs/ Referenced Documents/ eg_202116v010201p. pdf). [15] Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) 2.0 (http:/ / www. w3. org/ TR/ WCAG20/ ). Accessed 2009-07-24. [16] Stephanidis, C. (Ed.), Salvendy, G., Akoumianakis, D., Bevan, N., Brewer, J., Emiliani, P.L., Galetsas, A., Haataja, S., Iakovidis, I., Jacko, J., Jenkins, P., Karshmer, A., Korn, P., Marcus, A., Murphy, H., Stary, C., Vanderheiden, G., Weber, G., & Ziegler, J. (1998): Towards an Information Society for All: An International R&D Agenda. International Journal of Human-Computer Interaction, 10 (2), 107-134 (http:/ / www. ics. forth. gr/ proj/ at-hci/ files/ white_paper_1998. pdf). [17] International Scientific Forum "Towards an Information Society for All" (http:/ / ui4all. ics. forth. gr/ isf_is4all/ about_us. html), Accessed 2009-10-05 [18] Whitney G, Keith S (2008) European Developments in the Design and Implementation of Training for eInclusion. Springer Lecture Notes in Computer Science: Computers Helping People with Special Needs (Book) Volume 5105/2008 pp156-161 [19] Keith S., Whitney G. The production of syllabi for a range of DfA courses in ICT (http:/ / www. dfaei. org/ deliverables/ Del6. 3a. pdf), November 2008. Accessed 2009-06-20. [20] Keith, S., G. Whitney, and J. Wilson, Design For All @ eInclusion: Best Practice in Education And Training, in AAATE '09. 2009: Florence. [21] MSc Digital Inclusion at Middlesex University (http:/ / www. mdx. ac. uk/ digitalinclusion). [22] at the University of Linz (http:/ / www. jku. at/ iis/ content). [23] Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (http:/ / www. di. uoa. gr/ ). [24] Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Μηχανικών Σχεδίασης Προϊόντων και Συστημάτων (http:/ / www. syros. aegean. gr/ ). [25] Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κρήτης (http:/ / www. csd. uoc. gr/ ). [26] W3C-WAI (http:/ / www. w3. org/ WAI/ ). [27] Opera Web Standards Curriculum (http:/ / www. opera. com/ company/ education/ curriculum/ ). [28] Inclusive Design Toolkit (http:/ / www. inclusivedesigntoolkit. com/ betterdesign/ ). [29] Education and Training Resource (http:/ / www. education. edean. org/ index. php?filters=f8). [30] European Design for All e-Accessibility Network - EDeAN (http:/ / www. edean. org/ ). [31] EIDD (http:/ / designforalleurope. org/ About-EIDD/ ). [32] Ιστοσελίδα του Έργου DfA@eInclusion (http:/ / www. dfaei. org/ index. html) [33] Ιστοσελίδα του Έργου DIADEM (http:/ / www. project-diadem. eu/ ). [34] Ιστοσελίδα του Έργου I2Home (http:/ / www. i2home. org). [35] Ιστοσελίδα του Έργου HaH (http:/ / www. hearing-at-home. eu/ ). [36] Ιστοσελίδα του Έργου CogKnow (http:/ / www. cogknow. eu/ ). [37] Ιστοσελίδα του Έργου MonAmi (http:/ / www. monami. info/ ). [38] Ιστοσελίδα του Έργου USEM (http:/ / www. usem-net. eu/ ).

Υπερυπολογιστής Υπερυπολογιστής Υπερυπολογιστής καλείται ένας υπολογιστής που διαφέρει αισθητά απ' τους υπολογιστές που χρησιμοποιούνται από απλούς χρήστες όσον αφορά τον αριθμό των υπολογισμών κινητής υποδιαστολής που μπορεί να εκτελέσει ανά δευτερόλεπτο. Οι υπερυπολογιστές αποτελούνται συνήθως από εκατοντάδες ή και χιλιάδες επεξεργαστές και χρησιμοποιούνται σε μεγάλα εργαστήρια, μεταξύ άλλων για πολύ απαιτητικές προσομοιώσεις (π.χ. της συμπεριφοράς των αστεριών ενός γαλαξία ή της ατμόσφαιρας σε πλανητική κλίμακα). Η ικανότητα υπολογισμών μετριέται συνήθως με τον όρο Flops (FLoating-point Operations Per Second, υπολογισμοί κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο). Η υπολογιστική ικανότητα των σημερινών υπερυπολογιστών έχει ξεπεράσει το 1 PetaFlop. Ο όρος υπερυπολογισμός χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από την εφημερίδα New York World το 1920 σε αναφορά της σε ειδικής κατασκευής ηλεκτρομηχανικές συσκευές αυτοματοποιημένης πινακοποίησης που κατασκεύαζε η IBM για το πανεπιστήμιο Κολούμπια. Οι πραγματικοί υπερυπολογιστές έκαναν την εμφάνιση τους την δεκαετία του 1960 με βασικό σχεδιαστή τον Σέυμουρ Κρέι (Seymour Cray) που εργαζόταν στην Control Data Corporation (CDC). Κατά τη δεκαετία του 1970 ο Κρέι δημιούργησε τη Ο υπερυπολογιστής CDC 6600; ο ταχύτερος υπολογιστής της περιόδου δική του εταιρεία, την Cray Research, η 1964–1969. 10 MFLOPS οποία επικράτησε στον χώρο των υπερυπολογιστών, με δικές του δημιουργίες, για πέντε χρόνια (1985 - 1990). Στην δεκαετία του 1980 μεγάλος αριθμός μικρότερων εταιρειων μπήκαν σε αυτό τον τομέα παράλληλα με την δημιουργία του μικροϋπολογιστή μια δεκαετία νωρίτερα. Πολλές από αυτές τις εταιρείες έκλεισαν στα μέσα τις δεκαετίας του 1990 εξαιτίας αυτού που αποκαλούμε σήμερα κραχ αγοράς υπερυπολογιστών. Επί του παρόντος οι υπερυπολογιστές κατασκευάζονται από μεγάλες παραδοσιακές εταιρείες υπολογιστών,

Υπερυπολογιστής

όπως η ΙΒΜ και HP που εξαγόρασαν τις μικρότερες. Οι υπερυπολογιστές είναι συνήθως ειδικές και μοναδικές μεγάλες κατασκευές. Η Cray Research εξακολουθεί να κατασκευάζει υπερυπολογιστές. Στους καινούριους υπερυπολογιστές Cray, όπως και στον Roadrunner της IBM χρησιμοποιούνται, οι επεξεργαστές Opteron της εταιρείας AMD. Το Πολυτεχνείο της Βιρτζίνια χρησιμοποίησε το 2003 για πρώτη φορά υπολογιστές της Apple για να κατασκευάσει τον υπερυπολογιστή του. Δημιούργησε ένα δίκτυο με 1100 Power Ο υπερυπολογιστής Cray-2; ο ταχύτερος υπολογιστής της περιόδου 1985–1989. Mac G5 (διπλού επεξεργαστή), το οποίο έγινε γνωστό με το ψευδώνυμο Big Mac[1] . Αυτά τα μοντέλα της σειράς προσωπικών υπολογιστών Power Macintosh, με τον επεξεργαστή PowerPC G5 της IBM, ήταν μακράν ταχύτεροι και πιο αξιόπιστοι από τους επεξεργαστές της Intel ή της AMD για PC αρχιτεκτονικής x86. Το εγχείρημα κόστισε 5,2 εκατομμύρια δολάρια και έγινε ο τρίτος γρηγορότερος υπερυπολογιστής (17,6 TeraFlops) ανάμεσα σε πολύ ακριβότερους. Κύριο εμπόδιο στην επέκτασή του ήταν η μεγάλη θερμότητα που παραγόταν από το σύνολο των μονάδων γι' αυτό και αργότερα οι G5 αντικαταστάθηκαν με λιγότερο ενεργοβόρους εξυπηρετητές της Apple[2] . H επιτυχία του Bic Mac έστρεψε το ενδιαφέρον της Apple προς την αγορά των διακομιστών και πολλά εκπαιδευτικά ιδρύματα στην κατασκευή φθηνών και αποδοτικών υπερυπολογιστών. Οι υπερυπολογιστές, αν και πολλές φορές ταχύτεροι από τους οικιακούς υπολογιστές, δεν εκτελούν ταυτόχρονα πολλά προγράμματα. Είναι κατασκευασμένοι για να εκτελούν συνήθως μία εργασία με τη μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα. Αυτή είναι και η βασική τους διαφορά απέναντι στους μεγάλους ή κεντρικούς υπολογιστές (mainframes).

Οι υπερυπολογιστές σήμερα Σύγχρονες κατασκευές υπερυπολογιστών, σχεδόν κατά κανόνα χρησιμοποιούν χιλιάδες κοινούς μικροεπεξεργαστές σε παράλληλη διάταξη για να επιτύχουν πολύ υψηλές ταχύτητες επεξεργασίας. Ένας από αυτούς τους υπερυπολογιστές, είναι ο Blue Gene/L, περιέχει 65536 μικροεπεξεργαστές και έχει πετύχει μέγιστη ταχύτητα 596 TFlops (terra-flops δηλαδή τρισεκατομμύρια)[3] . Η IBM κατασκεύασε επίσης τον πιο ισχυρό έως σήμερα υπολογιστή με το όνομα Roadrunner. Xρησιμοποιεί τους αντίστοιχους με τον BlueGene/L τυπικούς επεξεργαστές και επιπλέον 16000 οκταπύρηνους επεξεργαστές Cell της IBM, οι οποίοι βρίσκονται στις παιχνιδομηχανές Sony Playstation 3. H συνολική επεξεργαστική ισχύς είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη από αυτήν του BlueGene/L και ξεπερνάει το ένα PetaFlop (1000 TeraFlop = 1 PetaFlop, δεκάκις τρισεκατομμύρια ή 1015 Flop)[4] . Είναι εγκατεστημένος στο Λος Άλαμος του Νέου Μεξικού με σκοπό την προσομοίωση πυρηνικών δοκιμών. Η εγκατάστασή του ολοκληρώθηκε το 2008 και καταλαμβάνει χώρο 1100 τετραγωνικών μέτρων. Με την εξάπλωση των ευρυζωνικών δικτύων πολλοί οικιακοί υπολογιστές μπορούν να συνδεθούν σε κεντρικούς διακομιστές μέσω Διαδικτύου και λειτουργώντας αθροιστικά να επιτύχουν υψηλή υπολογιστική ισχύ (υπολογιστικό πλέγμα). Δύο σημαντικές προσπάθειες προς την κατεύθυνση αυτή είναι η πλατφόρμα ενδιάμεσου λογισμικού BOINC του πανεπιστημίου Μπέρκλεϊ της Καλιφόρνιας[5] και το Folding@Home του

Υπερυπολογιστής Πανεπιστημίου Στάνφορντ[6] , με χρήση των επεξεργαστών Cell του Playstation 3. Στο Folding@Home τα στατιστικά δείχνουν για τους χρήστες Playstation 3 μια μέση ταχύτητα στα 560 TFLOPS ενώ για Windows 186 TFLOPS[7] . Το BOINC είναι πολυδιάστατο εγχείρημα με βασική εφαρμογή το SETI@Home[8] . Η συνολική μέση ταχύτητά του είναι 550 TeraFlops.

Ελλάδα Ο Τομέας Φυσικής της Σχολής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών (Σ.Ε.Μ.Φ.Ε.) του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (Ε.Μ.Π.) κατασκεύασε μία υπολογιστική συστάδα στο εργαστήριο πειραματικής φυσικής υψηλών ενεργειών με σκοπό την εξομοίωση επιστημονικών πειραμάτων. Η συστάδα αποτελείται από 16 υδρόψυκτους Pentium 4 στα 3 GHz. Η συνολική ταχύτητά της φτάνει τα 16 GFlops, έχει μνήμη 8 GB και αποθηκευτικό χώρο 1,28 TB. Το λειτουργικό της σύστημα είναι το Cluster Knoppix Linux.

FLOPS Ενδεικτικές τιμές τυπικών επεξεργαστών, παιχνιδομηχανών και επεξεργαστών γραφικών. • Ο Intel Pentium 4 περί τα 10 GFlop • Η παιχνιδομηχανή Xbox 360 φτάνει το 1 TFlop Το Playstation 3 [9] θεωρητικά στα 2.18 TFLOPS Η κάρτα γραφικών NVIDIA GeForce 7800 GTX 512 περί τα 200 GFlops Η κάρτα γραφικών NVIDIA GeForce 8800 GTX τα 330 GFlops Η κάρτα γραφικών ATI Radeon X1900 θεωρητικά τα 554 GFlops Τέσσερις κάρτες γραφικών NVIDIA GeForce 7950 GX2, λειτουργώντας παράλληλα σε διάταξη SLI, φτάνουν τα 6 TFlops, αποδεικνύοντας την ανωτερότητα των προσωπικών υπολογιστών στα παιχνίδια απέναντι στις παιχνιδομηχανές. • Ο πειραματικός πολυπύρηνος επεξεργαστής Polaris της Intel φτάνει το 1 TFlop • • • • •

Παραπομπές [1] Mac Supercomputer Joins Elite (http:/ / www. wired. com/ science/ discoveries/ news/ 2003/ 11/ 61252), περιοδικό Wired [2] Virginia Tech beefs up Mac supercomputer (http:/ / news. com. com/ Virginia+ Tech+ beefs+ up+ Mac+ supercomputer/ 2100-1016_3-5426091. html) Cnet news [3] Blue Gene (http:/ / domino. research. ibm. com/ comm/ research_projects. nsf/ pages/ bluegene. index. html) IBM [4] IBM Burns Through Record Book With 9th Straight No.1 Showing Atop World Supercomputer List (http:/ / www-03. ibm. com/ press/ us/ en/ pressrelease/ 26085. wss) [5] Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (http:/ / boinc. berkeley. edu/ ) [6] Folding@Home (http:/ / folding. stanford. edu/ ) [7] Στατιστικά Folding@Home (http:/ / fah-web. stanford. edu/ cgi-bin/ main. py?qtype=osstats) [8] SETI@Home (http:/ / setiathome. berkeley. edu/ )

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • • • •

http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/5287254.stm http://www.e-pcmag.gr/modules/news/article.php?storyid=2985 http://news.kathimerini.gr/4dcgi/_w_articles_world_1_08/09/2006_196873 ADSLgr, Θέμα «H ΙΒΜ αρχίζει την παραγωγή Cell στα 65nm» (http://www.adslgr.com/forum/showthread. php?t=83537) • Ιστοσελίδα της Apple με τον Big Mac (http://www.apple.com/science/profiles/vatech2/) • Λεπτομέρειες του Intel Polaris με τους 80 πυρήνες στα γερμανικά (http://www.computerbase.de/news/ hardware/prozessoren/intel/2007/februar/intel_polaris_80_kerne_1_teraflop_62_watt/) • Υπερυπολογιστής στο Ε.Μ.Π (http://www.in.gr/tech/grid.asp)

Φορητός υπολογιστής Φορητός υπολογιστής Φορητός Υπολογιστής (Laptop Computer/Notebook) είναι ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής μικρού μεγέθους και βάρους με εύκολη μεταφερσιμότητα, διαθέτοντας ενεργειακή αυτονομία. Ανήκει στους υπολογιστές τετάρτης γενιάς. Αυτό το είδος υπολογιστή ενσωματώνει πολλές και καινοτόμες τεχνολογίες με προσιτό πλέον κόστος. Κάποιες από αυτές είναι η οθόνη υγρών κρυστάλλων (Liquid Crystal Display, LCD) που υλοποιείται με διάφορους τρόπους εκ των οποίων γνωστότερος και συνηθέστερος σήμερα είναι η τεχνολογία TFT, Thin Film Transistor , ονομαζόμενη και ως active matrix LCD technology. • Στα θετικά του σημεία μπορούμε να συμπεριλάβουμε την εργονομική κατασκευή του, την φορητότητα, και τους μεγάλους χρόνους αυτονομίας που παρέχουν οι σύγχρονοι τύποι μπαταριών.

Φορητός υπολογιστής της εταιρίας Apple

• Στα αρνητικά σημεία ανήκουν η μεγάλου κόστους αναβάθμιση του και η σχετικά περιορισμένη, με τα επιτραπέζια συστήματα και η ευαισθησία που παρουσιάζει λόγω της υψηλής συρρίκνωσης των ηλεκτρονικών του κυκλωμάτων.

Φορητός υπολογιστής

Χάκερ Χάκερ Αρχικά ο όρος "χάκερ" σήμαινε στα αγγλικά το δημιουργό ενός επίπλου ή γενικότερα ξύλινου αντικειμένου με τη βοήθεια πελέκεως (τσεκουριού). Χάκερ ονομάζεται κάποιος που αντλεί ευχαρίστηση από τη βαθειά κατανόηση της εσωτερικής λειτουργίας ενός συστήματος, ειδικότερα ενός υπολογιστή ή δικτύου υπολογιστών, στον οποίο, όμως, δεν έχει δικαίωμα πρόσβασης. Ο όρος (ειδικά στην ελληνική γλώσσα) συγχέεται πολύ συχνά με τον όρο κράκερ (cracker), κάτι που αποτελεί σφάλμα. Σε αντίθεση με τον χάκερ, ο κράκερ είναι άτομο (ή ομάδα ατόμων) που αποπειράται να αποκτήσει πρόσβαση σε υπολογιστικό σύστημα για την οποία όχι μόνο δε διαθέτει εξουσιοδότηση, αλλά με στόχο να το βλάψει με οποιοδήποτε τρόπο. Οι κράκερ είναι εξ ορισμού κακόβουλοι, αντίθετα προς τους χάκερ, ενώ διαθέτουν και πολλά εργαλεία για τις κακόβουλες ενέργειές τους.[1] Η διεθνής κοινότητα των χάκερ πιστεύει ότι η πρόσβαση στην πληροφορία αποτελεί παγκόσμιο κοινό αγαθό και ότι είναι ηθικό καθήκον τους να μοιράζονται τις ικανότητές τους τόσο δημιουργώντας λογισμικό ανοικτού κώδικα, όσο και διευκολύνοντας την πρόσβαση σε πληροφορίες και υπολογιστικούς πόρους, όπου αυτό είναι εφικτό. Έχουν, επίσης, την αμφιλεγόμενη πεποίθηση ότι το "σπάσιμο" και η "εξερεύνηση" ενός υπολογιστικού συστήματος, τόσο σε επίπεδο υλικού όσο και (κυρίως) λογισμικού είναι ηθικά αποδεκτή, εφόσον ο χάκερ δεν διαπράττει κλοπή, βανδαλισμό ή παραβίαση εμπιστευτικότητας. Για τους χάκερς, όποιος "αξίζει αυτόν τον τίτλο, είναι στην πραγματικότητα ένας έξυπνος προγραμματιστής ή άτομο με ιδιαίτερες ικανότητες στην κατανόηση και το χειρισμό υπολογιστικών συστημάτων". Σε καμία, όμως, περίπτωση, δεν αποδέχονται ότι οι πράξεις ενός χάκερ έχουν κακόβουλους στόχους και αυτή η διαφορά είναι που τους διακρίνει από τους κράκερς. [2] .

Παραπομπές [1] RFC 1392: Internet Users' Glossary. G. Malkin, T. LaQuey Parker. January 1993. (ftp:/ / ftp. isi. edu/ in-notes/ rfc1983. txt) [2] Eric S. Raymond (http:/ / www. catb. org/ ~esr/ jargon/ html/ index. html)

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Χάκερς και χάκινγκ: Ανάλυση (http://www.kybernografoi.gr/issues/no11/hacking.htm) (ελληνικά) • Πολλές πληροφορίες για το χάκινγκ (http://www.hacker.org/) (αγγλικά) • Το περιοδικό του χάκινγκ (http://www.2600.com/) (αγγλικά)

Αρχιτεκτονική Υπολογιστή

Complex instruction set computer Complex instruction set computer Η συντομογραφία της έκφρασης "Complex instruction set computer" είναι CISC (προφέρεται σισκ) και σημαίνει υπολογιστής συνθέτου συνόλου εντολών. Η στρατηγική στην οποία βασίζεται η αρχιτεκτονική CISC είναι η ύπαρξη ενός μεγάλου συνόλου εντολών, στο οποίο συμπεριλαμβάνονται και σύνθετες. Ο προγραμματισμός σε CISC είναι πιο εύκολος από ότι στον άλλο σχεδιασμό, επειδή υπάρχει μια εντολή για κάθε απλή ή σύνθετη εργασία. Συνεπώς, οι προγραμματιστές δεν χρειάζεται να γράφουν σύνολα εντολών για να πραγματοποιήσουν κάποια σύνθετη εργασία. Η πολυπλοκότητα του συνόλου εντολών έχει έχει ως αποτέλεσμα το ηλεκτρονικό κύκλωμα της ΚΜΕ και της μονάδας ελέγχου να είναι υπερβολικά σύνθετα. Για την μείωση αυτής της πολυπλοκότητας, οι σχεδιαστές της αρχιτεκτονικής Η αρχιτεκτονική PDP-11 είναι παράδειγμα εφαρμογής του σχεδιασμού CISC. CISC έχουν καταλήξει στην ακόλουθη λύση: Ο προγραμματισμός γίνεται σε δύο επίπεδα. Οι εντολές σε γλώσσα μηχανής δεν εκτελούνται κατευθείαν από την ΚΜΕ. Αυτό προϋποθέτει την προσθήκη ενός ειδικού τύπου μνήμης, τη μικρομνήμη, στην οποία αποθηκεύεται το σύνολο των εντολών κάθε σύνθετης εντολής του μηχανήματος. Αυτού του είδους ο προγραμματισμός, ο οποίος χρησιμοποιεί μικροεντολές, ονομάζεται μικροπρογραμματισμός. Ένα μειονέκτημα της αρχιτεκτονικής CISC είναι ο επιπλέον φόρτος που σχετίζεται με το μικροπρογραμματισμό και την προσπέλαση της μικρομνήμης. Ωστόσο, οι υπέρμαχοι της αρχιτεκτονικής υποστηρίζουν ότι αυτό αντισταθμίζεται από τα οφέλη που παρέχουν τα μικρότερα προγράμματα σε επίπεδο μηχανής.

Βιβλιογραφία • Behrouz A. Forouzan, «Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών», Επιμέλεια Γιώργος Στεφανίδης, Αλέξανδρος Χατζηγεωργίου, Εκδόσεις Κλειδάριθμος.

Δείτε επίσης • RISC

Northbridge Northbridge Το northbridge γνωστό και ως MCH (Memory Controller Hub=Κεντρικός Ελεγκτής Μνήμης) ή ως ΙΜC (Integrated Memory Controller=Ενσωματωμένος Ελεγκτής Μνήμης) στα συστήματα της Intel (οι AMD, VIA, SiS και άλλες εταιρείες συνήθως χρησιμοποιούν επίσης northbridge), είναι το ένα από τα δύο τσιπ βασισμένα στη τσιπσετ λογική πυρήνων, τοποθετημένα επάνω στην μητρική πλακέτα. Το έτερο τσιπ αποκαλείται southbridge. Ο διαχωρισμός του τσιπσετ στα northbridge και southbridge είναι σύνηθες, ωστόσο υπάρχουν σπάνιες περιπτώσεις όπου αυτά τα δυο έχουν συνδυαστεί σε ένα μόνο συστατικό και μόνο σε περιπτώσεις όπου η πολυπλοκότητα της αρχιτεκτονικής, του σχεδιασμού και του κόστους του συστήματος το επιτρέπουν.

Λειτουργικότητα Ένα τυπικό northbridge διαχειρίζεται τις επικοινωνίες μεταξύ των CPU(Central Processing Unit=Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας), RAM(Random Access Memory=Μνήμη Τυχαίας Προσπέλασης), AGP(Accelerating Graphics Port=Επιταχυμένη Θύρα Γραφικών) ή καρτών γραφικών βασισμένων στο PCI Express(σημερινοί οι PCIe x16) όπως επίσης και με το southbridge.Μερικά northbridge ενσωματώνουν επίσης ελεγκτές βίντεο, γνωστοί και ως GMCH(Graphics and Memory Controller Hub=Κεντρικός Ελεγκτής Γραφικών και Μνήμης) που συναντάται στα συστήματα της Intel. Επειδή διαφορετικοί τύποι επεξεργαστών και RAM απαιτούν διαφορετική σηματοδοσία, ένα northbridge μπορεί να είναι συμβατο μόνο με ένα ή το πολύ με δύο κλάσεις (CPU)επεξεργαστών(σειρά παραγωγής π.χ. Pentium και Core 2 ανήκουν σε διαφορετικές κλάσεις) και γενικώς μόνο με ένα τύπο RAM. Υπάρχουν ελάχιστα τσιπσετ τα οποία είναι συμβατά με παραπάνω από δύο τύπους RAM(συνήθως κάτι τέτοιο συμβαίνει τις περιόδους μετάβασης από την μια τεχνολογία στην άλλη). Για παράδειγμα, το northbridge από το τσιπσετ NVIDIA nForce2 είναι συμβατο μόνο με επεξεργαστές τύπου Socket A σε συνδυασμό με DDR SDRAM, και το τσιπσετ Intel i915g είναι συμβατό μόνο με επεξεργαστές τύπου Pentium 4 ή Celeron σε συνδιασμό με μνήμες DDR ή DDR2. Τέλος το νέο τσιπσετ της Intel το Intel P55 Express chipset θα είναι συμβατό κατά κόρον με τους νέους επεξεργαστές της Intel , Lynnfield Core i5 στα 45nm.

Σπουδαιότητα Σε ένα τυπικό σύστημα μητρικής πλακέτας, το northbridge αποτελεί τον πιο καθοριστικό παράγοντα όσον αφορά τον αριθμό, την ταχύτητα, και τον τύπο του/των CPU καθώς και την ποσότητα, την ταχύτητα και τον τύπο της RAM που μπορεί να χρησιμοποιηθεί. Άλλοι παράγοντες όπως η ρύθμιση της τάσεως και ο διαθέσιμος αριθμός των συνδέσμων επίσης παίζουν ρόλο. Συνήθως όλα τα τσιπσετ είναι συμβατά μόνο με ένα τύπο επεξεργαστή, και με τον μέγιστο αριθμό των μνημών RAM να κυμαίνεται ανάλογα με τον τύπο του επεξεργαστή και της αρχιτεκτονικής της μητρικής πλακέτας. Τα συστήματα με επεξεργαστές της σειράς Pentium συχνά είχαν όριο τα 128ΜΒ, ενώ τα περισσότερα Pentium 4 συστήματα είχαν όριο τα 4GB. Από τους πρώτους κιόλας Pentium Pro, η αρχιτεκτονικές της Intel μπορούν να φιλοξενήσουν φυσικές διευθύνσεις μεγαλύτερες των 32bits, συχνά 36 bits, το οποίο έδωσε την δυνατότητα για χωρητικότητα 64GB,ωστόσο τέτοιες μητρικές πλακέτες είναι πολύ σπάνιες εξ’ αιτίας άλλων παραγόντων(περιορισμοί των λειτουργικών συστημάτων και το μεγάλο κόστος κατασκευής). Ένα northbridge μπορεί να δουλέψει μόνο με ένα ή δύο διαφορετικά southbridge.Σε αυτό το πλαίσιο, επηρεάζει ορισμένα από τα άλλα χαρακτηριστικά που ένα συγκεκριμένο σύστημα μπορεί να έχει με τον περιορισμό των τεχνολογιών που είναι διαθέσιμες με τον ‘’συνεργάτη’’ του, southbridge. To northbridge διαθέτει τη δική του μνήμη σε μορφή πίνακα αναζήτησης

Northbridge

(μονάδα διαχείρησης μνήμης I/O).Επίσης διαχειρίζεται τις ανταλλαγές δεδομένων για τον εμπρόσθιο κόμβο(FSB),τον δίαυλο της μνήμης και την θύρα γραφικών(AGP). Η τελευταίας γενιάς αρχιτεκτονική της Intel, η Intel Hub Architecture(IHA) αντικατέστησε το τσιπσετ τύπου northbridge/southbridge.Τα τσιπσετ αρχιτεκτονικής ΙΗΑ επίσης αποτελούνται από δύο μέρη:τον GMCH(Graphics and AGP Memory Controller Hub=Κεντρικό Ελεγκτή Γραφικών και Μνήμης) και το ICH(I/O Controller Hub=Κέντρικός Ελεγκτής Εισόδου/εξόδου). Η αρχιτεκτονική ΙΗΑ χρησιμοποιείται στη σειρά 800 των τσιπσετ της Intel, το οποιό είναι το πρώτο x86 τσιπσετ με αυτήν την αρχιτεκτονική.

Πρόσφατες Εξελίξεις Ο ελεγκτής μνήμης, ο οποίος διαχειρίζεται την επικοινωνία μεταξύ της CPU και της RAM, ενσωματώθηκε με τον κυρίως επεξεργαστή στον επεξεργαστή AMD64, ενώ η Intel επίσης ενσωμάτωσε τον ελεγκτή μνήμης στον επεξεργαστή με τους επεξεργαστές τους βασισμένους στην μικροαρχιτεκτονική Nehalem. Ένα ακόμα παραδειγμα αυτού του είδους είναι το τσιπσετ της NVIDIA το nForce3 για τα συστήματα με επεξεργαστη AMD64 το οποίο είναι ένα μοναδικό τσιπ. Περικλείει όλες τις δυνατότητες ενός κανονικού southbridge με θύρα AGP και συνδέεται απευθείας με την CPU.Στα συστήματα με nForce4 προορίζεται να μετασχημαστισεί σε MCP(Media Communications Unit=Μονάδα Μέσων Επικοινωνίας). Μέσα στο 2009 αναμένεται το νέο τσιπσετ της Intel βασισμένο στην αρχιτεκτονική ΙΗΑ το Intel P55 Express chipset(single-chip).

To northbridge Intel i815EP.

Northbridge και Υπερχρονισμός Το northbridge παίζει σημαντικό ρόλο στο πόσο πολύ μπορούμε να κάνουμε υπερχρονισμό (overclocking) σε έναν υπολογιστή, καθώς η συχνότητα λειτουργίας του χρησιμοποιείται από τη CPU έτσι ώστε να μπορέσει να σταθεροποιήσει την δική της συχνότητα. Στα σημερινά μηχανήματα, αυτό το τσιπ γίνεται όλο και πιο καυτό καθώς οι υπολογιστές γίνονται πιο γρήγοροι και για αυτό το λόγο απαιτείται ένα εξαιρετικό σύστημα για την κατάλληλη ψύξη του υπολογιστή.

Δείτε επίσης • Southbridge [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το (computing) άρθρο Northbridge (computing) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η [2] [1] οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . ((computing) ιστορικό/συντάκτες ).

Reduced instruction set computer Reduced instruction set computer Η συντομογραφία του είναι RISC (προφέρεται ρισκ) και σημαίνει υπολογιστής περιορισμένου συνόλου εντολών. Η στρατηγική στην οποία βασίζεται η αρχιτεκτονική RISC είναι η ύπαρξη ενός μικρού συνόλου εντολών, οι οποίες πραγματοποιούν ένα ελάχιστο πλήθος απλών λειτουργιών. Οι σύνθετες εντολές προσομοιώνονται με τη χρήση ενός υποσυνόλου απλών εντολών. Ο προγραμματισμός σε RISC είναι πιο δύσκολος και χρονοβόρος από ότι στον άλλο σχεδιασμό, επειδή οι πιο σύνθετες εντολές προσομοιώνονται από απλές.

Η αρχιτεκτονική ARM είναι παράδειγμα εφαρμογής του σχεδιασμού RISC.

Βιβλιογραφία • Behrouz A. Forouzan. «Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών», Επιμέλεια Γιώργος Στεφανίδης, Αλέξανδρος Χατζηγεωργίου, Εκδόσεις Κλειδάριθμος.

Δείτε επίσης • CISC

Southbridge Southbridge Το Southbridge, επίσης γνωστό και ως Ελεγκτής Λειτουργίας Εισόδου/Εξόδου(ICH) ή ως Ελεγκτής Πλατφόρμας Εισόδου/Εξόδου(PCH) είναι το τσιπ το οποίο υλοποιεί τις πιο "αργές" λειτουργίες της μητρικής πλακέτας (σε αρχιτεκτονική υπολογιστών βασισμένων σε τσίπσετ Northbridge/Southbridge). To Southbridge συνήθως δεν συνδέεται απευθείας με την ΚΜΕ. Αντιθέτως, επικοινωνεί με αυτήν μέσω του Northbridge.Επίσης μπορεί να συνδέει τα σήματα από τις συσκευές εισόδου/εξόδου απευθείας με τον επεξεργαστή, μέσω ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος ελέγχου των διαύλων, για την πρόσβαση και τον έλεγχο των δεδομένων.

Επισκόπηση To Southbridge είναι πιο "απομακρυσμένο" από την ΚΜΕ. Γι' αυτόν ακριβώς τον λόγο του έχει δοθεί η ευθύνη για τις πιο αργές συσκευές του υπολογιστή. Ένα southbridge μπορεί να δουλεύει με πλήθος διαφορετικών Northbridge, με την προϋπόθεση όμως πως έχουν κατασκευαστεί για να συνεργάζονται. Δεν υπάρχει, δηλαδή, ένα παγκόσμιο βιομηχανικό πρότυπο ώστε αυτά τα δυο τσιπ να μπορούν να λειτουργούν και να επικοινωνούν μεταξύ τους ανεξάρτητα από την κατασκευή τους(τρόπος κατασκευής,εταιρεία κλπ). "Παραδοσιακά" ο τρόπος επικοινωνίας του northbridge με το southbridge ήταν ο δίαυλος PCI. Επειδή όμως δημιουργήθηκε μεγάλη συμφόρηση ως προς τις επιδόσεις , με την πάροδο των χρόνων, τα σύγχρονα τσίπσετ χρησιμοποιούν διαφορετικές διεπαφές έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η απαιτούμενη ταχύτητα επιδόσεων(εξαρτώμενες απο την κατασκευάστρια εταιρεία).

Ετυμολογία Σχεδιάζοντας ένα διάγραμμα της αρχιτεκτονικής αυτής (όπως φαίνεται στην εικόνα), το τσιπ βρίσκεται "νοτιότερα". Κάπως έτσι προήλθε το όνομα του συγκεκριμένου τσιπ (southbridge από το south=νότος), ενώ πρώτη φορά έγινε αναφορά σε αυτό ως southbridge με την εισαγωγή της αρχιτεκτονικής διαύλου PCI στους υπολογιστές το 1991. Οι εισηγητές της προδιαγραφής του PCI της Intel, σχεδίασαν το δίαυλο PCI έτσι ώστε να αποτελεί το επίκεντρο στην αρχιτεκτονική πλατφόρμα ενός υπολογιστή. Το λεγόμενο northbridge είναι τοποθετημένο στα βόρεια του PCI για την υποστήριξη της ΚΜΕ, της μνήμης/cache(λανθάνουσα μνήμη) κλπ. Ομοίως το southbridge εκτείνεται βόρεια της μονάδας PCI και συνδέεται με λιγότερο κρίσιμες δυνατότητες Εισόδου/Εξόδου.Η ΚΜΕ ,λοιπόν,θα συνδέεται με το τσίπσετ μέσω μιας ταχύτερης γέφυρας (συνδέσμου, δηλ. του Northbridge), το οποίο είναι τοποθετημένο βόρεια απο άλλες συσκευές του συστήματος(βλ. εικόνα). Το Northbridge ,στη συνέχεια, θα συνδέεται με το υπόλοιπο τσίπσετ μέσω μιας πιο αργής γέφυρας (δηλ. το southbridge) το οποίο είναι τοποθετημένο νότια από άλλες συσκευές του συστήματος. Παρόλο που η σύγχρονη αρχιτεκτονική πλατφόρμα των υπολογιστών έχει αντικαταστήσει πλήρως το κέντρο διαύλου PCI με μια ταχύτερη κεντρική μονάδα Εισόδου/Εξόδου, οι ονομασίες παραμένουν ως είχαν.

Southbridge

Λειτουργικότητα Ένα σύγχρονο southbridge περιλαμβάνει τα εξής: • Δίαυλος PCI: H υποστήριξη διαύλου PCI περιλαμβάνει την παραδοσιακή προδιαγραφή PCI, αλλά μπορεί επίσης να περιλαμβάνει υποστήριξη για PCI-X και PCI-Express. • Δίαυλος ISA ή γέφυρα LPC: Παρόλο που η υποστήριξη ISA σπανίζει στους σημερινούς υπολογιστές, είναι ενδιαφέρον το ότι έχει καταφέρει να παραμείνει αναπόσπαστο μέρος του σύγχρονου southbridge. • Δίαυλος SPI:Ο δίαυλος SPI είναι ένας απλός σειριακός δίαυλος που χρησιμοποιείται περισσότερο για πρόσβαση σε αποθηκευτικά μέσα. • Δίαυλος SMB: O δίαυλος SMB χρησιμοποιείται για την επικοινωνία με τις άλλες συσκευές επάνω στην μητρίκη πλακέτα. • Ελεγκτής DMA: Ο ελεγκτής DMA επιτρέπει στη συσκευή ISA την απευθείας πρόσβαση στην κύρια μνήμη χωρίς επιπλέον βοήθεια απο τον επεξεργαστή. • Ελεγκτές διακοπής: Ο ελεγκτής διακοπής παρέχει ένα μηχανισμό έτσι ώστε οι αφαιρούμενες συσκευές να τραβούν άμεσα την προσοχή της ΚΜΕ. • Ελεγκτές μαζικής αποθήκευσης(PATA ή SATA): Αυτός ο ελεγκτής επιτρέπει την άμεση σύνδεση σκληρών δίσκων επάνω στο σύστημα. • Ρολόι πραγματικού χρόνου: Παρέχει συνεχή καταγραφή της ώρας. • Διαχειριστές ενέργειας (APM και ACPI): Αυτές οι λειτουργίες παρέχουν ορισμένες σηματοδοσίες μέσα από συγκεκριμένες μεθόδους έτσι ώστε ο υπολογιστής να τίθεται σε κατάσταση αδράνειας ή να τερματίζει την λειτουργία του για εξοικονόμηση ενέργειας. • Μη-πτητική μνήμη BIOS: Το σύστημα CMOS, συνοδευόμενο από μια μπαταρία για συμπληρωματική δύναμη, δημιουργεί ένα περιορισμένο μη πτητικό χώρο αποθήκευσης για τα δεδομένα διαμόρφωσης του συστήματος. • AC'97 ή Intel High Definition Audio. Συμπληρωματικά, το southbridge περιλαμβάνει επίσης υποστήριξη για Ethernet, RAID, USB, κωδικοποιητές ήχου και FireWire. Σπανίως, το southbridge μπορεί να περιέχει υποστήριξη για το πληκτρολόγιο, το ποντίκι και τις σειριακές θύρες αλλά στους σημερινούς υπολογιστές τα παραπάνω εμπεριέχονται σε μια ενιαία συσκευή που ονομάζεται Super I/O.

Δείτε Επίσης • Northbridge [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το (computing) άρθρο Southbridge (computing) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η [2] [1] οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . ((computing) ιστορικό/συντάκτες ).

Αίτηση διακοπής Αίτηση διακοπής Η έκφραση αίτηση διακοπής (αγγλικά «interrupt request», συντομογραφικά IRQ) προέρχεται από τον κόσμο των υπολογιστών και δηλώνει είτε την πράξη της διακοπής των γραμμών διαύλου για τη σήμανση μιας διακοπής είτε τις ίδιες τις γραμμές εισόδου διακοπών ενός προγραμματιζόμενου ελεγκτή διακοπών (PIC, δηλαδή «programmable interrupt controller»). Οι γραμμές διακοπών συνήθως προσδιορίζονται μέσω ενός ευρετηρίου της μορφής «IRQx» όπου x ένας αριθμός. Για παράδειγμα, στην οικογένεια PIC Intel 8259 υπάρχουν οκτώ είσοδοι διακοπών που συνήθως αναφέρονται ως IRQ0 ως IRQ7. Σε υπολογιστικά συστήματα x86 που χρησιμοποιούν δύο PIC οι συνδυασμένες ομάδες γραμμών αναφέρονται από IRQ0 ως IRQ15. Από τεχνική άποψη οι γραμμές αυτές ονομάζονται IR0 ως IR7 και οι προϋπάρχουσες γραμμές του διαύλου ISA ονομάζονται IRQ0 ως IRQ15. Τα νεότερα συστήματα με επεξεργαστή x86 περιλαμβάνουν έναν ελεγκτή διακοπών APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) ο οποίος συμμορφώνεται με την Αρχιτεκτονική APIC της INTEL. Αυτοί οι ελεγκτές διακοπών APIC υποστηρίζουν μια προγραμματιζόμενη διεπαφή 255 πραγματικών γραμμών IRQ ανά ελεγκτή APIC, με ένα τυπικό σύστημα το οποίο υλοποιεί την υποστήριξη περίπου 24 και μόνο γραμμών υλικού. Η κάθε συνδεδεμένη συσκευή θα πρέπει να έχει εκχωρημένη μια IRQ. Μολονότι είναι δυνατό να εκχωρηθεί η ίδια IRQ σε δύο συσκευές, υπάρχει περίπτωση να μην μπορούν να λειτουργούν και οι δύο ταυτόχρονα αν αυτό δεν υποστηρίζεται από το σύστημα ή/και δεν έχει ρυθμιστεί κατάλληλα.

Διακοπή

Περιγραφή λειτουργίας

IRQ0

Ρολόι συστήματος

IRQ1

Πληκτρολόγιο

IRQ2

Ελεγκτής διακοπών

IRQ3

(Διαθέσιμο)

IRQ4

(Διαθέσιμο)

IRQ5

(Διαθέσιμο)

IRQ6

Ελεγκτής μονάδας δισκέτας

IRQ7

Παράλληλη θύρα

IRQ8

Ρολόι πραγματικού χρόνου

IRQ9

(Διαθέσιμο)

IRQ10

(Διαθέσιμο)

IRQ11

(Διαθέσιμο)

IRQ12

(Διαθέσιμο)

IRQ13

Μαθηματικώς επεξεργαστής

IRQ14

Πρωτεύων ελεγκτής IDE

IRQ15

Δευτερεύων ελεγκτής IDE

Αίτηση διακοπής

Πρόσθετες πηγές • Διακοπές (interrupts) [1], ιστοσελίδα του Τμήματος Εφαρμοσμένης Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Μακεδονίας [2] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το request άρθρο Interrupt request της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία [2] [2] διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (request ιστορικό/συντάκτες ).

100

101

Άμεση πρόσβαση μνήμης Άμεση πρόσβαση μνήμης Το πρότυπο Direct Memory Access (DMA), που σημαίνει «Άμεση Πρόσβαση Μνήμης» ή «Άμεση Πρόσπέλαση Μνήμης», είναι ένα χαρακτηριστικό των σύγχρονων υπολογιστών και μικροεπεξεργαστών το οποίο παρέχει τη δυνατότητα σε υποσυστήματα του υλικού ενός υπολογιστή να έχουν πρόσβαση στη μνήμη του συστήματος για ανάγνωση ή εγγραφή δεδομένων ανεξάρτητα από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας. Μεγάλο μέρος του υλικού των υπολογιστών χρησιμοποιεί το DMA, συμπεριλαμβανομένων των ελεγκτών σκληρού δίσκου, των καρτών γραφικών, των καρτών δικτύου, των καρτών ήχου και των μονάδων επεξεργασίας γραφικών (GPU). Το DMA χρησιμοποιείται επίσης για τη μεταφορά δεδομένων διαμέσου των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (chip) στους πολυπύρηνους επεξεργαστές. Οι υπολογιστές που περιλαμβάνουν κανάλια DMA μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα από και προς συσκευές με πολύ μικρότερη επιβάρυνση του επεξεργαστή σε σύγκριση με υπολογιστές χωρίς κανάλια DMA. Παρομοίως, ένα επεξεργαστικό στοιχείο μέσα σε έναν πολυπύρηνο επεξεργαστή μπορεί να μεταφέρει δεδομένα από και προς την τοπική μνήμη υπολογιστή, χωρίς να απασχολεί το χρόνο του επεξεργαστή, μέσω παράλληλης επεξεργασίας και μεταφοράς δεδομένων. Το πρότυπο DMA υλοποιείται με έναν εξειδικευμένο επεξεργαστή-ελεγκτή (controller) ο οποίος μεταφέρει δεδομένα μεταξύ της μνήμης και μιας συσκευής εισόδου/εξόδου, ενώ την ίδια στιγμή ο επεξεργαστής ασχολείται με άλλες διεργασίες. Γι’ αυτό το λόγο βρίσκεται εκτός του επεξεργαστή και έχει τον έλεγχο της αρτηρίας, κατευθύνοντας την ανάγνωση και την εγγραφή δεδομένων ανάμεσα στη συσκευή και τη μνήμη. Συνήθως βρίσκεται ενσωματωμένος στο chipset των σύγχρονων υπολογιστών. Η αρχική υλοποίηση υπολογιστή IBM XT είχε έναν τέτοιον ελεγκτή DMA και υποστήριζε 4 κανάλια DMA, από 0 ως 3. Στον IBM AT, προστέθηκε ένας δεύτερος ελεγκτής DMA, ο οποίος βρισκόταν σε σειριακή σύνδεση με τον πρώτο. Με αυτό τον τρόπο έγιναν διαθέσιμα 8 κανάλια DMA, από το 0 ως το 7. Το DMA 4 δεν είναι διαθέσιμο προς χρήση από άλλες συσκευές καθώς διασυνδέει τους δύο ελεγκτές μεταξύ τους.

Αρ. καναλιού Λειτουργία

Ελεγκτής (εύρος)

Διαθέσιμο (ήχος)

1ος (8 bits)

Διαθέσιμο (ήχος)

1ος (8 bits)

Ελεγκτής floppy dtive

1ος (8 bits)

Διαθέσιμο (LPT1)

1ος (8 bits)

Επικοινωνία DMA ελεγκτών

2ος (16 bits)

Διαθέσιμο (ήχος)

2ος (16 bits)

Διαθέσιμο (SCSI)

2ος (16 bits)

Διαθέσιμο

2ος (16 bits)

Άμεση πρόσβαση μνήμης

Πρόσθετες πηγές • Κανάλια άμεσης προσπέλασης μνήμης: [1] ιστοσελίδα του Τμήματος Εφαρμοσμένης Πληροφορικής, του Πανεπιστημίου Μακεδονίας

102

103

Αριθμητική και Λογική Μονάδα Αριθμητική και Λογική Μονάδα Στην επιστήμη των υπολογιστών η αριθμητική/λογική μονάδα (ALU) είναι ένα ψηφιακό κύκλωμα το οποίο εκτελεί αριθμητικούς και λογικούς υπολογισμούς. Η ALU είναι θεμελιώδες δομικο στοιχείο της Κ.Μ.Ε. του υπολογιστή. Ακόμα και οι πιο απλοί μικροεπεξεργαστές έχουν μια για σκοπούς όπως η διαχείρηση μετρητών. Οι σύγχρονοι επεξεργαστές και οι μονάδες επεξεργασίας γραφικών, φιλοξενούν ισχυρές και πολύ πολύπλοκες ALU. Ο μαθηματικός Τζον Φον Νόιμαν πρότεινε τον όρο ALU το 1945, όταν έγραψε μια αναφορά για την θεμέλια κατασκευή ενός καινούργιου τότε υπολογιστή, του EDVAC. Η έρευνα γύρω από τις ALU εξακολουθεί να αποτελεί σημαντικό μέρος της επιστήμης των υπολογιστών.

Σχηματικός συμβολισμός της αριθμητικής/λογικής μονάδας.

Πρώτες υλοποιήσεις Το 1946, ο Φον Νόιμαν συνεργάστηκε με τους συναδέλφους του στο σχεδιασμό ενός υπολογιστή για λογαριασμο του Institute for Advanced Study του Πρινσετον του Νιού Τζέρσευ. Ο συγκεκριμένος υπολογιστής αποτέλεσε το πρότυπο για όλους τους μεταγενέστερους υπολογιστές. Σε αυτή του την αναφορά, ο Φον Νόιμαν υπογράμμιζε τι πίστευε ότι θα χρειάζονταν για την υλοποίηση της μηχανής του, συμπεριλαμβανομένης και της ALU. O Φον Νόιμαν αναφέρει ότι η ALU είναι απολύτως σημαντική για έναν υπολογιστή, διότι εγγυάται ότι ένας υπολογιστής μπορεί να υπολογίζει βασικούς μαθηματικούς υπολογισμούς, όπως πρόσθεση, αφαίρεση, πολλαπλασιασμό και διαίρεση. Ως εκ τούτου ο υπολογιστής πρέπει να περιέχει εξειδικευμένα όργανα για να εκτελεί αυτές τις πράξεις.

Αριθμητικά συστήματα Μια ALU, πρέπει να επεξεργάζεται αριθμούς χρησιμοποιώντας την ίδια μορφή όπως και το υπόλοιπο ψηφιακό κύκλωμα. Ως γνωστόν, η μορφή με την οποία αναπαριστώνται όλοι οι αριθμοί(και χαρακτήρες) στους σύγχρονους υπολογιστές είναι με την χρησιμοποίηση του δυαδικού συστήματος (με 0 και 1). Οι πρώτοι υπολογιστές χρησιμοποιούσαν ένα πλήθος από διαφορετικά συστήματα. Για κάθε ένα σύστημα, οι ALU είχαν διαφορετικούς σχεδιασμούς συχνά αρκετά πολύπλοκους. Έτσι καθιερώθηκε το αριθμητικό σύστημα του συμπληρώματος ως προς 2, μια αριθμητική παράσταση που καθιστά ευκολότερους τους υπολογισμούς για την ALU. Με αυτό το αριθμητικό σύστημα, η αφαίρεση επιτυγχάνεται με την πρόσθεση του αρνητικού αριθμού (π.χ. αντί για 5-3 , 5+(-3) ), και έτσι εξουδετερώνεται η ανάγκη για εξειδικευμένα κυκλώματα για την αφαίρεση.

Αριθμητική και Λογική Μονάδα

104

Επισκόπηση Οι περισσότερες από τις πράξεις ενός επεξεργαστή εκτελούνται από μία ή περισσότερες ALU. Μια ALU, φορτώνει δεδομένα από καταχωρητές εισόδου, μια εξωτερική μονάδα λέει στην ALU, τι πράξεις να κάνει στα δεδομένα, και στο τέλος η ALU αποθηκεύει το αποτέλεσμα σε έναν εξωτερικό καταχωρητή. Τέλος ειδικοί μηχανισμοί μετακινούν τα δεδομένα από τους καταχωρητές στη μνήμη.

Απλοι υπολογισμοί Οι περισσότερες ALU, μπορούν να εκτελέσουν τις παρακάτω πράξεις : • Ακέραιες αριθμητικές πράξεις (πρόσθεση, αφαίρεση και μερικές φορές πολ/σμο και διαίρεση, αν και η υλοποίηση τους είναι ακριβή). • Λογικές πράξεις (και, ή , όχι) • Μετατόπιση η περιστροφή μιας λέξης τόσο όσο ενός καθορισμένου αριθμού μπιτς, προς τα αριστερά ή δεξιά προσημασμένους ή μη. Οι μετατοπίσεις μπορούν να υλοποιηθούν σαν πολλαπλασιασμοί με το 2 και ως διαιρέσεις με 2.

Πολύπλοκοι υπολογισμοί Ένας μηχανικός μπορεί να σχεδιάσει μια ALU για τον υπολογισμό οποιασδήποτε πράξης, άσχετα με το πόσο πολύπλοκο μπορεί να είναι. Το πρόβλημα έγκειται στο ότι όσο πιο πολύπλοκος είναι ένας υπολογισμός, τόσο πιο ακριβή γίνεται η ALU, καταλαμβάνει περισσότερο χώρο μέσα στον επεξεργαστή, καταναλώνει περισσότερη ενέργεια κτλπ.

Ένα απλό παράδειγμα ALU των 2 μπιτ που εκτελεί τις λογικές πράξεις AND(KAI), OR('H), XOR(Ή ΟΧΙ) και πρόσθεση.

Ως εκ τούτου, οι μηχανικοί πάντοτε θέτουν ένα συμβιβασμό, έτσι ώστε να παρέχουν στον επεξεργαστή μια ALU αρκετά δυνατή για να κάνει τον επεξεργαστεί γρήγορο, αλλά και όχι τόσο πολύπλοκο για να μην γίνεται το κόστος και το μέγεθος του απαγορευτικό. Φανταστείτε ότι πρέπει να υπολογίσετε την τετραγωνική ρίζα ενός αριθμού. Ο μηχανικός θα εξετάσει τις ακόλουθες επιλογές για την υλοποίηση αυτού του υπολογισμού : 1. Σχεδίαση μιας υπερβολικά σύνθετης ALU για τον υπολογισμό της τετραγωνικής ρίζας οποιουδήποτε αριθμού σε ένα μόνο βήμα. Αυτό ονομάζεται υπολογισμός σε έναν κύκλο ρολογιού. 2. Σχεδίαση μιας πολύ σύνθετης ALU, που υπολογίζει την τετραγωνική ρίζα οποιουδήποτε αριθμού σε διάφορα στάδια. Τα ενδιάμεσα στάδια όμως παιρνούν μέσα από μια σειρά κυκλωμάτων διατεταγμένα σε μια γραμμή, σαν μια γραμμή παραγωγής εργοστασίου. Αυτό επιτρέπει στην ALU να δέχεται νέους αριθμούς για υπολογισμό ακόμη και πριν ολοκληρώσει τον υπολογισμό των προηγούμενων αριθμών. 3. Σχεδίαση μιας σύνθετης ALU, που υπολογίζει την τετραγωνική ρίζα με πολλά βήματα. Αυτό ονομάζεται διαδραστικός υπολογισμός, και συνήθως ελέγχεται από μια σύνθετη μονάδα ελέγχου με ενσωματωμένο μικροκώδικα. 4. Σχεδίαση μιας απλής ALU στον επεξεργαστή, και πώληση ενός ξεχωριστού, εξειδικευμένου και πιο δαπανηρού επεξεργαστή που μπορεί να εγκαταστήσει ο πελάτης ακριβός δίπλα, και ο οποίος υλοποιεί μια από τις παραπάνω εντολές. Αυτός ο επεξεργαστής ονομάζεται συν-επεξεργαστής. 5. Λέμε στους προγραμματιστές ότι δεν υπάρχει συν-επεξεργαστής, έτσι ώστε να σχεδιάσουν τους δικούς τους αλγορίθμους για τον υπολογισμό των τετραγωνικών ριζών σε λογισμικό. Αυτό γίνεται με χρήση βιβλιοθηκών λογισμικού. 6. Μίμηση της ύπαρξης ενός συν-επεξεργαστή, δηλαδή, κάθε φορά που ένα πρόγραμμα επιχειρεί να εκτελέσει τον υπολογισμό μιας τετραγωνικής ρίζας, κάνε τον επεξεργαστή να ελέγξει την ύπαρξη ενός συν-επεξεργαστή, και κάνε τον να τον χρησιμοποιήσει εάν υπάρχει. Εάν δεν υπάρχει, διέκοψε ην

Αριθμητική και Λογική Μονάδα επεξεργασία του προγράμματος και επικαλέσου το λειτουργικό σύστημα να εκτελέσει τον υπολογισμό της ρίζας μέσω ενός λογισμικού αλγορίθμου. Οι παραπάνω επιλογές πάνε από την γρηγορότερη και πιο ακριβή προς την πιο αργή και φθηνότερη. Ως εκ τούτου, ενώ ακόμα και οι πιο απλοί υπολογιστές μπορούν να υπολογίσουν ακόμα και τις πιο πολύπλοκες μαθηματικές συναρτήσεις, οι απλούστεροι υπολογιστές θα κάνουν περισσότερο χρόνο να το κάνουν εξαιτίας των πολλών βημάτων που πρέπει να διεκπεραιώσει για τον υπολογισμό της συνάρτησης.

Είσοδοι και έξοδοι Οι είσοδοι στην ALU είναι τα δεδομένα πάνω στα οποία θα εφαρμοστούν οι διεργασίες (ονομάζονται τελεστές), και έναν κώδικα από την μονάδα ελέγχου που αναφέρει ποια λειτουργία θα εκτελεστεί. Σε πολλά σχέδια η ALU λαμβάνει επίσης ως εισόδους και τα σύνολα των κωδικών κατάστασης από τον καταχωρητή κατάστασης. Οι κωδικοί αυτοί χρησιμοποιούνται για να δηλώσουν καταστάσεις όπως η υπερχείλιση, διαίρεση με μηδέν κλπ.

ALU και FPU(Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής) Η μονάδα κινητής υποδιαστολής εκτελεί επίσης αριθμητικές πράξεις μεταξύ δύο τιμών, αλλά μόνο για αριθμούς με υποδιαστολή(δεκαδικούς), και είναι πολύ πιο περίπλοκο από την εκτέλεση των πράξεων με το συμπλήρωμα ως προς 2, που χρησιμοποιεί η ALU. Συνήθως οι μηχανικοί αποκαλούν ALU το κύκλωμα που εκτελεί αριθμητικές πράξεις σε ακέραιους αριθμούς (όπως το συμπλήρωμα ως προς 2 ή δυαδικούς), ενώ τα κυκλώματα που εκτελούν πιο πολύπλοκες πράξεις λαμβάνουν αυτή την ονομασία. [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το logic unit άρθρο Arithmetic logic unit της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία [2] [1] διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (logic unit ιστορικό/συντάκτες ).

105

106

Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων Η αρχιτεκτονική ροής δεδομένων (dataflow architecture) είναι μια αρχιτεκτονική υπολογιστή που έρχεται σε αντίθεση με την παραδοσιακή αρχιτεκτονική φον Νόιμαν ή αρχιτεκτονική ροής ελέγχου. Οι αρχιτεκτονικές ροής δεδομένων δεν έχουν μετρητή προγράμματος και (τουλάχιστον στη θεωρία) η δυνατότητα εκτέλεσης μιας εντολής καθώς και η ίδια η εκτέλεσή της εξαρτάται μόνο από τη διαθεσιμότητα των παραμέτρων εισόδου της εντολής. Αν και καμία εμπορικά επιτυχημένη αρχιτεκτονική υπολογιστή γενικού σκοπού δεν έχει χρησιμοποιήσει αρχιτεκτονική ροής δεδομένων, η αρχιτεκτονική έχει υλοποιηθεί με επιτυχία σε υλικό ειδικού σκοπού όπως στην ψηφιακή επεξεργασία σήματος, στη δρομολόγηση δικτύων, στην επεξεργασία γραφικών και, πιο πρόσφατα, στην αποθήκευση δεδομένων (data warehousing). Έχει επίσης σχέση με πολλές αρχιτεκτονικές λογισμικού που χρησιμοποιούνται σήμερα, όπως η σχεδίαση των μηχανών των βάσεων δεδομένων και τα πλαίσια προγραμματισμού παράλληλων υπολογισμών. Οι σύγχρονες (synchronous) αρχιτεκτονικές ροής δεδομένων ρυθμίζονται ώστε να ταιριάζουν με το φόρτο εργασίας που εμφανίζουν οι εφαρμογές δεδομένων πραγματικού χόνου (real-time data path applications) όπως η προώθηση πακέτων (wire speed packet forwarding). Οι αρχιτεκτονικές ροής δεδομένων που είναι ντετερμινιστικής φύσης επιτρέπουν στον προγραμματιστή να χειρίζεται περίπλοκες εργασίες όπως η κατανομή φορτίου στον επεξεργαστή (processor load balancing) και ο συγχρονισμός και η πρόσβαση σε κοινούς πόρους [1] . Οι αρχιτεκτονικές υλικού για ροή δεδομένων ήταν σημαντικό θέμα της έρευνας στην αρχιτεκτονική υπολογιστών κατά τη δεκαετία του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Ο Jack Dennis του MIT υήρξε πρωτοπόρος του πεδίου της αρχιτεκτονικής στατικής ροής δεδομένων ενώ η Μηχανή Ροής Δεδομένων του Μαντσεστερ (Manchester Dataflow Machine) και η αρχιτεκτονική MIT Tagged Token ήταν σμαντικά εγχειρήματα της δυναμικής ροής δεοδμένων. Οι υπολογιστές στατικής ροής δεδομένων που χρησιμοποιούν στη σχεδίασή τους τις κλασικές διευθύνσεις μνήμης σαν ετικέτες εξάρτησης μεταξύ των δεδομένων ονομάζονται υπολογιστές στατικής ροής δεδομένων. Αυτοί οι υπολογιστές δεν επιτρέπουν σε πολλαπλά στιγμιότυπα της ίδιας ρουτίνας να εκτελούνται ταυτόχρονα γιατί οι απλές ετικέτες δε μπορούν να ξεχωρίσουν μεταξύ αυτών. Οι υπολογιστές δυναμικής ροής δεδομένων χρησιμοποιούν μνήμη διευθύνσεων περιεχομένων (CAM) και χρησιμοποιούν ετικέτες στη μνήμη για να διευκολύνουν τον παραλληλισμό. Συνήθως οι μεταγλωττιστές αναλύουν τον πηγαίο κώδικα του προγράμματος για εξαρτήσεις δεδομένων μεταξύ των εντολών ώστε να οργανώσουν καλύτερα τις ακολουθίες εντολών στα δυαδικά αρχεία που παράγουν. Οι εντολές οργανώνονται ακολουθιακά αλλά η ίδια η πληροφορία των εξαρτήσεων δεν καταγράφεται στα δυαδικά αρχεία. Τα δυαδικά αρχεία που μεταγλωττίζονται για έναν υπολογιστή ροής δεδομένων περιέχουν αυτήν την πληροφορία εξαρτήσεων. Ένας μεταγλωττιστής ροής δεδομένων καταγράφει αυτές τις εξαρτήσεις δημιουργώντας μοναδικές ετικέτες για κάθε εξάρτηση αντί να χρησιμοποιεί ονόματα μεταβλητών. Δίνοντας σε κάθε εξάρτηση μια μοναδική ετικέτα, τμήματα κώδικα του δυαδικού αρχείου που δεν έχουν εξαρτήσεις μεταξύ τους είναι δυνατό να εκτελεστούν εκτός σειράς (out of order) και παράλληλα. Τα προγράμματα φορτώνονται στην CAM ενός υπολογιστή δυναμικής ροής δεδομένων. Όταν όλα τα ορίσματα με ετικέτες μιας εντολής γίνουν διαθέσιμα (από έξοδο προηγούμενων εντολών ή από την είσοδο του χρήστη), η εντολή σημειώνεται σαν έτοιμη για εκτέλεση από μια μονάδα εκτέλεσης (execution unit). Αυτό είναι γνωστό σαν ενεργοποίηση (activating) ή εκπυρσοκρότηση (firing) της εντολής. Όταν μια εντολή τελειώσει από τη

Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων μονάδα εκτέλεσης, τα δεδομένα εξόδου της αποθηκεύονται (με την ετικέτα της) στην CAM. Όσες εντολές εξαρτώνται από αυτό το συγκεκριμένο δεδομένα (που αναγνωρίζεται από την ετικέτα του) σημειώνονται στη συνέχεια σαν έτοιμες για εκτέλεση. Με αυτόν τον τρόπο, οι επόμενες εντολές εκτελούνται με τη σωστή σειρά, αποφεύγοντας race conditions. Αυτή η σειρά μπορεί να διαφέρει από την ακολουθιακή σειρά που είχε υπόψη του ο προγραμματιστής, την προγραμματισμένη σειρά. Κάθε εντολή, μαζί με τα απαιτούμενα ορίσματα δεδομένων της, στέλνεται σε μια μονάδα εκτέλεσης σαν ένα πακέτο, το οποίο είναι γνωστό σαν μονάδα εντολής (instruction token). Όμοια, τα δεδομένα εξόδου στέλνονται πίσω στην CAM σαν μονάδα δεδομένων (data token). Το απκετάρισμα των εντολών και των αποτελεσμάτων επιτρέπει την παράλληλη εκτέλεση των εντολών που είναι έτοιμες, σε μεγάλη κλίμακα. Τα δίκτυα ροής δεδομένων αφήνουν τις μονάδες εντολών στις μονάδες εκτέλεσης και επιστρέφουν τις μονάδες δεδομένων στην CAM. Σε αντίθεση με τη συμβατική αρχιτεκτονική φον Νόιμαν, οι μονάδες δεδομένων δεν αποθηκεύονται μόνιμα στη μνήμη, αλλά είναι προσωρινά μηνύματα που υπάρχουν μόνο όταν βρίσκονται στην πορεία προς τον αποθηκευτικό χώρο εντολών. Η έρευνα, όμως, δε μπόρεσε ποτέ να ξεπεράσει τα εξής προβλήματα που σχετίζονταν με: • Αποδοτική μετάδοση των μονάδων δεδομένων σε ένα μαζικά παράλληλο σύστημα. • Αποδοτική διεκπεραίωση μονάδων δεδομένων σε ένα μαζικά παράλληλο σύστημα. • Κατασκευή CAMs αρκετά μεγάλων ώστε να μπορούν να κρατούν τις εξαρτήσεις ενός πραγματικού προγράμματος. Οι εντολές και οι εξαρτήσεις δεδομένων τους αποδείχτηκε ότι ήταν πολύ λεπτού κόκκου (fine-grained) για να κυκλοφορούν αποδοτικά σε ένα μεγάλο δίκτυο. Δηλαδή, ο χρόνος που χρειάζονταν οι εντολές και τα αποτελέσματα με τις ετικέτες τους για να ταξιδέψουν διαμέσου ενός μεγάλου δικτύου συνδέσεων ήταν μεγαλύτερος από το χρόνο που χρειαζόταν για τον ίδιο τον υπολογισμό. Παρόλα αυτά, η Εκτέλεση εκτός σειράς (Out-of-order execution, OoO) έχει γίνει το βασικό παράδειγμα υπολογισμού από τη δεκαετία του 1990. Αποτελεί μια μορφή περιορισμένης ροής δεδομένων. Αυτό το παράδειγμα εισήγαγε την ιδέα ενός παραθύρου εκτέλεσης (execution window). Το παράθυρο εκτέλεσης ακολουθεί τη σειρά εκτέλεσης της αρχιτεκτονικής Φον Νόιμαν, αλλά μέσα στο παράθυρο οι εντολές επιτρέπεται να εκτελούνται σε σειρά εξαρτήσεων δεδομένων. Αυτό επιτυγχάνεται σε CPU που δίνουν δυναμικά ετικέτες στις εξαρτήσεις δεδομένων του κώδικα στο πράθυρο εκτέλεσηςs that dynamically tag the data dependencies of the code in the execution window. Η λογική πολυπλοκότητα της ανίχνευσης των εξαρτήσεων δεδομένων περιορίζει τις CPU με OoO σε ένα μικρό αριθμό μονάδων εκτέλεσης (2-6) και θέτει όριο στο παράθυρο εκτέλεσης μεταξύ 32 και 200 εντολών, πολύ μικρότερο από όσο είχε αρχικά προταθεί για πλήρεις υπολογισές ροής δεδομένων.

Δείτε επίσης • Ροή δεδομένων • Παράλληλος υπολογισμός • Συστολικός πίνακας

Παραπομπές [1] "HX300 Family of NPUs and Programmable Ethernet Switches to the Fiber Access Market", EN-Genius, June 18 2008 (http:/ / www. en-genius. net/ site/ zones/ networkZONE/ product_reviews/ netp_061608). Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το architecture άρθρο Dataflow architecture (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Dataflow) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( architecture ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Dataflow)).

107

108

Αρχιτεκτονική φον Νόιμαν Αρχιτεκτονική φον Νόιμαν Οι σύγχρονοι ηλεκτρονικοί υπολογιστές σχεδιάζονται με βάση τις αρχές που διατυπώθηκαν τη δεκαετία του 1940 από τον Τζον φον Νόιμαν στο Ινστιτούτο Προηγμένων Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον. Αυτές οι θεμελιώδεις αρχές, οι οποίες αναφέρονται παρακάτω, συνιστούν την αρχιτεκτονική φον Νόιμαν. • Τα δεδομένα και οι εντολές των εκτελούμενων προγραμμάτων αποθηκεύονται σε μια μοναδική μνήμη εγγραφής-ανάγνωσης. • Τα περιεχόμενα της μνήμης αυτής μπορούν να διευθυνσιοδοτηθούν κατά κελί, χωρίς να μας ενδιαφέρει ο τύπος των δεδομένων που περιέχεται εκεί.

Σχέδιο της αρχιτεκτονικής φον Νόιμαν

• Η εκτέλεση των εντολών του προγράμματος πραγματοποιείται σειριακά (εκτός και αν υπάρχει ρητή διακλάδωση), από μια εντολή στην επόμενη.

109

Αρχιτεκτονική Χάρβαρντ Αρχιτεκτονική Χάρβαρντ Η Αρχιτεκτονική Χάρβαρντ (Harvard Arcitecture) είναι μια αρχιτεκτονική υπολογιστών πολύ δημοφιλής στους μικροελεγκτές. Ο χώρος διευθύνσεων προγράμματος είναι ανεξάρτητος από εκείνον των δεδομένων. Το μήκος των λέξεων στο χώρο του προγράμματος μπορεί να είναι διαφορετικό από το μήκος των λέξεων στο χώρο των δεδομένων. Οι εντολές (εκτός από εκείνες του άλματος) στα προγράμματα μπορούν να έχουν σαν ορίσματα διευθύνσεις του χώρου των δεδομένων.

Βιβλιογραφία • Μικροεπεξεργαστές και σχεδιασμός Μικροϋπολογιστικών Συστημάτων, Γ.Φ. Αλεξίου, Δρ. Ν.Χ. Πετρέλλης, Εκδόσεις Γκιούρδα, Αθήνα 2009, σελ.17-18

Παράδειγμα Αρχιτεκτονικής Χάρβαρντ

110

Διεύθυνση MAC Διεύθυνση MAC Μια διεύθυνση Media Access Control (διεύθυνση MAC) είναι ένας δεκαεξαδικός σειριακός αριθμός ο οποίος είναι μοναδικός για κάθε δικτυακή συσκευή σε όλο τον πλανήτη. Ο αριθμός έχει τη μορφή xx:xx:xx:xx:xx:xx, για παράδειγμα 0Α:12:A1:B2:AE:04. Η διεύθυνση MAC χρησιμοποιείται για την επικοινωνία μεταξύ των δικτυακών συσκευών. Σε κάθε επικοινωνία οποιασδήποτε δικτυακής συσκευής με μια άλλη, ο αριθμός αυτός αποκαλύπτεται από τον αποστολέα (source) στον παραλήπτη (destination). Για να βρείτε την διευθυνση αυτή πρεπει να ακολουθήσετε Εναρξη-Εκτέλεση , γράφετε cmd για να μεταβείτε στο command prompt των Windows και στη συνέχεια πληκτρολογείτε ipconfig /all. Η Mac διεύθυνση εμφανίζεται ως Φυσική Διεύθυνση

111

Καταχωρητής Καταχωρητής Στην επιστήμη της αρχιτεκτονικής υπολογιστών, ο καταχωρητής είναι ένας τύπος μικρής αλλά πολύ γρήγορης μνήμης που βρίσκεται μέσα στο τσιπ του επεξεργαστή. Η μνήμη αυτή χρησιμοποιείται για την βελτίωση της ταχύτητας εκτέλεσης των διαφόρων προγραμμάτων, αφού σε αυτήν συνήθως αποθηκεύονται δεδομένα που χρησιμοποιούνται συνέχεια από τα προγράμματα. Στην περίπτωση αυτή ο καταχωρητής παρέχει πολύ γρήγορη πρόσβαση σε αυτά τα δεδομένα και έτσι το πρόγραμμα εκτελείται πιο γρήγορα. Οι περισσότεροι από τους σύγχρονους ηλεκτρονικούς υπολογιστές λειτουργούν σύμφωνα με την εξής λογική: μεταφέρουν δεδομένα από την κεντρική μνήμη στους καταχωρητές, κάνουν τις διάφορες πράξεις πάνω στα δεδομένα και στην συνέχεια μεταφέρουν το αποτέλεσμα από τους καταχωρητές πίσω στην κύρια μνήμη. Η τεχνική αυτή ονομάζεται load-store architecture. Η ΚΜΕ περιέχει πολλούς καταχωρητές, από τους οποίους άλλοι είναι γενικής χρήσης, ενώ άλλοι επιτελούν μια συγκεκριμένη λειτουργία (καταχωρητές ειδικής χρήσης). Οι σημαντικότεροι από τους καταχωρητές ειδικής χρήσης είναι ο μετρητής προγράμματος (Program Counter, PC) και ο καταχωρητής εντολών (Instruction Register, IR). Ο μετρητής προγράμματος δείχνει την επόμενη εντολή που πρόκειται να εκτελεστεί, ενώ ο καταχωρητής εντολών περιέχει την εντολή που εκτελείται εκείνη τη στιγμή. Η μνήμη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή μπορεί να διαταχθεί σε μορφή πυραμίδας. Τα κατώτερα στρώματα της πυραμίδας προσφέρουν μεγαλύτερη αλλά πιο αργή μνήμη. Αντιθέτως, τα ανώτερα στρώματα της πυραμίδας προσφέρουν μικρότερη μνήμη, η οποία είναι πολύ πιο γρήγορη, αλλά και ακριβότερη. Το κατώτατο στρώμα της πυραμίδας είναι οι μαγνητικές ταινίες και ανεβαίνοντας προς τα πάνω συναντά κανείς τους USB Flash δίσκους, τα CD-ROM ή DVD-ROM, τους σκληρούς δίσκους, την κύρια μνήμη RAM, την μνήμη L3 / L2 / L1 Cache του επεξεργαστή και τέλος τους καταχωρητές. Άρα λοιπόν οι καταχωρητές βρίσκονται στην κορυφή της πυραμίδας και προσφέρουν την πιο γρήγορη μνήμη που υπάρχει. Δυστυχώς όμως το μέγεθος της μνήμης αυτής είναι πολύ μικρό και περιορισμένο. Οι προγραμματιστές μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ταχύτητα εκτέλεσης του προγράμματός τους εάν επιλέξουν να τοποθετήσουν στους καταχωρητές τις μεταβλητές που χρησιμοποιούνται συχνά στο πρόγραμμα. Η επιλογή αυτή γίνεται για παράδειγμα στην C++ εάν πριν από το όνομα και τον τύπο της μεταβλητής χρησιμοποιηθεί η δεσμευμένη λέξη register. Σημεία του προγράμματος που μπορεί να επιτευχθεί σημαντική βελτίωση είναι βρόχοι for που χρειάζεται να εκτελεστούν πολλές φορές. Ως παράδειγμα παρατίθεται ο παρακάτω κώδικας σε C++: #include <iostream> int main() { for (int i=0; i<5000; i++) { cout << i << endl; } return 0; }

Καταχωρητής

112

Το παραπάνω πρόγραμμα τυπώνει τους αριθμούς από το 0 έως το 4999. Η ταχύτητα του προγράμματος μπορεί να βελτιωθεί λίγο εάν ο προγραμματιστής επιλέξει να αποθηκεύσει την μεταβλητή i σε έναν καταχωρητή. Η επιλογή αυτή είναι πολύ καλή, δεδομένου ότι η μεταβλητή i θα χρειαστεί να διαβαστεί και γραφεί 5000 φορές. Κατά συνέπεια ο παρακάτω κώδικας είναι μία βελτίωση του προηγούμενου. #include <iostream> int main() { for (register int i=0; i<5000; i++) { cout << i << endl; } return 0; }

Παραδείγματα Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τον αριθμό των καταχωρητών που διαθέτουν μερικοί από τους πιο διάσημους επεξεργαστές. Επεξεργαστής

Καταχωρητές Ακεραίων

Καταχωρητές αριθμών κινητής υποδιαστολής

Intel Core Duo

Intel Core 2

Pentium 4

Pentium 4 with EM64T 16

Athlon 64

Athlon MP

Opteron 240

Itanium 2

128

UltraSPARC IIIi

POWER3

6502

Δείτε επίσης • Ιστορία των μέσων αποθήκευσης δεδομένων • Κρυφή μνήμη ΚΜΕ • Μνήμη τυχαίας προσπέλασης

113

Κρυφή μνήμη Κρυφή μνήμη Στην επιστήμη υπολογιστών κρυφή μνήμη (προφέρεται «κας») καλείται η μνήμη υπολογιστή η οποία αποθηκεύει μία συλλογή από δεδομένα, τα οποία αποτελούν αντίγραφα τιμών που βρίσκονται Βασική οργάνωση ΚΜΕ-Κρυφής μνήμης-Κύριας Μνήμης κάπου αλλού. Το γνωστότερο παράδειγμα κρυφής μνήμης είναι η κρυφή μνήμη του επεξεργαστή, η οποία μεσολαβεί μεταξύ της κεντρικής μνήμης RAM και της Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας (ΚΜΕ). Η διαφορά με την προσωρινή μνήμη (buffer) είναι ότι αυτή ορίζεται από το λειτουργικό σύστημα ή από ένα πρόγραμμα, ενώ η κρυφή μνήμη έχει προκαθορισμένο το υλικό της μέρος. Δηλαδή η προσωρινή μπορεί να είναι τμήμα του σκληρού δίσκου ή της RAM, ενώ η κρυφή μνήμη της ΚΜΕ είναι κατασκευασμένη και αποτελεί φυσικό και ανεξάρτητο τμήμα. Στη γενικότερη περίπτωση, όταν μιλούμε για κρυφή μνήμη υπάρχει μία ενεργή οντότητα που τα χρειάζεται και ενεργεί πάνω στα δεδομένα, ενώ από την άλλη μία περιοχή αποθήκευσης η οποία περιέχει τα δεδομένα των οποίων αντίγραφα τοποθετήσαμε στην κρυφή μνήμη. Η χρησιμότητα της κρυφής μνήμης είναι ορατή στην περίπτωση που ο χρόνος πρόσβασης της ενεργούς οντότητας πάνω στα αυθεντικά δεδομένα είναι πολύ υψηλός σε σχέση με την πρόσβαση σε μια κρυφή μνήμη όπου τοποθετούμε αντίγραφα, αλλά από την άλλη αυτή η γρήγορη περιοχή αποθήκευσης έχει υψηλό κόστος κατασκευής. Έτσι, π.χ., σε έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή ένα πρόγραμμα είναι αποθηκευμένο στην κύρια μνήμη, αλλά ο επεξεργαστής κατά την εκτέλεση της εφαρμογής τείνει για ένα σημαντικό ποσοστό της συνολικής χρονικής διάρκειας εκτέλεσης του προγράμματος να περιορίζεται σε μικρά υποσύνολα εντολών του προγράμματος (κάτι αναμενόμενο αφού τα προγράμματα περιέχουν βρόχους επανάληψης, ειδάλλως θα τερμάτιζαν σε πολύ μικρό χρόνο). Αυτό το φαινόμενο καλείται αρχή της τοπικότητας. Η κρυφή μνήμη της ΚΜΕ, ταχύτερη και πιο ακριβή από την κύρια μνήμη, αλλά και πολύ πιο μικρή σε μέγεθος (ώστε να περιορίζεται το κόστος), εκμεταλλεύεται την αρχή της τοπικότητας ώστε να αυξάνει σημαντικά στην πλειονότητα των περιπτώσεων τις υπολογιστικές επιδόσεις του συστήματος (να εκτελούνται ταχύτερα τα προγράμματα), αφού τα υποσύνολα των εντολών και των δεδομένων του προγράμματος τα οποία εκτελούνται συχνά προσκομίζονται στην κρυφή μνήμη, με αποτέλεσμα για σημαντικό χρόνο να επιτυγχάνεται απόδοση παρόμοια με αυτή ενός υπολογιστή ο οποίος διαθέτει μόνο την γρήγορη, αλλά ακριβή, κρυφή μνήμη. Στην κατανόηση της βασικής λειτουργίας της κρυφής μνήμης μπορεί να βοηθήσει η αναλογία με τη χρήση του ψυγείου σε μια κουζίνα. Ο μάγειρας πρέπει σε καθημερινή βάση να παράγει κάποια φαγητά. Αν δεν είχε ψυγείο θα έπρεπε πιο συχνά να βγαίνει για να αγοράσει, π.χ. τα κρέατα, κάτι που θα μείωνε την αποδοτικότητά του, ενώ με τη βοήθεια του ψυγείου μπορεί να προμηθευτεί τα υλικά, π.χ. για μια εβδομάδα, εξοικονομώντας χρόνο. Άρα ο υπολογιστής θα αποκτά μεγαλήτερη ταχύτητα στο άνοιγμα των προγραμάτων με την μνήμη CACHE.

Κρυφή μνήμη

114

Κρυφή μνήμη ΚΜΕ Κρυφή μνήμη Κεντρικής Μονάδας Επεξεργασίας, γνωστή και ως ενδιάμεση μνήμη ή λανθάνουσα μνήμη ΚΜΕ, ονομάζουμε τη μνήμη που χρησιμοποιείται από τον επεξεργαστή για να επιτύχει ταχύτερη πρόσβαση στην κύρια μνήμη. Αυτή η μνήμη είναι γρηγορότερη, ακριβότερη και μικρότερη σε μέγεθος από την κύρια μνήμη. Στην πράξη είναι υψηλής ταχύτητας μνήμη SRAM, η οποία χρησιμοποιείται μεταξύ της KME και της κύριας μνήμης. Εντολές και λέξεις της κύριας μνήμης που χρησιμοποιούνται συχνά ή Τυπική οργάνωση κρυφής μνήμης ΚΜΕ χρησιμοποιήθηκαν πρόσφατα, μεταφέρονται στην κρυφή μνήμη. Έτσι, την επόμενη φορά που η ΚΜΕ θα χρειαστεί μια λέξη, θα την αναζητήσει πρώτα στη μικρή και γρήγορα προσπελάσιμη κρυφή μνήμη. Αν η αναζήτηση είναι επιτυχής εξοικονομείται χρόνος, ενώ αν αποτύχει ξεκινά η προσπέλαση της κύριας μνήμης και ανανεώνεται η κρυφή μνήμη. Όπως προαναφέρθηκε, η λειτουργία κάθε τύπου κρυφής μνήμης βασίζεται στην αρχή της τοπικότητας. Στην περίπτωση του επεξεργαστή αυτό σημαίνει ότι, αν ο τελευταίος χρειαστεί μια λέξη της κύριας μνήμης, η επόμενη λέξη που θα χρειαστεί κατά πάσα πιθανότητα θα βρίσκεται αποθηκευμένη κοντά στην προηγούμενη. Έτσι, μια ομάδα γειτονικών λέξεων (γραμμή κρυφής μνήμης) φορτώνεται στην κρυφή μνήμη μαζί με τη ζητούμενη, ώστε την επόμενη φορά να προσπελαστούν γρήγορα.

Λειτουργία της κρυφής μνήμης Άμεση χαρτογράφηση

Κρυφή μνήμη με απευθείας απεικόνιση

• cl : αριθμός γραμμής κρυφής μνήμης • mb : αριθμός τμήματος κυρίας μνήμης • num_cl : αριθμός γραμμών στην κρυφή μνήμη

Παράδειγμα

Κρυφή μνήμη Εικόνα δομής διεύθυνσης • • • • • •

μήκος διεύθυνσης = αριθμός διευθυνσιοδοτούμενων μονάδων = μέγεθος τμήματος = μέγεθος γραμμής = Αριθμός τμημάτων στην κύρια μνήμη = Αριθμός γραμμών στην κρυφή μνήμη Μέγεθος ετικέτας =

Πλήρως συσχετιστική

Πλήρως συσχετιστική οργάνωση κρυφής μνήμης

Συσχετιστική συνόλου κ γραμμών

Συσχετιστική οργάνωση κρυφής μνήμης συνόλου 4 γραμμών

115

116

Μητρική κάρτα Μητρική κάρτα Μια μητρική κάρτα, επίσης γνωστή και σαν μητρική πλακέτα ή μητρική ή κάρτα συστήματος είναι το κεντρικό και βασικό τυπωμένο ηλεκτρονικό κύκλωμα ενός σημερινού υπολογιστή. Ένας τυπικός υπολογιστής αποτελείται από τον μικροεπεξεργαστή, την κεντρική μνήμη και άλλα βασικά υποσυστήματα που βρίσκονται και αυτά στην μητρική. Άλλα μέρη του υπολογιστή, όπως εξωτερικά μέσα αποθήκευσης, κάρτες επέκτασης γραφικών, ήχου κτλ και διάφορα περιφερειακά όπως εκτυπωτής, πληκτρολόγια κτλ, είναι όλα τμήματα που ενσωματώνονται στην μητρική μέσω καλωδίων και υποδοχών διάφορων τύπων. Πιο πολλές πληροφορίες υπάρχουν διαθέσιμες για τις μητρικές υπολογιστών IBM-συμβατών, γνωστών και ως προσωπικοί υπολογιστές.

Δείτε επίσης • • • • •

Μητρική Sony Playstation

BIOS Chipset Front side bus PCI-E AGP

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • «Διάφοροι τύποι μητρικών» [1] • «Αναγνώριση του τύπου της μητρικής» [2]

Μητρική πλακέτα για Pentium 4 επεξεργαστή.

117

Μικροαρχιτεκτονική Core Μικροαρχιτεκτονική Core

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: Το άρθρο δεν μπόρεσε να μορφοποιηθεί - εξάγεται απλό κείμενο. Πιθανές αιτίες του προβλήματος είναι: (α) σφάλμα στο λογισμικό εγγραφής pdf (β) προβληματικός κώδικας wiki (γ) πίνακας πολύ ευρύς Μικρο-αρχιτεκτονική Core ονομάζεται μια Μικροαρχιτεκτονικήμικροαρχιτεκτονικής Μικροεπεξεργαστήςεπεξεργαστών πολλαπλού πυρήνα, η οποία παρουσιάστηκε το 1ο τρίμηνο του 2006 από την Intel. H μικροαρχιτεκτονική αυτή αρχικά βασίστηκε στην αναβαθμισμένη έκδοση του πυρήνα Yonah.Θα μπορούσε να θεωρηθεί ως η τελευταία υλοποίηση της μικρο-αρχιτεκτονικής Ρ6, της οποίας η ιστορία ξεκίνησε με την παρουσίαση του επεξεργαστή Pentium Pro το 1995.Οι λόγοι για τους οποίους η Intel εγκατέλειψε την προηγούμενη μικρο-αρχιτεκτονική NetBurst για χάρη της καινούργιας ήταν κυρίως η υψηλή κατανάλωση ενέργειας, η ένταση της θερμότητας και η συνακόλουθη αδυναμία να αυξηθεί αποτελεσματικά η ταχύτητα του ρολογιού λόγων πολλών σημείων συμφόρησης(bottlenecks). H μικρο-αρχιτεκτονική Core κατασκευάστηκε από την ίδια κατασκευαστική ομάδα που σχεδίασε στο παρελθόν τον επεξεργαστή Pentium M για φορητές συσευές.Με την αρχιτεκτονική αυτή καταναλώνεται λιγότερη ενέργεια σε σχέση με το παρελθόν και είναι ανταγωνιστική με την AMD στον τομέα της έκκλησης θερμότητας. Υποστηρίζει πολλαπλούς πυρήνες και υλική υποστήριξη Virtualization(Intel VT-x), όπως επίσης και τις τεχνολογίες Intel 64 και SSSE3. Οι πρώτοι επεξεργαστές βασισμένοι σε αυτή την αρχιτεκτονική είχαν πυρήνες με το κωδικό όνομα ‘’’Merom’’’,’’’Conroe’’’ και ‘’’Woodcrest’’’.O Merom σχεδιάστηκε για φορητούς υπολογιστές, ο Conroe για σταθερούς υπολογιστές(desktop) και ο Woodcrest για servers και σταθμούς εργασίας. Παρ’ ότι αρχιτεκτονικά οι τρεις σειρές είναι πανομοιότυπες, διαφέρουν στην υποδοχή του επεξεργαστή, στη ταχύτητα των διαύλων και στην κατανάλωση ενέργειας. Οι μεσαίας κατηγορίας(χρηστών) επεξεργαστές πήραν την επωνυμία Pentium Dual-Core και οι επεξεργαστές για τη χαμηλή κατηγορία χρηστών, Celeron. Οι επεξεργαστές για τους servers και τους σταθμούς εργασίας πήραν την επωνυμία Xeon, ενώ οι desktop και οι ‘φορητοί’ ονομάστηκαν Core 2. Παρά την ονομασία τους, επεξεργαστές που πουλήθηκαν με το όνομα Intel Core στην πραγματικότητα δεν έχουν κατασκευαστεί με την μικρο-αρχιτεκτονική Core. Το πλάνο εξέλιξης των επεξεργαστών της Intel απο την αρχιτεκτονική NetBurst και τους Pentium M μέχρι την μελλοντική αρχιτεκτονική Haswell.Oι επεξεργαστές της γενιάς Core φαίνονται στο πράσινο φόντο.ΤεχνολογίαH μικροαρχιτεκτονική Intel Core 2. Η μικροαρχιτεκτονική Core έχει σχεδιαστεί από το μηδέν, αλλά είναι παρόμοια με την μικροαρχιτεκτονική του Pentium M σε σχεδιαστική φιλοσοφία. Ο αγωγός είναι 14 στάδια μακρύς – λιγότερο από το μισό του Prescott.Η νέα αρχιτεκτονική είναι σχεδιασμένη για δύο πυρήνες που συνδέονται με μια ποσότητα κρυφής μνήμης επιπέδου 1(L1 cache) ο καθένας και με μια ποσότητα κρυφής μνήμης επιπέδου 2(L2 cache) η οποία είναι κοινή, για μέγιστη απόδοση ανά watt αι βελτιωμένες δυνατότητες κλιμάκωσης. Μια νέα τεχνολογία που περιλαμβάνεται στον σχεδιασμό είναι η Micro-Ops Fusion, με την οποία δυο εντολές μπορούν να συνδυαστούν σε μια ενιαία διεργασία. Για παράδειγμα, μια κοινή ακολουθία κώδικα όπως είναι π.χ. μια σύγκριση (με ένα συγκεκριμένο συνεχόμενο βήμα) μπορεί να γίνει μία ενιαία μικρο-διεργασία.Άλλη μια νέα τεχνολογία είναι η διεκπεραίωση μόνο ενός κύκλου του ρολογιού(2 κύκλοι στο παρελθόν) για την εκτέλεση όλων των εντολών SSE μήκους 128 μπιτ, που αποφέρει και πρωτοποριακή εξοικονόμηση ενέργειας. Όλα τα υποσυστήματα

Μικροαρχιτεκτονική Core τρέχουν με την ελάχιστη δυνατή ταχύτητα, ανεβάζοντάς την δυναμικά όποτε χρειάζεται(παρόμοια με το Cool’n’Quiet της AMD για την εξοικονόμηση ενέργειας και παρόμοια με την δικιά της τεχνική που χρησιμοποίησε παλαιότερα για τους φορητούς επεξεργαστές).Αυτό επιτρέπει στο τσιπ να παράγει λιγότερη θερμότητα, και να καταναλώνει όσο λιγότερη ενέργεια γίνεται. Στους περισσότερους επεξεργαστές της σειράς Woodcrest ο δίαυλος FSB τρέχει στα 1333 ΜΤ/δευτ. ωστόσο αυτό μειώνεται στα 1066 ΜΤ/δευτ. στους χαμηλότερους επεξεργαστές των 1,6 και 1,8 GHz. Οι ‘φορητοί’ Merom αρχικά σχεδιάστηκαν να τρέχουν με FSB 667 ΜΤ/δευτ. Ωστόσο η δεύτερη ανα-παραγωγή τους υποστήριζε FSB στα 800ΜΤ/s με διαφορετική όμως υποδοχή επεξεργαστή(socket) και διατέθηκαν τον Μάιο του 2007 ως μέρος της πλατφόρμας Santa-Rosa. Οι επεξεργαστές Conroe ξεκίνησαν να διατίθενται στη κυκλοφορία στις 22 Ιουλίου 2007 με μοντέλα που διέθεταν δίαυλο FSB στα 800 ή 1066 ΜΤ/δευτ. με συνολικό όμως μήκος γραμμής 1333ΜΤ/δευτ. . Η κατανάλωση ενέργειας των νέων αυτών επεξεργαστών είναι εξαιρετικά χαμηλή(μέση κατανάλωση 1 με 2 βατ με εξαιρετικά χαμηλές τιμές τάσης), με θερμική ισχύ 65 βατ για τους Conroe και τους περισσότερους Woodcrest, 80 βατ για τους επεξεργαστές Woodcrest στα 3 GHz και 40 βατ για τους Woodcrest με χαμηλότερη τάση. Συγκριτικά ένας επεξεργαστής AMD Opteron 875HE καταναλώνει 55 βατ και οι νέοι ενεργειακά αποδοτικοί επεξεργαστές της ΑΜD με υποδοχή ΑΜ2 φτάνουν τα 35 βατ. Ο Merom, καταναλώνει 35 βατ στη βασική του έκδοση και μόλις 5 βατ για τα χαμηλής τάσης μοντέλα. Στο παρελθόν, η Intel είχε προειδοποιήσει ότι ήταν καιρός να επικεντρωθούν στην εξοικονόμηση ενέργειας, αντί να κυνηγούν πρώτα τις υψηλές επιδόσεις. Ωστόσο στο Συνέδριο των Προγραμματιστών της Ιντέλ (IDF) την άνοιξη του 2006, η Intel εισηγήθηκε και τα δυο. Συγκεκριμένα, μερικά απ τα οποία συμφωνήθηκαν : 20% μεγαλύτερες επιδόσεις στους επεξεργαστές της σειράς Merom στα ίδια επίπεδα ισχύος (σε σχέση με τους Core Duo). 40% μεγαλύτερες επιδόσεις στους επεξεργαστές της σειράς Conroe με 40% λιγότερη ενέργεια (σε σχέση με τους Pentium D). 80% μεγαλύτερες επιδόσεις στους επεξεργαστές της σειράς Woodrest με 35% λιγότερη ενέργεια (σε σχέση με τους αρχικούς διπύρηνους Xeon). Κωδικά Ονόματα Οι επεξεργαστές της μικρο-αρχιτεκτονικής Core μπορούν να ταξινομηθούν με βάση των πυρήνων, του μεγέθους της κρυφής μνήμης (cache) καθώς και με βάση την υποδοχή του κάθε επεξεργαστή. Κάθε συνδυασμός αυτών έχει ένα μοναδικό όνομα και κωδικό προϊόντος. Για παράδειγμα, ο επεξεργαστής με κωδικό όνομα “Allendale” με κωδικό προϊόντος 80557 έχει 2 πυρήνες, 2 ΜΒ κρυφή μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache) και μπαίνει στην υποδοχή 775 για desktop υπολογιστές, αλλά έχει διατεθεί στο εμπόριο ως Celeron, Pentium, Core 2 και Xeon το καθένα με διαφορετικά σύνολα χαρακτηριστικών ενεργοποιημένα. Οι περισσότεροι φορητοί και επιτραπέζιοι επεξεργαστές έρχονται σε δυο παραλλαγές οι οποίες διαφέρουν ως προς το μέγεθος της κρυφής μνήμης επιπέδου 2, η οποία μπορεί να μειωθεί σε ένα προϊόν (με την απενεργοποίηση ορισμένων μερών) κατά τη διαδικασία παραγωγής. Οι επεξεργαστές της σειράς Wolfdale-DP και όλοι οι τετραπύρηνοι επεξεργαστές εκτός από τους Dunnington QC είναι στην ουσία πολλαπλά τσιπ συνδυασμένα μεταξύ τους με δυο “μήτρες”. Στους επεξεργαστές των 65 νανομέτρων, ο ίδιος κωδικός προϊόντος μπορεί να χρησιμοποιείται ταυτόχρονα από επεξεργαστές με διαφορετικές “μήτρες”, αλλά οι συγκεκριμένες πληροφορίες σχετικά με ποιος χρησιμοποιείται προκύπτουν από το stepping. "Φορητοί" Επιτραπέζιοι (Desktop), UP Server CL Server DP Server MP Server Απλού πυρήνα 65 nmMerom (microprocessor)#Merom-LMerom-L80537 Conroe (microprocessor)#Conroe-LConroe-L80557 Απλού πυρήνα 45 nmPenryn (microprocessor)#Penryn-LPenryn-L80585 Wolfdale (microprocessor)#Wolfdale-CLWolfdale-CL80588 Διπύρηνοι 65 nm Merom (microprocessor)#Merom-2MMerom-2M80537 Merom (microprocessor)#MeromMerom80537 Conroe (microprocessor)#AllendaleAllendale80557 Conroe (microprocessor)#ConroeConroe80557 Conroe (microprocessor)#Conroe-CLConroe-CL80556 Woodcrest (microprocessor)Woodcrest80556Xeon#Tigerton-DCTigerton-DC80564 Διπύρηνοι 45 nm Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3M80577 Penryn (microprocessor)#PenrynPenryn80576Wolfdale (microprocessor)#Wolfdale-3MWolfdale-3M80571 Wolfdale (microprocessor)#WolfdaleWolfdale80570 Wolfdale (microprocessor)#Wolfdale-CLWolfdale-CL80588 Wolfdale-DP (microprocessor)Wolfdale-DP80573 Τετραπύρηνοι 65 nm Kentsfield (microprocessor)Kentsfield80562 Clovertown (microprocessor)Clovertown80563Tigerton (microprocessor)Tigerton80565 Τετραπύρηνοι 45 nm Penryn

118

Μικροαρχιτεκτονική Core (microprocessor)#Penryn-QCPenryn-QC80581 Yorkfield (microprocessor)#Yorkfield-6MYorkfield-6M80580 Yorkfield (microprocessor)#YorkfieldYorkfield80569Yorkfield (microprocessor)#Yorkfield CLYorkfield-CL 80584 Harpertown (microprocessor)Harpertown80574 Xeon#7400-series "Dunnington QC"Dunnington QC80583 Εξαπύρηνοι 45 nm Dunnington (microprocessor)Dunnington80582 Steppings ("Βηματισμοί") Η μικροαρχιτεκτονική Core χρησιμοποιεί έναν αριθμό από steppings, τα οποία δεν υποδηλώνουν μόνο σταδιακές βελτιώσεις αλλά και διαφορετικά σετ χαρακτηριστικών όπως διαφορετικό ποσό κρυφής μνήμης (cache) και διαφορετικές καταναλώσεις σε ενέργεια. Steppings με μειωμένο μέγεθος κρυφής μνήμης χρησιμοποιούνται με διαφορετικό σύστημα ονοματοδοσίας, που σημαίνει ότι οι κυκλοφορίες δεν βγαίνουν με αλφαβητική σειρά. Σε εσωτερικά και βιομηχανικά δείγματα επεξεργαστών έχουν χρησιμοποιηθεί διαφορετικά steppings από αυτά που δόθηκαν όταν βγήκαν στη κυκλοφορία οι, αλλά δεν συμπεριλαμβάνονται στους πίνακες. Πολλοί από τους high-end Core 2 και Xeon επεξεργαστές είναι στην πραγματικότητα πολλαπλές διατάξεις από δύο ή τρία τσιπ, έτσι ώστε να αποκτήσουν είτε περισσότερη κρυφή μνήμη είτε περισσότερους από 2 πυρήνες. Steppings και επεξεργαστες 65 νανομέτρων Φορητοί (Merom (microprocessor)Merom) Επιτραπέζιοι (Desktop) (Conroe (microprocessor)Conroe) Επιτραπέζιοι (Desktop) (Kentsfield (microprocessor)Kentsfield) Server (Woodcrest (microprocessor)Woodcrest, Clovertown (microprocessor)Clovertown, Tigerton (microprocessor)Tigerton) Stepping Ημ/νία Διάθεσης Εμβαδόν CPUID Κρυφή μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache) Χρονισμός Celeron Pentium Core 2 Celeron Pentium Core 2 Xeon Core 2 Xeon Xeon B2 Ιούλιος 2006 143 mm² 06F6 4 MB 2.93 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)M5xxList of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T5000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (low-voltage, 65 nm)L7000List of Intel Core 2 microprocessors#"Conroe" (65 nm)E6000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Conroe" (65 nm)X6000List of Intel Xeon microprocessors#"Conroe" (65 nm)3000List of Intel Xeon microprocessors#"Woodcrest" (65 nm)5100 B3 Noέμβριος 2006 143 mm² 06F7 4 MB 3.00 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)Q6000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)QX6000List of Intel Xeon microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)3200List of Intel Xeon microprocessors#"Clovertown" (65 nm)5300 L2 Ιανουάριος 2007 111 mm² 06F2 2 MB 2.13 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T5000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (ultra-low-voltage, 65 nm)U7000List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Allendale" (65 nm)E2000List of Intel Core 2 microprocessors#"Allendale" (65 nm)E4000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Conroe" (65 nm)E6000List of Intel Xeon microprocessors#"Allendale" (65 nm)3000 E1 Mάιος 2007 143 mm² 06FA 4 MB 2.80 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)M5xxList of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (low-voltage, 65 nm)L7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom XE" (standard-voltage, 65 nm)X7000 G0 Απρίλιος 2007 143 mm² 06FB 4 MB 3.00 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)M5xxList of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (low-voltage, 65 nm)L7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom XE" (standard-voltage, 65 nm)X7000List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Conroe" (65 nm)E2000List of Intel Core 2 microprocessors#"Allendale" (65 nm)E4000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Conroe" (65 nm)E6000List of Intel Xeon microprocessors#"Conroe" (65 nm)3000List of Intel Core 2 microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)Q6000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)QX6000List of Intel Xeon microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)3200List of Intel Xeon microprocessors#"Woodcrest" (65 nm)5100 List of Intel Xeon microprocessors#"Clovertown" (65 nm)5300 List of Intel Xeon microprocessors#"Tigerton-DC" (standard-voltage, 65 nm)7200 List of Intel Xeon microprocessors#"Tigerton" (standard-voltage, 65 nm)7300 G2 Mάρτιος 2009 143 mm² 06FB 4 MB 2.16 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)M5xxList of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (standard-voltage, 65 nm)T5000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (low-voltage, 65 nm)L7000 M0 Ιούλιος 2007 111 mm² 06FD 2 MB 2.40 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Merom-2M"

119

Μικροαρχιτεκτονική Core (standard-voltage, 65 nm)5xx List of Intel Celeron microprocessors#Celeron T1000T1000List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Merom-2M" (65 nm)T2000 List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Merom-2M" (65 nm)T3000List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T5000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (ultra-low-voltage, 65 nm)U7000List of Intel Celeron microprocessors#"Allendale" (standard-voltage, 65 nm)E1000List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Allendale" (65 nm)E2000List of Intel Core 2 microprocessors#"Allendale" (65 nm)E4000 A1 Ιανουάριος 2007 81 mm² 10661 1 MB 2.20 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Merom-L" (standard-voltage, 65 nm)M5xxList of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-L" (ultra-low-voltage, 65 nm)U2000List of Intel Celeron microprocessors#"Conroe-L" (65 nm)220 List of Intel Celeron microprocessors#"Conroe-L" (65 nm)4x0Τα steppings B2/B3, E1 και G0 των μοντέλων 15 των επεξεργαστών αποτελούν εξελικτικά βήματα του πρωτότυπου Merom/Conroe με 4 ΜΒ κρυφής μνήμης επιπέδου 2. Το νεότερο stepping Ε1 χρησιμοποιείται μόνο σε φορητούς επεξεργαστές. Τα steppings L2 και Μ0 υποδηλώνουν τα τσιπ Allendale με μόλις 2 ΜΒ κρυφής μνήμης επιπέδου 2, για μειωμένο κόστος και κατανάλωση ενέργειας για τους low-end επεξεργαστές. Τα steppings G0 και M0 υποδηλώνουν βελτιωμένη κατανάλωση ενέργειας σε κατάσταση ηρεμίας. Στους φορητούς επεξεργαστές, τα steppings Ε1, G0 και M0 υποστηρίζουν τη πλατφόρμα Intel 965 Express (Santa Rosa) με την υποδοχή (socket) P, ενώ τα νεότερα steppings Β2 και L2 στη πλατφόρμα Intel 945 Express με την υποδοχή Μ. Το μοντέλο 22, με stepping A1 σηματοδοτεί μια σημαντική αλλαγή στο σχεδιασμό. Ο ένας πυρήνας σε συνδυασμό με το 1ΜΒ κρυφής μνήμης επιπέδου 2 σημαίνουν περαιτέρω μείωση της κατανάλωσης και του κόστους παραγωγής για τους low-end επεξεργαστές. Όπως και τα προηγούμενα steppings, το Α1 δεν χρησιμοποιείται στην πλατφόρμα Intel 965 Express. To 2008 όλα τα παλαιότερα steppings αντικαταστήθηκαν από τα G0,M0 και A1. Το 2009, το πρωτότυπο stepping Β2 αντικαταστάθηκε από το G2. Stppings και επεξεργαστές 45 νανομέτρων "Φορητοί" (Penryn (microprocessor)Penryn) Επιτραπέζιοι (Desktop) (Wolfdale (microprocessor)Wolfdale) Επιτραπέζιοι (Desktop) (Yorkfield (microprocessor)Yorkfield) Server (Wolfdale-DP (microprocessor)Wolfdale-DP, Harpertown (microprocessor)Harpertown, Dunnington (microprocessor)Dunnington) Stepping Ημ/νία Κυκλοφορίας Εμβαδόν CPUID Κρυφή μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache) Χρονισμός CeleronPentiumIntel Core 2Core 2CeleronPentiumIntel Core 2Core 2XeonIntel Core 2Core 2XeonXeon C0 Noέμβριος 2007 107 mm² 10676 6 MB 3.00 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (Apple iMac specific, 45 nm)E8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (medium-voltage, 45 nm)P7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)T8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (standard-voltage, 45 nm)T9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (medium-voltage, 45 nm)P9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (medium-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SP9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SL9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn XE" (standard-voltage, 45 nm)X9000List of Intel Core 2 microprocessors#"Wolfdale" (45 nm)E8000List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale" (45 nm)3100List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield XE" (45 nm)QX9000List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale-DP" (standard-voltage, 45 nm)5200 List of Intel Xeon microprocessors#"Harpertown" (standard-voltage, 45 nm)5400 M0 Mάρτιος 2008 82 mm² 10676 3 MB 2.40 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm)7xxList of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SU3000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (medium-voltage, 45 nm)P7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (medium-voltage, 45 nm)P8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)T8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SU9000List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)E5000 List of Intel Pentium microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)E2000List of Intel Core 2 microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)E7000 C1 Mαρτιος 2008 107 mm² 10677 6 MB 3.20 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)Q9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield XE" (45 nm)QX9000List of Intel Xeon microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)3300 M1

120

Μικροαρχιτεκτονική Core Mάρτιος 2008 82 mm² 10677 3 MB 2.50 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield-4M" (45 nm)Q8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield-6M" (45 nm)Q9000List of Intel Xeon microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)3300 E0 Άυγουστος 2008 107 mm² 1067A 6 MB 3.33 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (standard-voltage, 45 nm)T9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (medium-voltage, 45 nm)P9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (medium-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SP9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SL9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn QC" (standard-voltage, 45 nm)Q9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn QC XE" (standard-voltage, 45 nm)QX9000List of Intel Core 2 microprocessors#"Wolfdale" (45 nm)E8000List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale" (45 nm)3100List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)Q9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)Q9000S List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)QX9000List of Intel Xeon microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)3300List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale-DP" (standard-voltage, 45 nm)5200 List of Intel Xeon microprocessors#"Harpertown" (standard-voltage, 45 nm)5400 R0 Άυγουστος 2008 82 mm² 1067A 3 MB 2.93 GHz List of Intel Celeron microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm)7xx List of Intel Celeron microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)900 List of Intel Celeron microprocessors#Celeron SU2000SU2000 List of Intel Celeron microprocessors#Celeron T3000T3000List of Intel Pentium microprocessors#"Penryn-3M" (standard voltage, 45 nm)T4000 List of Intel Pentium microprocessors#"Penryn-L" (ultra-low voltage, 45 nm)SU2000 List of Intel Pentium microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low voltage, 45 nm)SU4000List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SU3000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)T6000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SU7000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (medium-voltage, 45 nm)P8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm, Small Form Factor)SU9000List of Intel Celeron microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)E3000List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)E5000 List of Intel Pentium microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)_2E6000List of Intel Core 2 microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)E7000List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield-4M" (45 nm)Q8000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield-4M" (45 nm)Q8000S List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield-6M" (45 nm)Q9000 List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield-6M" (45 nm)Q9000SList of Intel Xeon microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)3300 A1 Σεπτέμβριος 2008 503 mm² 106D1 3 MB 2.67 GHz List of Intel Xeon microprocessors#"Dunnington-QC" (standard-voltage, 45 nm)7400Στο μοντελο 23, η Intel άρχισε να διαθέτει στην αγορά, steppings με πλήρη (6 ΜΒ)και μειωμένη (3 ΜΒ) κρυφή μνήμη επιπέδου 2, ταυτόχρονα, δίνοντας τους πανομοιότυπες ταυτότητες. Όλα τα steppings έχουν το νέο σετ εντολών SSE 4.1 . Το stepping C1/M1 ήταν μια διορθωμένη έκδοση του C0/M0 ειδικά για τους τετραπύρηνους επεξεργαστές και χρησιμοποιήθηκε μόνο για αυτούς. Το stepping Ε0/R0 πρόσθεσε δυο νέες εντολές (XSAVE/XRSTOR) και αντικατέστησε όλα τα προηγούμενα. Στους φορητούς επεξεργαστές, το stepping C0/M0 χρησιμοποιήθηκε μόνο στη πλατφόρμα Intel Mobile 965 Express, ενώ το stepping Ε0/R0 υποστηρίζει την πιο αργή πλατφόρμα Intel Mobile 4 Express. To μοντέλο 30 με stepping Α1 προσθέτει κρυφή μνήμη επιπέδου 3 καθώς και έξι, αντί για τους συνήθεις δυο πυρήνες, το οποίο οδήγησε σε ασυνήθιστα μεγάλο μέγεθος, της τάξεως των 503 τετρ.χιλιοστών. Από το Φεβρουάριο του 2008 και έπειτα βρήκε τη θέση του μόνο στους high-end Xeon 7400 (Dunnington). Τρέχοντες ΕπεξεργαστέςΦορητοί Υπολογιστές Κωδικό Όνομα Όνομα Επεξεργαστή Αριθμός Επεξεργαστή Αρχιτεκτονική Ολοκλήρωση Αριθμός πυρήνων Χρονισμός Δίαυλος FSB Κρυφή μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache) Merom (microprocessor)MeromCeleronList of Intel Celeron microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)M 5x065 nm65 nm 1 1.6-2.0 GHz 533 MegatransferMT/s 1 MBMerom (microprocessor)#Merom-LMerom-LList of Intel Celeron microprocessors#"Merom-L" (standard-voltage, 65 nm)M 5x0 1.6-2.26 GHz Celeron M ULV List of Intel Celeron microprocessors#"Merom-L" (έξτρα χαμηλής τάσης, 65 nm)M 5x3 933-1000 MHz 533 MT/s 1 MB Merom (microprocessor)#Merom-2MMerom-2M Celeron List of future Intel Celeron microprocessors#"Merom-L" (κανονικής τάσης, 65 nm)5x5 65 nm 1 2.0-2.17 GHz 667 MegatransferMT/s 1 MBMerom

121

Μικροαρχιτεκτονική Core (microprocessor)#Merom-LMerom-LIntel Core 2Core 2 Solo ULV List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-L" (έξτρα-χαμηλής τάσης, 65 nm)U2xxx 65 nm 1 1.06-1.2 GHz 533 MT/s 1 MB Merom (microprocessor)#Merom-2MMerom-2MIntel Pentium Dual-CorePentium Dual CoreList of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Merom-2M" (65 nm)T2xxx 65 nm 2 1.46-2.0 GHz 533 MT/s 1 MB Merom (microprocessor)#Merom-2MMerom-2MIntel Pentium Dual-CorePentium Dual CoreList of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Merom-2M" (65 nm)T3xxx 65 nm 2 2-2.16 GHz 667 MT/s 1 MB Merom (microprocessor)#Merom-2MMerom-2M Core 2 Duo ULV List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (έξτρα-χαμηλής τάσης, 65 nm)U7xxx 65 nm 2 1.06-1.33 GHz 533 MT/s 2 MB Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (κανονικής τάσης, 65 nm)T5xxx 1.73 GHz 533 MT/s List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (κανονικής τάσης, 65 nm)T5xxx 1.5-2.16 GHz 667 MT/s List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (κανονικής τάσης, 65 nm)T5xxx 1.67-1.83 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom-2M" (κανονικής τάσης, 65 nm)T5xxx 1.4-2.2 GHz 800 MT/s Merom (microprocessor)#MeromMerom Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (low-voltage, 65 nm)L7xxx 65 nm 2 1.33-1.5 GHz 667 MT/s 4 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (low-voltage, 65 nm)L7xxx 1.4-1.8 GHz 800 MT/s Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T5xxx 1.6 GHz 533 MT/s 2 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T5xxx 1.67-1.83 GHz 667 MT/s List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7xxx 2-2.33 GHz 4 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom" (standard-voltage, 65 nm)T7xxx 2-2.6 GHz 800 MT/s Merom (microprocessor)#Merom XEMerom XE Core 2 Extreme List of Intel Core 2 microprocessors#"Merom XE" (standard-voltage, 65 nm)X7xxx 65 nm 2 2.6-2.8 GHz 800 MT/s 4 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-LPenryn-L Celeron List of Intel Celeron microprocessors#"Penryn" (ultra-low-voltage, 45 nm)9xx 45 nm 1 2 GHz 800 MT/s 1 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3M Pentium List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)T4xxx 45 nm 2 2-2.2 GHz 800 MT/s 1 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3M Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)T6xxx45 nm45 nm 2 2.0-2.2 GHz 800 MT/s 2 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3M Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (standard-voltage, 45 nm)T8xxx 45 nm 2 2.1-2.4 GHz 800 MT/s 3 MB Penryn (microprocessor)Penryn Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (medium-voltage, 45 nm)P7xxx 45 nm 2 2.0-2.26 GHz 1066 MT/s 3 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (medium-voltage, 45 nm)P8xxx 2.26-2.66 GHz 3 MiB List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (medium-voltage, 45 nm)P9xxx 2.53-2.8 GHz 6 MB Core 2 Duo List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (standard-voltage, 45 nm)T9xxx 2.5-3.06 GHz 800 MT/s 6 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (standard-voltage, 45 nm)T9xxx 2.53, 2.8 GHz 1066 MT/s Penryn (microprocessor)#Penryn XEPenryn XE Core 2 Extreme List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn XE" (standard-voltage, 65 nm)X9xxx 45 nm 2 2.8 GHz 800 MT/s 6 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-LPenryn-L Celeron ULV (SFF) List of Intel Celeron microprocessors#"Penryn" (ultra-low-voltage, 45 nm)7x3 45 nm 1 1.2-1.3 GHz 800 MT/s 1 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-LPenryn-L Pentium ULV (SFF) List of Intel Pentium microprocessors#"Penryn" (ultra-low-voltage, 45 nm)SU2xxx 45 nm 1 1.3-1.4 GHz 800 MT/s 2 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-LPenryn-L Core 2 Solo ULV (SFF) List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm)U3xxx 45 nm 1 1.2-1.4 GHz 800 MT/s 3 MB Penryn (microprocessor)Penryn-3M Celeron ULV (SFF) List of Intel Celeron microprocessors#"Penryn" (ultra-low-voltage, 45 nm)SU2xxx 45 nm 2 1.2-1.4 GHz 800 MT/s 2 MiB Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3M Pentium ULV (SFF) List of Intel Pentium Dual-Core microprocessors#"Penryn" (ultra-low-voltage, 45 nm)SU4xxx 45 nm 2 1.3-1.5 GHz 800 MT/s 2 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3M Core 2 Duo ULV (SFF) List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm)SU7xxx 45 nm 2 1.3-1.4 GHz 800 MT/s 3 MB Penryn (microprocessor)#Penryn-3MPenryn-3MList of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn-3M" (ultra-low-voltage, 45 nm)SU9xxx 1.2-1.6 GHz Penryn (microprocessor)#PenrynPenryn Core 2 Duo LV (SFF) List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (standard-voltage, 45 nm)SL9xxx 1.6-2.13 GHz 1066 MT/s 6 MB Core 2 Duo MV (SFF)

122

Μικροαρχιτεκτονική Core List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn" (standard-voltage, 45 nm)SP9xxx 2.26-2.53 GHz Penryn (microprocessor)#Penryn-QCPenryn-QC Core 2 Quad List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn QC" (standard-voltage, 45 nm)Q9xxx 45 nm 4 2.0-2.4 GHz 1066 MT/s 6-12 MB Penryn (microprocessor)#Penryn XEPenryn XE Core 2 Extreme List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn XE" (standard-voltage, 45 nm)X9xxx 45 nm 2 3.06 GHz 1066 MT/s 6 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Penryn XE" (standard-voltage, 45 nm)QX9xxx 4 2.53 GHz 12 MB Επιτραπέζιοι (Desktops) Κωδικό Όνομα Όνομα επεξεργαστή Αριθμός επεξεργαστή Aρχιτεκτονική Αριθμός πυρήνων Χρονισμός Δίαυλος FSB Κρυφη μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache) Hardware-assisted virtualizationVirtualizationList of Intel Celeron microprocessors#"Conroe-L" (65 nm)Conroe-LIntel CeleronCeleron 220, 420, 430, 440, 450 65 nm 1 1.2, 1.6, 1.8, 2, 2.2 GHz 533/800 MegatransferMT/s 512 kB No List of Intel Celeron microprocessors#"Allendale" (65 nm)Allendale E1200, E1400, E1500 2 1.6, 2.0, 2.2 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Allendale" (65 nm)AllendaleIntel Pentium Dual-CorePentium Dual Core E2140, E2160, E2180, E2200, E2220 65 nm 2 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4 GHz 800 MT/s 1 MB Intel Core 2Core 2 Duo E4300, E4400, E4500, E4600, E4700 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.6 GHz 2 MB E6300, E6400 1.86, 2.13 GHz 1066 MT/s Yes List of Intel Core 2 microprocessors#"Conroe" (65 nm)Conroe Core 2 Duo E6300, E6400 65 nm 2 1.86, 2.13 GHz 1066 MT/s 2 MB E6320, E6420 4 MB E6600, E6700 2.40, 2.67 GHz E6540 2.33 1333 MT/s E6550, E6750, E6850 2.33, 2.67, 3 GHz List of Intel Core 2 microprocessors#"Wolfdale-3M" (45 nm)WolfdaleIntel Pentium Dual-CorePentium Dual Core E5200 45 nm 2 2.5 GHz 800 MT/s 2 MB No E5300, E5400 2.6, 2.7 GHz Core 2 Duo E7200, E7300, E7400, E7500 2.53, 2.66, 2.8, 2.93 GHz 1066 MT/s 3 MB E8190 2.67 1333 MT/s 6 MB E8200, E8300, E8400, E8500, E8600 2.67, 2.83, 3, 3.16, 3.33 GHz Yes List of Intel Core 2 microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)Kentsfield Core 2 Quad Q6600, Q6700 65 nm 4 2.4, 2.67 GHz 1066 MT/s 8 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)Yorkfield Core 2 Quad Q8200, Q8200S, Q8300 45 nm 4 2.33, 2.5 GHz 1333 MT/s 4 MB No Q8400, Q8400S 2.67 GHz Yes Q9300, Q9400/Q9400S, Q9500/Q9505/Q9505S 2.5, 2.67, 2.83 GHz 6 MB Q9450, Q9550/Q9550S, Q9650 2.67, 2.83, 3 GHz 12 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Conroe XE" (65 nm)Conroe XE Core 2 Extreme X6800 65 nm 2 2.93 GHz 1066 MT/s 4 MB List of Intel Core 2 microprocessors#"Kentsfield XE" (65 nm)Kentsfield XE Core 2 Extreme QX6700, QX6800 65 nm 4 2.67, 2.93 GHz 1066 MT/s 8 MB QX6850 3 GHz 1333 MT/s List of Intel Core 2 microprocessors#"Yorkfield XE" (45 nm)Yorkfield XE Core 2 Extreme QX9650 45 nm 4 3 GHz 1333 MT/s 12 MB QX9770, QX9775 3.2 GHz 1600 MT/s Εξυπηρετητές (Servers) και Σταθοί Εργασίας (Workstations) Κωδικό Όνομα Όνομα πυρήνα Αριθμός επεξεργαστή Aρχιτεκτονική Αριθμός πυρήνων Χρονισμός Δίαυλος FSB Κρυφή μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache) Κρυφή μνήμη επιπέδου 3 (L3 cache) List of Intel Xeon microprocessors#"Allendale" (65 nm)Allendale Dual-Core Xeon 3040, 3050 65 nm 2 1.86, 2.13 GHz 1066 MegatransferMT/s 2 MBNo List of Intel Xeon microprocessors#"Conroe" (65 nm)Conroe Dual-Core Xeon 3040, 3050 65 nm 2 1.86, 2.13 GHz 1066 MT/s 2 MB 3060, 3070 2.4, 2.67 GHz 4 MB 3065, 3075, 3085 2.33, 2.67, 3 GHz 1333 MT/s List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale" (45 nm)Wolfdale Dual-Core Xeon E3110 45 nm 2 3.0 GHz 1333 MegatransferMT/s 6 MBList of Intel Xeon microprocessors#"Woodcrest" (65 nm)Woodcrest Dual-Core Xeon LV 5128, 5138 65 nm 2 1.86, 2.13 GHz 1066 MT/s 4 MB 5148 2.33 GHz 1333 MT/s Dual-Core Xeon 5110, 5120 1.6, 1.86 GHz 1066 MT/s 5130, 5140, 5150, 5160 2, 2.33, 2.67, 3 GHz 1333 MT/s List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale-DP" (standard-voltage, 45 nm)Wolfdale-DP Dual-Core Xeon E5205 45 nm 2 1.86 GHz, 1066 MT/s 6 MB E5220, E5240 2.33, 3, 3.16 GHz 1333 MT/s X5260 3.33 GHz X5272 3.4 GHz 1600 MT/s List of Intel Xeon microprocessors#"Kentsfield" (65 nm)Kentsfield Quad-Core Xeon X3210, X3220, X3230 65 nm 4 2.13, 2.4, 2.67 GHz 1066 MT/s 8 MB List of Intel Xeon microprocessors#"Clovertown" (65 nm)Clovertown Quad-Core Xeon LV L5310, L5320 65 nm 4 1.6, 1.86 GHz 1066 MT/s 8 MB L5335 2 GHz 1333 MT/s Quad-Core Xeon E5310, E5320 1.6, 1.86 GHz 1066 MT/s E5330, E5340, E5350 2.13, 2.4, 2.67 GHz E5335, E5345, X5355, X5365 2, 2.33, 2.67, 3 GHz 1333 MT/s List of Intel Xeon microprocessors#"Harpertown" (standard-voltage, 45 nm)Harpertown Quad-Core Xeon E5405, E5410, E5420, E5430 45 nm 4 2, 2.33, 2.5, 2.67 GHz 1333 MT/s 12 MB E5440, E5450, X5450, X5460 2.83, 3, 3, 3.16 GHz E5462, E5472, X5472, X5482 2.8, 3, 3, 3.2 GHz 1600 MT/s List of Intel Xeon microprocessors#"Harpertown" (low-voltage, 45 nm)Harpertown LV

123

Μικροαρχιτεκτονική Core Quad-Core Xeon LV L5410, L5420, L5430 45 nm 4 2.33, 2.5, 2.67 GHz 1333 MT/s 12 MiB List of Intel Xeon microprocessors#"Tigerton-DC" (standard-voltage, 65 nm)Tigerton-DC Dual-Core Xeon E7210, E7220 65 nm 2 2.4, 2.93 GHz 1066 MT/s 4 MB List of Intel Xeon microprocessors#"Tigerton" (standard-voltage, 65 nm)Tigerton Quad-Core Xeon LV L7345 65 nm 4 1.86 GHz 1066 MT/s 8 MB Quad-Core Xeon E7310, E7320 1.6, 2.13 GHz 4 MB E7330 2.4 GHz 6 MB E7340, X7350 2.4, 2.93 GHz 8 MB List of Intel Xeon microprocessors#"Wolfdale-DP" (standard-voltage, 45 nm)Wolfdale-DP Dual-Core Xeon X5270 45 nm 2 3.5 GHz 1333 MT/s 6 MB Dual-Core Xeon LV L5240, L5250 45 nm 2 2.93, 3.16 GHz 1333 MT/s 6 MB List of Intel Xeon microprocessors#"Yorkfield" (45 nm)Yorkfield Quad-Core Xeon X3320, X3330 45 nm 4 2.5, 2.67 GHz 1333 MT/s 6 MB X3370 3 GHz 12 MB List of Intel Xeon microprocessors#"Harpertown" (low-voltage, 45 nm)Harpertown LV Quad-Core Xeon LV L5440, L5450 45 nm 4 3, 3.16 GHz 1333 MT/s 12 MB List of Intel Xeon microprocessors#Xeon MP, Six CoreDunnington Six Core Xeon E7450, X7460 45 nm 6 2.4, 2.67 GHz 1066 MT/s 9 MiB 12/16 MB Six Core Xeon LV L7455 45 nm 6 2.13 GHz 12 MB ΣυμβατότηταΜητρικές Πλακέτες Όλοι οι επεξεργαστές της σειράς Conroe, Conroe XE και Allendale κάνουν χρήση της υποδοχής LGA 775, ωστόσο δεν είναι συμβατοί με όλες της μητρικές πλακέτες. Τα τσιπσετ που υποστηρίζονται είναι τα εξής: Ιντέλ : 865G/PE/P, 945G/GZ/GC/P/PL, 965G/P, 975X, P/G/Q965, Q963, 946GZ/PL, P3x, G3x, Q3x, X38, X48, P4x , 5400 Express, Intel G31 και G33.nVidia : nForce4 Ultra/SLI X16 for Intel, nForce 570/590 SLI for Intel, nForce 650i Ultra/650i SLI/680i LT SLI/680i SLI and nForce 750i SLI/780i SLI/790i SLI/790i Ultra SLI.VIA : P4M800, P4M800PRO, P4M890, P4M900, PT880 Pro/Ultra, PT890. SiS : 662, 671, 671fx, 672, 672fx ATI : Radeon Xpress 200 και CrossFire Xpress 3200 for IntelΟ επεξεργαστής QX9770 της σειράς Yorkfield XE (45 νανομέτρων με δίαυλο FSB 1600) είχε περιορισμένη συμβατότητα μόνο με τα τσιπσετ Χ38, Ρ35 ( με υπερχρονισμό) και με τα υψηλής απόδοσης τσιπσετ Χ48 και Ρ45. Σταδιακές ενημερώσεις στο BIOS επέτρεψαν στα τσιπ αυτά να συνεργάζονται και με τους επεξεργαστές της σειράς Penryn, και έτσι ο QX9775 είναι συμβατός μόνο με το D5400XS. Επίσης το μοντέλο Ε7200 της σειράς Wolfdale-3M είναι συμβατό με όλα εκτός από το Xpress 200. Παρά το γεγονός ότι μια μητρική πλακέτα μπορεί να έχει τσιπσετ συμβατό με τους Conroe, εντούτοις μπορεί να μην υποστηρίζουν τους επεξεργαστές. Αυτό συμβαίνει επειδή οι επεξεργαστές Conroe, απαιτούν διαφορετική παροχή ηλεκτρικής ενέργειας που ονομάζεται VRD 11.0 (Voltage Regulator-Down). Αυτή η απαίτηση είναι αποτέλεσμα της χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας των επεξεργαστών Conroe, σε σύγκριση με τους επεξεργαστές της σειράς Pentium 4 και Pentium D τους οποίους αντικατέστησαν. Μια μητρική που εμπεριέχει και ένα συμβατό τσιπσετ και το VRD 11.0, μπορεί να δεχθεί τους επεξεργαστές Conroe, αλλά ακόμα και τότε μερικές μητρικές θα χρειάζονται μια αναβάθμιση στο ΒΙΟS για να τους αναγνωρίσει πλήρως. Σύγχρονες μονάδες μνήμης Η τεχνολογία των ‘’’Core 2’’’ επωφελείται καλύτερα από τις μνήμες που τρέχουν σύγχρονα, σε σύγκριση με τους προγενέστερους Pentium 4 και Pentium D. Αυτό σημαίνει ότι η ιδανική απόδοση μνήμης για μνήμες DDR2, για τους επεξεργαστές Conroe με FSB 1066 ΜΤ/δευτ., είναι οι PC2-4200 ή PC2-8500 (διπλάσιο από το PC2-4200). Σε ορισμένες συνθέσεις υπολογιστών, η χρήση μνημών PC2-5300 αντί για PC2-4200 μπορεί ακόμα και να μειώσει τις επιδόσεις. Μόνο αναβαθμίζοντας σε μνήμες PC2-6400 μπορεί να υπάρξει σημαντική αύξηση των επιδόσεων. Παρ όλο που μνήμες DDR2 με χαμηλότερους χρονισμούς αυξάνουν τις επιδόσεις, η διαφορά σε πραγματικά παιχνίδια και εφαρμογές είναι αμελητέες. Στην ιδανική περίπτωση, το εύρος ζώνης της μνήμης πρέπει να ταιριάζει με το εύρος ζώνης του διαύλου FSB. Όλοι οι επεξεργαστές της μικρο-αρχιτεκτονικής NetBurst όπως επίσης και ορισμένοι Core 2, παρέχουν διαδρομή δεδομένων 64 μπιτ. Επίσης τα τρέχοντα τσιπσετ υποστηρίζουν διαύλους μνήμης DDR2 ή DDR3. Μοντέλο επεξεργαστή Δίαυλος FSB Mνήμη και μέγιστο εύρος ζώνηςαπλού καναλιού / διπλού καναλιούDDR SDRAM#Chips and modulesDDRDDR2 SDRAM#Specification standardsDDR2DDR3 SDRAM#ModulesDDR3φορητοί: T5200, T5300, U2n00, U7n00 533 MegatransferMT/s PC-2100 (DDR-266)2.133 GB/s / 4.267 GB/s PC2-4200 (DDR2-533)4.264 GB/s / 8.528 GB/sPC2-8500 (DDR2-1066)8.500 GB/s / 17.000 GB/s PC3-8500 (DDR3-1066)8.530 GB/s / 17.060 GB/sεπιτραπέζιοι(desktop): E6n00, E6n20, X6n00, E7n00, Q6n00 and QX6n00mobile: T9400, T9550, T9600, P7350, P7450, P8400, P8600, P8700, P9500, P9600, SP9300, SP9400, X9100 1066 MT/s φορητοί: T5n00, T5n50, T7n00 (Socket M), L7200, L7400 667 MT/s PC-2700 (DDR-333)2.667 GB/s / 5.334 GB/s PC2-5300

124

Μικροαρχιτεκτονική Core (DDR2-667)5.336 GB/s / 10.672 GB/s PC3-10600 (DDR3-1333)10.670 GB/s / 21.340 GB/sεπιτραπέζιοι(desktop): E6n40, E6n50, E8nn0, Q9nn0, QX6n50, QX9650 1333 MT/s φορητοί: T5n70, T6400, T7n00 (Socket P), L7300, L7500, X7n00, T8n00, T9300, T9500, X9000επιτραπέζιοι(desktop): E4n00, Pentium E2nn0, Pentium E5nn0, Celeron 4n0, E3n00 800 MT/s PC-1600 (DDR-200)1.600 GB/s / 3.200 GB/sPC-3200 (DDR-400)3.200 GB/s / 6.400 GB/s PC2-3200 (DDR2-400)3.200 GB/s / 6.400 GB/sPC2-6400 (DDR2-800)6.400 GB/s / 12.800 GB/s PC3-6400 (DDR3-800)6.400 GB/s / 12.800 GB/sPC3-12800 (DDR3-1600)12.800 GB/s / 25.600 GB/sεπιτραπέζιοι(desktop): QX9770, QX9775 1600 MT/s Σε εργασίες που απαιτούνται μεγάλες ποσότητες μνήμης, οι τετραπύρηνοι επεξεργαστές Core 2 μπορούν να επωφεληθούν σημαντικά από τη χρήση μνημών PC2-8500, οι οποίες έχουν επιδόσεις σε ταχύτητα όσο 2 φορές η ταχύτητα του διαύλου FSB. Αυτό δεν υποστηρίζεται επισήμως σε όλες της μητρικές, αλλά σε μερικές εξ αυτών. Οι επεξεργαστές Core 2 δεν απαιτούν αποκλειστικά τη χρήση μνημών τύπου DDR2. Μολονότι τα τσιπσετ Intel 975X και Ρ965 απαιτούν μόνο αυτό τον τύπο μνημών, μερικές μητρικές πλακέτες και τσιπσετ υποστηρίζουν και μνήμες τύπου DDR. Χρησιμοποιώντας όμως μνήμες DDR η απόδοση μπορεί να μειωθεί σημαντικά, λόγω του περιορισμένου διαθέσιμου εύρους ζώνης. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το (microarchitecture) άρθρο Core (microarchitecture) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την Άδεια Ελεύθερης Τεκμηρίωσης GNUGNU FDL και την CC-BY-SA 3.0. ( (microarchitecture) ιστορικό/συντάκτες).

125

126

Μικροαρχιτεκτονική NetBurst Μικροαρχιτεκτονική NetBurst Η μικροαρχιτεκτονική NetBurst (αποκαλούμενη P68 στις τάξεις της Intel) ήταν ο διάδοχος της μικροαρχιτεκτονικής P6 της οικογένειας x86 των επεξεργαστών της Intel. Ο πρώτος επεξεργαστής που έκανε χρήση αυτής της αρχιτεκτονικής ήταν ο πυρήνας Willamette των Pentium 4, που κυκλοφόρησε στις 20 Νοεμβρίου 2000, και ήταν ο πρώτος επεξεργάστής της σειράς Pentium 4 ̇ επίσης όλοι οι μετέπειτα παράγωγοι επεξεργαστές Pentium 4 και Pentium D κατασκευάστηκαν με βάση την NetBurst. Κυκλοφόρησε ακόμα τον πυρήνα Foster, κάνοντας με αυτόν τον τρόπο την μετάβαση των επεξεργαστών Xeon, στη νέα μικροαρχιτεκτονική. Οι επεξεργαστές Celeron, που βασίστηκαν στους Pentium 4, επίσης κάνουν χρήση της μικροαρχιτεκτονικής Netburst. Η συγκεκριμένη αρχιτεκτονική αναφέρεται επίσης και ώς Intel P7, Intel 80786 ή i786, συγκρινόμενη με προγενέστερες. Αυτές οι ονομασίες δεν είναι επίσημες. Ωστόσο η ονομασία P7 χρησιμοποιήθηκε από την Intel ώς κωδική ονομασία για την μικροαρχιτεκτονική Itanium.

Διάγραμμα των επεξεργαστών της Intel απο τη P6 μέχρι τους Haswell. Οι NetBurst αναφέρονται με το κίτρινο φόντο, ενώ αυτοί με το κόκκινο χρώμα είναι ακυρωθέντες επεξεργαστές.

Τεχνολογία Στην μικροαρχιτεκτονική NetBurst χρησιμοποιούνται για πρώτη φορά καινοτόμες μέθοδοι όπως οι Hyper Pipelined Technology ( υπέρ-Διοχέτευση) και Rapid Execution Engine (Μηχανή Ταχείας Εκτέλεσης).

Hyper Pipelined Technology ( υπέρ-Διοχέτευση) Στον πυρήνα Willamete συναντάμε για πρώτη φορά διοχέτευση εντολών 20 σταδίων, αυτό που η Intel ονόμασε υπέρ-Διοχέτευση, μια σημαντική αύξηση, συγκρινόμενη με τα 10 στάδια των επεξεργαστών Pentium III. O πυρήνας Prescott έχει 31 στάδια. Η εμβάθυνση της διοχέτευσης μπορεί να έχει μειονεκτήματα, ωστόσο ο μεγάλος αριθμός σταδίων διοχέτευσης επιτρέπει στον επεξεργαστή να τρέχει σε πολύ μεγαλύτερες συχνότητες και έτσι να εξισορροπεί πιθανές απώλειες επιδόσεων. Έτσι, για κατασκευαστικούς λόγους, συμβιβάστηκαν με τους μικρότερους αριθμούς εκτέλεσης εντολών ανά κύκλο ρολογιού(για συντομία Ε.Α.Κ.) που προέκυψαν ώς έμμεση συνέπεια της εμβάθυνσης της διοχέτευσης. Ένα άλλο μειονέκτημα των περισσότερων σταδίων διοχέτευσης είναι η συνακόλουθη αύξηση των σταδίων αναδρομής σε περίπτωση που γίνει κάποιο λάθος στη πρόβλεψη μιας διακλάδωσης. Αποτέλεσμα είναι να αυξάνεται και η ποινή για αυτή τη λανθασμένη πρόβλεψη. Για να εξισορροπηθεί αυτό το μειονέκτημα, η Intel επινόησε τη Μηχανή Ταχείας Εκτέλεσης (Rapid Execution Engine) επενδύοντας μεγάλα χρηματικά ποσά στην τεχνολογία πρόβλεψης διακλαδώσεων. Σύμφωνα με την Intel η τεχνολογία αυτή μείωσε τις λανθασμένες προβλέψεις κατά 33% σε σχέση με τους Pentium III.

Μικροαρχιτεκτονική NetBurst

127

Rapid Execution Engine (Μηχανή Ταχείας Εκτέλεσης) Με αυτήν τη τεχνολογία, οι Αριθμητικέςς/Λογικές Μονάδες(A.Λ.Μ.) σε έναν επεξεργαστή, λειτουργούν 2 φορές όσο η συχνότητα του ρολογιού του πυρήνα. Για παράδειγμα, σε έναν επεξεργαστή με συχνότητα 3,8 GHz, οι ΑΛΜ θα λειτουργούν στα 7,6 GHz . Ο λόγος που γίνεται αυτό είναι για να αντισταθμιστεί η πτώση των Ε.Α.Κ., έτσι ενισχύεται η απόδοση του επεξεργαστή σε ακέραιους αριθμούς. Το μειονέκτημα που προκύπτει όμως είναι ότι ορισμένες εντολές είναι πιο αργές από πρίν

Execution Trace Cache Εντός της κρυφής μνήμης πρώτου επιπέδου (L1 cache), Η Intel ενσωμάτωσε την τεχνολογία Execution Trace Cache. Σύμφωνα με αυτήν, οι αποκωδικοποιημένες μικροδιεργασίες αποθηκεύονται σε αυτή τη μνήμη. Έτσι με την εκτέλεση μιας νέας εντολής, αντί να προσκομίζει και να αποκωδικοποιεί εκ νέου την εντολή, ο επεξεργαστής έχει άμεση πρόσβαση στην ήδη αποκωδικοποιημένη μικροδιεργασία εξοικονομώντας σημαντικό χρόνο. Επιπλέον, οι μικρο-διεργασίες αποθηκεύονται (προσωρινά) στη κρυφή μνήμη με τη προβλεπόμενη πορεία εκτέλεσής τους. Αυτό σημαίνει ότι όταν οι οδηγίες προσκομίζονται απο τη κρυφή μνήμη στον επεξεργαστή έχουν καταχωρηθεί με τη σωστή σειρά εκτέλεσης. Παρά αυτές τις βελτιώσεις, η μικροαρχιτεκτονική NetBurst δημιούργησε εμπόδια στους μηχανικούς οι οποίοι προσπάθησαν να την εξελίξουν(ως προς τις επιδόσεις). Με αυτήν τη μικροαρχιτεκτονική, η Intel προσδοκούσε σε συχνότητες της τάξεως των 10 GHz. Όμως αυτή η αύξηση της συχνότητας είχε ώς αποτέλεσμα και την κατακόρυφη αύξηση της κατανάλωσης την οποία έπρεπε να κρατήσουν σε αποδεκτά επίπεδα. Το Νοέμβριο του 2004, η Intel έφθασε στο φράγμα των 3,8 GHz αντιμετωπίζοντας πολλά προβλήματα στην προσπάθεια της. Τελικά η Intel εγκατέλειψε την μικροαρχιτεκτονική NetBurst καθώς τα προβλήματα υπερθέρμανσης έφθαναν αναπόφευκτα σε απαγορευτικά επίπεδα. Την θέση της πήρε η μικροαρχιτεκτονική Core.

Αναθεωρήσεις Αναθεωρήσεις

Εμπορικές Ονομασίες

Στάδια Διοχέτευσης

Willamette (180 nm) Celeron, Pentium 4

Northwood (130 nm) Celeron, Pentium 4, Pentium 4 HT

Gallatin (130 nm)

Pentium 4 HT Extreme Edition, Xeon

Prescott (90 nm)

Celeron D, Pentium 4, Pentium 4 HT, Pentium 4 Extreme Edition 31

Cedar Mill (65 nm)

Celeron D, Pentium 4

Smithfield (90 nm)

Pentium D

Presler

Pentium D (65 nm)

Η Intel αντικατέστησε τον πρωτότυπο πυρήνα Willamete με μια ανασχεδιασμένη έκδοση που ονομάστηκε Northwood και εκδόθηκε τον Γενάρη του 2002. Ο Northwood συνδύαζε, μικρότερη λιθογραφική μέθοδο ολοκλήρωσης στα 130 νανόμετρα, μεγαλύτερη χωρητικότητα κρυφής μνήμης καθώς και τεχνολογία Hyper-Threading (παρ' όλο που όλα τα μοντέλα είχαν αυτό το χαρακτηριστικό απενεργοποιημένο εκτός του μοντέλου των 3.06 GHz). Με αυτόν το τρόπο παράχθηκε μια πιο σύγχρονη, υψηλής απόδοσης έκδοση της μικροαρχιτεκτονικής NetBurst. Τον Φλεβάρη του 2004, η Intel εισήγαγε άλλη μια, πιο ριζοσπαστική εκδοχή της μικροαρχιτεκτονικής, με τη κωδική ονομασία Prescott. Ο πυρήνας Prescott κατασκευάστηκε με τη μέθοδο ολοκλήρωσης στα 90nm (νανόμετρα), και συμπεριλάμβανε μείζονες αλλαγές όπως πρόσθεση μεγαλύτερης κρυφής μνήμης, μεγαλύτερη εμβάθυνση στη διοχέτευση των εντολών(31 σε σχέση με τα 21 του Northwood), ριζικά ανανεωμένο σύστημα πρόβλεψης διακλαδώσεων, εισαγωγή του αρχιτεκτονικού σετ εντολών SSE3, και την πλήρη ενσωμάτωση του

Μικροαρχιτεκτονική NetBurst Intel 64, της έκδοσης των 64-μπιτ των επεξεργαστών (ολοι οι Prescott με την εμπορική ονομασία Pentium 4 HT υποστηρίζουν υλικώς αυτό το χαρακτηριστικό, έχουν δηλαδή ενσωματωμένα εξειδικευμένα κυκλώματα, όμως δεν είναι ενεργοποιημένα παρά μόνο στους επεξεργαστές Xeon. Το χαρακτηριστικό αυτό ενσωματώθηκε επισήμως στους επεξεργαστές με την επωνυμία Pentium.). Παρ' όλες τις καινοτομίες και τα νέα χαρακτηριστικά, συχνά ένας Prescott υστερούσε σε σχέση με έναν Northwood ίδιας συχνότητας, και πολλοί μηχανικοί ένιωθαν ότι η απόδοση του επεξεργαστή σε πραγματικές συνθήκες, θυσιαζόταν στον βωμό της επίτευξης μιας μεγάλης συχνότητας λειτουργίας. Προβλήματα υπήρχαν επίσης και με την κατανάλωση του όπως και με την έκκληση θερμότητας, κάνοντάς τον τον πιο ενεργοβόρο και καυτό επεξεργαστή που έχει βγάλει η Intel στους μονοπύρηνους επεξεργαστές. Αυτά τα προβλήματα απέτρεψαν την έκδοση ενός επεξεργαστή χρονισμένου πάνω από τα 3,8 GHz για επιτραπέζιους υπολογιστές και ενός για φορητούς υπολογιστές χρονισμένου πάνω από τα 3,4 GHz. H Intel κυκλοφόρησε, επίσης, έναν διπύρηνο επεξεργαστή βασισμένο στη μικροαρχιτεκτονική NetBurst, ο οποίος ονομάστηκε Pentium D. O πρώτος επεξεργαστής Pentium D, υλοποιήθηκε με τον πυρήνα Smithfield, o οποίος ήταν στη πραγματικότητα δύο πυρήνες Prescott στην ίδια επιφάνεια του τσίπ. Μεταγενέστερα ο Pentium D, υλοποιήθηκε με τον πυρήνα Presler, o οποίος ήταν στη πραγματικότητα δύο πυρήνες Cedar Mill(ο πυρήνας Cedar Mill αποτέλεσε την σμίκρυνση του Prescott στα 65nm). Στη δεύτερη περίπτωση οι πυρήνες ήταν διαχωρισμένοι σε δύο διαφορετικά τσιπ ενωμένα μεταξύ τους.

Εξέλιξη Το 2006, H Intel αντικατέστησε τη NetBurst με την μικροαρχιτεκτονική Core, η οποία προήλθε περισσότερο ώς παράγωγη της μικροαρχιτεκτονικής του επεξεργαστή Pentium Pro (του 1995!) παρά της NetBurst. H 8η Αυγούστου 2008, σήμανε το οριστικό τέλος των επεξεργαστών βασισμένων στην NetBurst. O λόγος της εγκατάλειψης αυτής, ήταν τα τεράστια προβλήματα υπερθέρμανσης ώς συνέπειας των μεγάλων συχνοτήτων λειτουργίας. Παρ' όλο που οι Core και Nehalem επεξεργαστές έχουν μεγαλύτερη θερμική συμπεριφορά, οι περισσότεροι είναι πολυ-πύρηνοι, και έτσι κάθε πυρήνας εκλύει ένα κλάσμα της μέγιστης θερμικής συμπεριφοράς. Με την έκδοση αναβαθμισμένων εκδόσεων, η κατανάλωση ορισμένων επεξεργαστών έπεσε εκ νέου. Ο πυρήνας Presler, του επεξεργαστή Pentium D, που κυκλοφόρησε στις αρχές του 2006 είναι ευρέως αποδεχτό ότι αποτέλεσε τον τελευταίο της παραγωγής της μικροαρχιτεκτονικής NetBurst, παρόλο που ο τελευταίος επεξεργαστής που κατασκευάστηκε ήταν ο Celeron D 365 στα 3,6 GHz, και κυκλοφόρησε το 2007. Ο πυρήνας Conroe των επεξεργαστών με την επωνυμία Intel Core 2, βασισμένος στη μικροαρχιτεκτονική Core, αποτέλεσε τον διάδοχο του Presler. H μικροαρχιτεκτονική Nehalem, η διάδοχος της Core, αρχικά υποτίθεται ότι θα ήταν η εξέλιξη της NetBurst, σύμφωνα με το αρχικό χρονοδιάγραμμα της Intel. Όμως λόγω της πλήρους εγκατάλειψης της NetBurst, η Nehalem είναι πλέον ένα εντελώς καινούριο πρότζεκτ, έχοντας όμως κάποιες ομοιότητες με την NetBurst. Για παράδειγμα, στη μικροαρχιτεκτονική Nehalem επιστρέφει η τεχνολογία Hyper-Threading, που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στον πυρήνα Northwood του ,χρονισμένου στα 3,06 GHz, Pentium 4. Στην Nehalem συναντάμε επίσης εκ νέου κρυφή μνήμη 3ου επιπέδου (L3 cache), που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στον πυρήνα Gallatin του επεξεργαστή Pentium 4 Extreme Edition.

128

Μικροαρχιτεκτονική NetBurst

Επεξεργαστές βασισμένοι στην NetBurst • • • • • • •

Celeron (NetBurst) Celeron D Pentium 4 Pentium 4 Extreme Edition Pentium D Pentium Extreme Edition Xeon, απο το 2001 έως το 2006.

Δείτε Επίσης • • • •

P6 Core Nehalem Sandy Bridge [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το (microarchitecture) άρθρο NetBurst (microarchitecture) της Αγγλόγλωσσης [2] [1] Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . ((microarchitecture) ιστορικό/συντάκτες ).

129

130

Μικροαρχιτεκτονική P6 Μικροαρχιτεκτονική P6 Η μικροαρχιτεκτονική P6 είναι μια μικροαρχιτεκτονική των επεξεργαστών της οικογένειας Intel x86. Πρόκειται για μια μικροαρχιτεκτονική 6ης γενιάς, η οποία υλοποιήθηκε με την κατασκευή του επεξεργαστή Pentium Pro τον Νοέμβριο του 1995. Aναφέρεται και ως i686, ενώ την διαδέχθηκε το 2000 η μικροαρχιτεκτονική NetBurst, αλλά αναγεννήθηκε στη σειρά επεξεργαστών Pentium M. Οι επεξεργαστές Pentium M, οι οποίοι κατασκευάστηκαν με την μικροαρχιτεκτονική P6, διαδέχθηκαν από την μικροαρχιτεκτονική Core.

Από τον Pentium Pro στον Pentium III Η πρώτη υλοποίηση του πυρήνα P6 ήταν ο επεξεργαστής Pentium Pro το 1995, ο οποίος ήταν και ο άμεσος διάδοχος της πρωτότυπης σχεδίασης των Pentium (P5). Μερικές καινοτομίες του πυρήνα P6 ήταν : • "Σούπερ"-διοχέτευση, τα στάδια της οποίας αυξήθηκαν από 5 σε 14 στον Pentium Pro, και διαμορφώθηκαν τελικά σε 10 στον Pentium III ενώ ο Pentium M είχε 14 στάδια διοχέτευσης των εντολών. • Διευρυμένος δίαυλος διευθύνσεων στα 36-μπιτ ενώ για πρώτη φορά ενσωματώθηκε η τεχνολογία Επέκταση της Φυσικής Μνήμης(Ε.Φ.Μ) έτσι ώστε να υποστηρίζονται μέχρι και 64 GB φυσικής μνήμης (ο γραμμικός χώρος διευθύνσεων μιας διαδικασίας ήταν ακόμα περιορισμένος μέχρι τα 4 GB). • Μετονομασία των καταχωρητών, γεγονός που επέτρεψε την αποτελεσματικότερη εκτέλεση πολλαπλών οδηγιών κατά τη διοχέτευση. Η μικροαρχιτεκτονική P6 είχε κύκλο ζωής 3 γενιών, από τον Pentium Pro μέχρι και τον Pentium III, και έγινα ευρύτατα γνωστός για την χαμηλή του κατανάλωση, τις άριστες επιδόσεις(για την εποχή του) και τον σχετικό μεγάλο αριθμό εντολών ανά κύκλο. Όταν επινοήθηκε η νέα μικροαρχιτεκτονική NetBurst (P68), αρχικά με τον πυρήνα Willamette, οι επεξεργαστές με τον πυρήνα P6 εγκαταλείφθηκαν αμέσως.

Αναγέννηση της μικροαρχιτεκτονικής στους επεξεργαστές Pentium M (Banias και Dothan) Κατόπιν της κυκλοφορίας των Pentium 4-M και Mobile Pentium 4, έγινε γρήγορα αντιληπτό ότι οι νέοι φορητοί NetBurst επεξεργαστές δεν ήταν ιδανικοί για τους φορητούς υπολογιστές. Οι επεξεργαστές με την μικροαρχιτεκτονική NetBurst δεν ήταν τόσο αποδοτικοί ανά κύκλο ρολογιού ή ανά βατ κατανάλωσης, σε σύγκριση με τους προκατόχους τους (P6). Οι φορητοί Mobile Pentium 4 λειτουργούσαν σε πολύ μεγαλύτερες θερμοκρασίες απ 'ότι οι φορητοί Pentium III-M, και στην ουσία δεν προσέφεραν καμία σημαντική αύξηση επιδόσεων. Αυτή η αναποτελεσματικότητα επηρέασε όχι μόνο τη πολυπλοκότητα του συστήματος ψύξης, αλλά και της διάρκειας ζωής της μπαταρίας, ένα θέμα που ήταν και παραμένει ζωτικής σημασίας στα φορητά συστήματα. Συνειδητοποιώντας ότι η νεα μικρο-αρχιτεκτονική τους δεν ήταν και η καλύτερη επιλογή στον χώρο των φορητών συστημάτων, οι μηχανικοί της Intel επέστρεψαν στον σχεδιασμό ενός προϊόντος για αυτή την κατηγορία. Το αποτέλεσμα ήταν ένα υβρίδιο, ενός εκσυγχρονισμένου σχεδιασμού της μικροαρχιτεκτονικής P6 που ονομάστηκε Pentium M: Επισκόπηση Σχεδίασης • Με τον πυρήνα Banias, η Intel υιοθέτησε το FSB στα 400 ΜΗz, που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στους επεξεργαστές Pentium 4. Ο πυρήνας Dothan είχε FSB στα 533 ΜΗz, ακολουθώντας την εξέλιξη των Pentium

Μικροαρχιτεκτονική P6

•

• • • •

4. Μεγαλύτερη κρυφή μνήμη επιπέδου 2 (L2 cache). Αρχικά ήταν χωρητικότητας 1MB στον πυρήνα Banias, και στη συνέχεια αυξήθηκε σε 2MB στο πυρήνα Dothan. Δυναμική ενεργοποίηση κρυφής μνήμης κατά την επαναφορά από καταστάσεις αδράνειας. Υποστήριξη SSE2. 12 έως 14 στάδια διοχέτευσης εντολών για την επίτευξη μεγαλύτερων συχνοτήτων λειτουργίας από τους Pentium III-M. Εξειδικευμένοι καταχωρητές για τη διαχείριση των στοιβών. Προσθήκη του γενικού ιστορικού σε ειδικούς πίνακες.

Ο επεξεργαστής Pentium M ήταν ο πιο αποδοτικός x86 επεξεργαστής για φορητούς υπολογιστές για αρκετά χρόνια, με μέγιστη κατανάλωση τα 27 βατ στο μέγιστο φόρτο και 4-5 βατ σε κανονική κατάσταση. Η επεξεργαστική αποδοτικότητα αυτών των επεξεργαστών τους επέτρεψαν να ανταγωνιστούν τους Mobile Pentium 4 σε συχνότητες πάνω του 1 GHz εξοπλισμένοι με πολύ περισσότερη μνήμη και μεγαλύτερο εύρος ζώνης διαύλου.

Intel Core (Yonah) Ο Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας Yonah δόθηκε προς πώληση τον Γενάρη του 2006 με την επωνυμία Intel Core. Μονοπύρηνες και διπύρηνες εκδόσεις του, πουλήθηκαν με την επωνυμία Core Solo και Core Duo αντίστοιχα (o Core Solo ήταν ένας Core Duo με απενεργοποιημένο τον ένα πυρήνα). Οι εν λόγω επεξεργαστές συμπλήρωσαν τις ατέλειες των Pentium M, ενσωματώνοντας τα παρακάτω (στην μικρο-αρχιτεκτονική P6) : • • • •

Υποστήριξη SSE3 Τεχνολογία μονού και διπλού πυρήνα με κοινή κρυφή μνήμη επιπέδου 2 Αύξηση της ταχύτητας του FSB, σε ταχύτητες 533 ΜΗz ή 667 MHz 12 στάδια διοχέτευσης των εντολών

Intel Core 2 Οι επεξεργαστές Intel Core 2, που πρωτοεμφανίστηκαν στις 27 Ιουλίου 2006, είναι βασισμένοι στην μικροαρχιτεκτονική Core, μακρινός συγγενής της μικροαρχιτεκτονικής P6. Τα διπύρηνα μοντέλα επονομάστηκαν Core 2 Duo ενώ τα μονοπύρηνα μοντέλα πήραν την επωνυμία Core 2 Solo. Η τετραπύρηνη έκδοση προστέθηκε τον Γενάρη του 2007 με την επωνυμία Core 2 Quad ενώ προστέθηκε και ένα μοντέλο για τους ενθουσιώδεις χρήστες με την επωνυμία Core 2 Extreme. Οι Core 2 Quad χρησιμοποιούν μια ειδική διάταξη για την συνένωση πολλαπλών τσιπ(στην ουσία 2 διπύρηνα τσιπ ηλεκτρικά ενωμένοι μεταξύ τους) ενώ οι Core 2 Duo έχουν μονολιθική σχεδίαση(και οι 2 πυρήνες βρίσκονται στην ίδια επιφάνεια). Ο Core 2 Solo είναι ένας Core 2 Duo με τον ένα πυρήνα απενεργοποιημένο(ή και κατεστραμένο) και έτσι δεν έχει κάποιο αντίστοιχο μόντελο για τους σταθερούς υπολογιστές. Η σειρά Core 2 ήταν και η τελευταία σειρά μαζικής παραγωγής επεξεργαστών που κάνουν χρήση του FSB. Τα νέα μοντέλα των επεξεργαστών, μικροαρχιτεκτονικής Nehalem όπως και οποιαδήποτε νέα, κάνουν χρήση δύο νέων διάυλων, (ανάλογα με το μοντέλο)του QPI ή του DMI. Οι βελτιώσεις των Core 2 σε σχέση με τους Core ήταν : • 14 στάδια διοχέτευσης των εντολών για την επίτευξη μεγαλύτερων συχνοτήτων λειτουργίας από τους προκατόχους τους. • Υποστήριξη SSSE3 για όλα τα μοντέλα και υποστήριξη SSSE4.1 για όλα τα μοντέλα των Core 2 που κατασκευάζονταν με τη λιθογραφία των 45 νανομέτρων. • Προσθήκη σετ εντολών 64-μπιτ(x86-64), επιτρέποντας σε όλους τους επεξεργαστές Core 2 να τρέχουν 64μπιτες εφαρμογές. • Αύξηση της ταχύτητας του FSB, με ταχύτητες από 533 ΜΗz μέχρι 1600 ΜΗz.

131

Μικροαρχιτεκτονική P6 • Αύξηση της κρυφής μνήμης επιπέδου 2, με τη μνήμη αυτή να κυμαίνεται από 1 ΜΒ μέχρι 12 ΜΒ (οι πυρήνες των Core 2 Duo χρησιμοποιούν τη μνήμη αυτή από κοινού ενώ στους Core 2 Quad η μνήμη αυτή μοιράζεται εξ ημισείας σε κάθε τσιπ) • Μερικές φορητές εκδόσεις των Core 2 Duo υποστηρίζουν μια τεχνολογία, με την οποία ο δίαυλος FSB τρέχει με τη μισή από τη κανονική του ταχύτητα, και ως αποτέλεσμα η ταχύτητα του επεξεργαστή μειώνεται στη μέση(Dynamic Front Side Bus Throttling και Super Low Frequency Mode). Αυτή η τεχνική επιτρέπει στον επεξεργαστή να καταναλώνει λιγότερη ενέργεια, αυξάνοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. • Μερικές φορητές εκδόσεις των Core 2 Duo υποστηρίζουν μια τεχνολογία, με την οποία γίνεται αυτόματα ένας μικρός υπερχρονισμός του ενός πυρήνα, ενώ απενεργοποιείται ο άλλος. Η ίδια τεχνολογία ενσωματώνεται και στα φορητά μοντέλα των Core 2 Quad με τους 2 πυρήνες να απενεργοποιούνται ενώ οι άλλοι δύο υπερχρονίζονται. Αυτό συμβαίνει αυτόματα όταν ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί μόνο τον 1 ή τους 2 πυρήνες για να τρέξει ορισμένα προγράμματα. Για τον υπερχρονισμό του, ο επεξεργαστής αυτόματα ανεβάζει τον πολλαπλασιαστή του κατά 1 μονάδα.

Επεξεργαστές βασισμένοι στην P6 • Celeron • Pentium Pro • • • • •

Pentium II Overdrive Pentium II Pentium II Xeon Pentium III Pentium III Xeon

Παράγωγα των Banias/Dothan • Celeron M • Pentium M

Παράγωγα του Yonah • • • •

Celeron M 400 Core Solo/Duo Pentium Dual Core T2060/T2080/T2130 Xeon LV/ULV

Παρ όλο που οι παραπάνω επεξεργαστές τεχνικά αποτελούν παράγωγα του Pentium Pro, επήλθαν ριζικές αλλαγές από τον αρχική υλοποίηση.

Δείτε Επίσης Μικροαρχιτεκτονική Core [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το logic unit άρθρο Arithmetic logic unit της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία [2] [1] διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (logic unit ιστορικό/συντάκτες ).

132

133

Μικροαρχιτεκτονική Μικροαρχιτεκτονική Στη μηχανική των υπολογιστών, ο όρος μικροαρχιτεκτονική περιγράφει το τρόπο με τον οποίο ένα καθορισμένο αρχιτεκτονικό σύνολο εντολών (Α.Σ.Ε.) πυρήνα υλοποιείται σε έναν επεξεργαστή. Ένα δεδομένο Α.Σ.Ε. μπορεί να υλοποιείται με διαφορετικές μικροαρχιτεκτονικές. Οι υλοποιήσεις αυτές μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τους στόχους ενός συγκεκριμένου σχεδιασμού ή εξ’ αιτίας μεταβολών στην τεχνολογία. Γενικά, η αρχιτεκτονική των υπολογιστών είναι ο συνδυασμός του σχεδιασμού της μικροαρχιτεκτονικής και του σχεδιασμού του Α.Σ.Ε. .

Η μικροαρχιτεκτονική του επεξεργαστή Intel 80286.

Αρχιτεκτονικό Σύνολο Εντολών (Α.Σ.Ε.) Το Α.Σ.Ε. είναι περίπου το ίδιο με τον τύπο του προγραμματισμού που χρησιμοποιείται σε έναν επεξεργαστή, όπως υλοποιείται με την γλώσσα προγραμματισμού Assembly. Το Α.Σ.Ε. μεταξύ άλλων, αφορά το μοντέλο εκτέλεσης, τους καταχωρητές του επεξεργαστή, τις διευθύνσεις και τον τύπο των δεδομένων. Η μικροαρχιτεκτονική περιλαμβάνει τα συστατικά μέρη του επεξεργαστή και τον τρόπο με τον οποίο αυτά διασυνδέονται και λειτουργούν, ως ένα σύνολο, με σκοπό την υλοποίηση του Α.Σ.Ε. . Η μικροαρχιτεκτονική του επεξεργαστή Intel Core 2.

Η μικροαρχιτεκτονική μιας μηχανής συνήθως αναπαριστάται με διαγράμματα (περισσότερο ή λιγότερο λεπτομερή) στα οποία περιγράφονται οι διασυνδέσεις των διαφόρων μικροαρχιτεκτονικών στοιχείων της μηχανής, τα οποία μπορεί να είναι τα πάντα, από απλές λογικές πύλες και καταχωητές έως ολοκληρωμένα αριθμητικά και λογικά κυκλώματα (ALU) ή και ακόμα πιο πολύπλοκα στοιχεία. Σε γενικές γραμμές, αυτά τα διαγράμματα διαχωρίζουν τη διαδρομή των δεδομένων (δηλ. το που και πως θα τοποθετηθούν τα δεδομένα) και τη διαδρομή των εντολών ελέγχου (που κατευθύνουν τα δεδομένα). Το ίδιο Α.Σ.Ε. μπορεί να χρησιμοποιείται ακόμα και από μηχανές με διαφορετικές μικροαρχιτεκτονικές, και συνεπώς είναι ικανές να τρέξουν ακριβώς τα ίδια προγράμματα. Αυτό που κάνει τις νεότερες γενιές επεξεργαστών να πετυχαίνουν υψηλότερες επιδόσεις (από τις προγενέστερες) με το ίδιο Α.Σ.Ε. είναι η βελτίωση των μικροαρχιτεκονικών σχεδιασμών ή η επινόηση νέων σε συνδυασμό με την πρόοδο στη μηχανική και κατασκευή των ημιαγωγών.

Μικροαρχιτεκτονική

Πτυχές της μικροαρχιτεκτονικής Η διοχέτευση των δεδομένων μέσα από προκαθορισμένες διαδρομές, είναι αυτή που έχει επικρατήσει σήμερα στο σχεδιασμό μιας μικροαρχιτεκτονικής. Η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται σε όλους τους σύγχρονους επεξεργαστές και ελεγκτές. Η συγκεκριμένη τεχνοτροπία της διοχέτευσης, επιτρέπει στις εντολές να υπερκαλύπτουν η μία την άλλη. Ο αγωγός (μέσα από τον οποίο διοχετεύονται τα δεδομένα) περιλαμβάνει διάφορα στάδια τα οποία είναι θεμελιώδους σημασίας στο σχεδιασμό των μικροαρχιτεκτονικών. Μερικά από αυτά τα στάδια είναι η προσκόμιση των εντολών, η αποκωδικοποίηση τους, η εκτέλεσή τους και η επανεγγραφή τους. Μερικές μικροαρχιτεκτονικές περιλαμβάνουν και κάποια επιπλέον στάδια, όπως π.χ. η προσπέλαση μνήμης. Ο σχεδιασμός των αγωγών αυτών είναι ένα από τα κεντρικά μελήματα για την υλοποίηση μιας μικροαρχιτεκτονικής. Ζωτικής σημασίας είναι επίσης οι μονάδες εκτέλεσης. Οι μονάδες αυτές περιλαμβάνουν αριθμητικές/λογικές μονάδες, μονάδες κινητής υποδιαστολής, ελεγκτές διακλαδώσεων. Αυτές οι μονάδες εκτελούν όλες τις εργασίες και τους υπολογισμούς σε έναν επεξεργαστή. Σχεδιαστική προτεραιότητα αποτελούν επίσης η επιλογή του αριθμού των μονάδων εκτέλεσης και η δυναμικότητά τους. Επίσης σημαντικά ζητήματα είναι το μέγεθος, η λανθάνουσα κατάσταση και η συνδεσιμότητα των μνημών που απαρτίζουν το σύστημα. Σε επίπεδο συστήματος, σχεδιαστικές αποφάσεις όπως η συμπερίληψη ή μη των περιφερειακών υποσυστημάτων, όπως ελεγκτές μνήμης, μπορούν να θεωρηθούν μέρος της διαδικασίας σχεδιασμού της μικροαρχιτεκτονικής. Περιλαμβάνει επίσης αποφάσεις για το επίπεδο των επιδόσεων και την σύνδεση αυτών τον περιφερειακών. Σε αντίθεση με άλλους αρχιτεκτονικούς σχεδιασμούς όπου ο κύριος στόχος είναι η επίτευξη συγκεκριμένων επιδόσεων, ο μικροαρχιτεκτονικός σχεδιασμός δίνει περισσότερη έμφαση σε άλλους τομείς. Δεδομένου ότι οι αποφάσεις κατά τον σχεδιασμό της μικροαρχιτεκτονικής επηρεάζει άμεσα τι συμβαίνει στο σύστημα, πρέπει να δοθεί προσοχή σε ζητήματα όπως: • Εμβαδόν/Κόστος του τσιπ • Κατανάλωση ενέργειας • Λογική πολυπλοκότητα • Ευκολία σύνδεσης • Βιομηχανική χρήση • Ευκολία στον εντοπισμό σφαλμάτων • Δυνατότητα δοκιμών

Μικροαρχιτεκτονικοί σχεδιασμοί Σε γενικές γραμμές, οι επεξεργαστές απλού πυρήνα όπως επίσης και οι υλοποιήσεις επεξεργαστών με πολλαπλά τσιπ, τρέχουν τα προγράμματα εκτελώντας τα ακόλουθα βήματα : 1. Ανάγνωση και αποκωδικοποίηση μιας εντολής. 2. Εύρεση όλων των σχετικών δεδομένων που χρειάζονται για την διεκπεραίωση της εντολής. 3. Εκτέλεση της εντολής. 4. Εξαγωγή των αποτελεσμάτων. Αυτό που περιπλέκει αυτή τη σειρά των βημάτων, είναι το σύνολο της μνήμης ( η οποία περιλαμβάνει την κρυφή μνήμη-cache, την κεντρική μνήμη-ram, και τα μη πτητικά μέσα αποθήκευσης-σκληροί δίσκοι), εκεί δηλαδή που αποθηκεύονται όλες οι οδηγίες και τα δεδομένα των προγραμμάτων, πάντα ήταν και είναι πιο αργό από την ταχύτητα του επεξεργαστή. Ειδικά στο βήμα 2, παρατηρείται μια χρονική καθυστέρηση καθώς τα δεδομένα φτάνουν από τον δίαυλο. Έχουν γίνει εκτεταμένες έρευνες και βελτιώσεις στο σχεδιασμό έτσι ώστε να αποφεύγονται τέτοιου είδους καθυστερήσεις. Με το πέρασμα των ετών, έγινε πιο επιτακτική από ποτέ η ανάγκη για την παράλληλη εκτέλεση περισσότερων εντολών, το οποίο αύξησε σημαντικά την πραγματική ταχύτητα εκτέλεσης των προγραμμάτων. Οι βελτιώσεις αυτές είχαν ως αποτέλεσμα την εισαγωγή πιο περίπλοκων δομικών λογικών κυκλωμάτων. Αρχικά αυτές οι τεχνικές εφαρμόστηκαν μόνο σε ακριβά συστήματα ή υπερυπολογστές λόγω του όγκου των απαιτούμενων κυκλωμάτων. Με τη ραγδαία όμως πρόοδο της μηχανικής των ημιαγωγών, όλο και περισσότερες τεχνοτροπίες μπορούσαν να εφαρμοστούν σε ένα και μόνο τσιπ.

134

Μικροαρχιτεκτονική

Επιλογή του Α.Σ.Ε. Με το πέρασμα των χρόνων τα Α.Σ.Ε. έχουν τροποποιηθεί, από πολύ απλοϊκά έως σε ορισμένες περιπτώσεις πολύ πολύπλοκα. Ωστόσο, η επιλογή του Α.Σ.Ε. μπορεί να επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό, τη πολυπλοκότητα της εφαρμογής της σε συσκευές υψηλής απόδοσης. Η εξέχουσα στρατηγική που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή των πρώτων επεξεργαστών με την τεχνοτροπία RISC, είχε ως στόχο την απλοποίηση των εντολών στην με ελάχιστη πολυπλοκότητα σε συνδυασμό με υψηλή κανονικότητα αποκωδικοποίησης. Τέτοιες εντολές προσκομίζονται εύκολα, αποκωδικοποιούνται και εκτελούνται με τον τρόπο της διοχέτευσης (μέσω ενός αγωγού), και με μια στρατηγική έτσι ώστε να μειώνεται ο αριθμός των λογικών επιπέδων, έτσι ώστε να επιτυγχάνονται υψηλές συχνότητες λειτουργίας.

Διοχέτευση των εντολών Μια από τις πρώτες και πιο ισχυρές, τεχνικές για τη βελτίωση της απόδοσης είναι η χρήση της διοχέτευσης των εντολών μέσω αγωγών. Στους πρώιμους επεξεργαστές, πρώτα εκτελούνταν όλα τα παραπάνω βήματα για μια εντολή πριν από την μετάβαση στην επόμενη. Μεγάλα τμήματα όμως του επεξεργαστή έμεναν αδρανή, όποτε ολοκληρώνονταν ένα βήμα. Για παράδειγμα, το κύκλωμα αποκωδικοποίησης θα είναι αδρανή καθ όλη τη διάρκεια εκτέλεσης της εντολής. Η μέθοδος αυτή βελτιώνει την απόδοση, επιτρέποντας μια σειρά από εντολές να συνεχίσουν την πορεία τους μέσα από τον επεξεργαστή την ίδια χρονική στιγμή. Κατά την ίδια βασική λογική, ο επεξεργαστής θα αρχίζει να αποκωδικοποιεί μια εντολή (βήμα 1) ενώ το τελευταίο τμήμα θα περιμένει για τα αποτελέσματα. Αυτό επιτρέπει μέχρι και σε 4 εντολές να είναι “εν κινήσει”, και έτσι ο επεξεργαστής μοιάζει σαν να τρέχει 4 φορές πιο γρήγορα. Παρά το γεγονός ότι κάθε εντολή χρειάζεται ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα για να διεκπεραιωθεί, ο επεξεργαστής σαν σύνολο αποσύρει εντολές (από το ένα βήμα στο άλλο) πιο γρήγορα και μπορεί να τρέξει με μεγαλύτερη ταχύτητα ρολογιού. Η τεχνοτροπία RISC, κάνει τους αγωγούς πιο μικρούς και πιο εύκολα κατασκευάσιμους, διαχωρίζοντας καθαρά το κάθε στάδιο της εκτέλεσης μιας εντολής, και δίνοντάς σε κάθε στάδιο ίσο χρονικό διάστημα για την διεκπεραίωση τους δηλ. ένα κύκλο ρολογιού. Ο επεξεργαστής στο σύνολο του, λειτουργεί όπως μια γραμμή συναρμολόγησης, από τη μια μεριά εισέρχονται οι εντολές και από την άλλη εξέρχονται τα αποτελέσματα. Οι πρώτοι σχεδιασμοί SPARC και MIPS έτρεχαν 10 φορές πιο γρήγορα από ότι οι επεξεργαστές της Intel και της Motorola, στην ίδια ταχύτητα ρολογιών και στην ίδια τιμή. Η χρήση τέτοιων αγωγών, σε καμιά περίπτωση δεν περιορίζονται μόνο σε υλοποιήσεις RISC. Σχεδόν όλοι οι σύγχρονοι επεξεργαστές χρησιμοποιούν τη διοχέτευση των εντολών, ενώ αυτοί που δεν κάνουν χρήση αυτής της τεχνοτροπίας αλλά λειτουργούν μόνο με ένα μικροκώδικα χρησιμοποιούνται σε περιορισμένης έκτασης συστήμτα. Οι μεγάλες υλοποιήσεις τεχνοτροπίας CISC, από τον VAX 8800 μέχρι τους Pentium 4 και τους Athlon, υλοποιούνται με συνδυασμό μικροκώδικα και διοχέτευσης. Οι βελτιώσεις στη μέθοδο της διοχέτευσης και στην αποθήκευση, αποτελούν δυο μεγάλες προόδους στη μικροαρχιτεκτονική που επέτρεψαν στην απόδοση των επεξεργαστών να συμβαδίσουν με την εξέλιξη στη τεχνολογία των κυκλωμάτων, στα οποία βασίζονται.

Κρυφή μνήμη Οι συνεχείς βελτιώσεις στην κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, επέτρεψαν ενσωμάτωση πάνω σε ένα τσιπ, περισσότερων κυκλωμάτων, και οι σχεδιαστές άρχισαν να ψάχνουν τρόπους να τα αξιοποιήσουν. Ένας από τους πιο συνήθεις τρόπους αξιοποίησης, ήταν το ποσό της κρυφής μνήμης (σε ένα τσιπ). Η κρυφή μνήμη είναι απλά μια πολύ γρήγορη μνήμη, η οποία μπορεί να προσπελαστεί σε ελάχιστους κύκλους ρολογιού, σε σύγκριση με τους κύκλους που χρειάζονται για την προσπέλαση της κύριας μνήμης (RAM). Ο επεξεργαστής περιλαμβάνει έναν ελεγκτή για την μνήμη αυτή, μέσω του οποίου αυτοματοποιείται η ανάγνωση και η εγγραφή

135

Μικροαρχιτεκτονική από και προς τη κρυφή μνήμη. Εάν τα απαιτούμενα δεδομένα δεν υπάρχουν στην κρυφή μνήμη, ο επεξεργαστής διακόπτει προσωρινά τις λειτουργίες του, μέχρι ο ελεγκτής να διαβάσει τα απαιτούμενα δεδομένα. Στις υλοποιήσεις με την αρχιτεκτονική RISC, άρχισε να προστίθεται επιπλέον κρυφή μνήμη στα μέσα της δεκαετίας του ’80, 4 kB συνολικά. Ο αριθμός αυτός αυξήθηκε με την πάροδο του χρόνου, με τους σύγχρονους επεξεργαστές να έχουν κρυφή μνήμη ακόμα και της τάξεως των 12ΜΒ, οργανωμένη ιεραρχικά σε πολλαπλά επίπεδα. Σε γενικές γραμμές, περισσότερη κρυφή μνήμη σημαίνει μεγαλύτερες επιδόσεις, χάρη στη μείωση του χρόνου που ο επεξεργαστής μένει σε κατάσταση αναμονής. Τεχνολογικά, η κρυφή μνήμη ταίριαξε απόλυτα με τη φιλοσοφία της διοχέτευσης των εντολών. Τα προηγούμενα χρόνια, το να σχεδιάσεις έναν αγωγό/δίαυλο που ήταν πιο γρήγορος από το χρόνο προσπέλασης της μνήμης, δεν έβγαζε νόημα. Όμως με τη χρησιμοποίηση κρυφής μνήμης, ένας αγωγός/δίαυλος ήταν δυνατό να έχει ταχύτητα ίση με την ταχύτητα προσπέλασης αυτής της μνήμης (που σημαίνει πολύ λιγότερος χρόνος). Αυτός ήταν ο κύριος λόγος για τον οποίο ο ρυθμός αύξησης της συχνότητας των επεξεργαστών ήταν πολύ μεγαλύτερος σε σχέση με τη συχνότητα των μνημών.

Βαθμιδωτή διάταξη Οι βελτιώσεις στη μηχανική των ημιαγωγών, σύντομα επέτρεψαν την ενσωμάτωση περισσότερων λογικών πυλών, ακόμη και με όλη την πολυπλοκότητα των πυλών που προαναφέρθηκαν. Τα προγράμματα των υπολογιστών θα μπορούσαν να εκτελεστούν γρηγορότερα, εάν πολλαπλές οδηγίες εκτελούνταν ταυτόχρονα. Αυτό είναι που πετυχαίνουν οι επεξεργαστές βαθμιδωτής διάταξης, αναπαράγοντας λειτουργικές μονάδες (όπως π.χ. οι αριθμητικές/λογικές μονάδες). Μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του ’80 αυτά τα σχέδια εισήλθαν στην αγορά. Στους σύγχρονους σχεδιασμούς, συναντάμε μια μονάδα αποθήκευσης ( πολλές εντολές δεν έχουν αποτελέσματα για αποθήκευση), 2 ή περισσότερες μονάδες ακεραίων αριθμών, 2 ή περισσότερες μονάδες δεκαδικών αριθμών και συνήθως μια μονάδα πολλαπλών δεδομένων. Η λογική της εκτέλεσης των εντολών γίνεται πολύπλοκη, καθώς θα πρέπει να διαβάζονται οι εντολές από ένα τεράστιο πλήθος στη μνήμη και να οδηγούνται στις κατάλληλες μονάδες εκτέλεσης, λαμβάνοντας επίσης υπ’ όψιν, το ποιες είναι σε αναμονή εκείνη τη στιγμή. Στη συνέχεια τα αποτελέσματα συγκεντρώνονται και επαναταξινομούνται στο τέλος.

Εκτέλεση εκτός λειτουργίας Η προσθήκη κρυφών μνημών, μειώνει σημαντικά τη συχνότητα και τη διάρκεια των περιόδων αναμονής του επεξεργαστή, (που περιμένει την ανάκληση των δεδομένων από αυτές τις μνήμες), αλλά δεν απαλλάσσεται τελείως από αυτές. Στους αρχικούς σχεδιασμούς, μια αστοχία της κρυφής μνήμης θα ανάγκαζε τον ελεγκτή της μνήμης αυτής να βάλει τον επεξεργαστεί σε κατάσταση αναμονής και να περιμένει. Φυσικά, θα πρέπει να υπάρχουν κάποιες εντολές στο πρόγραμμα τα δεδομένα του οποίου να είναι διαθέσιμα στη κρυφή μνήμη σε εκείνο το σημείο. Η “εκτός λειτουργίας” εκτέλεση, επιτρέπει σε μια έτοιμη εντολή να εκτελεστεί όταν μια προηγούμενη βρίσκεται σε αναμονή στη κρυφή μνήμη, έπειτα επαναταξινομεί τα αποτελέσματα έτσι ώστε να φαίνεται ότι όλα έγιναν όπως ορίζονται από τη σειρά εκτέλεσης των εντολών.

136

Μικροαρχιτεκτονική

137

Μετονομασία των καταχωρητών Η μετονομασία των καταχωρητών, αναφέρεται σε μια τεχνική που χρησιμοποιείται για να αποφευχθεί η άσκοπη συνεχής εκτέλεση των εντολών ενός προγράμματος λόγω της επαναχρησιμοποίησης των ίδιων καταχωρητών από αυτές τις εντολές.

Πολυεπεξεργασία και πολυνημάτωση (πολυδιεργασία) Οι αρχιτέκτονες των υπολογιστών εμποδίζονται από την συνεχόμενη αναντιστοιχία μεταξύ της εξέλιξης στη συχνότητα λειτουργίας των επεξεργαστών και της συχνότητας λειτουργίας των μνημών. Όμως καμία από αυτές τις τεχνικές που εκμεταλεύονται την παράλληλη επεξεργασία των εντολών, δεν θα μπορούσε να αντισταθμίσει τις μεγάλες αναμονές όταν τα δεδομένα θα πρέπει να προσκομιστούν από την κύρια μνήμη. Επιπλέον, ο μεγάλος αριθμός των τρανζίστορ και οι υψηλές συχνότητες λειτουργίας που χρειάζονται για τις πιο προηγμένες τεχνικές, απαιτούν μεγάλα επίπεδα κατανάλωσης ισχύος. Ο ρυθμός απόδοσης ενός υπολογιστικού συστήματος είναι μια ιδέα που προήλθε από την μεσαία τάξη τη αγοράς. Δίνεται έμφαση όχι μόνο στην επεξεργασία των συναλλαγών online, αλλά και στην ικανότητα αντιμετώπισης μαζικά, μεγάλου αριθμού συναλλαγών. Την τελευταία δεκαετία οι εφαρμογές για την διεκπεραίωση συναλλαγών (όπως η δρομολόγηση δικτύων και ιστοσελίδων) έχουν εξελιχθεί σημαντικά και ως αποτέλεσμα η βιομηχανία των υπολογιστών έχει δώσει εκ νέου έμφαση στα ζητήματα απόδοσης. Μια τεχνική για το πώς επιτυγχάνεται αυτός ο παραλληλισμός είναι μέσω των πολύ-επεξεργαστικών συστημάτων, δηλαδή υπολογιστών με πολλαπλούς επεξεργαστές. Σήμερα εξυπηρετητές-servers αποτελούμενοι από πολλαπλούς επεξεργαστές, έχουν γίνει κομμάτι της καθημερινότητας ανάμεσα στις επιχειρήσεις, ενώ από τη δεκαετία του 1990 έχουν κάνει την εμφάνισή τους και προσωπικοί υπολογιστές (PC) με περισσότερους από έναν επεξεργαστές. Με τη περαιτέρω μείωση του μεγέθους των τρανζίστορ, λόγω της προόδου της τεχνολογίας των ημιαγωγών, την θέση τους κατέλαβαν οι επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων, δηλαδή πολλαπλά επεξεργαστικά τσιπ ενοποιημένα σε ένα και μόνο τσιπ πυριτίου. Μια άλλη τεχνική η οποία συνδέεται στενά με την πολυεπεξεργασία και έγινε δημοφιλής είναι η ‘’’πολυνημάτωση ή πολυδιεργασία’’’. Στη πολυνημάτωση, όταν ο επεξεργαστής χρειάζεται να φέρει δεδομένα από αργές μνήμες του συστήματος δεν τίθεται σε κατάσταση αναμονής μέχρι να φτάσουν τα απαραίτητα δεδομένα, αλλά στρέφει την προσοχή του σε κάποιο άλλο πρόγραμμα ή σε κάποια διεργασία(νήμα) ενός προγράμματος το οποίο είναι έτοιμο να εκτελεστεί. Παρ’ όλο που δεν επιτυγχάνεται έτσι μεγαλύτερη ταχύτητα σε κάποιο συγκεκριμένο προγραμμα/διεργασία, αυξάνεται όμως η γενική υπολογιστική απόδοση του συστήματος γιατί μειώνεται περεταίρω το χρονικό διάστημα που ο επεξεργαστής τίθεται σε αναμονή. Μια πολυνηματική μονάδα επεξεργασίας μπορεί να μεταπηδήσει σε κάποια διεργασία(νήμα) σε 1 επεξεργαστικό κύκλο. Αυτό επιτυγχάνεται με την αποτύπωση της κατάστασης των συσκευών (όπως το αρχεία μητρώου και τον μετρητή του προγράμματος) για κάθε ενεργή διεργασία. Μια περαιτέρω εξέλιξη της τεχνικής αυτής είναι η παράλληλη πολυνημάτωση. Αυτή η τεχνική επιτρέπει την ταυτόχρονη εκτέλεση εντολών από διαφορετικά προγράμματα/διεργασίες στον ίδιο κύκλο επεξεργασίας. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το άρθρο Microarchitecture [2] [1] υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται

138

Μονάδα Εκτέλεσης Εντολών Μονάδα Εκτέλεσης Εντολών Στη μηχανική των υπολογιστών, η μονάδα εκτέλεσης των εντολών (ονομάζεται επίσης και λειτουργική μονάδα ή μονάδα λειτουργίας) αποτελεί μέρος της Κ.Μ.Ε ενός επεξεργαστή που εκτελεί τις διεργασίες και τους υπολογισμούς που απαιτούνται από το πρόγραμμα του υπολογιστή. Μπορεί να έχει την δική της αυτόνομη ακολουθιακή μονάδα ελέγχου (δεν πρέπει να συγχέεται με την μονάδα ελέγχου της Κ.Μ.Ε.), ορισμένους καταχωρητές, καθώς και άλλες εσωτερικές μονάδες, όπως μια υπο-ALU ή FPU, η κάποια μικρότερα πιο εξειδικευμένα στοιχεία. Είναι κοινό στους σύγχρονους επεξεργαστές να έχουν πολλαπλές παράλληλες μονάδες εκτέλεσης, και γίνεται αναφορά σε αυτές ως μονοδιάστατοι ή πολυδιάστατοι σχεδιασμοί. Η απλούστερη διάταξη αποτελείται από μια μονάδα εκτέλεσης των εντολών, έναν διαχειριστή διαύλου έτσι ώστε να διαχειρίζεται τη μνήμη και από τη χρησιμοποίηση ενός αριθμού άλλων για να εκτελούνται υπολογισμοί. Στους σύγχρονους επεξεργαστές, οι μονάδες εκτέλεσης των εντολών υλοποιούν τους υπολογισμούς τους με τη μέθοδο της διοχέτυσης. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το unit άρθρο Execution unit [2] [1] υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (unit ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται

139

Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής Η μονάδα κινητής υποδιαστολής (FPU) αποτελεί μέρος του υπολογιστικού συστήματος ειδικά σχεδιασμένο να πραγματοποιεί πράξεις με αριθμούς κινητής υποδιαστολής, δηλαδή δεκαδικούς αριθμούς(π.χ. 5,2343 x 2,345). Τυπικές πράξεις που εκτελεί είναι η πρόσθεση, η αφαίρεση ο πολλαπλασιασμός η διαίρεση και ο υπολογισμός τετραγωνικής ρίζας. Σε ορισμένα συστήματα (παλαιότερης μικροαρχιτεκτονικής ) μπορεί να εκτελούν και διάφορες άλλες πράξεις και υπολογισμούς όπως τριγωνομετρικούς υπολογισμούς. Στις μέρες μας αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση βιβλιοθηκών ρουτινών στο επίπεδο του λογισμικού.

Ο επεξεργαστής Intel 80287.

Στις περισσότερες σύγχρονες μικροαρχιτεκτονικές γενικού σκοπού, μία ή περισσότερες FPU είναι ενωματωμένες στον επεξεργαστη, ωστόσο πολλοί επεξεργαστές, ειδικότερα παλαιότερης γενιάς, δεν διαθέτουν υλική υποστήριξη για τέτοιες πράξεις. Στο παρελθόν, ορισμένα συστήματα έχουν εφαρμόσει πράξεις υποδιαστολής χρησιμοποιώντας έναν συν-επεξεργαστή, παρά με τη χρήση ανεξάρτητης μονάδας. Σήμερα, στην εποχή των μικρο-υπολογιστών, η μονάδα αυτή υλοποιείται με ένα απλό ολοκληρωμένο ψηφιακό κύκλωμα ενσωματωμένο στο υπόλοιπο, ενώ σε παλαιότερα συστήματα ήταν πολύ μεγαλύτερη και λόγω του μεγέθους της βρίσκονταν έξω από τον επεξεργαστή. Δεν έχουν όλες οι μικροαρχιτεκτονικές υλική υποστήριξη FPU. Ελλείψει ενός FPU, πολλές λειτουργίες απομιμούνται εικονικά. Ο τρόπος αυτός ναι μεν γλυτώνει το κόστος κατασκευής της αντίστοιχης μονάδας, αλλά είναι σημαντικά πιο αργός. Η εικονική απομίμηση, μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιοδήποτε επίπεδο : εσωτερικά του επεξεργαστη με τη μορφή μικροκώδικα ή ως λειτουργία του λειτουργικού συστήματος. Στις περισσότερες σύγχρονες αρχιτεκτονικές, υπάρχει ένας διαχωρισμός των δεκαδικών υπολογισμών από τους ακέραιους. Αυτός ο διαχωρισμός διαφέρει σημαντικά από αρχιτεκτονική σε αρχιτεκτονική. Μερικές, όπως η Intel x86, έχουν εξειδικευμένους καταχωρητές για δεκαδικούς υπολογισμούς. Συνήθως οι δεκαδικοί υπολογισμοί εκτελούνται με την μέθοδο της διοχέτευσης. Σε προγενέστερες αρχιτεκτονικές οι δεκαδικοί υπολογισμοί διοχετεύονταν διαφορετικά από τους ακέραιους. Από τις αρχές της δεκαετίας του ’90, πολλοί υπολογιστές και εξυπηρετητές-servers, έχουν περισσότερες από μια FPU. Όταν ένας επεξεργαστής εκτελεί ένα πρόγραμμα που απαιτεί δεκαδικούς υπολογισμούς, υπάρχουν 3 τρόποι να τους εκτελέσει : • Εικονική εκτέλεση του υπολογισμού (μέσω ειδικών βιβλιοθηκών) • Με πρόσθετη FPU • Με ολοκληρωμένη ενσωματωμένη FPU

Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής

Βιβλιοθήκες δεκαδικών υπολογισμών Ορισμένες μονάδες υποστηρίζουν μόνο απλούς δεκαδικούς υπολογισμούς : πρόσθεση, αφαίρεση και πολλαπλασιασμό. Όμως ακόμα και οι πιο πολύπλοκες FPU έχουν ένα πεπερασμένο αριθμό υπολογισμών που μπορούν να κάνουν. Όταν ο επεξεργαστής εκτελεί ένα πρόγραμμα που απαιτεί δεκαδικούς υπολογισμούς οι οποίοι δεν υποστηρίζονται από το υλικό, ο επεξεργαστής χρησιμοποιεί μια σειρά απλούστερων υπολογισμών. Σε συστήματα που δεν υποστηρίζουν καμιάς μορφής μονάδα δεκαδικών υπολογισμών, ο επεξεργαστής προσομοιώνει τους υπολογισμούς χρησιμοποιώντας μια σειρά απλούστερων αριθμητικών υπολογισμών, που εκτελούνται στην αριθμητική και λογική μονάδα. Το λογισμικό που χρησιμοποιείται για να κατηγοριοποιήσει αυτή τη σειρά των υπολογισμών, έτσι ώστε να προσομοιωθεί εικονικά ένας δεκαδικός υπολογισμός περιλαμβάνεται σε μια ειδική βιβλιοθήκη.

Ολοκληρωμένες FPU Σε ορισμένες περιπτώσεις οι FPU είναι εξειδικευμένες και χωρισμένες μεταξύ απλών δεκαδικών υπολογισμών(πρόσθεση και αφαίρεση) και πιο περίπλοκων υπολογισμών(διαίρεση). Σε ορισμένες περιπτώσεις, μόνο οι πιο απλοί υπολογισμοί είναι ενσωματωμένοι στο υλικό και/ή σε μορφή μικροκώδικα, ενώ οι πιο πολύπλοκοι υπολογισμοί υλοποιούνται με προγραμματιστικές ρουτίνες (γραμμένες σε γλώσσα προγραμματισμού Assembly, ή μεταγλωττισμένες σε μια γλώσσα υψηλού επιπέδου.

Πρόσθετες FPU Τη δεκαετία του 1980, στους υπολογιστές της IBM, το σύνηθες ήταν η FPU να είναι εντελώς ξεχωριστή και ανεξάρτητη από τη λειτουργία του επεξεργαστή, και συνήθως πωλούνταν ξεχωριστά ως προαιρετικό πρόσθετο. Αγοράζονταν μόνο αν χρειαζόταν να επιταχυνθούν ή να εκτελεστούν μαθηματικά προγράμματα. Οι επεξεργαστές 8088 και 8086 είχαν και μια πρόσθετη υποδοχή για αυτόν τον συν-επεξεργαστή, τον 8087, όπως και οι άμεσοι διάδοχοι τους είχαν αντίστοιχο. Από τον επεξεργαστή 80486 και μετά, η μονάδα δεκαδικών υπολογισμών ενσωματώθηκε στον επεξεργαστή. Μοναδική εξαίρεση αποτέλεσε ο 80486SX. Ο συγκεκριμένος επεξεργαστής είχε πρόσθετη υποδοχή για τον συν-επεξεργαστή του, τον 80487, ο οποίος στην πραγματικότητα ήταν ένας ολοκληρωμένος επεξεργαστής με ενσωματωμένη FPU. Σε περίπτωση που τοποθετούνταν στο σύστημα, ο 80486SX απενεργοποιούνταν. Σε αντίθεση με την σειρά x87, πολλές εταιρείες κατασκεύαζαν συν-επεξεργαστές για την σειρά x86. Εκτός από τις αρχιτεκτονικές της Intel, οι FPU με τη μορφή συν-επεξεργαστών μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και από τους επεξεργαστές Motorola 68000. Συγκεκριμένα οι επεξεργαστές Μοtorola 68020/68030 χρησιμοποιούσαν τις FPU 68881 και 68882, στους σταθμούς εργασίας της σειράς Sun 3. Συχνά τοποθετούνταν και στα υψηλότερης απόδοσης μοντέλα των υπολογιστών Apple Macintosh και Commodore Amiga, αλλά δεν συναντώνταν σε χαμηλότερα μοντέλα, εκτός από τους υπολογιστές της ΙΒΜ. Με την κατασκευή του 68040, η Motorola ενσωμάτωσε την FPU στον επεξεργαστή, αλλά όπως και στη σειρά επεξεργαστών x86 της Ιντελ, διαθέτονταν και ένας επεξεργαστής (ο 68LC040) χωρίς ενσωματωμένη FPU. [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το unit άρθρο Floating-point unit της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία [2] [1] διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (unit ιστορικό/συντάκτες ).

140

141

Ολοκληρωμένο κύκλωμα Ολοκληρωμένο κύκλωμα Στην ηλεκτρονική, ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (αγγλική ονομασία Intergrated circuit ή IC, γνωστό και ως ψηφίδα πυριτίου, μικροτσίπ, τσιπ πυριτίου, τσιπ υπολογιστή και μικροτσίπ) είναι ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα σε σμίκρυνση (αποτελούμενο κυρίως από ημιαγώγιμα, καθώς και παθητικά στοιχεία) κατασκευασμένο στην επιφάνεια του λεπτού υποστρώματος ενός ημιαγώγιμου υλικού. Ολοκληρωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε στοιχείο ηλεκτρονικού εξοπλισμού που χρησιμοποιείται σήμερα και θεωρούνται επανάσταση στον τομέα της ηλεκτρονικής. Ένα υβριδικό ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι ένα ηλεκτρικό κύκλωμα σε σμίκρυνση που αποτελείται από μεμονωμένα ημιαγώγιμα και παθητικά στοιχεία, συνδεδεμένα σε ένα υπόστρωμα ή σε έναν πίνακα κυκλωμάτων.

Ολοκληρωμένο κύκλωμα

Εισαγωγή Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα έγινε δυνατό να κατασκευαστούν χάρη σε πειραματικές ανακαλύψεις που έδειξαν ότι τα ημιαγώγιμα στοιχεία μπορούσαν να εκτελούν τις λειτουργίες των λυχνίων κενού, καθώς και χάρη στην τεχνολογική πρόοδο στον τομέα της επεξεργασίας ημιαγώγιμων στοιχείων που έγινε στα μέσα του 20ού αιώνα. Η ολοκλήρωση (ενσωμάτωση) ενός μεγάλου αριθμού από μικροσκοπικά τρανζίστορ σε ένα λεπτό τσιπ αποτέλεσε μία πολύ σημαντική βελτίωση σε σχέση με χειροκίνητη συναρμολόγιση κυκλωμάτων με χρήση διακριτών ηλεκτρονικών στοιχείων. Η δυνατότητα μαζικής παραγωγής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η αξιοπιστία που παρείχαν καθώς και η δυνατότητα προσθήκης περαιτέρω πολυπλοκότητας σε αυτά, συνέβαλαν στην ταχύτατη αντικατάσταση των λυχνιών κενού και των διακριτών κυκλωμάτων από αυτά. Τα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έχουν δύο κύρια πλεονεκτήματα έναντι των διακριτών κυκλωμάτων: το κόστος και η απόδοση. Το κόστος είναι χαμηλό επειδή τα τσιπ, μαζί με όλα τα στοιχεία τους, τυπώνονται ενιαία σαν μία μονάδα με τη χρήση φωτολιθογραφίας, αντί να κατασκευάζεται το κάθε τρανζίστορ ξεχωριστά. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται πολύ λιγότερα υλικά για να κατασκευαστεί ένα κύκλωμα ως τσιπ, παρά ως διακριτό κύκλωμα. Η απόδοση είναι υψηλή αφού τα στοιχεία μεταστρέφονται γρήγορα και καταναλώνουν λιγότερη ενέργεια σε σχέση με τα αντίστοιχα των διακριτών κυκλωμάτων, επειδή τα στοιχεία είναι μικρά και κοντά το ένα στο άλλο. Σύμφωνα με τα δεδομένα του 2006, το εμβαδό ενός τσιπ κυμαίνεται από λίγα τετραγωνικά χιλιοστά (mm²) μέχρι περίπου 250 mm², με μέχρι και ένα εκατομμύριο τρανζίστορ ανα mm². Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα χρησιμοποιούνται για την υλοποίηση της συντριπτικής πλειοψηφίας των ηλεκτρονικών ψηφιακών διατάξεων. Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (Ο.Κ.) είναι μια κρυσταλλική δομή ημιαγωγού (πυρίτιο) μικρών διαστάσεων που ονομάζεται τσιπ (chip) και περιέχει μεγάλο αριθμό κατάλληλα συνδεδεμένων ηλεκτρονικών στοιχείων (αντιστάσεις, διόδους, τρανζίστορ κ.λ.π.), τα οποία αποτελούν ένα συγκεκριμένο ηλεκτρονικό κύκλωμα. Το τσιπ τοποθετείται σε πλαστικό-εποξικό ή κεραμικό περίβλημα (package) και οι εσωτερικές επαφές συνδέονται στους εξωτερικούς του ακροδέκτες (pins). Τα περιβλήματα

Ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί να είναι διαφόρων ειδών π.χ. διπλογραμμικά (DIP - Dual in line Package), επίπεδα (flat) κ.α. Τα πλεονεκτήματα των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων σε σχέση με τα ηλεκτρονικά κυκλώματα διακριτών στοιχείων είναι το μικρότερο κόστος κατασκευής, η μικρότερη κατανάλωση ενέργειας και το πολύ μικρό τους μέγεθος. Με βάση τον αριθμό των πυλών που περιέχουν τα ολοκληρωμένα κυκλώματα χωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες: • SSI (Small Scale Integration). Μικρή κλίμακα ολοκλήρωσης, 1 έως 20 πύλες/Ο.Κ. • MSI (Medium Scale Integration). Μεσαία κλίμακα ολοκλήρωσης, 20 έως 200 πύλες/Ο.Κ. • LSI (Large Scale Integration). Υψηλή κλίμακα ολοκλήρωσης, 200 έως 200.000 πύλες/Ο.Κ). • VLSI (Very Large Scale Integration). Πολύ υψηλή κλίμακα ολοκλήρωσης από 200.000 πύλες/Ο.Κ. και πάνω) Με βάση τα ηλεκτρονικά τους χαρακτηριστικά τα ολοκληρωμένα κυκλώματα κατατάσσονται σε λογικές οικογένειες (logic families). Κάθε λογική οικογένεια αποτελείται από ένα σύνολο ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που έχουν κοινά ηλεκτρονικά χαρακτηριστικά, υλοποιούν όμως διαφορετικές λογικές συναρτήσεις. Οι πρώτες τέτοιες οικογένειες που εμφανίστηκαν ήταν η RTL (Resistor-Transistor Logic) και η DTL (Diode- Transistor Logic), οι οποίες σήμερα δεν χρησιμοποιούνται. Άλλες οικογένειες είναι : • ECL (Emitter Coupled Logic) • HTL (High Threshold Logic) • TTL (Transistor-Transistor Logic). • MOS (Metal Oxide Semiconductor) • CMOS (Complementary MOS) Κυρίαρχη τεχνολογία σήμερα είναι η CMOS με την TTL να την ακολουθεί. Βασικότερα πλεονεκτήματα της οικογένειας CMOS είναι : Πολύ υψηλή πυκνότητα ολοκλήρωσης Μικρή κατανάλωση ισχύος Ταχύτητα συγκρίσιμη με τα TTL (Δεν ισχύει για όλες τις σειρές) Η ταχύτητα και η μεγάλη ευαισθησία, όχι όλων των σειρών, στο στατικό ηλεκτρισμό είναι δύο μειονεκτήματα για τη CMOS τεχνολογία. Το πλεονέκτημα της TTL τεχνολογίας είναι οι μεγάλες ταχύτητες των πυλών της με σημαντικό μειονέκτημα, σε σχέση με τη CMOS τεχνολογία, την υψηλή κατανάλωση. Η σειρά 74HCT είναι πλήρως συμβατή με τα TTL. Τις δύο τελευταίες δεκαετίες κυκλοφόρησαν αρκετές ακόμα σειρές της οικογένειας CMOS, με πιο ευέλικτες τις : VHC (CMOS πολύ υψηλής ταχύτητας-Very High-speed CMOS) και η VHCT (CMOS πολύ υψηλής ταχύτητας, συμβατά με TTL - Very High-speed CMOS, TTL compatible). Και οι δύο σειρές είναι περίπου δύο φορές γρηγορότερες από τις HC και HCT, ενώ διατηρούν τη συμβατότητα με τις προηγούμενές τους.

Χαρακτηριστικά των Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων i. Τάση τροφοδοσίας και Λογικά επίπεδα Για κάθε οικογένεια Ο.Κ. ο κατασκευαστής εκτός από την ονομαστική τάση τροφοδοσίας δίνει και τις επιτρεπτές ανοχές της. Η τάση τροφοδοσίας συμβολίζεται με VCC. Τα ψηφιακά κυκλώματα δέχονται σαν εισόδους και παράγουν εξόδους σήματα δύο διακριτών τιμών τάσης. Η υψηλότερη τιμή χαρακτηρίζεται ως κατάσταση high και η χαμηλότερη ως κατάσταση low. Οι τάσεις αυτές μπορεί να είναι θετικές ή αρνητικές ανάλογα με την φιλοσοφία κατασκευής. Οι κατασκευαστές των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων δίνουν τα παρακάτω στοιχεία σχετικά με τις τάσεις που αντιστοιχούν στα επίπεδα Η και L για τη περίπτωση θετικής λογικής : Vih min (high level input voltage): η ελάχιστη τιμή τάσης εισόδου που μπορεί να θεωρηθεί λογικό 1 Vil max (low level input voltage): η μέγιστη τιμή τάσης εισόδου που μπορεί να θεωρηθεί λογικό 0 Voh min (high level output voltage): η ελάχιστη τιμή τάσης εξόδου που μπορεί να θεωρηθεί λογικό 1 Vol max (low level output voltage): η μέγιστη τιμή τάσης εξόδου που μπορεί να θεωρηθεί λογικό 0. Οι τιμές των τάσεων εισόδου μεταξύ Vih και maxVCC λαμβάνονται σαν λογικό 1 και τιμές μεταξύ Vil και GND λαμβάνονται σαν λογικό 0, καθορίζοντας τις περιοχές τάσεων που ονομάζουμε αντίστοιχα High και Low λογικά επίπεδα εισόδου . Με παρόμοιο τρόπο ορίζουμε και τα λογικά επίπεδα εξόδου μιας πύλης. Οι τιμές των τάσεων από Voh μέχρι maxVCC αποτελούν το High λογικό επίπεδο, ενώ οι τιμές από το Vol μέχρι το GND αποτελούν το Low λογικό επίπεδο. Οι τάσεις στις περιοχές μεταξύ Vil και Vih για το σήμα εισόδου και μεταξύ Vοl και Vοh για το σήμα εξόδου οδηγούν σε απροσδιοριστία. ii. Περιθώριο θορύβου (noise immunity)

142

Ολοκληρωμένο κύκλωμα Ο θόρυβος στα ψηφιακά κυκλώματα είναι ανεπιθύμητες τάσεις, οι οποίες επάγονται κυρίως από τις καλωδιώσεις και τις γραμμές των τυπωμένων κυκλωμάτων και αλλοιώνουν τα επίπεδα των τάσεων, που αντιστοιχούν στις λογικές τιμές 0 και 1. Άλλες πηγές θορύβου αποτελούν η κοσμική ακτινοβολία, διάφορες ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις και οι διαταραχές στην τάση τροφοδοσίας. Το μέγιστο θόρυβο, που μπορεί να προστεθεί σ′ ένα κανονικό σήμα εισόδου χωρίς να προκαλέσει ανεπιθύμητες αλλαγές στην έξοδό του, τον ονομάζουμε περιθώριο θορύβου και τον μετράμε σε Volts.Χαμηλής στάθμης περιθώριο θορύβου είναι ο θόρυβος ο οποίος προστιθέμενος στην τάση εισόδου, που αντιστοιχεί σε λογικό 0, μας δίνει τάση που η τιμή της δεν πρέπει να ξεπερνά την τιμή της Vil, επειδή στην περίπτωση αυτή θα οδηγούσε την είσοδο στην περιοχή απροσδιοριστίας. Υπολογίζεται από τη διαφορά Vil-Vοl και για την TTL πύλη του σχήματος 1.4-2 θα έχουμε : 0.8 - 0.4 = 0.4 Volts. Αυτό σημαίνει πως η συγκεκριμένη πύλη μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια, όταν η τάση εισόδου της για το Low επίπεδο δεν ξεπερνά τα 0.4 Volts. Το περιθώριο θορύβου υψηλής στάθμης υπολογίζεται από τη διαφορά Voh-Vih. Έτσι για την πύλη πάλι του σχήματος 1.4-2 θα έχουμε : 2.4 – 2 = 0.4 Volts. Συμπτωματικά τα περιθώρια θορύβου υψηλής και χαμηλής στάθμης στο παράδειγμά μας συμπίπτουν. iii. Ταχύτητα Είναι ο χρόνος που μεσολαβεί από τη στιγμή εφαρμογής ενός σήματος στην είσοδο μιας πύλης μέχρι τη στιγμή που το σήμα αυτό εμφανίζεται στην έξοδο. Ο χρόνος αυτός αναφέρεται στη σχετική βιβλιογραφία ως χρόνος καθυστέρησης διάδοσης (propagation delay time) και συμβολίζεται με τη συντομογραφία tpd. Στα ειδικά εγχειρίδια πληροφοριών (data books) οι κατασκευαστές Ο.Κ. δίνουν τους παρακάτω χαρακτηριστικούς χρόνους : tplh : Πρόκειται για το χρόνο που μεσολαβεί από τη στιγμή που έγινε μια αλλαγή στην είσοδο, έως ότου η έξοδος αλλάξει από λογικό 0 σε λογικό 1 tphl : Είναι ο χρόνος που μεσολαβεί από τη στιγμή που έγινε μια αλλαγή στη είσοδο, έως ότου η έξοδος αλλάξει από λογικό 1 σε λογικό 0 fmax : Αποτελεί τη μέγιστη συχνότητα των παλμών clk που μπορούν να λειτουργήσουν τα flip-flops της συγκεκριμένης οικογένειας Για τον προσδιορισμό του χρόνου tpd χρησιμοποιούμε τη σχέση : tpd=1/2 tplh+tphl iv. Κατανάλωση ισχύος (Power dissipation) Κατανάλωση ισχύος είναι η συγκεκριμένη ποσότητα ισχύος που καταναλώνει μια πύλη για να λειτουργήσει (σε mW). Διακρίνεται σε στατική και δυναμική. Για την στατική κατανάλωση οι κατασκευαστές δίνουν συνήθως τα παρακάτω στοιχεία: ICCΗ: το ρεύμα που ρέει στο VCC όταν η έξοδος είναι Ηigh ICCL: το ρεύμα που ρέει στο VCC όταν η έξοδος είναι Low ICCZ: το ρεύμα που ρέει στο VCC όταν η έξοδος παρουσιάζει υψηλή αντίσταση (high impedance). Για να υπολογίσουμε την μέση ισχύ χρησιμοποιούμε τη σχέση:Pd=1/3 (ICCΗ+ ICCL+ ICCZ) VCC v. Ικανότητα Οδήγησης (Fan-out ) Πολλές φορές χρειάζεται να συνδεθεί η έξοδος μιας πύλης με εισόδους άλλων πυλών. Αυτό δεν μπορεί να γίνει για απεριόριστο αριθμό εισόδων. Ο μέγιστος αριθμός εισόδων που μπορούν να συνδεθούν στη έξοδο μιας πύλης (ικανότητα οδήγησης) ονομάζεται Fan-out της πύλης. Υπολογίζεται από το ποσό του ρεύματος που υπάρχει διαθέσιμο στην έξοδο της πύλης και το ποσό του ρεύματος που χρειάζεται η κάθε είσοδος μιας πύλης. Εάν στη έξοδο μιας πύλης συνδέσουμε αριθμό εισόδων μεγαλύτερο από το Fan-out της πύλης, επηρεάζονται αρνητικά το περιθώριο θορύβου, η καθυστέρηση διάδοσης και άλλα χαρακτηριστικά των πυλών. Για να βελτιώσουμε την ικανότητα οδήγησης χρησιμοποιούμε στις εξόδους των πυλών buffers. Ο αριθμός των εισόδων μιας πύλης αποτελεί το fan-in της πύλης. Πρακτικά το fan- in περιορίζεται στο 4, γιατί μεγαλύτερος αριθμός εισόδων επιδρά δραστικά στη καθυστέρηση διάδοσης της πύλης. Οι κατασκευαστές των Ο.Κ. πολλές φορές αντί των fan- in και Fanout δίνουν τα παρακάτω στοιχεία : Iih (high level input current): Το ρεύμα που ρέει σε μια είσοδο όταν βρίσκεται σε κατάσταση H (λογικό 1)

143

Ολοκληρωμένο κύκλωμα Iil (low level input current): Το ρεύμα που ρέει σε μια είσοδο όταν βρίσκεται σε κατάσταση L (λογικό 0) Ioh (high level output current): Το ρεύμα που ρέει σε μια έξοδο όταν βρίσκεται σε κατάσταση H Iol (low level output current): Το ρεύμα που ρέει σε μια έξοδο όταν βρίσκεται σε κατάσταση L. Η ορθή λειτουργία ενός κυκλώματος απαιτεί την ικανοποίηση των σχέσεων: ΣIil < ΣIol και ΣIih < ΣIoh

Αναγνώριση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων Κάθε Ο.Κ. φέρει ένα κωδικό που υποδηλώνει τα λειτουργικά χαρακτηριστικά του και την κατασκευάστρια εταιρεία. Ο κωδικός αποτελείται από πέντε τμήματα, όπως φαίνεται στα παρακάτω παραδείγματα. Παράδειγμα 1. Κωδικός αναγνώρισης ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος, έστω του: SN-74-LS-00-N Το πρώτο τμήμα SN : δηλώνει την κατασκευάστρια εταιρεία Οι κατασκευάστριες εταιρείες είναι : MC (Motorola) DM (National Semiconductor) HD (Hitachi) MN (Panasonic) P (Intel) Το δεύτερο τμήμα 74 : δηλώνει τις προδιαγραφές λειτουργίας Αυτές είναι : 74 (Εμπορικές προδιαγραφές) 54 (Στρατιωτικές προδιαγραφές) Το τρίτο τμήμα LS : δηλώνει τη σειρά της λογικής οικογένειας στην οποία ανήκει το Ο.Κ. Αυτές είναι : LS (Low Power Schottky) L (Low Power) S (Schottky) ALS (Advanced Low Power Schottky) AS (Advanced Schottky) Κενό (Standard TTL) Όλες οι παραπάνω σειρές ανήκουν στην λογική οικογένεια ΤΤL, ενώ όσες ακολουθούν ανήκουν στη CMOS. C (CMOS) HC (High Speed Schottky) HCU (High Speed CMOS Unbufferd) HCT (High Speed CMOS) Το τέταρτο τμήμα 00 : δηλώνει τον τύπο του Ο.Κ. καθορίζοντας το περιεχόμενό του Θα μπορούσε να είναι : 00 ( 4 πύλες NAND δύο εισόδων) 32 (4 πύλες OR δύο εισόδων) κ.λ.π Τέλος το τελευταίο τμήμα Ν : δηλώνει το τύπο της συσκευασίας (περίβλημα) του chip Μπορεί να είναι : Ν (Πλαστικό DIP) J (Κεραμικό DIP) M (Επίπεδο) Παράδειγμα 2. Κωδικός αναγνώρισης ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος, έστω του: SN-74-CH-00-N. Όπως στο προηγούμενο παράδειγμα, έτσι κι΄ εδώ, ο κωδικός αναγνώρισης αποτελείται από πέντε τμήματα, τα οποία προσδιορίζουν : τη κατασκευάστρια εταιρεία (SN), το είδος των προδιαγραφών (74-εμπορικές) την οικογένεια και τη σειρά (CH : σειρά Η της οικογένειας CMOS, συμβατά με τα TTL ως προς τους ακροδέκτες τους), το περιεχόμενο του chip (00 : 4 πύλες NAND δύο εισόδων) και το τύπο του περιβλήματος (Ν).

Διασύνδεση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων CMOS με TTL Η επιλογή της λογικής οικογένειας για τη σχεδίαση ενός ψηφιακού κυκλώματος γίνεται με κριτήρια βασισμένα στις γενικές απαιτήσεις ταχύτητας, ισχύος, κόστους κ.λ.π. Πολλέςφορές όμως στη σχεδίαση, για λόγους διαθεσιμότητας ή άλλων ειδικών απαιτήσεων, ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν ολοκληρωμένα κυκλώματα και των δύο λογικών οικογενειών. Στη σειρά 74HCT για παράδειγμα, της οικογένειας CMOS δεν υπάρχουν διαθέσιμα όλα τα στοιχεία της σειράς 74LS της οικογένειας TTL και αντίστροφα. Είναι έτσι πολύ σημαντικό, ο σχεδιαστής τέτοιων κυκλωμάτων να γνωρίζει τους περιορισμούς και τις αλληλεξαρτήσεις σε ότι αφορά τις συνδέσεις μεταξύ εξόδων TTL με εισόδους CMOS και το αντίστροφο. Αρκετοί είναι οι παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπ΄ όψη σε κάθε περίπτωση για τέτοιου είδους διασυνδέσεις. Οι πλέον βασικοί αφορούν στα περιθώρια θορύβου και στο μέγιστο πλήθος εξόδων (fan-out) των δύο οικογενειών. Τα τυπικά περιθώρια θορύβου των οικογενειών TTL και CMOS έχουν σημαντική διαφορά. Τα αντίστοιχα περιθώρια θορύβου μιας τυπικής πύλης CMOS είναι πολύ καλύτερα και της τάξης του 1,5 V. Αυτό δημιουργεί σοβαρά προβλήματα στην οδήγηση εισόδων CMOS από εξόδους ΤΤL. Για να οδηγηθούν πάντως, χωρίς προβλήματα συμβατότητας, CMOS είσοδοι από ΤΤL εξόδους, οι διατάξεις CMOS πρέπει να είναι των σειρών HCT, VHCT και όχι των σειρών HC ή VHC. Όσον αφορά τώρα τον παράγοντα του πλήθους των εξόδων (fan-out) που μπορεί να οδηγήσουν οι δύο οικογένειες δεν υπάρχει πρόβλημα στην οδήγηση εισόδων CMOS από ΤΤL εξόδους, αφού οι

144

Ολοκληρωμένο κύκλωμα είσοδοι CMOS δεν χρειάζονται σχεδόν καθόλου ρεύμα σε οποιαδήποτε από τις δύο καταστάσεις τους (Low ή High). Οι CMOS όμως έξοδοι οδηγούν περιορισμένο αριθμό εισόδων ΤΤL, αφού οι ΤΤL είσοδοι και κυρίως στη LOW κατάσταση απαιτούν σημαντικές ποσότητες ρεύματος. Χαρακτηριστικά να αναφέρουμε ότι, μια HC ή HCT έξοδος, μπορεί να οδηγήσει 10 εισόδους TTL της σειράς LS και μόνο 2 της σειράς S.

145

146

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα Στην επιστήμη υπολογιστών παράλληλα, κατανεμημένα ή ταυτόχρονα συστήματα ονομάζονται υπολογιστές οι οποίοι επιτρέπουν την ταυτόχρονη εκτέλεση πολλαπλών συνεργαζόμενων προγραμμάτων σε μία ή περισσότερες επεξεργαστικές μονάδες. Οι διαφορές μεταξύ αυτών των όρων είναι λεπτές, με την έμφαση να δίνεται άλλοτε στον σχεδιασμό και ανάλυση αλγορίθμων, άλλοτε στην κατασκευή υποστηρικτικού λογισμικού και άλλοτε στη σχεδίαση των υποδομών υλικού που απαιτούνται για την επίτευξη του ταυτοχρονισμού. Κατά τη δεκαετία του 1960 η εμφάνιση πολυδιεργασιακών λειτουργικών συστημάτων και η τυποποίηση της έννοιας της διεργασίας έφεραν στην επιφάνεια τον ταυτοχρονισμό, μία ιδιότητα των υπολογιστικών συστημάτων η οποία αφορά την παράλληλη ή ψευδοπαράλληλη εκτέλεση διαφορετικών, συνεργαζόμενων διεργασιών, σε έναν ή περισσότερους υπολογιστές, για την εκτέλεση ενός υπολογισμού. Αρχικώς οι επιστήμονες της θεωρητικής πληροφορικής επιχείρησαν να δώσουν απαντήσεις σε αλγοριθμικά Ο Cray-2, ο ταχύτερος υπολογιστής του κόσμου από το 1985 έως το 1989. Μία παραδοσιακή χρήση του υπολογιστικού παραλληλισμού είναι στον τομέα της ζητήματα λογισμικού όπως ο κατασκευής τέτοιων υπερυπολογιστών. αμοιβαίος αποκλεισμός, η εκλογή αρχηγού, ο συγχρονισμός και η ομοφωνία μεταξύ συνεργαζόμενων, ταυτοχρόνως εκτελούμενων διεργασιών (το πεδίο αυτό σήμερα προσδιορίζεται με τον όρο κατανεμημένος υπολογισμός), ενώ με τις μεθόδους πρακτικής υλοποίησης της πολυδιεργασίας (τον χρονοπρογραμματισμό) ασχολήθηκαν οι ερευνητές από τον χώρο των λειτουργικών συστημάτων. Με την καθιέρωση υπολογιστών με πολλαπλούς επεξεργαστές, όπου οι διεργασίες μπορούσαν να εκτελούνται πραγματικά παράλληλα και όχι ψευδοπαράλληλα, προέκυψαν νέα ζητήματα υλικού με αποτέλεσμα να αναδυθεί η παράλληλη επεξεργασία, ένα επιστημονικό πεδίο το οποίο μελετά, τόσο από πλευράς υλικού όσο και λογισμικού, μόνο υπολογιστικά συστήματα με πολλαπλές επεξεργαστικές μονάδες. Τα συστήματα αυτά μπορούν να εκτελούν ορισμένες, κατάλληλα σχεδιασμένες εφαρμογές (συνήθως επιστημονικού σκοπού, π.χ. προσομοιώσεις) ταχύτερα απ' ότι οι συνηθισμένοι σειριακοί υπολογιστές αρχιτεκτονικής Φον Νόιμαν. Την ίδια περίοδο όμως εξελίσσονταν και τα δίκτυα υπολογιστών με αποτέλεσμα, καθώς η δικτύωση άρχισε να είναι πανταχού παρούσα προς τα τέλη της δεκαετίας του 1970, να εμφανιστούν δικτυακά προγράμματα που όχι μόνο αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους μέσω της υποκείμενης δικτυακής υποδομής αλλά εκτελούσαν από κοινού υπολογισμούς με διαφανή για τον χρήστη τρόπο, διασπώντας τους σε τμήματα και κατανέμοντάς τους μεταξύ τους, ενώ στο εξωτερικό περιβάλλον εμφανίζονταν ως ένα μοναδικό σύστημα. Καθώς αυτός ήταν ένας τύπος

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα παραλληλισμού εμφανίστηκε ο όρος κατανεμημένη επεξεργασία για να τον περιγράψει. Η κατανεμημένη επεξεργασία αποτελεί ένα υποσύνολο της παράλληλης επεξεργασίας, στο οποίο όλες οι CPU έχουν ιδιωτικές, τοπικές μνήμες με ξεχωριστούς χώρους διευθύνσεων (είναι δηλαδή ανεξάρτητοι, δικτυωμένοι υπολογιστές) και παρέχουν στον χρήστη την ψευδαίσθηση του ενιαίου, μοναδικού συστήματος. Ο όρος «κατανεμημένο σύστημα» αναφέρεται τόσο στο υλικό (επεξεργαστές, μνήμες, δίκτυο) όσο και στο λογισμικό (λειτουργικό σύστημα, εφαρμογές) που είναι απαραίτητα για να υλοποιηθούν η κατανομή και αυτή η ψευδαίσθηση, με έμφαση όμως στο λογισμικό. Στα κατανεμημένα συστήματα, σε αντίθεση με τα παράλληλα, η εικόνα συνεκτικότητας των γεωγραφικά διεσπαρμένων πόρων είναι συνήθως σπουδαιότερος στόχος από την αύξηση των υπολογιστικών επιδόσεων που επιτυγχάνεται με τον παραλληλισμό. Δεν είναι σπάνιο μάλιστα να μη συμμετέχουν καν οι κόμβοι σε κάποιον από κοινού υπολογισμό αλλά να εκτελούν διαφορετικές επιμέρους εργασίες, παρουσιαζόμενοι όμως στο εξωτερικό περιβάλλον (π.χ. σε πελάτες οι οποίοι ζητούν υπηρεσίες) ως ενιαίο σύστημα. Αυτά ονομάζονται μη συνεκτικά κατανεμημένα συστήματα (π.χ. ο Παγκόσμιος Ιστός ή οι ομότιμες εφαρμογές ανταλλαγής αρχείων μέσω Διαδικτύου), σε αντίθεση με τα συνεκτικά κατανεμημένα συστήματα, τα οποία αξιοποιούνται περισσότερο ως συνήθη παράλληλα συστήματα για τη μεγιστοποίηση των υπολογιστικών επιδόσεων.

Επισκόπηση Υπό το πρίσμα της παράλληλης επεξεργασίας υπάρχουν τέσσερα είδη υπολογιστικών συστημάτων (ταξινόμηση Φλυν, 1966), τα οποία διαχωρίζονται με βάση το πόσες ταυτόχρονες ροές επεξεργασίας εντολών και δεδομένων υποστηρίζουν: • Οι υπολογιστές SISD (Μία Εντολή - Ένα Δεδομένο): οι συνήθεις σειριακοί υπολογιστές Φον Νόιμαν, όπου κάθε στιγμή ένας μοναδικός επεξεργαστής εκτελεί μία εντολή σε ένα δεδομένο το οποίο έχει προσκομίσει από την κύρια μνήμη. • Οι υπολογιστές SIMD (Μία Εντολή - Πολλαπλά Δεδομένα): μία σπάνια κατηγορία, όπου κάθε στιγμή πολλαπλοί επεξεργαστές εκτελούν μία μόνο κοινή εντολή σε πολλαπλά διαφορετικά δεδομένα. Ο όρος σήμερα περιγράφει σε σημαντικό βαθμό τη λειτουργία των σύγχρονων επεξεργαστών γραφικών. • Οι υπολογιστές MISD (Πολλαπλές Εντολές - Ένα Δεδομένο): ασυνήθιστη αρχιτεκτονική, όπου κάθε στιγμή πολλαπλοί επεξεργαστές τροποποιούν με διαφορετικό τρόπο την ίδια ροή δεδομένων· συνήθως αξιοποιείται με γνώμονα την αύξηση της ανοχής σφαλμάτων μίας εφαρμογής και όχι την αύξηση των υπολογιστικών επιδόσεων. • Οι υπολογιστές MIMD (Πολλαπλές Εντολές - Πολλαπλά Δεδομένα): οι πλήρως παράλληλοι υπολογιστές, όπου πολλαπλοί αυτόνομοι επεξεργαστές εκτελούν ταυτοχρόνως πολλαπλές διαφορετικές ροές εντολών σε διαφορετικά δεδομένα. Τα συστήματα MIMD διακρίνονται σε πολυεπεξεργαστές κοινής μνήμης, όπου πολλαπλοί επεξεργαστές επικοινωνούν με μία κοινή μνήμη ενιαίου χώρου διευθύνσεων, και σε πολυυπολογιστές κατανεμημένης μνήμης, όπου πολλαπλά πακέτα επεξεργαστή-ιδιωτικής μνήμης, με τον δικό του χώρο διευθύνσεων το καθένα, διασυνδέονται και επικοινωνούν μεταξύ τους --και στις δύο περιπτώσεις η επικοινωνία γίνεται μέσω ενός «δικτύου διασύνδεσης». Τα μοντέλα παράλληλου προγραμματισμού για πολυεπεξεργαστές και πολυυπολογιστές είναι το μοντέλο κοινού χώρου διευθύνσεων (π.χ. πολλαπλές διεργασίες ή νήματα, OpenMP) και το μοντέλο μεταβίβασης μηνυμάτων (π.χ. PVM, MPI), αντιστοίχως. Στο πρώτο οι επεξεργαστικές μονάδες ανταλλάσσουν πληροφορίες προσπελαύνοντας κοινόχρηστες μεταβλητές στην κοινή μνήμη, ενώ στο δεύτερο ανταλλάσσοντας μηνύματα. Κάθε προγραμματιστικό μοντέλο μπορεί να εφαρμοστεί και σε σύστημα μιας αρχιτεκτονικής που δεν είναι η φυσική του (π.χ. πολυνηματικό πρόγραμμα σε πολυυπολογιστή ή πρόγραμμα MPI σε πολυεπεξεργαστή) αλλά συνήθως με χαμηλότερες επιδόσεις.

147

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα Στους πολυεπεξεργαστές εκτελείται ένα μόνο λειτουργικό σύστημα, το οποίο αναλαμβάνει να αναθέσει την εκτέλεση παράλληλων διεργασιών σε διαφορετικούς επεξεργαστές, ενώ στους πολυυπολογιστές, οι οποίοι ουσιαστικά αποτελούν κατανεμημένα συστήματα εφόσον είναι εφοδιασμένοι με το κατάλληλο λογισμικό, κάθε κόμβος εκτελεί τον δικό του πυρήνα. Μία υβριδική αρχιτεκτονική, η οποία επιτρέπει εύκολη εκτέλεση προγραμμάτων κοινού χώρου διευθύνσεων σε πολυυπολογιστές, είναι η κατανεμημένη κοινή μνήμη, στην οποία εξειδικευμένο υλικό (ελεγκτές μνήμης) παρέχει διαφανώς την ψευδαίσθηση ενιαίου χώρου διευθύνσεων στο λογισμικό που εκτελείται σε κάθε κόμβο. Στα συστήματα αυτά, φυσικά κατανεμημένης αλλά λογικά ενιαίας μνήμης, ένας κόμβος προσπελαύνει πολύ γρηγορότερα τα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στην τοπική του μνήμη απ' ότι τα δεδομένα που βρίσκονται σε κάποιον απομακρυσμένο κόμβο και γι' αυτό λέγονται συστήματα Ανομοιόμορφης Πρόσβασης Μνήμης (NUMA). Στους υπολογιστές αυτούς συνήθως εκτελείται ένας μόνο πυρήνας λειτουργικού συστήματος ο οποίος γνωρίζει, για λόγους βελτιστοποίησης των επιδόσεων, τις λεπτομέρειες της υποκείμενης αρχιτεκτονικής NUMA.

Πολυεπεξεργαστές Στους πολυεπεξεργαστές η μνήμη συνήθως διασπάται σε πολλαπλά τμήματα προκειμένου να επιτρέπονται ταυτόχρονες προσπελάσεις σε αυτά από διαφορετικούς επεξεργαστές (χωρίς αυτό να αναιρεί φυσικά την ύπαρξη ενιαίου χώρου διευθύνσεων), ενώ το δίκτυο διασύνδεσης είναι στην απλούστερη περίπτωση ένας δίαυλος, δηλαδή ένα κοινό μέσο μετάδοσης το οποίο κάθε δεδομένη στιγμή μόνο ένας επεξεργαστής μπορεί να χρησιμοποιεί για επικοινωνία με κάποιο τμήμα μνήμης. Ως εκ τούτου οι πολυεπεξεργαστές διαύλου δεν παρουσιάζουν επαρκή κλιμακωσιμότητα, καθώς ο δίαυλος δεν διαθέτει αρκετή χωρητικότητα ώστε να εξυπηρετεί ταυτόχρονα αιτήσεις από πολλούς διαφορετικούς επεξεργαστές. Αυτό συνεπάγεται ότι οι επιδόσεις δεν αυξάνονται αναλογικά με το πλήθος των επεξεργαστών, αφού με την προσθήκη νέων επεξεργαστών πολλαπλασιάζονται τα διαστήματα αναμονής του καθενός για κατάληψη του διαύλου. Η λύση του διαύλου πάντως είναι η απλούστερη καθώς οι συνήθεις σειριακοί υπολογιστές έτσι κι αλλιώς διαθέτουν έναν δίαυλο για την επικοινωνία του επεξεργαστή με τη μνήμη και τις μονάδες Εισόδου / Εξόδου. Αν ωστόσο χρειαζόμαστε ένα σύστημα με περισσότερες από 10-20 CPU πρέπει να καταφύγουμε σε δίκτυα μεταγωγής, όπου μεταξύ κάθε επεξεργαστή και κάθε τμήματος της μνήμης δημιουργείται μία μοναδική διαδρομή. Ανεξάρτητα από το είδος της διασύνδεσης, για την αύξηση των επιδόσεων και την αποφυγή υπερφόρτωσης του δικτύου, κάθε CPU διαθέτει τη δική της τοπική κρυφή μνήμη. Στα παράλληλα συστήματα όμως παρουσιάζεται το λεγόμενο «πρόβλημα της συνεκτικότητας» (cache coherence): ένα κοινόχρηστο δεδομένο που έχει αντιγραφεί σε πολλές κρυφές μνήμες μπορεί να τροποποιηθεί ανεξάρτητα στην καθεμία χωρίς να το γνωρίζει η κύρια ή οι άλλες κρυφές μνήμες, με αποτέλεσμα να Ένας διπύρηνος μικροεπεξεργαστής Athlon 64 X2 6400+. Πρόκειται για έναν υπάρχει ασάφεια ως προς το ποια είναι η πολυεπεξεργαστή διαύλου υλοποιημένο σε ένα μόνο μικροτσίπ. σωστή τιμή του κάθε στιγμή. Το πρόβλημα αυτό επιλύεται στην περίπτωση ύπαρξης διαύλου με «πρωτόκολλα παρακολούθησης», όπου το υλικό κάθε επεξεργαστή παρακολουθεί όλη την πληροφορία που διακινείται στο κοινό μέσο και δρα ανάλογα, ενώ στην περίπτωση δικτύου μεταγωγής με

148

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα «πρωτόκολλα καταλόγων», στους οποίους κάθε τμήμα της μνήμης διατηρεί έναν πίνακα με πληροφορίες για το ποιοι επεξεργαστές έχουν κάθε δεδομένο στην κρυφή τους μνήμη ώστε όποτε χρειάζεται να γίνονται οι κατάλληλες ενημερώσεις. Σε κάθε περίπτωση πάντως τα πρωτόκολλα συνεκτικότητας επιβαρύνουν το σύστημα, αφού αυξάνουν την κίνηση στο δίκτυο διασύνδεσης, με το πρόβλημα να μειώνεται (όχι όμως να απαλείφεται) μόνο αν καταβληθεί προσπάθεια ώστε τα παράλληλα προγράμματα να μην τροποποιούν συχνά κοινόχρηστα δεδομένα. Τα παράλληλα συστήματα κοινής μνήμης με δίαυλο στα οποία όλες οι CPU είναι ισότιμες και μπορούν όλες να αναλάβουν την εκτέλεση του λειτουργικού συστήματος ονομάζονται «συμμετρικοί πολυεπεξεργαστές» (SMP). Πάντως ακόμη και οι πολυεπεξεργαστές μεταγωγής στην πράξη έχουν περιορισμένη κλιμακωσιμότητα λόγω τετραγωνικά αυξανόμενου ως προς το πλήθος των επεξεργαστών κόστους κατασκευής του δικτύου διασύνδεσης, με αποτέλεσμα αν χρειαζόμαστε ένα σύστημα με παραπάνω από 64 CPU συνήθως να καταφεύγουμε σε πολυυπολογιστές.

Πολυυπολογιστές Οι πολυυπολογιστές εμφανίζονται σε διάφορες εκδοχές αλλά σε κάθε περίπτωση πρόκειται για μία συλλογή ανεξάρτητων υπολογιστών (είτε απλώς πακέτα επεξεργαστή / ιδιωτικής μνήμης, είτε πλήρη και αυτοτελή συστήματα) που επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ενός δικτύου διασύνδεσης (είτε δίκτυο διαύλου είτε δίκτυο μεταγωγής). Οι κόμβοι μπορούν μεταξύ τους να είναι είτε ίδιοι («ομοιογενείς πολυυπολογιστές»), είτε διαφορετικοί («ετερογενείς πολυυπολογιστές»). Το δίκτυο διασύνδεσης μπορεί να είναι: • Εξειδικευμένο και εμπορικά κατοχυρωμένο δίκτυο υψηλής απόδοσης. Στην περίπτωση αυτή υπάγονται συνήθως εμπορικά κατοχυρωμένοι, ολοκληρωμένοι ομοιογενείς πολυυπολογιστές εξειδικευμένης αρχιτεκτονικής υπερυψηλών επιδόσεων (συμπεριλαμβανομένων συστημάτων NUMA), όπου κάθε κόμβος συνίσταται σε ένα πακέτο επεξεργαστή / μνήμης. Οι πολυυπολογιστές αυτού του τύπου με δίκτυο διασύνδεσης μεταγωγής μπορούν να κλιμακωθούν ακόμη και σε αρκετές χιλιάδες επεξεργαστές στο ίδιο σύστημα («μαζικός παραλληλισμός»), γι' αυτό και σπανίως γίνεται χρήση διαύλου. Τα δίκτυα μεταγωγής τα οποία αξιοποιούν ωστόσο διαφέρουν συνήθως από τα αντίστοιχα των πολυεπεξεργαστών κοινής μνήμης, αφού εδώ υπάρχουν ιδιωτικές συνδέσεις μεταξύ ορισμένων μόνο κόμβων και η επικοινωνία μεταξύ δύο ασύνδετων επεξεργαστών γίνεται με δρομολόγηση του μηνύματος μέσω ενδιάμεσων σταθμών. Η χωρική διάταξη των επεξεργαστών και των συνδέσεων μεταξύ τους καθορίζει την τοπολογία του δικτύου. • Συνηθισμένο δίκτυο υπολογιστών (LAN ή και WAN, όπως το Διαδίκτυο). Εδώ συνήθως υπάγονται ανοιχτής αρχιτεκτονικής, ετερογενείς πολυυπολογιστές που προκύπτουν από τη δικτύωση αυτόνομων, συνηθισμένων υπολογιστών («υπολογιστικές συστάδες», clusters). Η λύση αυτή είναι χαμηλότερου κόστους, χαμηλότερων επιδόσεων και πολύ δημοφιλής, ενώ τα δίκτυα διασύνδεσης που συνήθως αξιοποιεί είναι συνηθισμένα και εύκολα προσπελάσιμα (π.χ. Ethernet LAN, Intranet, ή ακόμη και το Διαδίκτυο). Οι συστάδες με δίκτυο διασύνδεσης το Διαδίκτυο έχει επικρατήσει να ονομάζονται υπολογιστικά πλέγματα (computer grid) και υλοποιούνται κυρίως με εξειδικευμένο καταναμεμημένο λογισμικό το οποίο εκτελείται σε συνηθισμένους δικτυωμένους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Σε κάθε περίπτωση, από τη στιγμή που το λογισμικό εξασφαλίζει για τους χρήστες συνεκτική εικόνα των πόρων του πολυυπολογιστή και την ψευδαίσθηση ενός μοναδικού συστήματος, έστω και στο πλαίσιο μίας μόνο εφαρμογής, κάνουμε λόγο για κατανεμημένο σύστημα.

149

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα

Στους εξειδικευμένους πολυυπολογιστές υψηλής απόδοσης κάθε κόμβος επικοινωνεί με το δίκτυο διασύνδεσης μέσω ενός δρομολογητή, ενός μικρού κυκλώματος μεταγωγής με το οποίο δρομολογούνται πακέτα δεδομένων (μηνύματα) από έναν κόμβο σε έναν άλλον (πιθανώς διερχόμενα από ενδιάμεσους σταθμούς σε περίπτωση δικτύου μεταγωγής). Το ίδιο το δίκτυο μπορεί να έχει διάφορες τοπολογίες (δίαυλος, πλέγμα, υπερκύβος κλπ) ενώ η μορφή των μηνυμάτων καθορίζεται από εξειδικευμένα πρωτόκολλα (ανάλογα με τον κατασκευαστή). Ένας τέτοιος πολυυπολογιστής μοιάζει πολύ με ένα ιδιότυπο τοπικό δίκτυο υπολογιστών, στο οποίο η τοπολογία είναι αυστηρά στατική, οι αποστάσεις πολύ μικρές και η ανάγκη για ταχύτητα εξαιρετικά αυξημένη. Ως εκ τούτου οι δρομολογητές, οι οποίοι παίζουν ταυτόχρονα τον ρόλο των καρτών δικτύου ενός συνήθους LAN και των δρομολογητών ενός WAN, έχουν όλη τη λειτουργικότητά τους τυπωμένη σε κυκλώματα υλικού ώστε να ελαχιστοποιούνται οι καθυστερήσεις, ενώ οι αλγόριθμοι δρομολόγησης που υλοποιούν είναι εξαιρετικά απλοί και ταχείς.

150

Μία υπολογιστική συστάδα τύπου Beowulf: ένας συνεκτικός, ομοιογενής πολυυπολογιστής προσανατολισμένος στη μεγιστοποίηση των υπολογιστικών επιδόσεων

Ένας άλλος τύπος πολυυπολογιστή είναι μία συστάδα, ένα πραγματικό LAN ή WAN στο οποίο κάθε κόμβος είναι ένας πλήρης υπολογιστής, το δίκτυο διασύνδεσης ταυτίζεται με ένα σύνηθες δίκτυο υπολογιστών και τα χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα είναι αυτά της τυπικής στοίβας TCP/IP. Τόσο στις συστάδες όσο και στα συστήματα κατανεμημένης κοινής μνήμης που προαναφέρθηκαν το σύνηθες είναι κάθε κόμβος να αποτελεί έναν πλήρη συμμετρικό πολυεπεξεργαστή, οπότε το δίκτυο διασύνδεσης μοιάζει κατά κάποιον τρόπο με WAN και κάθε κόμβος με αυτόνομο LAN που συμμετέχει στο ολικό δίκτυο μέσω του δρομολογητή του. Με αυτόν τον τρόπο η ικανότητα κλιμάκωσης του ολικού συστήματος αυξάνεται κατά πολύ. Σε πολυυπολογιστές κατανεμημένης κοινής μνήμης μπορούν να χρησιμοποιηθούν κρυφές μνήμες σε κάθε κόμβο για την αύξηση των επιδόσεων αλλά έτσι εμφανίζεται πάλι, σε διαφορετικό πλαίσιο, το προαναφερθέν πρόβλημα της συνεκτικότητας. Αντιμετωπίζεται με πρωτόκολλα καταλόγων, αφού συνήθως δεν υπάρχει κοινό μέσο, ενώ όταν κάθε σταθμός είναι συμμετρικός πολυεπεξεργαστής διαύλου χρησιμοποιείται ένα τέτοιο «εξωτερικό» πρωτόκολλο για το ολικό δίκτυο και ένα «εσωτερικό» πρωτόκολλο παρακολούθησης σε κάθε κόμβο.

Παράλληλος προγραμματισμός Η ανάπτυξη εφαρμογών σε συστήματα κοινής και κατανεμημένης κοινής μνήμης συνήθως γίνεται με τη βοήθεια λογισμικού συστήματος για κατασκευή, χειρισμό και συντονισμό πολλαπλών διεργασιών ή / και νημάτων, ή με API όπως το OpenMP, ένα υψηλού επιπέδου πρότυπο κατασκευής βιβλιοθηκών, επεκτάσεων μεταγλωττιστή και μεταβλητών περιβάλλοντος με υλοποιήσεις για διάφορους συνδυασμούς επεξεργαστή / λειτουργικού συστήματος / γλώσσας προγραμματισμού, το οποίο βασίζεται στην κοινή μνήμη του ενιαίου χώρου διευθύνσεων για τη διαδιεργασιακή / διανηματική επικοινωνία. Στην πλειονότητα των περιπτώσεων το OpenMP υλοποιείται εσωτερικά με τα συνήθη νήματα του προτύπου POSIX των λειτουργικών συστημάτων Unix, τα οποία (όπως και οι μέθοδοι χειρισμού διεργασιών και διαδιεργασιακής επικοινωνίας του POSIX) προγραμματίζονται με τον ίδιο τρόπο σε έναν σειριακό υπολογιστή και σε έναν πολυεπεξεργαστή για την κατασκευή εφαρμογών που εκμεταλλεύονται τον ταυτοχρονισμό. Στον πολυεπεξεργαστή ωστόσο ο πυρήνας αυτομάτως χρονοπρογραμματίζει καταλλήλως τα νήματα ή τις διεργασίες ώστε, αν είναι εφικτό, να εκτελούνται παράλληλα σε διαφορετικούς επεξεργαστές, ενώ στον σειριακό υπολογιστή όλα τα νήματα ή

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα

151

διεργασίες εκτελούνται σειριακά και ψευδοπαράλληλα στον ίδιο επεξεργαστή χωρίς να υπάρχει πραγματικός παραλληλισμός. Στους πολυυπολογιστές από την άλλη βρίσκει εφαρμογή το MPI, ένα πρότυπο κατασκευής βιβλιοθηκών για την επικοινωνία παράλληλων διεργασιών μέσω ρητής ανταλλαγής μηνυμάτων. Εσωτερικά, στις περισσότερες υλοποιήσεις της, η βιβλιοθήκη του MPI καλεί το API δικτυακού προγραμματισμού των υποδοχών (sockets) αλλά είναι υψηλότερου επιπέδου από αυτό, προσανατολίζεται αποκλειστικά σε πολυυπολογιστικά κατανεμημένα συστήματα, παρέχει πιο εξελιγμένες δυνατότητες και διατίθεται σε διάφορες εκδόσεις βελτιστοποιημένες για πολυυπολογιστές με συγκεκριμένη τοπολογία δικτύου διασύνδεσης (Ethernet, υπερκύβος, πλέγμα κλπ, ή ακόμη και σε εκδόσεις για πολυεπεξεργαστές κοινής μνήμης). Με το MPI ο υπολογισμός κατανέμεται σε ένα σύνολο πανομοιότυπων διεργασιών, σειριακά αριθμημένων, που εκτελούνται σε διαφορετικούς κόμβους και ο κώδικάς τους διαφοροποιείται ρητά ανάλογα με τον σειριακό αριθμό τους. Το MPI είναι προσανατολισμένο στη μεγιστοποίηση των επιδόσεων και γι' αυτό συνήθως εξετάζεται στα πλαίσια της παράλληλης και όχι της κατανεμημένης επεξεργασίας. Συνήθως ένας αλγόριθμος παραλληλοποιείται με διάσπασή του σε πολλαπλά τμήματα τα οποία ανατίθενται σε ξεχωριστά νήματα ή διεργασίες και έτσι εκτελούνται παράλληλα σε διαφορετικές επεξεργαστικές μονάδες. Στο μοντέλο κοινού χώρου διευθύνσεων μπορούν να ανακύψουν ζητήματα αμοιβαίου αποκλεισμού αλλά και συγχρονισμού, τα οποία πρέπει να αντιμετωπιστούν προγραμματιστικά. Εκ φύσεως στο μοντέλο μεταβίβασης μηνυμάτων ανακύπτουν μόνο αλγοριθμικά ζητήματα συγχρονισμού, αφού δεν υπάρχουν κοινόχρηστες μεταβλητές.

Ο νόμος του Άμνταλ Ο νόμος του Άμνταλ χρησιμοποιείται για να διαπιστωθεί η αναμενόμενη μείωση του χρόνου εκτέλεσης από την παραλληλοποίηση ενός σειριακού προγράμματος. Φέρει το όνομα του Τζιν Άμνταλ που τον πρωτοδιατύπωσε και δηλώνει ότι η επιτάχυνση ενός προγράμματος το οποίο αξιοποιεί πολλαπλούς επεξεργαστές περιορίζεται από τον χρόνο εκτέλεσης που απαιτεί το σειριακό μέρος του προγράμματος. Ο νόμος του Άμνταλ συνήθως ορίζεται με τη βοήθεια του παρακάτω μαθηματικού τύπου:

Ο Τζιν Άμνταλ το 2008

Στον τύπο αυτόν η μεταβλητή P δηλώνει το ποσοστό των συνολικών υπολογισμών του προγράμματος οι οποίοι μπορούν να παραλληλοποιηθούν και η μεταβλητή Ν το πλήθος των διαθέσιμων επεξεργαστών. Για παράδειγμα, αν το P είναι 90% (0,9), τότε το (1-P) είναι 10% και το ολικό πρόγραμμα (σύμφωνα με τον τύπο του Άμνταλ) μπορεί να επιταχυνθεί το πολύ 10 φορές, όσους επεξεργαστές και αν χρησιμοποιήσουμε. Γι' αυτόν τον λόγο η παράλληλη επεξεργασία είναι χρήσιμη μόνο για περιορισμένο πλήθος επεξεργαστών (μικρό N) ή για προβλήματα με πολύ μεγάλη τιμή P (π.χ. η πρόσθεση δύο ν-διάστατων διανυσμάτων έχει P 100%, αφού πρακτικώς δεν υπάρχει αποκλειστικά σειριακό τμήμα στον αλγόριθμο).

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα

Αυτόματη παραλληλοποίηση Στις περισσότερες περιπτώσεις ένα παράλληλο πρόγραμμα έχει σχεδιαστεί κατάλληλα και ο πηγαίος κώδικας έχει γραφεί από τον προγραμματιστή έτσι ώστε να υποστηρίζει παραλληλισμό («ρητός παραλληλισμός»). Επειδή η διαδικασία αυτή είναι επίπονη, χρονοβόρα και απαιτεί ειδικές γνώσεις εκ μέρους του προγραμματιστή, έχουν υπάρξει πολλές προσπάθειες για την αυτόματη παραλληλοποίηση τμημάτων σειριακού πηγαίου κώδικα (συνήθως επαναληπτικών βρόχων) από κατάλληλους μεταγλωττιστές. Στην περίπτωση αυτή ο προγραμματιστής συγγράφει τυπικό σειριακό κώδικα, χωρίς κλήσεις σε κάποια υποστηρικτική βιβλιοθήκη όπως των νημάτων POSIX, του OpenMP ή του MPI, και κατά τη μεταγλώττιση εντοπίζονται αυτομάτως τα σημεία που επιδέχονται παραλληλισμό.

Γλώσσες ταυτόχρονου προγραμματισμού Πέρα από τις, συμπληρωματικές μεταξύ τους, λύσεις της αυτόματης παραλληλοποίησης και της προσθήκης εξειδικευμένων βιβλιοθηκών και επεκτάσεων σε συνήθεις γλώσσες προγραμματισμού όπως η C ή η Fortran, κατά καιρούς έχουν εμφανιστεί και ορισμένες γλώσσες προγραμματισμού σχεδιασμένες από τη βάση τους με στόχο την εγγενή υποστήριξη ταυτοχρονισμού, είτε παράλληλου είτε ψευδοπαράλληλου. Ακόμη και συνηθισμένες γλώσσες γενικού σκοπού παρέχουν κάποια στοιχειώδη εγγενή υποστήριξη για ταυτοχρονισμό και αμοιβαίο αποκλεισμό (π.χ. η Java και η C#), αλλά οι εξειδικευμένες γλώσσες ταυτόχρονου προγραμματισμού είναι βελτιστοποιημένες συγκεκριμένα προς αυτή την κατεύθυνση.

Μη συνεκτικά κατανεμημένα συστήματα Τα μη συνεκτικά κατανεμημένα συστήματα εκτελούνται συνήθως σε ετερογενείς δικτυωμένους πολυυπολογιστές και βασίζονται σε λογισμικό το οποίο παρέχει υπηρεσίες σε χρήστες, αποκρύπτοντας όμως την ύπαρξη πολλαπλών υπολογιστών και τη χρήση του υποκείμενου δικτύου (διαφάνεια). Το δίκτυο διασύνδεσης ποικίλει, από την κλίμακα ενός τοπικού Ethernet (π.χ. για τις ανάγκες μίας επιχείρησης ή ενός πανεπιστημιακού τμήματος) μέχρι την κλίμακα του Διαδίκτυο. Στόχος αυτών των συστημάτων συνήθως είναι η διαφανής παροχή κάποιας υπηρεσίας (π.χ. διαμοιρασμός πόρων μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών, αυτόματη μετάφραση κειμένου μέσω Διαδικτύου κλπ), αλλά σπανιότερα μπορούν να αξιοποιηθούν και για αύξηση των υπολογιστικών επιδόσεων κατά την επίλυση ενός προβλήματος (π.χ. υπολογιστικά πλέγματα, αν και γι' αυτόν τον σκοπό χρησιμοποιούνται κυρίως πολυεπεξεργαστές ή συνεκτικοί πολυυπολογιστές με τοπικά δίκτυα διασύνδεσης χαμηλής υστέρησης). Συνήθως η εργασία που επιτελεί ένα τέτοιο κατανεμημένο σύστημα μπορεί να γίνει και από ένα συγκεντρωτικό σύστημα (π.χ. έναν κεντρικό υπολογιστή στον οποίον συνδέονται οι πελάτες μέσω δικτύου). Ωστόσο τα κατανεμημένα συστήματα πλεονεκτούν έναντι των συγκεντρωτικών ως προς: • Την οικονομία, αφού ένας κεντρικός υπολογιστής μεγάλης ισχύος μπορεί να είναι πολύ ακριβότερος • Την ευελιξία, αφού ο φόρτος εργασίας μπορεί να διαμοιραστεί κατάλληλα στους κόμβους του συστήματος • Την αξιοπιστία, αφού αν ένας κόμβος καταρρεύσει δεν επηρεάζονται οι υπόλοιποι • Τη σταδιακή ανάπτυξη, αφού μπορεί να προστεθεί σταδιακά περισσότερη ισχύς με την προσθήκη νέων κόμβων • Την κοινοχρησία δεδομένων ή συσκευών μεταξύ απομακρυσμένων χρηστών Με την εμφάνιση των κατανεμημένων συστημάτων προέκυψαν ζητήματα λογισμικού, αφού έπρεπε να γραφούν κατάλληλες γλώσσες προγραμματισμού, λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές που να υποστηρίζουν αυτό το μοντέλο, ζητήματα δικτύωσης, αφού είναι αναγκαία η ύπαρξη δικτύου και αν το δίκτυο καταρρεύσει ή κορεστεί καταρρέει και το σύστημα, και ασφάλειας δεδομένων. Ένα κατανεμημένο σύστημα είναι ανοιχτό, παρέχει δηλαδή υπηρεσίες σύμφωνα με συγκεκριμένους γνωστούς κανόνες, έχει επαρκή κλιμακωσιμότητα και προσφέρει στους χρήστες του κάποιους ή όλους από τους παρακάτω τύπους διαφάνειας:

152

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα • Διαφάνεια πρόσβασης, δηλαδή απόκρυψη των πιθανών διαφορών στην αναπαράσταση των δεδομένων και του πώς προσπελαύνονται μεταξύ των κόμβων του συστήματος • Διαφάνεια θέσης, δηλαδή απόκρυψη της πληροφορίας σχετικά με το σε ποιον κόμβο τοποθετείται ένας πόρος • Διαφάνεια μετανάστευσης, δηλαδή παροχή δυνατότητας στους πόρους να μετακινούνται κατά βούληση μεταξύ των κόμβων χωρίς να αλλάζουν ιδιότητες ή όνομα • Διαφάνεια επανατοποθέτησης, δηλαδή παροχή δυνατότητας κινητικότητας στους πόρους ενώ χρησιμοποιούνται • Διαφάνεια αντιγραφής, δηλαδή απόκρυψη του πλήθους αντιγράφων που μπορεί να έχει ένας πόρος για λόγους ασφάλειας ή αξιοπιστίας (ανοχής σφαλμάτων) • Διαφάνεια ταυτοχρονισμού, δηλαδή παροχή δυνατότητας αυτόματου και συνεπούς διαμοιρασμού των πόρων την ίδια στιγμή μεταξύ διαφορετικών χρηστών • Διαφάνεια βλαβών, δηλαδή απόκρυψη αστοχίας πόρων • Διαφάνεια διατήρησης, δηλαδή απόκρυψη της κατάστασης αποθήκευσης ενός πόρου (προσωρινός, σε μνήμη RAM, ή μόνιμος, σε δίσκο) • Διαφάνεια παραλληλισμού, δηλαδή απόκρυψη του αν μία εφαρμογή εκτελείται σε έναν ή πολλαπλούς επεξεργαστές Προκειμένου να παρουσιάζει ένα κατανεμημένο σύστημα καλή κλιμακωσιμότητα ως προς το πλήθος των κόμβων, συνήθως αποφεύγονται κατά την κατασκευή του οι συγκεντρωτικοί αλγόριθμοι, οι συγκεντρωτικές δομικές μονάδες και οι συγκεντρωτικοί πίνακες. Προτιμώνται κατανεμημένοι αλγόριθμοι, χωρίς συγχρονισμένο καθολικό ρολόι και όπου οι κόμβοι είναι ισότιμοι και παίρνουν αποφάσεις στηριζόμενοι μόνο σε αποσπασματικές, τοπικά διαθέσιμες πληροφορίες για το σύστημα. Έτσι ο φόρτος εργασίας δεν αυξάνει ανάλογα με το πλήθος των κόμβων και αποφεύγεται η κατάρρευση του συστήματος όταν καταρρέει ένας κόμβος. Όμως ζητήματα κλιμακωσιμότητας προκύπτουν και λόγω των περιορισμών του δικτύου ή των διακομιστών. Ένας κόμβος του συστήματος πρέπει να αποκρύπτει από τον χρήστη τις πιθανές καθυστερήσεις επικοινωνίας όσο μπορεί, π.χ. μεταφέροντας ένα μέρος των υπολογισμών από τον διακομιστή στον πελάτη ή επικαλύπτοντας επικοινωνία και υπολογισμό, ενώ επιτυχημένες μέθοδοι για την αντιμετώπιση του ζητήματος είναι η αντιγραφή (replication), δηλαδή η δημιουργία πολλαπλών αντιγράφων ενός πόρου και η διανομή τους σε ποικίλους κόμβους ώστε να αυξηθεί η διαθεσιμότητα (και επομένως η ανοχή σφαλμάτων ή οι υπολογιστικές επιδόσεις), και η διανομή, ο διαχωρισμός ενός συστατικού σε μικρότερα και η διαμοίρασή τους στο σύστημα.

Λογισμικό Από τη σκοπιά της κατανεμημένης επεξεργασίας τα λειτουργικά συστήματα διακρίνονται σε συνεκτικά, στα οποία το λογισμικό διατηρεί και εμφανίζει στους χρήστες μία ενιαία καθολική εικόνα των πόρων, και μη συνεκτικά, στα οποία οι κόμβοι είναι θεμελιωδώς ανεξάρτητοι μεταξύ τους και επικοινωνούν σε κάποιον περιορισμένο βαθμό. Έτσι υπάρχουν οι εξής κατηγορίες ΛΣ: • Κατανεμημένα Λειτουργικά Συστήματα (DOS), τα οποία είναι συνεκτικά ΛΣ για πολυεπεξεργαστές και ομοιογενείς πολυυπολογιστές. Ένα DOS που εκτελείται σε έναν πολυυπολογιστή αποτελεί πραγματικό κατανεμημένο σύστημα. • Λειτουργικά Συστήματα Δικτύου (NOS), τα οποία ειναι μη συνεκτικά ΛΣ για ετερογενείς πολυυπολογιστές σε LAN και WAN. Τα NOS (στην πράξη σχεδόν όλα τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα) δεν μπορούν να χαρακτηριστούν από μόνα τους κατανεμημένα συστήματα.

153

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα • Ενδιάμεσο λογισμικό, το οποίο είναι ένα επίπεδο λογισμικού που μεσολαβεί μεταξύ ενός NOS και μιας εφαρμογής (συνήθως μεταξύ του επιπέδου μεταφοράς και του επιπέδου εφαρμογών του μοντέλου TCP/IP) παρέχοντας την ψευδαίσθηση ενός DOS και ενός εικονικού ομοιογενούς περιβάλλοντος. Με το ενδιάμεσο λογισμικό είναι εφικτός ο συνδυασμός των πλεονεκτημάτων των DOS και των NOS. Με βάση τα προηγούμενα, ενδιάμεσο λογισμικό αποτελεί π.χ. μία βιβλιοθήκη η οποία υλοποιεί το MPI, λειτουργώντας έτσι ως «διαμεσολαβητής» για την εύκολη και διαφανή ανάπτυξη παράλληλων εφαρμογών μεταβίβασης μηνυμάτων σε πολυυπολογιστές. Ωστόσο το MPI, λόγω του ρόλου και της φύσης του, παραβιάζει θεμελιωδώς τη διαφάνεια θέσης με τη Το BOINC είναι μία πλατφόρμα ενδιάμεσου λογισμικού για υποστήριξη κατανεμημένων εφαρμογών υπολογιστικού πλέγματος, οι οποίες αξιοποιούν ρητή ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ των την πληθώρα υπολογιστών συνδεδεμένων στο Διαδίκτυο για να επιτύχουν συμμετεχόντων διεργασιών. Ακόμα, εξαιρετικά υψηλές υπολογιστικές επιδόσεις κάποιο ενδιάμεσο λογισμικό μπορεί να μην παρέχεται ως ξεχωριστή βιβλιοθήκη για την υποστήριξη πολλαπλών εφαρμογών, αλλά να είναι ενσωματωμένο σε μία μόνο κατανεμημένη δικτυακή εφαρμογή και βελτιστοποιημένο γι' αυτήν. Αυτό συμβαίνει π.χ. με τις περισσότερες ομότιμες εφαρμογές ανταλλαγής αρχείων μέσω Διαδικτύου. Τα DOS παρουσιάζονται στους χρήστες ως συγκεντρωτικά και μονοεπεξεργαστικά. Ένα DOS σε πολυεπεξεργαστή έχει έναν μοναδικό πυρήνα κοινό για όλες τις CPU (όχι μονολιθικό στην πλειονότητα των περιπτώσεων, για λόγους ευελιξίας) ενώ, αντιθέτως, σ' ένα DOS σε πολυυπολογιστή κάθε κόμβος έχει τον δικό του πυρήνα (ο οποίος χρησιμοποιεί την τοπική μνήμη) αλλά παρέχεται κατάλληλη διασύνδεση που αποκρύπτει αυτό το γεγονός από τις εφαρμογές προσφέροντας, αν χρειάζεται, μέχρι και την ψευδαίσθηση κοινής εικονικής μνήμης: ο χώρος εικονικών διευθύνσεων διαμερίζεται σε σελίδες και σε κάθε κόμβο ανατίθενται κάποιες (κατανεμημένη κοινή μνήμη λογισμικού). Αυτό μοιάζει με ό,τι συμβαίνει στα συστήματα NUMA, όπου ο χώρος διευθύνσεων είναι έτσι κι αλλιώς κοινός από τη σκοπιά του λειτουργικού συστήματος, μόνο που οι επιδόσεις ενός πολυυπολογιστή με κατανεμημένη κοινή μνήμη λογισμικού είναι σαφώς χαμηλότερες απ' ότι αν η ψευδαίσθηση του εναίου χώρου διευθύνσεων υλοποιούνταν απευθείας στο υλικό, όπως στην αρχιτεκτονική NUMA.

Ζητήματα σχεδίασης Η διαδιεργασιακή επικοινωνία στα πολυυπολογιστικά συστήματα συνήθως υλοποιείται σε χαμηλό επίπεδο με το σύνηθες δικτυακό μοντέλο πελάτη-διακομιστή, όπου οι πελάτες αιτούνται μέσω του δικτύου υπηρεσίες που παρέχουν οι διακομιστές και αναμένουν απάντηση. Οι πελάτες θα πρέπει να γνωρίζουν πού να απευθυνθούν για μία υπηρεσία και υπάρχουν τρεις τρόποι για την αντιστοίχηση υπηρεσιών-διακομιστών: χρήση συγκεκριμένων διευθύνσεων τύπου υπηρεσία@μηχάνημα, η οποία όμως παραβιάζει τη διαφάνεια θέσης (π.χ. Παγκόσμιος Ιστός), επιλογή τυχαίας διεύθυνσης από την υπηρεσία και ανακοίνωσή της με πολυδιανεμόμενο μήνυμα, ή χρήση ενός διακομιστή ονομάτων ο οποίος συνδέει ASCII ονόματα υπηρεσιών με χαμηλού επιπέδου δικτυακές διευθύνσεις και τον οποίον συμβουλεύονται οι εφαρμογές. Η επικοινωνία χαμηλού επιπέδου μεταξύ δύο υπολογιστών προγραμματιστικά επιτυγχάνεται μέσω κατάλληλων κλήσεων συστήματος (π.χ. send() και recv(), από το API των υποδοχών που παρέχει το λειτουργικό σύστημα για διαδιεργασιακή επικοινωνία μέσω δικτύου). Στο μοντέλο πελάτη-διακομιστή εμφανίζονται δύο ζητήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν: η αρχιτεκτονική εξυπηρέτησης που προσφέρουν και η κλιμακωσιμότητά τους. Η αρχιτεκτονική μπορεί να είναι είτε

154

Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα ακολουθιακή, όπου κάθε φορά εξυπηρετείται ένας πελάτης σειριακά, είτε παράλληλη, όπου ο διακομιστής δημιουργεί νέα διεργασία ή νέο νήμα για την εξυπηρέτηση κάθε πελάτη και ο χρονοπρογραμματιστής του λειτουργικού του συστήματος αναλαμβάνει την ταυτόχρονη εκτέλεσή τους. Η αύξηση της κλιμακωσιμότητας επιτυγχάνεται με προσθήκη κρυφής μνήμης, χρήση ισχυρότερου υπολογιστή (π.χ. με περισσότερους επεξεργαστές), κατανομή των δεδομένων ή / και των αλγορίθμων σε πολλαπλούς διακομιστές κλπ. Αντί για το μοντέλο πελάτη-διακομιστή όμως μπορεί να αξιοποιηθεί ένα μοντέλο ομότιμης επικοινωνίας, όπου όλοι οι κόμβοι είναι ισότιμοι και μπορούν να λειτουργούν τόσο ως πελάτες όσο και ως διακομιστές. Έτσι η προσθήκη περισσότερων κόμβων σε μία ομότιμη εφαρμογή ανταλλαγής και διαμοιρασμού αρχείων μέσω Διαδικτύου (π.χ. eMule) αυξάνει στην πραγματικότητα την κλιμακωσιμότητα του ολικού συστήματος (αφού με κάθε νέο κόμβο που συμμετέχει προστίθενται νέες συνδέσεις στο λογικό δίκτυο επικάλυψης της εφαρμογής, όπως και περισσότερος αποθηκευτικός χώρος), ενώ η προσθήκη περισσότερων πελατών που αναμένουν την εξυπηρέτησή τους από έναν διακομιστή μεταφοράς αρχείων (π.χ. FTP) οδηγεί σταδιακά στον κορεσμό του τελευταίου, αφού το σύστημα χαρακτηρίζεται από στατική κλιμακωσιμότητα. Στα κατανεμημένα συστήματα πολλές φορές είναι επιθυμητή η κατασκευή πολλαπλών συνεργαζόμενων διεργασιών, που μπορεί να τοποθετούνται σε διαφορετικούς δικτυωμένους υπολογιστές, για την επίτευξη ενός στόχου. Αυτές οι ομάδες διεργασιών αποτελούν ένα μηχανισμό αφαίρεσης και μία κατανεμημένη εφαρμογή πρέπει να μπορεί να επικοινωνεί μαζί τους ατομικά χωρίς να γνωρίζει το ακριβές πλήθος ή τις διευθύνσεις των μελών. Αυτό επιτυγχάνεται είτε με υποστήριξη από το υλικό του δικτύου (πολυδιανομή, εκπομπή), είτε με χαμηλότερου επιπέδου αποστολή μηνυμάτων σε κάθε μέλος της ομάδας ξεχωριστά, διαφανώς για τον χρήστη. Οι ομάδες μπορούν να είναι είτε κλειστές, όπου επιτρέπεται επικοινωνία μόνο μεταξύ μελών της ομάδας, είτε ανοιχτές, όπου επιτρέπεται επιπλέον και η αμφίδρομη επικοινωνία των μελών της ομάδας με τον «έξω κόσμο», ενώ επίσης μπορούν να είναι ιεραρχικές, με εσωτερική δομή όπου υπάρχει ένας συντονιστής και οι υπόλοιπες διεργασίες θεωρούνται εργάτες, ή ομότιμες, όπου όλα τα μέλη είναι ισότιμα. Το πρόβλημα με τις ιεραρχικές ομάδες είναι ότι αν καταρρεύσει ο συντονιστής καταστρέφεται όλη η εργασία, ενώ το πρόβλημα με τις ομότιμες ομάδες είναι ότι προκειμένου να ληφθεί μία απόφαση πρέπει να διεξαχθεί «ψηφοφορία» όπου κάθε μέλος στέλνει ένα μήνυμα με την ψήφο του στα άλλα. Δύο άλλα ζητήματα, η λύση των οποίων εξαρτάται από την εκάστοτε εφαρμογή, είναι ο ταυτοχρονισμός (αν υπάρχουν δηλαδή περιορισμοί σχετικά με τη σειρά παραλαβής δύο μηνυμάτων σε κάθε μέλος) και τα σφάλματα (είναι αποδεκτή η λήψη ενός μηνύματος μόνο από ένα υποσύνολο των μελών;).

Δείτε επίσης • • • • • • • •

Ταυτοχρονισμός Πολυδιεργασία Υπερυπολογιστής Ενδιάμεσο λογισμικό Δίκτυο υπολογιστών Συμμετρική πολυεπεξεργασία Εξισορρόπηση φόρτου Παράλληλος προγραμματισμός

155

156

Ροή δεδομένων Ροή δεδομένων Ο όρος Ροή δεδομένων (Dataflow) χρησιμοποιείται στην πληροφορική και έχει διάφορες σημασίες. Έχει στενή σχέση με το πέρασμα μηνυμάτων.

Αρχιτεκτονική λογισμικού Η ροή δεδομένων είναι μια αρχιτεκτονική λογισμικού που βασίζεται στην ιδέα ότι η τροποποίηση της τιμής μιας μεταβλητής πρέπει αυτόματα να επιβάλλει τον υπολογισμό από την αρχή όλων των μεταβλητών που εξαρτώνται από αυτήν. Ο προγραμματισμός ροής δεδομένων ενσωματώνει αυτές τις αρχές, με τα λογιστικά φύλλα να αποτελούν το πιο γνωστό παράδειγμα εφαρμογής του. Για παράδειγμα, σε ένα λογιστικό φύλλο μπορεί να οριστεί ένας τύπος σε ένα κελί που να εξαρτάται από άλλα κελιά, ώστε όταν οποιοδήποτε από αυτά αλλάξει τιμή, αυτόματα να υπολογίζεται πάλι η τιμή του πρώτου κελιού. Είναι πιθανό μια αλλαγή να δημιουργήσει μια ολόκληρη ακολουθία από αλλαγές, καθώς ένα κελί μπορεί να εξαρτάται από ένα άλλο κελί, το οποίο να εξαρτάται από ένα άλλο κελί, κλπ. Η τεχνική ροής δεδομένων δεν περιορίζεται στον επανυπολογισμό αριθμητικών τιμών, όπως περιγράφηκε παραπάνω. Για παράδειγμα, η ροή δεδομένων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επανασχεδιαστεί μια εικόνα ανάλογα με τις κινήσεις του ποντικιού, ή να κάνει στροφή ένα ρομπότ αποκρινόμενο σε αλλαγές του επιπέδου του φωτός. Ένα πλεονέκτημα της ροής δεδομένων είναι ότι μπορεί να μειώσει την ποσότητα του κώδικα σε ένα πρόγραμμα που χειρίζεται τις εξαρτήσεις μεταξύ δεδομένων. Για παράδειγμα, χωρίς τη ροή δεδομένων, αν μια μεταβλητή Y εξαρτάται από μια μεταβλητή X, τότε όταν η X αλλάζει, η Y πρέπει να υπολογιστεί πάλι. Αυτό σημαίνει ότι η Y είναι συνδεδεμένη με τη X και ότι η λειτουργία της ανανέωσης πρέπει να υπάρχει ρητά στο πρόγραμμα με την πρόσθεση ελέγχου που να αποφεύγει τις κυκλικές εξαρτήσεις. Η ροή δεδομένων βελτιώνει αυτήν την κατάσταση αυτοματοποιώντας τον επανυπολογισμό της Y, αφαιρώντας τη σύνδεση από τη X στην Y. Η ροή δεδομένων κρύβει αρκετούς υπολογισμούς που σε άλλα προγραμματιστικά παραδείγματα πρέπει να εκφράζονται ρητά. Η ροή δεδομένων συχνά επίσης αναφέρεται και ως αντιδραστικός προγραμματισμός (reactive programming). Υπάρχουν αρκετές γλώσσες προγραμματισμού που δημιουργήθηκαν ειδικά για να υποστηρίζουν τη ροή δεδομένων. Επιπλέον, πολλές (αν όχι οι πιο πολλές) οπτικές γλώσσες προγραμματισμού έχουν βασιστεί στην ιδέα της ροής δεδομένων. Οι κατανεμημένες ροές δεδομένων έχουν επίσης προταθεί σαν προγραμματιστική αφαίρεση που συλλαμβάνει τη δυναμική των κατανεμημένων πολυ-πρωτοκόλλων (distributed multi-protocols). Η έμφαση στα δεδομένα που είναι χαρακτηριστικό του προγραμματισμού ροής δεδομένων ενθαρρύνει ένα υψηλού επιπέδου συναρτησιακό στυλ για τη συγγραφή των προδιαγραφών (specifications) και απλοποιεί την τυπική ανάλυση των μονάδων ενός συστήματος.

Ροή δεδομένων

Αρχιτεκτονική υλικού Κύριο άρθρο: Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων Οι αρχιτεκτονικές ροής δεδομένων ήταν ένα σημαντικό θέμα της έρευνας της αρχιτεκτονικής υπολογιστών στη δεκαετία του 1970 και στις αρχές της δεκαετίας του 1980. Ο Jack Dennis του MIT υπήρξε από τους πρωτεργάτες του πεδίου των αρχιτεκτονικών στατικής ροής δεδομένων (static dataflow). Ο όρος υπολογιστές στατικής ροής δεδομένων αναφέρεται σε μοντέλα που χρησιμοποιούν συμβατικές διευθύνσεις μνήμης σαν ετικέτες εξαρτήσεων δεδομένων (data dependency tags). Αυτοί οι υπολογιστές δεν επέτρεπαν πολλαπλά στιγμιότυπα της ίδιας ρουτίνας να εκτελούνται ταυτόχρονα γιατί οι ετικέτες αυτές δε μπορούσαν να κάνουν το διαχωρισμό μεταξύ αυτών των στιγμιοτύπων. Τα μοντέλα που χρησιμοποιούν μνήμη διευθύνσεων περιεχομένων (content-addressable memory) ονομάζονται υπολογιστές δυναμικής ροής δεδομένων (κατά τον Arvind). Για να διευκολύνουν τον παραλληλισμό χρησιμοποιούν ετικέτες στη μνήμη.

Ταυτοχρονισμός Ένα δίκτυο ρής δεδομένων είναι ένα δίκτυο από διεργασίες που εκτελούνται ταυτόχρονα ή από αυτόματα που μπορούν να επικοινωνούν στέλνοντας δεδομένα μέσω καναλιών (channels), για περισσότερες πληροφορίες δείτε πέρασμα μηνυμάτων. Στα δίκτυα διεργασιών Kahn, τα οποία πήραν το όνομά τους από τον Gilles Kahn, οι διεργασίες ονομάζονται ορισμένες (determinate). Αυτό σημαίνει ότι κάθε ορισμένη διεργασία υπολογίζει μια συνεχή συνάρτηση από ροές εισόδου σε ροές εξόδου, και ότι το δίκτυο των ορισμένων διεργασιών είναι το ίδιο ορισμένο, δηλαδή υπολογίζει μια συνεχή συνάρτηση. Συνέπεια των παραπάνω είναι ότι η συμπεριφορά αυτών των δικτύων μπορεί να περιγραφεί από ένα σύνολο αναδρομικών εξισώσεων, που μπορούν να επιλυθούν με τη χρήση της θεωρίας σταθερού σημείου. Η κίνηση και ο μετασχηματισμός των δεδομένων αναπαρίσταται από μια σειρά από σχήματα και γραμμές.

Δείτε επίσης • • • • • • • • • • • •

Προγραμματισμός ροής δεδομένων Οκνηρή αποτίμηση Complex event processing Pure Data Προγραμματισμός βασισμένος σε ροές (Flow-based programming, FBP) Functional reactive programming Γλώσσα προγραμματισμού Oz Γλώσσα προγραμματισμού Lucid Ροή πακέτων Ροή σημάτων Γράφος ροής σημάτων Ανάλυση ροής δεδομένων

157

Ροή δεδομένων

158

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • • • • • • • •

BMDFM [1]: Binary Modular Dataflow Machine, BMDFM. (Αγγλικά) Cantata [2]: Οπτική Γλώσσα Ροής Δεδομένων για επεξεργασία εικόνας. (Αγγλικά) Cells [3]: Dataflow extension to Common Lisp Object System, CLOS. (Αγγλικά) KPASSA [4] : a tool for static-scheduling, performance analysis and optimizations for DataFlow models. (Αγγλικά) Liquid Rebol [5] (Αγγλικά) NuParadigm [6]. (Αγγλικά) Ruby Dataflow [7] : Ruby gem που προσθέτει την υποστήριξη μεταβλητών ροής δεδομένων. (Αγγλικά) Acar et al, Adaptive Functional Programming [8], POPL 2002. (Αγγλικά) Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το άρθρο Dataflow [2] [9] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (ιστορικό/συντάκτες ).

[9]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

159

Συμμετρική πολυεπεξεργασία Συμμετρική πολυεπεξεργασία Η συμμετρική πολυεπεξεργασία ή ΣΠΕ (symmetric multiprocessing-SMP) είναι μια αρχιτεκτονική υπολογιστή όπου δύο ή περισσότεροι όμοιοι επεξεργαστές, πιθανώς υλοποιημένοι ως διαφορετικοί «επεξεργαστικοί πυρήνες» στο ίδιο μικροτσίπ, συνδέονται με μια κοινή διαμοιραζόμενη κύρια μνήμη μέσω ενός διαύλου και έχουν πρόσβαση στις ίδιες συσκευές εισόδου / Εξόδου. Ο όρος συμμετρική αναφέρεται στο ότι όλοι οι επεξεργαστές είναι όμοιοι και ισότιμοι, ικανοί να εκτελέσουν τις ίδιες λειτουργίες. Τα περισσότερα πολυεπεξεργαστικά συστήματα σήμερα χρησιμοποιούν συμμετρική αρχιτεκτονική. Τα συστήματα με αρχιτεκτονική ΣΠΕ επιτρέπουν σε οποιαδήποτε διεργασία, ανεξαρτήτως του πού βρίσκεται στη μνήμη, να εκτελεστεί από οποιονδήποτε επεξεργαστή. Με την υποστήριξη του λειτουργικού συστήματος ένα σύστημα ΣΠΕ μπορεί έυκολα να μετακινεί διεργασίες (μετανάστευση) μεταξύ επεξεργαστών προκειμένου να εξισορροπήσει τον φόρτο εργασίας στον καθένα, αυξάνοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος.

Εναλλακτικές αρχιτεκτονικές Η ΣΠΕ είναι μια από διάφορες αρχιτεκτονικές πολυεπεξεργασίας. Άλλες είναι η Ανομοιόμορφη Πρόσβαση Μνήμης (π.χ. οι επεξεργαστές AMD Opteron), όπου ο χρόνος προσπέλασης στη διαμοιραζόμενη μνήμη για δεδομένο επεξεργαστή ποικίλει ανάλογα με τη διεύθυνση της ζητούμενης λέξης μνήμης, και η Ασύμμετρη Πολυεπεξεργασία, όπου οι επεξεργαστές δεν είναι όμοιοι και αναλαμβάνουν ξεχωριστές εργασίες στις οποίες είναι αποδοτικότεροι ο καθένας (π.χ. μόνο ένας τους εκτελεί διεργασίες του λειτουργικού συστήματος, ενώ οι άλλοι αφοσιώνονται στην εξυπηρέτηση εφαρμογών χρηστών).

ΣΠΕ επεξεργαστές • • • • • •

Intel Xeon Intel Core Intel Core 2 Sun UltraSPARC MIPS HP PA-RISC

Πηγές • Stallins W. 2003: Οργάνωση & αρχιτεκτονική υπολογιστών. (Εκδόσεις Τζιόλα).

160

Σωλήνωση (υπολογιστές) Σωλήνωση (υπολογιστές) Στην πληροφορική σωλήνωση, διοχέτευση ή διασωλήνωση (αγγλ: pipeline) καλείται ένα σύνολο από στοιχεία, υποσυστήματα μιας διαδικασίας επεξεργασίας δεδομένων τα οποία συνδέονται σε σειρά, έτσι ώστε η έξοδος από ένα στοιχείο να αποτελεί είσοδο για το επόμενο στη σειρά. Τα δεδομένα μπορούν επομένως να υφίστανται επεξεργασία παράλληλα από τα διάφορα υποσυστήματα της σωλήνωσης. Οι βασικές σωληνώσεις σχετικές με υπολογιστές είναι : • η σωλήνωση εντολών όπως η κλασική σωλήνωση RISC, που χρησιμοποιείται στην Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας επιτρέποντας να εκτελούνται παράλληλα τα στάδια διαφορετικών εντολών αυξάνοντας την απόδοση του υπολογιστή. Στη σωλήνωση αυτή τα στοιχεία της επεξεργασίας είναι μέρη του επεξεργαστή που υλοποιούν τα επιμέρους στάδια εκτέλεσης μια εντολής (προσαγωγή, αποκωδικοποίηση, υπολογισμός τελεστών, προσαγωγή τελεστών, εκτέλεση εντολής κτλ.). Πρόκειται για μία μέθοδο παραλληλισμού εντολών στο υλικό του επεξεργαστή. • η σωλήνωση γραφικών η οποία συναντάται στις περισσότερες κάρτες γραφικών, οι οποίες αποτελούνται από πολλαπλές μονάδες αριθμητικής ή πλήρεις επεξεργαστές που υλοποιούν τα διαφορετικά στάδια λειτουργιών γραφικής απόδοσης(rendering) όπως προοπτική προβολή, ψαλίδισμα παραθύρων, υπολογισμούς φωτισμού κτλ. • η σωλήνωση λογισμικού η οποία αποτελείται από διεργασίες κατάλληλα διαμορφωμένες ώστε το ρεύμα δεδομένων εξόδου της μιας να είναι ρεύμα δεδομένων εξόδου για την επόμενη. • η σωλήνωση (pipe) ως ένας μηχανισμός διαδιεργασιακής επικοινωνίας. Έτσι υλοποιείται εσωτερικά η σωλήνωση λογισμικού στα λειτουργικά συστήματα Unix.

Η έννοια της σωλήνωσης Η έννοια της σωλήνωσης έχει εφαρμογή στην καθημερινότητά μας. Το κλασικό παράδειγμα είναι η σωλήνωση που πραγματοποιείται σε μια αλυσίδα παραγωγής σε ένα εργοστάσιο. Π.χ. σε ένα εργοστάσιο αυτοκινήτων υπάρχουν τρία διακριτά στάδια στην γραμμή παραγωγής: ενσωμάτωση μηχανής (20 λεπτά), ξύλινη εσωτερική επένδυση (5 λεπτά), τροχοί (10 λεπτά). Τα στάδια αυτά εκτελούνται με κάποια σειρά για κάθε παραγόμενο όχημα. Μόλις ενσωματωθεί η μηχανή σε ένα αυτοκίνητο, το τελευταίο αφήνει το στάδιο αυτό για να περάσει στο στάδιο της «επένδυσης». Την ίδια στιγμή ένα καινούργιο όχημα εισέρχεται στο πρώτο στάδιο της «μηχανής». Τα δύο στάδια εκτελούνται παράλληλα από διαφορετικά στάδια της αλυσίδας για διαφορετικά αυτοκίνητα. Αν θέλαμε να φτιάξουμε τρια αυτοκίνητα και η σωλήνωση δεν ξεκινούσε να δουλεύει σε νέο αυτοκίνητο μέχρι να τελειώσει το παλιό, θα χρειαζόμασταν 105 λεπτά. Εκμεταλλευόμενοι όμως τη δυνατότητα που μας παρέχεται για παραλληλη λειτουργία των στάδιων της σωλήνωσης θα χρειαζόμασταν μόνο 75 λεπτά.

Σωλήνωση (υπολογιστές)

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα Η διαδικασίας της σωλήνωσης δεν μειώνει τον χρόνο κάθε στάδιου ξεχωριστά, αυξάνει μόνο τη ρυθμαπόδοση του συστήματος όταν αυτό επεξεργάζεται ένα συνεχόμενο ρεύμα από δεδομένα. Ένα υπολογιστικό σύστημα που χρησιμοποιεί σωλήνωση χρειάζεται περισσότερους πόρους (ηλεκτρικά κυκλώματα, μονάδες επεξεργασίας, μνήμη κτλ) σε σχέση με ένα άλλο που θα επεξεργαζόταν μια μονάδα εισόδου τη φορά. Επίσης η σωλήνωση μπορεί να αυξήσει τον χρόνο που απαιτείται για την εκτέλεση μιας εντολής.

Σχεδιαστικά ζητήματα Ένα σημείο κλειδί στη σχεδίαση μιας σωλήνωσης είναι η εξισσορόπηση των επιμέρους σταδίων. Χρησιμοποιώντας το παράδειγμα της γραμμής παραγωγής, θα είχαμε μεγαλύτερη εξοικονόμηση χρόνου αν το στάδιο της μηχανής και των τροχών διαρκούσε 15 λεπτα. Παρόλο που ο χρόνος αδράνειας θα ήταν πάλι 35 λεπτά, θα μπορούσαμε να παίρνουμε ένα αυτοκίνητο κάθε 15 λεπτά. Ένα ακόμα σχεδιαστικό στοιχείο είναι η πρόληψη για επαρκή ενδιάμεσο χώρο αποθήκευσης ανάμεσα στα στάδια της σωλήνωσης, ιδιαίτερα όταν οι χρόνοι επεξεργασίας των σταδίων είναι ακανόνιστοι, ή όταν μονάδες δεδομένων που διατρέχουν τη σωλήνωση ενδέχεται να καταστραφούν ή να δημιουργηθούν.

Δείτε επίσης • • • •

παραλληλισμός (υπολογιστές) αρχιτεκτονική υπολογιστών διαμεταγωγή χρόνος αδράνειας

161

162

Υπερβαθμωτός επεξεργαστής Υπερβαθμωτός επεξεργαστής Ένας υπερβαθμωτός (superscalar) επεξεργαστής χρησιμοποιεί πολλές ανεξάρτητες σωληνώσεις εντολών επιτυγχάνοντας παραλληλισμό στην εκτέλεση των εντολών. Έτσι μια χρονική στιγμή σε κάθε σωλήνωση μπορεί να εκτελείται και διαφορετική εντολή.

163

Μνήμη Υπολογιστή

164

Bit Bit Το bit (μπιτ) (συμβολίζεται ως b) είναι ένα δυαδικό ψηφίο, το οποίο μπορεί να πάρει τις τιμές 0 ή 1. Η συντομογραφία bit προέρχεται από τη σύντμηση των λέξεων BInary digiT. Η λέξη bit όμως στα αγγλικά σημαίνει και «μικροσκοπικό τμήμα, κομματάκι». Στα ελληνικά αποδίδεται ως δυφίο από τη σύντμηση των λέξεων ΔΥαδικό ψηΦΙΟ, κατά τον ΕΛΟΤ (και σύμφωνα με την πρακτική δημιουργίας της λέξης στα αγγλικά), όρος που δεν έχει χρησιμοποιηθεί καθόλου στη βιβλιογραφία. Οι υπολογιστές εργάζονται με το δυαδικό σύστημα αρίθμησης και χρησιμοποιούν δυαδικά ψηφία για να συμβολίζουν εντολές και δεδομένα. Από φυσική σκοπιά, οι τιμές 0 και 1 υλοποιούνται στο υλικό ως καταστάσεις ηλεκτρικής αγωγιμότητας ενός τρανζίστορ. Στους υπολογιστές χρησιμοποιούμε συνήθως τα bit σε ομάδες των 8, 16, 32, 64, 128 κ.λ.π., δηλαδή δυνάμεις του 2. Μια λέξη 8 μπιτ αντιστοιχεί σε ένα μπάιτ. Υπάρχουν πολλά πολλαπλάσια του Bit όπως KBit, MBit, GBit, TBit, PBit κτλ.

Δείτε επίσης • Qubit (quantum bit, κβαντικό μπιτ) • Byte

165

Byte Byte Ποσότητες μπάιτ Διαδεδομένη χρήση και κατά SI πρότυπο νόημα Όνομα

Πρότυπα δυαδικού προθέματος σύμφωνα με IEC 60027-2

Σύμβολο Ποσότητα

Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Κιλομπάιτ

210 (103)

Κιμπιμπάιτ

KiB

210

Μεγαμπάιτ

220 (106)

Μεμπιμπάιτ

MiB

220

Γιγαμπάιτ

230 (109)

Γκιμπιμπάιτ

GiB

230

Τεραμπάιτ

240 (1012)

Τεμπιμπάιτ

TiB

240

Πεταμπάιτ

250 (1015)

Πεμπιμπάιτ

PiB

250

Εξαμπάιτ

260 (1018)

Εξμπιμπάιτ

EiB

260

Ζεταμπάιτ

270 (1021)

Ζεμπιμπάιτ

ZiB

270

Ιωταμπάιτ

280 (1024)

Ιωμπιμπάιτ

YiB

280

Το byte (μπάιτ) (συμβολίζεται με B) είναι μονάδα μέτρησης ποσότητας πληροφορίας στα υπολογιστικά συστήματα, εμφανιζόμενη συνήθως στα διάφορα επίπεδα της ιεραρχίας μνήμης τους. Ένα byte ισοδυναμεί με 8 bit. To byte μπορεί να αντιπροσωπεύσει τιμές από 0 έως και 255 στο δεκαδικό σύστημα (28=256 τιμές). Το byte είναι και η βασική μονάδα μέτρησης (χώρου και πληροφορίας) στα υπολογιστικά συστήματα. Παλαιότερα είχαν χρησιμοποιηθεί σε διάφορους υπολογιστές και άλλες μονάδες, από 1 ως 60 bit, αλλά σήμερα επικρατεί το οκτάμπιτο byte. Ένας λόγος γι' αυτό είναι η συμβατότητά του με το οκτάμπιτο πρότυπο ASCII. Πολλαπλάσια του byte είναι τα: Kilobyte (Κιλομπάιτ), 1 kB = 1.024 bytes = 210 bytes Megabyte (Μεγαμπάιτ), 1 MB = 1.048.576 bytes = 220 bytes Gigabyte (Γιγαμπάιτ), 1 GB = 1.073.741.824 bytes = 230 bytes Terabyte (Τεραμπάιτ), 1 TB = 1.099.511.627.776 bytes = 240 bytes Petabyte (Πεταμπάιτ), 1 PB = 1.125.899.906.842.624 bytes = 250 bytes Exabyte (Εξαμπάιτ), 1 EB = 1.152.921.504.606.846.976 bytes = 260 bytes Zettabyte (Ζεταμπάιτ), 1 ΖB = 1.180.591.620.717.411.303.424 bytes = 270 bytes Yottabyte (Γιωταμπάιτ), 1 YB = 1.208.925.819.614.629.174.706.176 bytes = 280 bytes Σε ό,τι αφορά την ποιοτική αξία του byte ως πληροφορίας και ως χωρητικότητας πρέπει να διευκρινιστούν τα εξής: • Όταν λέγεται ότι ένα αρχείο έχει πληροφορία 1 KByte, σημαίνει ότι αποτελείται από 1.024 bytes, δηλαδή 1024 επί 8 bit ( = 8192 συνολικά 0 και 1). Αυτό είναι το πραγματικό μέγεθος της πληροφορίας καθεαυτής.

Byte

166 • Όταν λέγεται το αρχείο έχει χωρητικότητα 1 KByte σημαίνει πως στον αποθηκευτικό χώρο έχει καταλάβει θέσεις συνολικής αξίας 1.024 bytes, χωρίς αυτό να αντικατοπτρίζει το μέγεθος της πληροφορίας του, που μπορεί να είναι λιγότερη των 1.024 bytes. Δηλαδή, το μέγεθος του αρχείου μπορεί να είναι 804 bytes (μέγεθος πληροφορίας) και η χωρητικότητά του - οι θέσεις που καταλαμβάνει στο χώρο του αποθηκευτικού μέσου - να ισοδυναμεί με 1.024 bytes (μέγεθος χωρητικότητας).

Πηγές • Tanenbaum, Andrew S. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: Μια δομημένη προσέγγιση, Εκδ. Κλειδάριθμος, 2000

167

File Allocation Table File Allocation Table Το File Allocation Table, συντ. FAT (=πίνακας κατανομής αρχείων) είναι σύστημα φύλαξης αρχείων στα αποθηκευτικά μέσα ενός υπολογιστή. Δημιουργήθηκε από την Microsoft. Είναι το βασικό σύστημα αρχείων του MS-DOS, των Windows 3.11 και των Windows 95 στην πρώτη εκδοσή τους. Αρχικά χρησιμοποιούνταν στους εύκαμπτους δισκους των 5.25" και μετέπειτα των 3.5" . Αργότερα φορμάρονταν με αυτό και οι σκληροί δίσκοι. Είναι αρκετά απλό σύστημα αρχείων και διαμορφώθηκε με τα τεχνολογικά δεδομένα τις εποχής που σχεδιάστηκε. Το περισσότερα λειτουργικά συστήματα το υποστηρίζουν ακόμα, αλλά έχει ξεπεραστεί από τα νεότερα συστήματα αρχείων, όπως το NTFS. Στο FAT των 16 μπιτ ένα "διαμέρισμα" (partition) δεν μπορεί να ξεπερνά τα 2 Gbytes και ο συνολικός αριθμός καταλόγων που επιτρέπονται είναι αρκετά περιορισμένος για τις σημερινές απαιτήσεις. Το Fat 16 είναι επιρρεπές στον κατακερματισμό των αρχείων, γεγονός που κάνει την προσπέλαση και ανάγνωση των αρχείων αρκετά αργή. Από την δεύτερη έκδοση των Windows 95 το Fat 16 αντικαταστάθηκε με το Fat 32 των 32 Μπιτ. Αν και το Fat 32 υπερείχε σε ασφάλεια και δυνατότητες, το Fat 16 ήταν ταχύτερο στους αργούς (για τα σημερινά δεδομένα) επεξεργαστές της εποχής των Windows 95. Κατά την μορφοποίηση του σκληρού δίσκου δημιουργούνται το Master Boot Record (MBR) το πρωτεύον διαμέρισμα (primary partition) και τα επεκταμένα διαμερίσματα (extended partitions). Στην περίπτωση του Fat 16 επιτρέπονται μόνο ένα πρωτεύον διαμέρισμα και ένα δευτερεύον. Σε περιβάλλον MS-DOS υπήρχε η δυνατότητα του DoubleSpace, η συμπίεση δηλαδή του σκληρού δίσκου για εξοικονόμηση δεδομένων. Μέσα σε ένα αρχείο συμπιέζονταν όλα τα αρχεία. Αυτό ήταν αρκετά επικίνδυνο και αργό αλλά χρήσιμο, όταν ο χώρος αποθήκευσης δεδομένων ήταν περιορισμένος και ακριβός. Το DoubleSpace εγκαταλείφθηκε από το Fat 32 αλλά με το NTFS η ιδέα επανήλθε, φυσικά με άλλα χαρακτηριστικά.

168

Qubit Qubit Γενικά Το κβαντικό bit, ή συνηθέστερα qubit, είναι η στοιχειώδης μονάδα κβαντικής πληροφορίας. Η διαφορά από το "κλασσικό" bit είναι ότι ενώ το bit μπορεί να πάρει μόνο μια από δύο δυνατές τιμές, (είτε μηδέν 0 είτε ένα 1) το qubit είναι μια υπέρθεση (άθροισμα) και των δύο καταστάσεων ταυτόχρονα. Όταν "μετρηθεί", το qubit "προβάλλεται" σε μία από τις δυνατές καταστάσεις: , , με ορισμένη πιθανότητα να περιέλθει σε κάθε μία από αυτές. Το άθροισμα των πιθανοτήτων είναι, βέβαια, ίσο με τη μονάδα (ή 100%). Μια αναπαράσταση qubit από μια σφαίρα Ας σημειωθεί ότι ένα qubit δεν είναι ισοδύναμο με ένα κλασικό bit Μπλοχ. που έχει πιθανότητες, έστω p1, p2, να είναι 0 ή 1 αντίστοιχα, ακόμη και εάν οι πιθανότητες αυτές είναι ίσες με τις αντίστοιχες του qubit να μετρηθεί στις καταστάσεις και . Η διαφορά είναι λεπτή και έγκειται στο γεγονός ότι η κβαντική

υπέρθεση του qubit κωδικοποιεί, εκτός από τις πιθανότητες, και μια σχετική φάση μεταξύ των δύο καταστάσεων, επιτρέποντας την εμφάνιση φαινομένων συμβολής των δύο καταστάσεων. Μια αναλογία με την κυματική θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τι σημαίνει αυτό: όταν δύο κύματα συναντώνται σε ένα σημείο, το αποτέλεσμα της πρόσθεσης (συμβολής) τους δεν εξαρτάται μόνο από το μέγεθος (πλάτος) του κάθε κύματος, αλλά και από την φάση στην οποία βρίσκεται. Κύματα που βρίσκονται στην ίδια φάση (κορυφή με κορυφή ή κοιλάδα με κοιλάδα) θα αλληλοενισχυθούν, ενώ κύματα σε αντίθεση φάσης (κορυφή με κοιλάδα) θα αλληλοαναιρεθούν. Κατά τον ίδιο τρόπο, όταν δύο ή περισσότερα qubit αλληλεπιδρούν σε έναν "κβαντικό υπολογισμό", έχουν σημασία οι σχετικές τους φάσεις. Οι πιθανότητες κάθε κατάστασης δεν δίνονται από τους συντελεστές, αλλά από τα τετράγωνα των συντελεστών που ορίζουν την συγκεκριμένη διαμόρφωση του qubit. (Ακριβέστερα, από το τετράγωνο των μέτρων των συντελεστών, καθώς οι συντελεστές είναι μιγαδικοί αριθμοί). Επειδή , τα κλασικά bit δεν μπορούν να προσομοιώσουν έναν κβαντικό υπολογισμό απευθείας μέσω πιθανοτήτων (ο κβαντικός υπολογιστής μπορεί να προσομοιωθεί κλασικά, αλλά η προσομοίωση απαιτεί εκθετικά πολύ χρόνο και μνήμη όσο αυξάνεται ο αριθμός των προσομοιωμένων qubit). Οι δύο καταστάσεις που αποτελούν τη βάση του qubit μπορούν να αντιστοιχιστούν με τις προβολές του σπιν ενός σωματιδίου με σπιν-1/2, όπως π.χ. το ηλεκτρόνιο. Ως κατάσταση ορίζουμε την κατάσταση όπου το Σπιν του ηλεκτρονίου είναι "πάνω" και ως κατάσταση

, ορίζουμε την κατάσταση όπου το Σπιν του

ηλεκτρονίου είναι "κάτω". Στην κβαντική πληροφορική, όμως, τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά όσο στην κλασική πληροφορική. Στην κλασσική πληροφορική, οι καταστάσεις είναι απόλυτα ορισμένες και γνωρίζουμε κάθε στιγμή εάν το καθένα από τα 8 bit που συνιστούν 1 byte (1 byte = 8 bit) εχεί τιμή 0 ή 1. Αντίθετα, το Qubit είναι συνδυασμός των 2 καταστάσεων. Συνοπτικά, θα μπορούσαμε να γράψουμε ότι

όπου:

Qubit

Βιβλιογραφία • Μίμησις Πληροφορική, Βενέρης Ιωάννης, εκδ. Τζιόλα, Αθήνα, 2007. ISBN 978-960-418-134-6

169

170

ReadyBoost ReadyBoost Το ReadyBoost είναι μια τεχνολογία της Microsoft που εισήχθη με τα Windows Vista και σκοπό έχει την επιτάχυνση της ανάγνωσης των δεδομένων από συσκευές αποθήκευσης USB ή memory stick.

Windows Vista Τα Windows Vista έχουν πολύ μεγαλύτερες απαιτήσεις σε μνήμη από τα Windows XP. Πιο συγκεκριμένα ενώ με 512 Mbytes μνήμης RAM τα XP μπορούν να τρέξουν τις περισσότερες εφαρμογές λογισμικού με σχετική άνεση, τα Vista απαιτούν 2 Gbytes μνήμης Εκδόσεις των Windows Vista που για ανάλογη ταχύτητα. Στην περίπτωση που η εγκατεστημένη υποστηρίζουν ReadyBoost μνήμη στα Vista είναι 512 Mbytes ή 1024 Mbytes γίνεται χρήση του σκληρού δίσκου σαν εικονική μνήμη για την αναπλήρωση της ανεπαρκούς φυσικής μνήμης. Ο σκληρός δίσκος είναι πολύ πιο αργός από την μνήμη του υπολογιστή, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιείται DDR3 μνήμη. Επίσης η προσπέλαση των δεδομένων είναι πολύ αργή και προκαλεί αστάθεια στην λειτουργία του συστήματος.

Φυσική Μνήμη Η ιδανική λύση είναι η προσθήκη επιπλέον μνήμης. Αυτό όμως κοστίζει ή είναι ανέφικτο όταν όλες οι υποδοχές μνήμης είναι κατειλημμένες. Όπως συμβαίνει συνήθως στου φορητούς υπολογιστές οι μνήμη είναι αρκετά ακριβότερη και οι υποδοχές σπάνια ξεπερνούν την μία. Μία λύση σε αυτό το ζήτημα δίνει η τεχνολογία ReadyBoost των Windows Vista . Τα εξωτερικά μέσα αποθήκευσης, USB sticks ή κάρτες μνήμης SecureDigital, MemoryStick κ.τ.λ. αντικαθιστούν την λειτουργία του σκληρού δίσκου ως εικονική μνήμη, εν μέρει ή ολοκληρωτικά. Η προσπέλαση των αρχείων γίνεται με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα, οι Εσωτερικό USB μνήμης ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων είναι αρκετά ικανοποιητικές και τα δεδομένα δεν εξαφανίζονται μετά την διακοπή παροχής ρεύματος, όπως όταν βρίσκονται στη μνήμη του υπολογιστή. Το τελευταίο είναι ιδιαίτερα χρήσιμο στην επανεκκίνηση ή στην κατάσταση αναμονής.

ReadyBoost

171

ReadyBoost Ένα μειονέκτημα των Flash μνημών (USB sticks ή οι κάρτες μνήμης SecureDigital, MemoryStick κ.τ.λ.) είναι πώς έχουν περιορισμένο αριθμό κύκλων εγγραφών και διαγραφών των δεδομένων τους. Παρόλαυτα οι περισσότερες Flash μνήμες έχουν προδιαγραφές Readyboost και φέρουν συνήθως την ένδειξή Windows vista compatible ή Readyboost ready. Η μέγιστη χρήση μνήμης ReadyBoost είναι τα 4 Gbytes.

Χρησιμότητα ReadyBoost Ο καθορισμός της ποσότητας μνήμης γίνεται από τον χρήστη. Σε συστήματα Windows Vista με μνήμη 512 έως 1024 Mbyteσ η χρήση Readyboost συμβάλει πολύ στην ταχύτητα εκτέλεσης των διεργασιών. Σε συστήματα με μνήμη από 2 Gbyteσ και πάνω η USB μνήμη συμβατή με ReadyBoost συμβολή της είναι μικρή. Τα Vista διαθέτουν τη λειτουργία SuperFetch: Αυτή "φορτώνει" τα προγράμματα που χρησιμοποιούνται συχνότερα στην μνήμη. Όταν υπάρχει άφθονη μνήμη, τα πρόγραμμα ξεκινούν γρηγορότερα, όταν όμως είναι λιγότερη από 1 Gbyte, το σύστημα στερείται ελεύθερης μνήμης και χρησιμοποιεί τον σκληρό δίσκο. Η χρήση Readyboost απαλλάσσει το σύστημα από την χρήση του σκληρού δίσκου και τα προγράμματα ξεκινούν και εκτελούνται πολύ πιο γρήγορα.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • • • •

http://www.microsoft.com/windows/products/windowsvista/features/details/readyboost.mspx http://www.tomshardware.com/2007/01/31/windows-vista-superfetch-and-readyboostanalyzed/ Στα ελληνικά πληροφορίες για Readyboost και οδηγίες [1] http://www.zebulon.fr/dossiers/76-accelerer-windows-vista-avec-readyboost.html Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το άρθρο ReadyBoost [2] [2] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (ιστορικό/συντάκτες ).

[2]

της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

172

TTRAM TTRAM H TTRAM (Twin Transistor RAM) είναι ένας νέος τύπος μνήμης σε ανάπτυξη από την Renesas που ανήκει στην κατηγορία των πτητικών μνημών. Δηλαδή κρατάει τις πληροφορίες μόνο όσο τροφοδοτείται με ρεύμα. Η TTRAM είναι παρόμοια με την συμβατική DRAM που λειτουργεί με την τεχνολογία ενός τρανζίστορ ενός πυκνωτή, αλλά εξαλείφει τον πυκνωτή, βασιζόμενη στο αιωρούμενο φαινόμενο σώματος (floating body effect) της τεχνολογίας «πυριτίου σε μονωτή» (Silicon on Insulator technology, SOI). Το φαινόμενο αυτό δημιουργεί χωρητικότητα μεταξύ των τρανζίστορ και του μονωτικού στρώματος, το οποίο αρχικά είναι ανεπιθύμητο, αλλά εδώ χρησιμοποιείται για να αντικαταστήσει τον πυκνωτή. Δεδομένου ότι ένα τρανζίστορ που δημιουργήθηκε με τη τεχνολογία πυρίτιο σε μονωτή (SOI) είναι κάπως μικρότερο από έναν πυκνωτή, η TTRAM προσφέρει υψηλότερη πυκνότητα από τα συμβατικά DRAM. Δεδομένου ότι οι τιμές συνδέονται σε μεγάλο βαθμό με την πυκνότητα, η TTRAM θεωρητικά είναι λιγότερο δαπανηρή. Ωστόσο, η απαίτηση που πρέπει να βασίζεται σε SOI γραμμές παραγωγής, που είναι σήμερα η «αιχμή», καθιστά το κόστος απρόβλεπτη σε αυτό το σημείο. Στο κελί μνήμης TTRAM είναι δύο τρανζίστορ που συνδέονται σειριακά σε ένα υπόστρωμα SOI. Το ένα είναι ένα τρανζίστορ πρόσβαση, ενώ το άλλο χρησιμοποιείται ως τρανζίστορ αποθήκευσης και εκπληρώνει την ίδια λειτουργία με τον πυκνωτή σε ένα συμβατικό κελί DRAM. Αναγνώσεις και οι εγγραφές δεδομένων πραγματοποιούνται σύμφωνα με τη κατάσταση του τρανζίστορ πρόσβασης και της επαγωγικής δυναμικής κατάστασης του τρανζίστορ αποθήκευσης. Το γεγονός ότι οι ενέργειες των κελιών μνήμης TTRAM δεν απαιτούν βήμα προς βήμα τάσης ή αρνητικής τάσης, όπως κάνουν τα κελιά των DRAM, κάνει το νέο σχεδιασμό των κελιών μνήμης κατάλληλο για χρήση με τις μελλοντικές λεπτότερες διαδικασίες και χαμηλότερες τάσεις λειτουργίας. Με την Renesas TTRAM, ένα σήμα ανάγνωσης από το κελί μνήμης εμφανίζεται ως διαφορά ρεύματος στο τρανζίστορ. Ένας ενισχυτής αίσθησης ρεύματος ανιχνεύει τη διαφορά αυτή με μεγάλη ταχύτητα, χρησιμοποιώντας ένα κελί μνήμης αναφοράς που επιτρέπει την αξιόπιστη ταυτοποίηση των επιπέδων δεδομένων 0 και 1. Αυτή η μέθοδος ανάγνωσης μειώνει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας με την κατάργηση της φόρτωσης και εκφόρτωσης των γραμμών bit, ενέργειες που απαιτούνται για την ανάγνωση των κελιών μνήμης DRAM. Σε ένα τσιπ δοκιμής μνήμης TTRAM 2 Mbit, κατεργασμένο με διαδικασία 130nm SOI CMOS, επιτεύχθηκε λειτουργία 250MHz για τη διαρκή παραγωγή δεδομένων και 133MHz για την τυχαία λειτουργία πρόσβασης, ενώ διαχέουν την ενεργό δύναμη του μόνο 148mW. Αυτό είναι 43 % λιγότερη κατανάλωση ενέργειας από ένα ενσωματωμένο συμβατικό DRAM. Μια παρόμοια τεχνολογία είναι η μνήμη Z-RAM, η οποία χρησιμοποιεί μόνο ένα τρανζίστορ και επομένως έχει ακόμη υψηλότερη πυκνότητα από την TTRAM. Πηγή :Renesas develops capacitor-less TTRAM (renesas.com)

173

Κιλομπάιτ Κιλομπάιτ Ποσότητες μπάιτ Διαδεδομένη χρήση και κατά SI πρότυπο νόημα Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Πρότυπα δυαδικού προθέματος σύμφωνα με IEC 60027-2 Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Κιλομπάιτ

210 (103)

Κιμπιμπάιτ

KiB

210

Μεγαμπάιτ

220 (106)

Μεμπιμπάιτ

MiB

220

Γιγαμπάιτ

230 (109)

Γκιμπιμπάιτ

GiB

230

Τεραμπάιτ

240 (1012)

Τεμπιμπάιτ

TiB

240

Πεταμπάιτ

250 (1015)

Πεμπιμπάιτ

PiB

250

Εξαμπάιτ

260 (1018)

Εξμπιμπάιτ

EiB

260

Ζεταμπάιτ

270 (1021)

Ζεμπιμπάιτ

ZiB

270

Ιωταμπάιτ

280 (1024)

Ιωμπιμπάιτ

YiB

280

Ένα Κιλομπάιτ (από το πρόθεμα SI Κιλό που σημαίνει χίλια) είναι μονάδα πληροφορίας ή αποθηκευτικού χώρου υπολογιστή που ισούται με 1024 ή (περίπου) 1000 μπάιτς. Στην συντομευμένη του εκδοχή γράφεται KB, kB, Kbyte, kbyte, ή ακόμα K k. Αρχικά ο όρος "κιλομπάιτ" χρησιμοποιούνταν για να δηλώσει μια τιμή 1024 μπάιτ (210), γιατί στο δυαδικό αριθμητικό σύστημα , το 'φυσικό' σύστημα των ψηφιακών υπολογιστών, μετράμε τις ποσότητες σε δυνάμεις του δύο και 210 είναι περίπου ίσο με 1000. Καθώς όμως οι υπολογιστές διαδόθηκαν περισσότερο, αυτή η λανθασμένη χρήση του προθέματος κιλό στον χώρο των υπολογιστών επεκτάθηκε από την αργκό των επαγγελματιών της πληροφορικής και στο ευρύ κοινό δημιουργώντας σύγχυση. Δες και το λήμμα δυαδικό πρόθεμα για περισσότερες λεπτομέρειες. Έχει προταθεί ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το κεφαλαίο πρόθεμα Κ για να ξεχωρίζουμε την ποσότητα 1024 από το SI πρόθεμα k, και παρόλο που δεν έχει επισημοποιηθεί μια τέτοια χρήση, αποτελεί καθημερινή πρακτική (αν και το Κ χρησιμοποιείται σαν SI σύμβολο για την μονάδα Κέλβιν). Παρόλαυτα μια τέτοια πρακτική δεν θα μπορούσε να επεκταθεί και στα προθέματα μεγαλύτερης τάξης, αφού το σύστημα SI χρησιμοποιεί ήδη τα προθέματα m και M με την σημασία "χιλιοστό" και "εκατομμυριάδα" αντίστοιχα. Συνεπώς αυτά τα προθέματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν με τις δεκαδικές (δυνάμεις του 10) είτε τις δυαδικές (δυνάμεις του 10) τιμές ανάλογα με τα συμφραζόμενα: • 1024 μπάιτ (210): Αυτός ο ορισμός χρησιμοποιείται όταν αναφερόμαστε σε χωρητικότητα μνήμης και άλλες ποσότητες που βασίζονται σε δυνάμεις του δύο. Πολλά προγράμματα το χρησιμοποιούνε για να εκφράσουν χωρητικότητα αποθηκευτικών μέσων γενικά, αυτό όμως έχει απαγορευτεί από το SI πρότυπο.([1] section 3.1, marginal note), και οι περισσότεροι οργανισμοί τυποποίησης προτείνουν για αυτή την χρήση τον όρο κιμπιμπάιτ (KiB). Αν και ο όρος "κιμπιμπάιτ" χρησιμοποιείται σπάνια στην πράξη έχει αρχίσει να υιοθετείται από λογισμικό στο

Κιλομπάιτ οποίο η ακρίβεια είναι σημαντική, όπως το BitTorrent και τον πυρήνα του Linux. • 1000 μπάιτ (103): Αυτός ο ορισμός είναι συμβατός με το SI πρόθεμα, και προτείνεται για όλες τις χρήσεις από οργανισμούς τυποποίησης όπως οι IEC, IEEE, και ISO, με την συντομογραφία "kB". Η ευρέως διαδεδομένη χρήση του ορισμού του K σαν 1024 σημαίνει ότι όποιος χρησιμοποιεί το "κιλομπάιτ" να σημαίνει 1000 υπάρχει πιθανότητα να προκαλέσει σύγχηση. Παρόλαυτα είναι σύνηθες να χρησιμοποιούμε τον ορισμό 1000 όταν παίρνουμε-παράγουμε μετρήσεις σε κιλομπάιτ από ποσότητες που δεν βασίζονται σε δυνάμεις του δύο, όπως η ταχύτητα ρολογίου ή η συχνότητα μετάδοσης μπιτ. Συνέκρινε με το κιλομπίτ όπου χρησιμοποιούμε το πρόθεμα με το δεκαδικό του νόημα (=1000).

174

175

Κιμπιμπάιτ Κιμπιμπάιτ Ποσότητες μπάιτ Διαδεδομένη χρήση και κατά SI πρότυπο νόημα Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Πρότυπα δυαδικού προθέματος σύμφωνα με IEC 60027-2 Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Κιλομπάιτ

210 (103)

Κιμπιμπάιτ

KiB

210

Μεγαμπάιτ

220 (106)

Μεμπιμπάιτ

MiB

220

Γιγαμπάιτ

230 (109)

Γκιμπιμπάιτ

GiB

230

Τεραμπάιτ

240 (1012)

Τεμπιμπάιτ

TiB

240

Πεταμπάιτ

250 (1015)

Πεμπιμπάιτ

PiB

250

Εξαμπάιτ

260 (1018)

Εξμπιμπάιτ

EiB

260

Ζεταμπάιτ

270 (1021)

Ζεμπιμπάιτ

ZiB

270

Ιωταμπάιτ

280 (1024)

Ιωμπιμπάιτ

YiB

280

Ένα κιμπιμπάιτ (μια σύμπτυξη της ονοματικής φράσης kilo binary byte) είναι μονάδα πληροφορίας ή μνήμης υπολογιστή, συντομευμένα KiB (ποτέ "kiB"). 1 κιμπιμπάιτ = 210 μπάιτ = 1.024 μπάιτ Το κιμπιμπάιτ έχει στενή σχέση με το κιλομπάιτ, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε σαν συνώνυμο του κιμπιμπάιτ ή να αναφέρεται σε 103 μπάιτ = 1.000 μπάιτ (δες δυαδικό πρόθεμα). Η χρήση αυτού του όρου έχει σκοπό να αποτρέψει τη σύγχυση που είναι κοινή όταν αναφερόμαστε σε αποθηκευτικά μέσα, εξαιτίας της αμφισημίας του όρου "κιλομπάιτ". Έτσι ο όρος κιμπιμπάιτ έχει ορισθεί να αναφέρεται ακριβώς σε 1024 μπάιτ. Το πρόβλημα της σύγχυσης που προκαλεί ο όρος κιλομπάιτ ( δηλαδή να αναφέρεται ταυτόχρονα και στο 1000 και στο 1024) έγινε πιο έντονο όταν οι σκληροί δίσκοι έφτασαν να έχουν χωρητικότητες της τάξης του γιγαμπάιτ. Τότε αν π.χ. κάποιος αγοραστής σκέφτεται σε όρους δυνάμεων του δύο και ο κατασκευαστής στις προδιαγραφές του σκληρού δίσκου αναφέρεται σε δυνάμεις του δέκα, η διαφορά θα ήταν σημαντική, πχ. 1 μεγαμπάιτ, σε δυνάμεις του δύο , είναι 10242 ή 1024*1024, ή 1.048.576, ενώ 1000*1000, είναι 1.000.000. Στην περίπτωση του "γιγαμπάιτ", με δυνάμεις του δύο 10243, το μέγεθος του δίσκου θα ήταν 1.073.741.824 μπάιτ ανά γιγαμπάιτ σε αντίθεση με το 10003, ίσο με 1.000.000.000. Σε έναν δίσκο 100 γιγαμπάιτ η διαφορά έφτανε στα 7 δισεκατομμύρια χαρακτήρες ανάλογα με τα 100 γιγαμπάιτ αναφερόμαστε σε 100*10003 ή 100*10243.

Κιμπιμπάιτ

Δες επίσης • • • • • •

bit και byte κιλομπάιτ κιμπιμπίτ δυαδικό πρόθεμα SI πρόθεμα Τάξεις μεγέθους

176

177

Μεμπιμπάιτ Μεμπιμπάιτ Ποσότητες μπάιτ Διαδεδομένη χρήση και κατά SI πρότυπο νόημα Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Πρότυπα δυαδικού προθέματος σύμφωνα με IEC 60027-2 Όνομα

Σύμβολο Ποσότητα

Κιλομπάιτ

210 (103)

Κιμπιμπάιτ

KiB

210

Μεγαμπάιτ

220 (106)

Μεμπιμπάιτ

MiB

220

Γιγαμπάιτ

230 (109)

Γκιμπιμπάιτ

GiB

230

Τεραμπάιτ

240 (1012)

Τεμπιμπάιτ

TiB

240

Πεταμπάιτ

250 (1015)

Πεμπιμπάιτ

PiB

250

Εξαμπάιτ

260 (1018)

Εξμπιμπάιτ

EiB

260

Ζεταμπάιτ

270 (1021)

Ζεμπιμπάιτ

ZiB

270

Ιωταμπάιτ

280 (1024)

Ιωμπιμπάιτ

YiB

280

Ένα μεμπιμπάιτ (μια σύμπτυξη της ονοματικής φράσης mega binary byte) είναι μονάδα πληροφορίας ή μνήμης υπολογιστή, συντομευμένα MiB (ποτέ "miB"). 1 μεμπιμπάιτ = 220 μπάιτ = 1.048.576 μπάιτ = 1.024 κιμπιμπάιτ Το μεμπιμπάιτ έχει στενή σχέση με το μεγαμπάιτ, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε σαν συνώνυμο του μεμπιμπάιτ ή να αναφέρεται σε 106 μπάιτ = 1.000.000 μπάιτ (δες δυαδικό πρόθεμα). Η χρήση αυτού του όρου έχει σκοπό να αποτρέψει τη σύγχυση που είναι κοινή όταν αναφερόμαστε σε αποθηκευτικά μέσα, εξαιτίας της αμφισημίας του όρου "κιλομπάιτ". Έτσι ο όρος κιμπιμπάιτ έχει ορισθεί να αναφέρεται ακριβώς σε 1024 μπάιτ.

Δες επίσης • • • • • •

bit και byte κιλομπάιτ κιμπιμπίτ δυαδικό πρόθεμα SI πρόθεμα Τάξεις μεγέθους

178

Μνήμη USB Μνήμη USB Οι μνήμες USB αποτελούνται από μια συσκευή αποθήκευσης τύπου NAND ενσωματωμένη με μια θύρα USB. Οι μνήμες USB είναι τυπικά φορητές και επαναγράψιμες, μεγέθους μικρότερου από μίας δισκέτας 3.5 ιντσών και ζυγίζουν λιγότερο από 60 γρ. Η χωρητικότητα κυμαίνεται από 64MB ως 128GB[1] , με συνεχείς βελτιώσεις στο μέγεθος και την τιμή ανά gigabyte. Μερικές επιτρέπουν 1 εκατομμύριο εγγραφές/διαγραφές[2] και διατήρηση αποθηκευμένων δεδομένων έως 10 χρόνια[3] , με σύνδεση σε USB έκδοσης 1.1 ή έκδοσης 2.0. Οι μνήμες USB προσφέρουν πιθανά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες φορητές συσκευές αποθήκευσης, κυρίως την δισκέτα. Έχουν συμπαγέστερη μορφή, το εσωτερικό μιας μνήμης USB λειτουργούν ταχύτερα, φυλάσσουν μεγαλύτερο μέγεθος δεδομένων, είναι ανθεκτικές και λειτουργούν πιο αξιόπιστα λόγω της έλλειψης κινούμενων μερών (όπως οι δισκέτες και άλλοι τύποι δίσκων). Επιπλέον, έχει γίνει πλέον κοινό οι υπολογιστές να μην κυκλοφορούν με μονάδες δισκέτας ενώ οι θύρες USB εμφανίζονται σχεδόν σε κάθε προσωπικό υπολογιστή και φορητό. Αυτός ο τύπος μνήμης χρησιμοποιεί την τεχνολογία USB mass storage (τεχνολογία μαζικής αποθήκευσης), που υποστηρίζεται από σύγχρονα λειτουργικά συστήματα όπως τα Windows, το MAC OS Χ, το Linux, και άλλα συστήματα τύπου UNIX. Μνήμες USB με υποστήριξη USB έκδοσης 2.0 μπορούν να κάνουν διαμεταγωγή δεδομένων γρηγορότερα από ένα οπτικό δίσκο, ενώ αποθηκεύουν μεγαλύτερη ποσότητα στοιχείων σε πολύ μικρότερο χρόνο. Αποτελείται τυπικά από μια πλακέτα τυπωµένου κυκλώµατος, προστατευμένη μέσα σε μια μεταλλική, πλαστική ή άλλη εύκαμπτη θήκη, γερή αρκετά ώστε να μεταφέρεται, χωρίς πρόσθετη προστασία, στην τσέπη ή μπρελόκ. Η κεφαλή USB πάνω στην μνήμη συνήθως προστατεύεται από μια αποσπώμενη θήκη ή με απόσυρση στο εσωτερικό, αν και δεν είναι απαραίτητο ότι θα προκληθεί βλάβη όταν εκτίθεται. Οι περισσότερες μνήμες USB χρησιμοποιούν τύπου-Α USB κεφαλή, κατάλληλη για την σύνδεση σε ένα προσωπικό υπολογιστή.

Μνήμη USB

Πηγές [1] Engadget: Μνήμη USB 2.0 BUSlink 64GB Σειρά PRO 2 (http:/ / www. engadget. com/ 2006/ 03/ 29/ buslinks-64gb-usb-2-0-flash-drive-pro-2-series/ ) [2] "Μνήμη USB Imation Swivel Pro", About.com, 2008, σελίδα: AboutCom-Swivel-Pro-Flash (http:/ / mobileoffice. about. com/ od/ portablefilestorage/ gr/ swivelproflash. htm). [3] "Η USB μνήμη ζυγίζει 32γρ", Trade Media Ltd, Ιούνιος 2006, σελίδα: GSources-flash-6102 (http:/ / www. globalsources. com/ gsol/ I/ USB-flash-drive/ a/ 9000000076102. htm). Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το flash drive άρθρο USB flash drive (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ USB) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( flash drive ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ USB)).

179

180

Μνήμη τυχαίας προσπέλασης Μνήμη τυχαίας προσπέλασης Μνήμη τυχαίας προσπέλασης (RAM, Random access memory) είναι όρος που χρησιμοποιούμε για ηλεκτρονικές διατάξεις προσωρινής αποθήκευσης ψηφιακών δεδομένων (μνήμης υπολογιστή), οι οποίες επιτρέπουν πρόσβαση στα αποθηκευμένα δεδομένα στον ίδιο χρόνο οπουδήποτε και αν βρίσκονται αυτά, δηλαδή με «τυχαία πρόσβαση». Σε αντιδιαστολή βρίσκονται συσκευές αποθήκευσης δεδομένων, όπως οι μαγνητικές ταινίες, οι μαγνητικοί δίσκοι («σκληροί» ή «εύκαμπτοι»), στα οποία η πρόσβαση στα δεδομένα μπορεί να γίνει μόνο με κάποιον προκαθορισμένο τρόπο, συνήθως σειριακά, λόγω του τρόπου κατασκευής τους. Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι RAM : η δυναμική RAM (DRAM) και η στατική RAM (SRAM). Η DRAM είναι η πιο κοινή μορφή αλλά πρέπει να «ανανεώνεται» (refresh) χιλιάδες φορές ανά δευτερόλεπτο, ενώ η SRAM δεν χρειάζεται κάτι τέτοιο. Η SRAM, ως διάταξη, είναι πιο δαπανηρή στην κατασκευή της - και επομένως στην αγορά της - σε σχέση με την DRAM. Στην επιστήμη υπολογιστών με τον όρο RAM αναφερόμαστε στην κύρια ή κεντρική μνήμη ενός υπολογιστικού συστήματος αρχιτεκτονικής φον Νόιμαν, δηλαδή τη μνήμη στην οποία αποθηκεύονται προγράμματα και δεδομένα, προκειμένου είτε να εκτελεστούν είτε να υποστούν επεξεργασία αντίστοιχα. Τμήμα, επίσης, της κεντρικής μνήμης είναι και η μνήμη Μνήμη Μόνο Ανάγνωσης (ROM), η οποία επίσης επιτρέπει την τυχαία προσπέλαση. Η βασική διαφορά των δύο τύπων μνήμης είναι ότι η μεν RAM διατηρεί τα περιεχόμενά της μόνο όσο της επιτρέπει ο χρήστης ή το λογισμικό που εκτελείται και μόνο εφόσον το υπολογιστικό σύστημα τροφοδοτείται με ηλεκτρική ενέργεια. Σε αντίθετη περίπτωση, τα περιεχόμενά της είτε αντικαθίστανται από άλλα είτε χάνονται ολοσχερώς. Αν οι όροι που έχουν επικρατήσει ήταν απόλυτα ακριβείς, η μνήμη RAM έπρεπε να αναφέρεται ως «μνήμη τυχαίας προσπέλασης εγγραφής / ανάγνωσης», ενώ η μνήμη ROM ως «μνήμη τυχαίας προσπέλασης μόνο ανάγνωσης». Η μνήμη ROM έχει προεγγεγραμμένο περιεχόμενο, πάντα από τον κατασκευαστή του συστήματος, και χρησιμεύει, συνήθως, για την εκκίνηση λειτουργίας του συστήματος (BIOS), μόλις αυτό αρχίσει να τροφοδοτείται με ρεύμα, οπότε και η μνήμη RAM είναι κενή περιεχομένου.

Χωρητικότητα Η μνήμη RAM χρησιμεύει στην αποθήκευση δυαδικών ψηφίων οργανωμένων σε ομάδες (συνήθως οκτάδες) οι οποίες λέγονται κελιά· συνήθως σε κάθε κελί αποθηκεύεται ένα byte. Επομένως, όπως είναι φυσικό, η χωρητικότητα της μνήμης RAM μετράται σε Kbytes, Mbytes και GBytes, όπως άλλωστε συμβαίνει για όλες τις μονάδες μνήμης. Η χωρητικότητα της RAM είναι αποφασιστικός παράγοντας για την ταχύτητα εκτέλεσης υπολογισμών από ένα υπολογιστικό σύστημα. Η χωρητικότητα της μνήμης, επίσης, καθορίζει και το λογισμικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ένα υπολογιστικό σύστημα. Τα υπολογιστικά συστήματα ξεκίνησαν με πολύ μικρές χωρητικότητες RAM (από 12 bytes (!) έως 3 Kbytes). Από γενιά σε γενιά και καθώς η τεχνολογία και η ηλεκτρονική έκαναν γιγαντιαία άλματα, η μνήμη RAM αυξανόταν διαρκώς σε μέγεθος. Σήμερα (2009) η μνήμη RAM σε μεγάλα υπολογιστικά συστήματα ή υπερυπολογιστές διαθέτει χωρητικότητες λίγων TeraBytes, ενώ στα μικρότερα συστήματα ανέρχεται σε κάποια Gbytes (από 1 έως 48 Gbytes, ανάλογα με το σύστημα). Καθοριστικό, επίσης, είναι το μέγεθος της χωρητικότητας της μνήμης RAM για τη σταθερότητα και την ομαλή λειτουργία ενός υπολογιστικού συστήματος.

Μνήμη τυχαίας προσπέλασης

Χρόνος προσπέλασης Ανάμεσα στη στιγμή εκκίνησης μιας αίτησης για ένα byte ή λέξη από τη μνήμη, μέχρι αυτό να προσκομιστεί πραγματικά στον επεξεργαστή και να αποθηκευθεί σε κάποιον καταχωρητή του, μεσολαβεί κάποιο χρονικό διάστημα το οποίο ονομάζεται υστέρηση ή χρόνος προσπέλασης. Ο χρόνος αυτός μπορεί να ιδωθεί ως το διάστημα από τη στιγμή που ζητείται μια διεύθυνση στη μνήμη μέχρι τη στιγμή που τα αντίστοιχα δεδομένα θα είναι διαθέσιμα για χρήση. Αποτελεί θεμελιώδες μέτρο ταχύτητας της μνήμης: όσο μικρότερη η υστέρηση τόσο μεγαλύτερη η ταχύτητα της μνήμης. Η υστέρηση δεν θα πρέπει να συγχέεται με το εύρος μνήμης, το μέγεθος του διαύλου (bus) της RAM σε μπιτ, με το οποίο μετράται η διαμεταγωγή της μνήμης. Είναι πιθανό μια προηγμένη τεχνολογία μνήμης να έχει αυξημένο εύρος μνήμης αλλά, παράλληλα, και αυξημένο χρόνο προσπέλασης. Για παράδειγμα η μνήμη DDR, η εμφάνιση της οποίας στην αγορά προηγείται χρονικά της μνήμης DDR2, έχει μικρότερη υστέρηση αν και πρόκειται για παλαιότερη τεχνολογία.

Κόστος Το κόστος των αρθρωμάτων μνήμης τυχαίας προσπέλασης είναι αρκετά ευμετάβλητο και εξαρτάται από την τρέχουσα αγορά μητρικών πλακετών. Μνήμες οι οποίες πριν μερικούς μήνες είχαν τιμές πολύ μικρές σήμερα μπορεί να στοιχίζουν πανάκριβα λόγω σταματήματος της παραγωγής τους και μνήμες οι οποίες στοίχιζαν ακριβά μπορεί σήμερα να στοιχίζουν πολύ φθηνά επειδή μπορεί να χρησιμοποιούνται ευρέως. Μεγάλη επιρροή στη διαφοροποίηση της τιμής έχει και το μέγεθος ενός μεμονωμένου αρθρώματος. Πολλές φορές αρθρώματα διπλάσιας μνήμης στοιχίζουν λιγότερο από 2 ίδια με τη μισή μνήμη και σε άλλες περιπτώσεις στοιχίζουν περισσότερο.[1]

Τύποι μνήμης RAM Ο συνηθέστερος τύπος RAM είναι η δυναμική μνήμη τυχαίας προσπέλασης (Dynamic Random Access Memory, DRAM), η οποία αποθηκεύει μπιτ σε έναν ξεχωριστό πυκνωτή. Όμως, επειδή το φορτίο των πυκνωτών εξασθενεί με το πέρασμα του χρόνου, η πληροφορία που είναι αποθηκευμένη εξασθενεί κι αυτή λόγω σταδιακής εκφόρτισης, γι' αυτό και πρέπει περιοδικά να επαναφορτίζεται ο πυκνωτής, εξ ου και ο όρος «δυναμική».

ECC Πολλά αρθρώματα μνήμης κυκλοφορούν και (ή μόνο) σε έκδοση ECC (Error Correction Code, κώδικας διόρθωσης σφαλμάτων). Τα αρθρώματα αυτά χρησιμοποιούνται κυρίως σε εξυπηρετητές καθώς είναι συνήθως ακριβότερα αλλά έχουν δυνατότητα διόρθωσης των σφαλμάτων που μπορεί να παρουσιαστούν λόγω του τρόπου λειτουργίας της μνήμης.

SDRAM Synchronous Dynamic Random Access Memory. Είναι συγχρονισμένη με τον δίαυλο του επεξεργαστή. Η συχνότητα λειτουργίας είναι καθοριστικός παράγοντας για την ταχύτητά της. Ο χρόνος προσπέλασης («υστέρηση CAS») πρέπει να είναι όσο το Άρθρωμα μνήμης SDRAM με 168 επαφές δυνατόν χαμηλότερος για την ταχύτερη λειτουργία του υπολογιστή. Δέχεται μία εντολή ανά κύκλο ρολογιού γράφοντας 64 bit δεδομένων. Οι ενδεικτικές ταχύτητές της σε MHz είναι SDRAM PC-66, SDRAM PC-100 έως SDRAM PC-133.

181

Μνήμη τυχαίας προσπέλασης

DDR SDRAM Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory. Αποτελεί επέκταση της SDRAM με μεγαλύτερες ταχύτητες λειτουργίας και ταχύτερη εγγραφή / ανάγνωση δεδομένων. Σε έναν κύκλο ρολογιού εκτελείται μία εντολή που διαβάζει και γράφει τα διπλάσια δεδομένα (128 bits), καθώς μεταφέρονται δεδομένα και Άρθρωμα μνήμης DDR SDRAM με 184 επαφές κατά την ακμή ανόδου και την ακμή καθόδου του σήματος του ρολογιού του συστήματος. Έτσι, σχεδόν διπλασιάζεται ο ρυθμός μεταφοράς χωρίς να χρειάζεται αύξηση της συχνότητας του διαύλου. Οι ενδεικτικές ταχύτητές της είναι είναι DDR-200, DDR-233, DDR-333 έως DDR-400.

DDR2 SDRAM Δεν έχει ιδιαίτερες διαφορές από την DDR SDRAM εκτός από την αύξηση της συχνότητας. Σε κάθε κύκλο λειτουργίας εγγράφονται 256 bit δεδομένων. Έχει τάση λειτουργίας 1,8V. Οι ενδεικτικές ταχύτητές της έως επί του παρόντος είναι DDR2-400, DDR2-533, DDR2-667, DDR2-800 και DDR2-1066.

DDR3 SDRAM Λειτουργεί σε ταχύτητες από 800MHz έως 1600MHz και σε κάθε κύκλο λειτουργίας εγγράφονται 512 bit δεδομένων. Έχει τάση Άρθρωμα μνήμης DDR2-SDRAM 240 επαφών με ψήκτρα. λειτουργίας 1,5V και ενδείκνυται ιδιαίτερα στους φορητούς υπολογιστές αφού καταναλώνει αρκετά λιγότερη ενέργεια. Η συγκεκριμένη μνήμη αξιοποιείται περισσότερο στις κάρτες γραφικών όπου οι απαιτήσεις είναι αυξημένες.

Παραπομπές [1] Τιμές αρθρωμάτων μνήμης (Αγγλικά) (http:/ / www. hardwarecentral. com/ hardwarecentral/ reports/ article. php/ 12093_730311_4) (ανακτήθηκε 2010-09-16 )

Πηγές • Περιοδικό RAM, τεύχος 215, σελίδα 160 • Webopedia (http://www.webopedia.com/TERM/R/RAM.html)

Δείτε επίσης • ReadyBoost • PC Guide (http://www.pcguide.com/ref/ram/index.htm) • Σύγκριση των διαφόρων τύπων μνήμης RAM (http://www.hardwarecentral.com/hardwarecentral/reviews/ article.php/3598601)

182

183

Μνήμη υπολογιστή Μνήμη υπολογιστή Στο άρθρο αυτό περιγράφεται η πρωτεύουσα μνήμη των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Για μία περιγραφή της δευτερεύουσας ή εξωτερικής μνήμης βλ. μέσο αποθήκευσης δεδομένων. Για μία περιγραφή των καταχωρητών του επεξεργαστή βλ. καταχωρητής. Για μία περιγραφή της κρυφής μνήμης βλ. κρυφή μνήμη. Για μία ανάλυση της πρωτεύουσας μνήμης από τη σκοπιά του υλικού βλ. μνήμη τυχαίας προσπέλασης. Η μνήμη υπολογιστή έχει να κάνει με τις συσκευές και τα αποθηκευτικά μέσα ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή, όπου αποθηκεύονται ψηφιακά δεδομένα τα οποία χρησιμοποιούνται από τον επεξεργαστή για κάποια Βασική οργάνωση ΚΜΕ-Κρυφής μνήμης-Κύριας μνήμης χρονική περίοδο. Η αποθήκευση δεδομένων είναι ίσως η πιο βασική λειτουργία των σύγχρονων υπολογιστών και η μνήμη ένα από τα κύρια μέρη κάθε συστήματος που, σε συνδυασμό με την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας, είναι απαραίτητα για τη λειτουργία κάθε βασικού ηλεκτρονικού υπολογιστή από τη δεκαετία του 1940 κι έπειτα (αρχιτεκτονική φον Νόιμαν). Η ιεραρχική οργάνωση της μνήμης του υπολογιστή στις σύγχρονες αρχιτεκτονικές υπολογιστών καλείται ιεραρχία μνήμης. Έχει σχεδιαστεί ώστε να εκμεταλλεύεται την αρχή της τοπικότητας στα προγράμματα των υπολογιστών. Κάθε επίπεδο της ιεραρχίας έχει μεγαλύτερη ταχύτητα, μικρότερο χρόνο προσπέλασης και κατά κανόνα είναι μικρότερου μεγέθους από τα χαμηλότερα επίπεδα.

Οργάνωση Όπως φαίνεται από το σχήμα, η μνήμη ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή μπορεί να διαταχθεί σε μορφή πυραμίδας. Τα κατώτερα επίπεδα της πυραμίδας προσφέρουν μεγαλύτερη αλλά πιο αργή μνήμη· αντιθέτως, τα ανώτερα προσφέρουν μικρότερη μνήμη αλλά πολύ πιο γρήγορη. Το κατώτατο επίπεδο της πυραμίδας είναι οι μαγνητικές ταινίες και ανεβαίνοντας προς τα πάνω συναντά κανείς: • τις μνήμες USB («φλασάκια»), τα CD-ROM ή DVD-ROM και τους σκληρούς δίσκους • την κύρια μνήμη RAM • την κρυφή μνήμη του επεξεργαστή

Μνήμη υπολογιστή • τους καταχωρητές του επεξεργαστή Άρα λοιπόν οι καταχωρητές βρίσκονται στην κορυφή της πυραμίδας και προσφέρουν την ταχύτερη μνήμη που υπάρχει. Δυστυχώς όμως το μέγεθος της μνήμης αυτής είναι πολύ περιορισμένο. Κύρια μνήμη ή κεντρική μνήμη ονομάζεται η μνήμη υπολογιστή που είναι προσβάσιμη από την Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας (ΚΜΕ, CPU) ενός υπολογιστή, χωρίς να συμπεριλαμβάνει τις θύρες Εισόδου / Εξόδου. Η κύρια μνήμη χρησιμοποιείται για την αποθήκευση των δεδομένων και των προγραμμάτων που εκτελούνται. Ως κύρια μνήμη συνήθως χρησιμοποιούνται μικροτσίπ μνήμης RAM, τα οποία είναι «πτητικές» μνήμες υπό την έννοια ότι διατηρούν τα δεδομένα τους μόνο όσο τροφοδοτούνται με ηλεκτρικό ρεύμα. Σπανιότερα χρησιμοποιούνται ακριβότερες «μνήμες μόνο ανάγνωσης» (ROM) οι οποίες δεν είναι πτητικές. Σε αντιδιαστολή, η δευτερεύουσα ή εξωτερική μνήμη χρησιμοποιείται για μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων και στον ρόλο αυτό χρησιμοποιούνται κατά κανόνα μαγνητικά ή οπτικά μέσα αποθήκευσης (π.χ. σκληροί δίσκοι, DVD-ROM κλπ).

Διευθύνσεις μνήμης και χώρος διευθύνσεων Διεύθυνση μνήμης ονομάζεται ένα μοναδικό αναγνωριστικό για μια περιοχή της μνήμης στην οποία η ΚΜΕ ή κάποια άλλη συσκευή μπορεί να αποθηκεύσει δεδομένα ή εντολές για μετέπειτα πρόσβαση. Η μικρότερη περιοχή της μνήμης στην οποία μπορεί να αναφερθεί η ΚΜΕ με μια διεύθυνση ονομάζεται μονάδα διευθυνσιοδότησης. Αν αυτή είναι ένα byte τότε μιλάμε για byte-διευθυνσιοδοτούμενο υπολογιστή. Αυτό σημαίνει ότι η ΚΜΕ δεν μπορεί να εκτελέσει μία εντολή για να επηρεάσει μόνο, επί παραδείγματι, τέσσερα μπιτ κάπου στην μνήμη. Αντιθέτως, κάθε εγγραφή στην μνήμη θα επηρεάσει τουλάχιστον οκτώ μπιτ (ένα byte). Ανάλογα μπορούμε να έχουμε λέξη-διευθυνσιοδοτούμενο υπολογιστή, όταν η διευθυνσιοδοτούμενη μονάδα είναι μεγαλύτερη από byte. Το σύνολο των δυνατών διευθύνσεων μνήμης σε κάποιο επίπεδο της ιεραρχίας ονομάζεται χώρος διευθύνσεων. Τα στοιχεία του χώρου διευθύνσεων μπορεί να χαρακτηρίζουν κελιά της κύριας μνήμης, της εικονικής μνήμης, θύρες εισόδου/εξόδου κλπ. Έτσι, επί παραδείγματι, δεδομένης μιας ΚΜΕ και τους εύρους του διαύλου διευθύνσεών της (γνωστού ως εύρους μνήμης), π.χ. έστω οκτώ μπιτ, λέμε ότι ο χώρος διευθύνσεων μνήμης της ΚΜΕ έχει μέγεθος 28 = 256. Δηλαδή η ΚΜΕ μπορεί να «δει» ή να απευθυνθεί σε 256 ξεχωριστά κελιά μνήμης.

Πηγές • Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: Μια Δομημένη Προσέγγιση, Tanenbaum Andrew S., Εκδ. Κλειδάριθμος

184

185

Μορφότυπο Μορφότυπο Στην επιστήμη υπολογιστών ο όρος μορφότυπο (αγγλ. format) αφορά έναν σαφώς προσδιορισμένο και προτυποποιημένο τρόπο κωδικοποίησης ψηφιακής πληροφορίας, είτε για αποστολή της υπό μορφή μηνύματος είτε για αποθήκευση σε αρχείο, έτσι ώστε ο παραλήπτης του μηνύματος ή το πρόγραμμα ανάγνωσης του αρχείου (οι οποίοι είναι ενήμεροι για το χρησιμοποιούμενο μορφότυπο) να μπορούν να εξάγουν την ορθή πληροφορία από το μήνυμα ή από το αρχείο.

186

Σκληρός δίσκος Σκληρός δίσκος Ο σκληρός δίσκος είναι ένα μαγνητικό αποθηκευτικό μέσο συσκευή που χρησιμοποιείται στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές , στις ψηφιακές βιντεοκάμερες , στα φορητά mp3 players , επιτραπέζια ψηφιακά βίντεο, κονσόλες παιχνιδομηχανών, ψηφιακούς επίγειους και δορυφορικούς τηλεοπτικούς δέκτες κ.τ.λ. . Ένας σκληρός δίσκος αποθηκεύει μεγάλες ποσότητες δεδομένων και η συνήθης χωρητικότητα των σκληρών δίσκων που κυκλοφορούν στο εμποριο είναι 80 GB έως 2 ΤΒ. Για μεγαλύτερες χωρητικότητες που αγγίζουν τα 4 TB (terabyte) χρησιμοποιούνται Οι πάνω και κάτω όψεις ενός σκληρού δίσκου κυκλώματα πολλαπλών σκληρών δίσκων, με τη μορφή συρταρωτής 3,5". διάταξης. Η ταχύτητα προσπέλασης των δεδομένων είναι ταχύτερη από το DVD/R/RW αλλά πολύ πιο αργή από την μνήμη του υπολογιστή. Οι σκληροί δίσκοι χρησιμοποιούνται στους υπολογιστές για την αποθήκευση δεδομένων, κυρίως προγραμμάτων και αρχείων που είναι απαραίτητο να διατηρηθούν, σε αντίθεση με την μνήμη RAM όπου τα δεδομένα διαγράφονται με την διακοπή τροφοδοσίας ηλεκτρικού ρεύματος. Επίσης όλοι οι σκληροί δίσκοι πλέον, έχουν ενσωματωμένη μνήμη (cache RAM) για προσωρινή αποθήκευση που η χωρητικότητα της ξεκινά από 8MB και φτάνει τα 32MB. Σταδιακά οι σκληροί δίσκοι δίνουν τη θέση τους σε δίσκους στερεάς κατάστασης () που εξελίσονται με ραγδαίο ρυθμό κυρίως λόγω της χαμηλής τους κατανάλωσης σε ρεύμα (που οφείλεται στην παντελή έλλειψη ηλεκτροκινητήρα) και το φθηνό σχετικά κόστος παραγωγής. Σήμερα (10ος 2009) λόγω της τεχνολογίας SSD είναι δυνατή η λειτουργία των NetBooks για χρονικό διάστημα περίπου 10 ωρών συνεχόμενα.

Εξωτερική θωράκιση Τα ευαίσθητα και ευπαθή μέρη του σκληρού δίσκου προστατεύονται από σκληρό μεταλλικό περίβλημα που υπηρετεί ταυτόχρονα πολλαπλούς σκοπούς : 1. Μηχανική προστασία από χτυπήματα και πίεση που μπορεί να αναπτυχθεί στο εσωτερικό ενός κουτιού υπολογιστή. 2. Ηλεκτρομαγνητική θωράκιση από ηλεκτρομαγνητικά πεδία που υπάρχουν στο χώρο αποθήκευσης ή / και λειτουργίας του. 3. Θερμική μόνωση για την ευκολότερη απαγωγή της θερμότητας από το εσωτερικό του δίσκου ώστε το μαγνητικό υλικό να λειτουργεί σε θερμοκρασίες εντός των προδιαγραφών του. 4. Ατμοσφαιρική απομόνωση: οι κεφαλές εγγραφής / ανάγνωσης βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη από τη διάμετρο μιας ανθρώπινης τρίχας από την ή τις μαγνητικές επιφάνειες, με αποτέλεσμα ο παραμικρός κόκκος σκόνης να καταστρέψει την ακεραιότητα του συστήματος. Εάν προσθέσουμε και θέματα υγρασίας, το αποτέλεσμα για την μεταφορά, την αποθήκευση και τελικά τη λειτουργία του σκληρού δίσκου θα ήταν καταστροφικό. Για αυτό το λόγο οι σκληροί δίσκοι δεν θα πρέπει να ανοίγονται παρά μόνο σε ειδικά διαμορφωμένους χώρους (εργαστήρια).

Σκληρός δίσκος

187

Διαφορές από τις εύκαμπτες δισκέτες Οι εύκαμπτες δισκέτες και οι σκληροί δίσκοι κατατάσσονται συχνά στη κατηγορία της περιφερειακής μόνιμης μνήμης (μνήμη που είναι διαθέσιμη και μετά από τον τυπικό κύκλο κλεισίματος - εκκίνησης ενός υπολογιστή). Στην πραγματικότητα ο χρόνος που μπορεί να διατηρηθούν τα στοιχεία στο ένα ή το άλλο μέσο αποθήκευσης έχει άμεση σχέση με σειρά εξωγενών παραγόντων όπως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ηλιακό φώς, θερμοκρασία, υγρασία περιβάλλοντος κ.α. Στην κατηγοριοποίηση των κατασκευαστών περιφερειακών συσκευών ο σκληρός δίσκος θεωρείται αναλώσιμο, εν πολλοίς σαν τα toner των εκτυπωτών laser ή τα μελανοδοχεία των εκτυπωτών έκχυσης μελάνης (ink jet) που συνδυάζουν το πραγματικό αναλώσιμο (γραφίτης/ μελάνι) με άλλα ηλεκτρονικά και μηχανικά μέρη (φωτοευαίσθητος κύλινδρος / ελεκτής θερμοκρασίας ακροφυσίων μελάνης, πλαστικό ή άλλο σκληρό περίβλημα), ανήκοντας στην ίδια οικογένεια με τις δισκέτες . Οι βασικές τους διαφορές είναι σε συντομία οι παρακάτω: Ιδιότητες

Σκληρός δίσκος

Δισκέτα

Τυπική Χωρητικότητα (Σεπτέμβρης 2009) από 80Gb και έως 2Tb 1,44 Mb

Τυπική Διάσταση

1,8" - 2,5" - 3,5"

3,5"

Μηχανισμός Ανάγνωσης

Ενσωματωμένος

Εξωτερικός

Ταχύτητα προσπέλασης

11,5 ms - 4,16ms

250ms-300ms

Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων

1,5Gbps - 6Gbps

500Kbps

• Πηγή αναφορικά με μετρικά στοιχεία δισκετών Computer Peripherals [1]

Χωρητικότητα και ταχύτητα προσπέλασης Η χρήση άκαμπτων υλικών και ή σφράγιση της μονάδας προσδίδει πολύ μεγαλύτερη αντοχή στους δίσκους σε σχέση με τις δισκέτα. Κατά συνέπεια, οι σκληροί δίσκοι μπορούν να αποθηκεύσουν, να προσπελάσουν και να μεταφέρουν πολύ περισσότερα δεδομένα και σε λιγότερο χρόνο από ότι οι δισκέτες. : • Τον Ιανουάριο του 2008, ένας τυπικός σκληρός δίσκος για desktop υπολογιστή, μπορούσε να αποθηκεύσει από 120 έως 1000 GB δεδομένων, να περιστραφεί με ταχύτητες 5.400 έως 10.000 rpm και να μεταφέρει δεδομένα με ρυθμό 1 Gbit/s ή ταχύτερο. (1 GB = 109 B; 1 Gbit/s = 109 bit/s). • Τον Ιούλιο του 2008, η μέγιστη χωρητικότητα έφτασε το 1,5 TB ενώ το Σεπτέμβριο του 2009 ένας δίσκος έχει χωρητικότητα μέχρι και 2 TB. • Ο ταχύτερος σκληρός δίσκος επαγγελματικών προδιαγραφών περιστρέφεται με 10.000 έως 15.000 rpm, και μπορεί να επιτύχει μεταφορά δεδομένων με ρυθμό πάνω από 1,6 Gbit/s και σταθερή ταχύτητα μεταφοράς μέχρι 125 Mbytes/sec. Οι δίσκοι που περιστρέφονται με αυτήν την ταχύτητα έχουν μικρότερα platters λόγω της αντίστασης του αέρα και κατά συνέπεια έχουν και μικρότερη χωρητικότητα από την αντίστοιχη των δίσκων για desktop. • Το Σεπτέβριο του 2009 ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων αυξήθηκε στα 6Gbit/s με τη χρήση διπού καναλιού SATA 3Gbit/s (από ανακοινώσεις κατασκευαστών) διπλασιάζοντας με αυτό το τρόπο και την σταθερή ταχύτητα μεταφοράς στα 300Mbps. • Οι σκληροί δίσκοι για φορητούς υπολογιστές, που είναι συγκριτικά μικρότεροι σε μέγεθος από τους desktop ή τους επαγγελματικούς, τείνουν να είναι και πιο αργοί αλλά και με λιγότερη χωρητικότητα. Ένας τυπικός δίσκος για φορητό υπολογιστή περιστρέφεται με 5.400 rpm, ενώ τα μοντέλα που περιστρέφονται με 7.200 είναι ελαφρώς πιο ακριβά. Εξαιτίας του μικρού μεγέθους τους, αυτοί οι δίσκοι έχουν αρκετά μικρότερη χωρητικότητα από τους μεγάλους δίσκους γα desktop.

Σκληρός δίσκος

188

Δομή Ένας σκληρός δίσκος αποτελείται από: • μαγνητικούς δίσκους κατασκευασμένους από μέταλλο ή πλαστικό και επικαλυμμένους από ένα λεπτό στρώμα οξειδίου του σιδήρου ή άλλο μαγνητικό υλικό. • τον άξονα κίνησης γύρω από τον οποίο περιστρέφονται οι μαγνητικοί δίσκοι με την ίδια ταχύτητα. • κεφαλές ανάγνωσης/εγγραφής επάνω σε βραχίονες πάνω και κάτω από κάθε επιφάνεια δίσκου, που μετακινούνται εμπρός-πίσω. Ο συνδυασμός της κίνησης των βραχιόνων με την κίνηση των δίσκων, επιτρέπουν στις κεφαλές να έχουν πρόσβαση σε όλα τα σημεία των δίσκων.

Το εσωτερικό ενός σκληρού δίσκου (χωρίς τους μαγνητικούς δίσκους).

• τον βηματικό ηλεκτροκινητήρα που είναι υπεύθυνος για την ακριβή τοποθέτηση των κεφαλών ανάγνωσης/εγγραφής στο σωστό σημείο έτσι ώστε να είναι εφικτή η εγγραφή ή/και η ανάγνωση των δεδομένων από τις κεφαλές. • ηλεκτρονικά εξαρτήματα που εξυπηρετούν την λειτουργία του σκληρού δίσκου, επικοινωνώντας με τον υπολογιστή και αναλαμβάνοντας την κίνηση των κεφαλών και τη μεταφορά των δεδομένων.

Τρόπος αποθήκευσης Τα δεδομένα αποθηκεύονται στον σκληρό δίσκο ως ακολουθίες bit (αφού οι υπολογιστές λειτουργούν με το δυαδικό σύστημα). Οι κεφαλές γράφουν κάθε bit αλλάζοντας το μαγνητικό πεδίο στην επιφάνεια των μαγνητικών δίσκων και το διαβάζουν απλώς αναγνωρίζοντας το μαγνητικό πεδίο. Κάθε bit δεδομένων καταλαμβάνει τον δικό του χώρο στην επιφάνεια του δίσκου, ωστόσο οι ακολουθίες bit που αποτελούν τα δεδομένα, δεν είναι απαραίτητο να εγγράφονται σειριακά στον δίσκο, αλλά είναι δυνατό να κατακερματιστούν και να εγγραφούν σε διάφορες θέσεις.

Είδη Με βάση το πρωτόκολλο επικοινωνίας και το interface οι δίσκοι διακρίνονται σε: IDE, SATA, SATA II, SCSI.

Σύστημα αρχείων Η οργάνωση των δεδομένων σε ένα σκληρό δίσκο γίνεται μέσω ενός συστήματος ανάγνωσης, ταξινόμησης και εγγραφής το οποίο καλείται σύστημα αρχείων. Υπάρχουν πολλών ειδών τέτοια συστήματα, τα οποία εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς και πληρούν διαφορετικές προδιαγραφές το καθένα. Ενδεικτικά στα PC, υπάρχει το σύστημα NTFS, το οποίο χρησιμοποιείται στην σειρά λειτουργικών συστημάτων Windows από την έκδοση XP και έπειτα, και τα ext2 και ext3, τα οποία αποτελούν συνήθη επιλογή σε λειτουργικά συστήματα με τον πυρήνα Linux.

Πηγές • PowerQuest Corporation, Understanding Hard Disks Basic Concepts

189

Υποδοχές υπολογιστή

190

Slot 1 Slot 1 Slot 1

Χαρακτηριστικά Είδος

υποδοχή αυλάκι

Γεωμετρική μορφή

• • •

Πλήθος επαφών

242

Πρωτόκολλο διαύλου

GTL+

Δίαυλος

66, 100, και 133 MHz

Τάση τροφοδοσίας

1,65 - 2,80 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές • • •

Single Edge Contact Cartridge (Pentium II) Single Edge Contact Cartridge 2 (Pentium III) Single Edge Processor Package (Celeron)

Intel Pentium II (SECC & SECC2, 233-450 MHz) Intel Pentium III (SECC2, 450-1133 MHz) Intel Celeron (SEPP, 233-466 MHz)

Η υποδοχή Slot 1 είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για ορισμένους μικροεπεξεργαστές της κατασκευαστικής εταιρείας Intel, συμπεριλαμβανομένων των επεξεργαστών Celeron, Pentium ΙΙ και του Pentium ΙΙΙ. Με την γραμμική διάταξη της υποδοχής Slot 1 εγκαταλείφτηκε για πρώτη φορά η δισδιάστατη διάταξη των υποδοχών τύπου ZIF PGA/SPGA που χρησιμοποιήθηκαν για τους επεξεργαστές τύπου Pentium και των προηγούμενων του. Αντ' αυτού, ο επεξεργαστής τοποθετείται σε ηλεκτρονική πλακέτα τύπου SECC) (αγγλ. Single Edge Contact Cartridge, κασέτα ενιαίας επαφής), ενώ η πρίζα και το βύσμα του μοιάζουν λίγο με τα αντίστοιχα του τύπου PCI, έχουν όμως 242 ηλεκτρικές επαφές. Η προδιαγραφή Slot 1 επιτρέπει την χρήση υψηλότερων ταχυτήτων σε σύγκριση με την Socket 7. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 1 άρθρο Slot 1 [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (1 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

191

Slot A Slot A Slot Α

Χαρακτηριστικά Είδος

υποδοχή αυλάκι

Γεωμετρική μορφή Πλήθος επαφών

242

Πρωτόκολλο διαύλου

EV6

Δίαυλος

100 MHz

Τάση τροφοδοσίας

1,3 V - 2,05 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon (500 MHz - 1.000 MHz)

Η υποδοχή Slot Α είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιήθηκε με τους πρώτους μικροεπεξεργαστές τύπου Athlon της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Η υποδοχή Slot Α μπορεί να είναι μεν συμβατή με την υποδοχή Slot 1 της Intel ως προς τις μηχανικές ιδιότητες, ηλεκτρικά είναι ασυμβίβαστες. Οι επαφές της υποδοχής επιτρέπουν υψηλότερες ταχύτητες στον δίαυλο σε σύγκριση με τις αντίστοιχες υποδοχές Socket 7 ή Super Socket 7. Οι μητρικές πλακέτες που είναι εξοπλισμένες με την υποδοχή Slot Α λειτουργούν σύμφωνα με την προδιαγραφή του διαύλου EV6 της κατασκευαστικής εταιρείας DEC, η οποία τον είχε αναπτύξει αρχικά για τον επεξεργαστή Alpha. Διάδοχος της Slot Α ήταν η υποδοχή Socket Α. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το A άρθρο Slot A [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (A ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

192

Socket 370 Socket 370 Socket 370

Χαρακτηριστικά Είδος

ZIF

Γεωμετρική μορφή

PPGA, FC-PGA, FC-PGA2

Πλήθος επαφών

370

Πρωτόκολλο διαύλου

FSB (GTL+)

Δίαυλος

66, 100 και 133 ΜΗz

Τάση τροφοδοσίας

1.05 έως 2.1V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Intel Celeron Mendocino (PPGA, 300–533 MHz, 2.0 V) Intel Celeron Coppermine (FC-PGA, 533–1100 MHz, 1.5–1.75 V) Intel Celeron Tualatin (FC-PGA2, 900–1400 MHz, 1.475–1.5 V) Intel Pentium III Coppermine (FC-PGA, 500–1133 MHz, 1.6–1.75 V) Intel Pentium III Tualatin (FC-PGA2, 1000–1400 MHz, 1.45–1.5 V) VIA Cyrix III/C3 (500–1200 MHz, 1.35–2.0 V)

To Socket 370, (στα ελληνικά Υποδοχή 370, επίσης γνωστό και ως PGA370) αποτελεί το όνομα μιας συγκεκριμένης υποδοχής που χρησιμοποιείται για τους επεξεργαστές της Intel. Είναι κατασκευασμένο για προσωπικούς υπολογιστές και χρησιμοποιήθηκε (για πρώτη φορά) στον επεξεργαστή Pentium III και στη συνέχεια στους Celeron αντικαθιστώντας το προηγούμενης γενιάς, Slot 1. Ο αριθμός 370 που φέρει η ονομασία του, αναφέρεται στον αριθμό των οπών πάνω στις οποίες “κουμπώνουν” οι ακροδέκτες του επεξεργαστή. Στις μέρες μας, το socket 370 δεν χρησιμοποιείται πλέον (με λίγες εξαιρέσεις σε ορισμένα ενσωματωμένα συστήματα).

Socket 370

193

Τεχνικές προδιαγραφές Αρχικά, το socket 370 χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τους επεξεργαστές Celeron της Intel, αλλά στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για ορισμένους επεξεργαστές Pentium III και για τον Cyrix III της Via-Cyrix. Ορισμένες μητρικές κάρτες που το ενσωμάτωναν επέτρεπαν διπλή διάταξη επεξεργαστών, ενώ άλλες ενσωμάτωναν και το socket 370 και το Slot 1(υπήρχε περιορισμός για χρησιμοποίηση μόνο ενός από τα δυο).

Μηχανικά όρια φόρτου Οι περισσότεροι επεξεργαστές συμβατοί με τη συγκεκριμένη O επεξεργαστής VIA C3 στα 1.2 GHz συμβατός με το socket-370

υποδοχή έχουν τα παρακάτω όρια μέγιστου επιτρεπτού φορτίου βάρους τα οποία δεν πρέπει να ξεπερνιούνται σε όποια κατάσταση και αν βρίσκεται. Αύξηση του φόρτου, είναι πιθανό να οδηγήσει σε ανεπανόρθωτη βλάβη του επεξεργαστή.

Τα όρια αυτά είναι αρκετά χαμηλά σε σύγκριση με τα όρια των επεξεργαστών συμβατών με το Socket 478. Ήταν τόσο μικρά, ώστε πολλοί χρήστες στη προσπάθειά τους να αλλάξουν ή να μετακινήσουν τη ψύχτρα κατέληγαν να σπάσουν τον επεξεργαστή. Κάτι αντίστοιχο συνέβαινε και με το Socket A το οποίο είχε κατασκευαστεί να αντέχει ακόμα πιο μικρά βάρη. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 370 άρθρο Socket 370 [2] [1] την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (370 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό

194

Socket 5 Socket 5 Socket 5

Χαρακτηριστικά Είδος

ZIF

Γεωμετρική μορφή

SPGA

Πλήθος επαφών

320

Πρωτόκολλο διαύλου

ιδιαίτερο

Δίαυλος

50 MHz, 60 MHz, 66 MHz

Τάση τροφοδοσίας

3,1 V - 3,6 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Intel Pentium (75 - 133 MHz) Intel Pentium Overdrive (125 - 166 MHz) Intel Pentium Overdrive MMX (125 - 200 MHz) AMD K5 (PR75 - PR200) IDT WinChip (180 - 200 MHz) IDT WinChip-2 (200 - 240 MHz) IDT WinChip-2a (233 MHz) και συμβατικοί

Η υποδοχή Socket 5 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές τύπου Pentium της κατασκευαστικής εταιρείας Intel.

Socket 5

195

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Η διαφορά μεταξύ Socket 5 και Socket 7 (Αγγλικά) [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 7 άρθρο Socket 7 [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (7 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

196

Socket 563 Socket 563 Socket 563

Χαρακτηριστικά Είδος Γεωμετρική μορφή

PGA-ZIF

Πλήθος επαφών

563

Πρωτόκολλο διαύλου Δίαυλος Τάση τροφοδοσίας Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon XP-M

Η υποδοχή Socket 563 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται αποκλειστικά για τους μικροεπεξεργαστές Athlon XP-M χαμηλής κατανάλωσης ρεύματος (16 W και 25 W, TDP). Αυτή η υποδοχή συναντάται συνήθως στα λάπτοπ αφού εξυπηρετεί επεξεργαστές χαμηλής κατανάλωσης ρεύματος. Η ειδική βάση των 563 επαφών τύπου µPGA διαφέρει από τη υποδοχή Socket A που φέρει 462 επαφές και χρησιμοποιείται για άλλους επεξεργαστές Athlon. Η υποδοχή Socket 563 συναντάται επίσης, αν και μεμονωμένα, και σε μητρικές κάρτες σταθερών υπολογιστών γραφείου, π.χ. στην μητρική πλακέτα M863G Ver3 της κατασκευαστικής εταιρείας ECS.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Φωτογραφικό υλικό στον ιστότοπο της AMD (Αγγλικά) [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 563 άρθρο Socket 563 [2] [1] την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (563 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό

197

Socket 6 Socket 6 Socket 6 Χαρακτηριστικά Είδος Γεωμετρική μορφή

PGA-ZIF

Πλήθος επαφών

235

Πρωτόκολλο διαύλου

ιδιαίτερο

Δίαυλος

25 MHz, 33 MHz, 40 MHz

Τάση τροφοδοσίας

3,3 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Intel i486DX4 (75 - 120 MHz) Pentium OverDrive

Η υποδοχή Socket 6 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τον μικροεπεξεργαστές τύπου i486 της κατασκευαστικής εταιρείας Intel. Πρόκειται για μια ελαφρά τροποποίηση της υποδοχής Socket 3 που κυκλοφόρησε περίπου στο τέλος του κύκλου της παραγωγής του επεξεργαστή. Επειδή κυκλοφόρησε τόσο αργά, και λόγω των σχετικά μικρών προτερημάτων της δεν διαδόθηκε σχεδόν καθόλου, αφού χρησιμοποιήθηκε σε λίγες μόνο μητρικές πλακέτες. Εκτός αυτού, επειδή ο επεξεργαστής i486 σταμάτησε να κυκλοφορεί, δεν υπήρξε διάδοχος της υποδοχής αυτής. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 6 άρθρο Sockel 6 [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (6 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

198

Socket 7 Socket 7 Socket 7

Χαρακτηριστικά Είδος

ZIF

Γεωμετρική μορφή

PPGA, CPGA

Πλήθος επαφών

321

Πρωτόκολλο διαύλου

Δίαυλος

66 - 83 MHz System Clock

Τάση τροφοδοσίας

2,5V - 3,5V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές 75-233 MHz Intel Pentium, AMD K5 through K6, Cyrix 6x86 (and MX) P120 - P233

Η υποδοχή Socket 7 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές τύπου x86 στους προσωπικούς υπολογιστές. Ακολούθησε του μοντέλου Socket 5 και είναι προσαρμοσμένη ειδικά στις ανάγκες των επεξεργαστών τύπου Pentium της κατασκευαστικής εταιρείας Intel, καθώς επίσης και τα συμβατικά συστήματα άλλων κατασκευαστικών εταιρειών, όπως Cyrix, ΙΒΜ, AMD, IDT και άλλων. Η υποδοχή Socket 7 γνώρισε ευρεία χρήση αφού χρησιμοποιήθηκε για ένα μεγάλο φάσμα μικροεπεξεργαστών και με διάφορες ταχύτητες από πολλούς διαφορετικούς κατασκευαστές. Οι διαφορές μεταξύ της πρίζας Socket 5 και της πρίζας Socket 7 είναι ότι η τελευταία αφενός έχει μια πρόσθετη βελόνα, αφετέρου μπορεί να παρέχει διπλή τάση τροφοδοσίας, ενώ η υποδοχή Socket 5 είναι σχεδιασμένη για απλή τάση τροφοδοσίας μόνο. Η πρίζα Socket 7 είναι προς τα πίσω συμβατή με την υποδοχή Socket 5, έτσι ώστε ένας επεξεργαστής με βύσμα για Socket 5 μπορεί να τοποθετηθεί στην πρίζα Socket 7 της μητρικής πλακέτας.

Socket 7

199

Η πρίζα Socket 7 είναι μια υποδοχή τύπου SPGA. Έχει 296 εισόδους που είναι διατεταγμένες σε σχέδιο πλέγματος 37x37, ή πιο συχνά έχει 321 εισόδους διατεταγμένες σε πλέγμα 19x19. Μια εκδοχή της η πρίζα Super Socket 7 επιτρέπει την λειτουργία των επεξεργαστών AMD K6-2 και AMD K6-III σε ένα υψηλότερες ταχύτητες χρησιμοποιώντας τον δίαυλο AGP.

Συμβατοί επεξεργαστές Οι εξής επεξεργαστές ταιριάζουν στην υποδοχή Socket 7: • • • • • • •

2.5V - 3.5V Pentium 75-200 MHz Pentium MMX 166-233 MHz AMD K5 K6 Cyrix 6x86 (και MX) P120 - P233 ολόκληρη η σειρά IDT WinChip (180-250 MHz) η οικογένεια Rise Technology MP6

Πηγές Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 7 άρθρο Socket 7 [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (7 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

200

Socket 754 Socket 754 Socket 754

Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

...

Πλήθος επαφών

754

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport

Δίαυλος

800 MHz

Τάση τροφοδοσίας

0,8 - 1,55 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon 64 (2800+ 3700+) AMD Sempron (2500+ - ) AMD Turion 64 (ML and MT)

Η υποδοχή Socket 754 είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές Athlon XP της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 754 άρθρο Socket 754 [2] [1] την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (754 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό

201

Socket 8 Socket 8 Socket 8

Χαρακτηριστικά Είδος

LIF-ZIF

Γεωμετρική μορφή

CPGA

Πλήθος επαφών

387

Πρωτόκολλο διαύλου

AGTL

Δίαυλος

66-75 MHz

Τάση τροφοδοσίας

2,1 - 3,5 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Pentium Pro 150~200, Pentium II OverDrive 300~333, PowerLeap PL-Pro/II, Evergreen AcceleraPCI, PowerLeap PL-Renaissance/AT, PowerLeap PL-Renaissance/PCI

Η υποδοχή Socket 8 είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται αποκλειστικά για τους μικροεπεξεργαστές τύπου Pentium Pro και Pentium II OverDrive της κατασκευαστικής εταιρείας Intel. Η Intel απέσυρε την υποδοχή 8 για να προωθήσει την υποδοχή Slot 1 με την εισαγωγή του επεξεργαστή Pentium ΙΙ. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 8 άρθρο Socket 8 [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (8 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

202

Socket 939 Socket 939 Socket 939

Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

...

Πλήθος επαφών

939

Πρωτόκολλο διαύλου

K8 HyperTransport

Δίαυλος

1.000 MHz

Τάση τροφοδοσίας

0,8 - 1,55 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon 64 (3000+ - 4000+) AMD Athlon 64 FX AMD Athlon 64 X2 μερικοί AMD Opteron 1xx μερικοί Sempron 3x00+ (Step E3, E6)

Η υποδοχή Socket 939 είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές Athlon 64 της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Χρησιμοποιήθηκε από το 2004 μέχρι το 2006.

Το ιστορικό Διαδέχτηκε την υποδοχή 754 τον Ιούνιο του 2004 και αντικαταστάθηκε τον Μάιο του 2006 από την υποδοχή AM2. Όλοι οι τύποι επεξεργαστών απλού και διπλού πυρήνα Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Sempron και Opteron κατασκευάστηκαν για αυτήν την υποδοχή. Οι Opteron 185 και Athlon 64 FX-60, με ταχύτητα 2,6 GHz και 1 ΜΒ Level 2 cache ανά πυρήνα, ήταν οι γρηγορότεροι επεξεργαστές που κατασκευάστηκαν για αυτήν την υποδοχή.

Socket 939

203

Τεχνολογία Υποστηρίζει μνήμη DDR SDRAM διπλού καναλιού. Υποστηρίζει τα σύνολα οδηγίας 3DNow!, SSE2 και SSE3. Έχει δίαυλο HyperTransport εύρους 16 bit και ταχύτητας 2000 MT/s.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Πληροφορίες από την AMD (Αγγλικά) [1] • Τεχνικά χαρακτηριστικά για χρήση με τον Athlon64 και τον Athlon FX (Αγγλικά) [2] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 939 άρθρο Sockel 939 [2] [3] την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (939 ιστορικό/συντάκτες ).

[3]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό

204

Socket 940 Socket 940 Socket 940

Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

...

Πλήθος επαφών

940

Πρωτόκολλο διαύλου

K8 HyperTransport

Δίαυλος

800 MHz - 1.000 MHz

Τάση τροφοδοσίας

0,8 - 1,55 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon 64 FX Opteron

Η υποδοχή Socket 940 είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές AMD Opteron και Athlon 64 FX της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Ο επεξεργαστής Athlon 64 FX ακολούθησε με το μοντέλο Athlon FX-51 και 53 την εξέλιξη και προσαρμόστηκε στην υποδοχή 939. Η υποδοχή 940 ήταν η πρώτη που εξυπηρέτησε επεξεργαστές των 64άρων bit της AMD. Χρησιμοποιήθηκε επίσης για πρώτη φορά το πρωτόκολλο HyperTransport, ένα πρωτόκολλο απευθείας συνδέσεων. Βρίσκεται σε εφαρμογή σε κεντρικούς υπολογιστές , τερματικούς υπολογιστές, προσωπικούς υπολογιστές υψηλής απόδοσης, και παρέχει δυο κανάλια για την σύνδεση με την μνήμη τύπου Registered DDR-SDRAM με προαιρετική ανίχνευση και διόρθωση λάθους ECC. Διάδοχος της υποδοχής αυτής είναι η υποδοχή F, η οποία από τα μέσα του 2006 θα την αντικαταστήσει για όλους τους επεξεργαστές της AMD, εκτός από την οικογένεια Opteron 1xx. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το 940 άρθρο Sockel 940 [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (940 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Γερμανικής Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

205

Socket A Socket A Socket 462 / A

Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

CPGA / OPGA

Πλήθος επαφών

453

Πρωτόκολλο διαύλου

EV6

Δίαυλος

100 MHz, 133 MHz, 166 MHz και 200 MHz

Τάση τροφοδοσίας

1,0 - 2,05 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon AMD Athlon XP AMD Duron AMD Sempron AMD Athlon MP AMD Geode NX

Η υποδοχή Socket Α είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές τύπου Athlon Thunderbird μέχρι και Athlon XP/MP 3200+ της κατασκευαστικής εταιρείας AMD, καθώς και τους οικονομικότερους επεξεργαστές που συμπεριλαμβάνουν τον Duron και τον Sempron. Η υποδοχή Α υποστηρίζει επίσης τον πρόσφατο επεξεργαστή Geode NX της AMD, ο οποίος προήρθε από τον Mobile Athlon XP. Η υποδοχή είναι τύπου ZIF με 453 εισόδους βελόνας, ενώ εννέα επιπλέον είσοδοι είναι μπλοκαρισμένοι για να εμποδίζει την υποδοχή στην τυχαία εισαγωγή επεξεργαστών τύπου Socket 370, έτσι ώστε το όλο σύνολο των επαφών να είναι 462. Οι συχνότητες του διαύλου μπροστινής πλευράς (αγγλ. front side bus, FSB) που υποστηρίζονται για τον επεξεργαστή Athlon XP και Sempron είναι 133 MHz, 166 MHz, και 200 MHz. Η AMD συστήνει ότι το βάρος ενός ψύκτη να μην υπερβαίνει τα 300 γραμμάρια. Βαρύτεροι ψύκτες μπορεί να οδηγήσουν σε ζημία στο σώμα του επεξεργαστή. Η υποδοχή Socket A έχει αποσυρθεί, ενώ διαδέχτηκε από τις υποδοχές Socket 754, Socket 939, και πρόσφατα από την Socket AM2.

Socket A

206

Τεχνικές προδιαγραφές • ταχύτητα μεταξύ 600 MHz (Duron) μέχρι 2.333 MHz (Athlon XP 3200 +) • Double data rate ταχύτητας 100, 133, 166 και 200 MHz σε Duron, XP και Sempron, βασισμένο στον δίαυλο EV6 του DEC Alpha.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το A άρθρο Socket A [2] [1] GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (A ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την

207

Socket AM2 Socket AM2 Socket AM2

Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

CPGA / OPGA

Πλήθος επαφών

940

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport

Δίαυλος

1 GHz

Τάση τροφοδοσίας

...

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD Athlon 64 AMD Athlon 64 FX AMD Athlon 64 X2 AMD Opteron AMD Phenom AMD Sempron (K8)

Η υποδοχή Socket AM2 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές σταθερών υπολογιστών γραφείου της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Eίναι ο άμεσος διάδοχος της υποδοχής 939 και της υποδοχής 754 και χρησιμοποιείται από τον Μάιο του 2006.

Χαρακτηριστικά της τεχνολογίας Η υποδοχή αυτή δεν συμβαδίζει με την υποδοχή 939, τόσο ως προς τους επεξεργαστές, όσο και ως προς τις μητρικές κάρτες, παρόλο που και στις δυο υποδοχές, το πλήθος των επαφών είναι το ίδιο, το οποίο είναι 940.[1] Η μνήμη που χρησιμοποιεί είναι τύπου DDR2, η οποία μπορεί να μεταφέρει περισσότερα στοιχεία ανά κύκλο, αλλά καθυστερεί περισσότερο, ενώ καταναλώνει λιγότερο ρεύμα σε σύγκριση με τη μνήμη του τύπου DDR, την οποία χρησιμοποιεί η προηγούμενη υποδοχή 939.[2] Οι πρώτοι επεξεργαστές που υποστήριξαν την υποδοχή AM2 ήταν οι Orleans (Athlon 64), Manila (Sempron), και ο διπυρηνικός Windsor (Athlon 64 X2 και Athlon 64 FX), ενώ θα υποστηρίξει και τον μελλοντικό επεξεργαστή της AMD, τον Phenom. Υπάρχουν επίσης επεξεργαστές Opteron διαθέσιμοι για την υποδοχή AM2.[3]

Socket AM2 Η υποδοχή AM2 αποτελεί μέλος της νέας γενεάς σύγχρονων υποδοχών για επεξεργαστές από την AMD, μαζί με την υποδοχή F για κεντρικούς υπολογιστές, την υποδοχή AM3 για σταθερούς υπολογιστές γραφείου και την υποδοχή S1 για κινητούς υπολογιστές λάπτοπ.

Ομάδες ολοκληρωμένων κυκλωμάτων • NForce 500 • NForce 600 • Xpress 3200

Παραπομπές [1] Frequently Asked Questions (http:/ / www. amd. com/ gb-uk/ Processors/ ProductInformation/ 0,,30_118_9485_13041^12898,00. html#116574) [2] (http:/ / www. anandtech. com/ cpuchipsets/ showdoc. aspx?i=2738& p=6) (http:/ / www. anandtech. com/ cpuchipsets/ showdoc. aspx?i=2741& p=9) [3] AMD Opteron™ Processor FAQs: (http:/ / www. amd. com/ gb-uk/ Processors/ ProductInformation/ 0,,30_118_8826_9384~111161,00. html#111182)

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • AMD FAQ Athlon64 socket AM2 (http://www.amd.com/us-en/Processors/ProductInformation/ 0,,30_118_9485_9487^9505,00.html) • AMD's Socket AM2 – The Next K8 (http://www.short-media.com/review.php?r=316) (Short-Media) • AM2 launch article (http://www.anandtech.com/cpuchipsets/showdoc.aspx?i=2762) (AnandTech) • AMD Reinvents itself (http://www.tomshardware.com/2006/05/23/amd_reinvents_itself/) (Tom's Hardware Guide) Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το AM2 άρθρο Socket AM2 (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( AM2 ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket)).

208

209

Socket AM2+ Socket AM2+ Socket AM2+ Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

CPGA / OPGA

Πλήθος επαφών

940

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport 3.0

Δίαυλος

2,6 GHz

Τάση τροφοδοσίας

...

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Athlon 64 Athlon 64 X2 Opteron Phenom: - Phenom X4 - Phenom X3 - Phenom X2

Η υποδοχή Socket AM2+ είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της υποδοχής που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές της εταιρείας AMD. Eίναι ο άμεσος διάδοχος της υποδοχής AM2 που χρησιμοποιείται σήμερα σε διάφορους επεξεργαστές AMD όπως Athlon 64 X2 και θα βοηθήσει στο πέρασμα από την υποδοχή AM2 στην υποδοχή AM3.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • Τεχνικά χαρακτηριστικά (Αγγλικά) [1] [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το AM2+ άρθρο Socket AM2+ της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται [2] [1] υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (AM2+ ιστορικό/συντάκτες ).

210

Socket AM3 Socket AM3 Socket AM3 ... Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή

...

Πλήθος επαφών

940

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport 3.0

Δίαυλος

2 GHz

Τάση τροφοδοσίας

διαφορετική τάση για επεξεργαστή και μνήμη

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές σειρά Phenom συμβατή με Μνήμες DDR3 Athlon X2 Sempron LE Opteron

Η υποδοχή Socket AM3 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που θα χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Η εφαρμογή του αναμένεται προς τα τέλη του 2008, όταν και θα αντικαταστήσει τις υποδοχές AM2 και AM2+. Είναι συμβατή και θα εξυπηρετήσει και τους δυο τύπους μνήμης, DDR2 και DDR3 SDRAM, αλλά σε διαφορετικές μητρικές πλακέτες. Αποτελεί μέλος της νέας γενεάς σύγχρονων υποδοχών για επεξεργαστές από την AMD, μαζί με την υποδοχή F για κεντρικούς υπολογιστές και την σημερινή υποδοχή AM2 για σταθερούς υπολογιστές γραφείου.

Συμβατότητα Η υποδοχή Socket AM3 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μητρικές πλακέτες που απαιτούν την υποδοχή AM2. Εντούτοις, οι επεξεργαστές που εφαρμόζουν στην υποδοχή AM2 δεν θα είναι συμβατοί με τις καινούργιες μητρικές κάρτες που θα έχουν την υποδοχή Socket AM3, επειδή οι καινούργιες ομάδες κεντρικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων στερούνται τον κατάλληλο ελεγκτή μνήμης για μνήμες τύπου DDR3 δεδομένου ότι αυτός έχει ενσωματωθεί στο εσωτερικό του ίδιου του επεξεργαστή, και αντικαθιστώντας την βόρεια γέφυρα, ενώ οι επεξεργαστές τύπου Socket AM3 θα έχουν έναν ελεγκτή μνήμης που υποστηρίζει και DDR2 και DDR3 χωρίς όμως να μπορεί να εξυπηρετήσει και τους δύο τύπους συγχρόνως. Έτσι οι χρήστες των τρεχουσών μητρικών καρτών υποδοχών AM2 θα είναι σε θέση να αναβαθμίσουν τον επεξεργαστή τους. Σύμφωνα με τα επίσημα χαρτιά, η υποδοχή AM3 θα υποστηρίζει επίσης DDR2 SDRAM ανάλογα με το ποσοστό υιοθέτησης DDR3 SDRAM, ενώ υπάρχει επίσης η δυνατότητα να υποστηριχθούν και τα δύο πρότυπα.[1]

Socket AM3

Παραπομπές [1] AMD "Spider" platform launch presentation (http:/ / download. amd. com/ Corporate/ SpiderPlatformPresentationv3. pdf), pp 45, retrieved November 27, 2007|7.76 MiB

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • AMD website (http://www.amd.com/) • DailyTech post about Socket AM3 (http://www.dailytech.com/article.aspx?newsid=3169) Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το AM3 άρθρο Socket AM3 (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( AM3 ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket)).

211

212

Socket F Socket F Socket F

Χαρακτηριστικά Είδος

LGA

Γεωμετρική μορφή

Flip-chip land grid array

Πλήθος επαφών

1207

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport

Δίαυλος

200 MHz System clock 1GHz HyperTransport

Τάση τροφοδοσίας Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Opteron 2xxx, 8xxx series Athlon 64 FX FX-7x series

Η υποδοχή Socket F είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές της οικογένειας Opteron της κατασκευαστικής εταιρείας AMD. Εγκαινιάστηκε στις 15 Αυγούστου του 2006. Έχει 1.207 επαφές για βελόνες.[1] Η υποδοχή Socket F είναι προορισμένη για χρήση κυρίως σε επαγγελματικούς υπολογιστές, και θεωρούνται ότι ανήκουν στην ίδια γενεά υποδοχών μαζί με την υποδοχή Socket AM2, η οποία θα χρησιμοποιηθεί για τους επεξεργαστές Athlon 64 και Athlon 64 X2, όπως και την υποδοχή Socket S1, που χρησιμοποιείται για τους επεξεργαστές Turion 64 και Turion 64 X2. Οι υποδοχές αυτές προορίζονται για χρήση με μνήμη τύπου DDR2. Η υποδοχή Socket F δεν μπορεί να λειτουργήσει σε συνδυασμό με μνήμη τύπου Fully Buffered DIMM. Έτσι, οι επεξεργαστές που προορίζονται για αυτήν την υποδοχή πιθανώς να απαιτούν μνήμη τύπου DDR3 ή και άλλη παρεμφερή τεχνολογία, όπως π.χ. XDR-DRAM. Αυτό ίσως να είναι ένα πλεονέκτημα, αφού η εφαρμογή μνήμης τέτοιου τύπου σε δίαυλο FB είναι εφικτή χωρίς καμία αλλαγή στην μητρική κάρτα, δεδομένου ότι για όλες τις μνήμες FB-DIMM ο τύπος υποδοχής είναι ο ίδιος.

Η πλατφόρμα AMD Quad FX Η υποδοχή Socket F είναι η βάση για την πλατφόρμα του επεξεργαστή AMD Quad FX, που εγκαινιάστηκε από την AMD στις 30 Νοεμβρίου του 2006. Αυτή η τροποποιημένη έκδοση της υποδοχής, που ονομάζεται Socket 1207 FX (AMD), και υποδοχή Socket L1 (NVIDIA), επιτρέπει τον συνδυασμό διπλής υποδοχής επεξεργαστών διπλού πυρήνα, έτσι ώστε να παρατίθενται τέσσερις πυρήνες σε σταθερό υπολογιστή γραφείου, ενώ μελλοντικά ο αριθμός αυτός μπορεί να αυξηθεί στους οκτώ πυρήνες.

Socket F

213

Παραπομπές [1] Press Release (http:/ / www. amd. com/ us-en/ Corporate/ VirtualPressRoom/ 0,,51_104_543~111541,00. html)

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • • • •

Tweakers.net: First benchmarks of Socket F Opterons in databasetest (http://tweakers.net/reviews/638) Tweakers.net: Pictures of the socket (http://tweakers.net/nieuws/39753) (Dutch language) Dailytech: AMD's Next-gen Socket F Revealed (http://www.dailytech.com/article.aspx?newsid=958) PCstats: Socket F Near Term Roadmap (http://www.pcstats.com/NewsView.cfm?NewsID=46731) Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το F άρθρο Socket F (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( F ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket)).

214

Socket F+ Socket F+ Socket F+ Χαρακτηριστικά Είδος

LGA

Γεωμετρική μορφή Πλήθος επαφών

1207

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport 3.0 HyperTransport 1.0 (backward compatible)

Δίαυλος

2,6 GHz

Τάση τροφοδοσίας Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Phenom FX (DSDC) Opteron 8300, 2300 series Athlon 64 FX-70 series (backward compatible)

Η υποδοχή Socket F+ είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους διπυρηνικούς μικροεπεξεργαστές τύπου Quad FX platform της κατασκευαστικής εταιρείας AMD.

Ιστορικό και χαρακτηριστικά Η εφαρμογή του ξεκίνησε με τον επεξεργαστή K10. Η υποδοχή Socket F+ που έχει 1207 βελόνες, αντικαθιστά την υποδοχή Socket F. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το F+ άρθρο Socket F+ [2] [1] την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (F+ ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό

215

Socket S1 Socket S1 Socket S1

Χαρακτηριστικά Είδος

PGA-ZIF

Γεωμετρική μορφή Πλήθος επαφών

638

Πρωτόκολλο διαύλου

HyperTransport

Δίαυλος

μέχρι και 800 MHz

Τάση τροφοδοσίας Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Turion 64 X2 Mobile Sempron Turion 64 (MK series only)

Η υποδοχή Socket S1 είναι μια μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους μικροεπεξεργαστές τύπου Turion 64, Athlon 64 Mobile και Sempron της κατασκευαστικής εταιρείας AMD.

Χαρακτηριστικά Περιλαμβάνει την υποστήριξη μνήμης δύο καναλιών DDR2 SDRAM, επεξεργαστές με διπλό πυρήνα για λάπτοπ, και την τεχνολογία εικονικοποίησης (αγγλ. virtualization), για να ανταγωνιστεί την σειρά επεξεργαστών Intel Core 2 της Intel.

Ιστορία Η εφαρμογή του ξεκίνησε με τον επεξεργαστή Turion 64 X2 το 2006. Η υποδοχή Socket S1 που έχει 638 βελόνες, αντικαθιστά την υποδοχή Socket 754 σε κινητούς προσωπικούς υπολογιστές λάπτοπ. Ίσως κυκλοφορήσουν μητρικές κάρτες ακόμα και για σταθερούς υπολογιστές γραφείου με την υποδοχή αυτή. Αποτελεί μέλος της νέας γενεάς σύγχρονων υποδοχών για επεξεργαστές από την AMD, μαζί με την υποδοχή Socket F (για κεντρικούς υπολογιστές) και την υποδοχή Socket AM2 (για σταθερούς υπολογιστές γραφείου).

Socket S1

216

Παραπομπές • AMD Comparison [1]

Εξωτερικοί σύνδεσμοι • AMD Preps to Switch to Socket S1, Socket M2, Socket F [2] • AMD-Roadmap mit Sockel AM2 [3] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το S1 άρθρο Socket S1 [2] [1] την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (S1 ιστορικό/συντάκτες ).

[1]

της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό

217

Socket T Socket T Socket T (LGA775)

Χαρακτηριστικά Είδος

LGA

Γεωμετρική μορφή

LGA

Πλήθος επαφών

775

Πρωτόκολλο διαύλου

AGTL+

Δίαυλος

133 MHz (Quadpumped), FSB533 200 MHz (Quadpumped), FSB800 266 MHz (Quadpumped), FSB1066 333 MHz (Quadpumped), FSB1333

Τάση τροφοδοσίας

1,2 V - 1,4 V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές Intel Pentium 4 Intel Pentium 4 EE Intel Pentium D Intel Pentium EE Intel Celeron D Intel Core 2 Duo Intel Core 2 Quad Intel Core 2 EE Intel Xeon

Η υποδοχή Socket T, γνωστή και ως LGA775 ή Socket 775 είναι μια προδιαγραφή που συμπεριλαμβάνει τις μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες της πρίζας που χρησιμοποιείται για τους σύγχρονους μικροεπεξεργαστές της κατασκευαστικής εταιρείας Intel. Η λέξη "υποδοχή" είναι στην προκειμένη περίπτωση μια ακυριολεξία, επειδή οι μητρικές κάρτες τύπου LGA775 δεν έχουν πλέον οπές υποδοχών, αλλά προεξοχές που αγγίζουν τα σημεία επαφής στην κάτω επιφάνεια του επεξεργαστή.[1] Οι πυρήνες Prescott και Cedar Mill του επεξεργαστή Pentium 4, καθώς επίσης και οι πυρήνες Smithfield και Presler του Pentium D, εφάπτονται στην υποδοχή του τύπου LGA775. Το «Τ» στο όνομα της υποδοχής προήλθε από το όνομα του πυρήνα Tejas, ο οποίος επρόκειτο να αντικαταστήσει τον πυρήνα Prescott. Τον Ιούλιο του 2006, η Intel κυκλοφόρησε τον επεξεργαστή Core 2 duo, που χρησιμοποιεί επίσης αυτήν την υποδοχή, όπως και

Socket T

218

ο διάδοχός του, ο Core 2 Quad.

Γενική περιγραφή Με την μετάβαση από την υποδοχή 478 στην υποδοχή LGA775 βελτιώθηκε η ηλεκτρική επαφή μεταξύ πλακέτας και επεξεργαστή προσφέροντας καλύτερη διανομή ρεύματος και επισπεύδοντας τον δίαυλο στην μπροστινή πλευρά στα 1.333 MT/s. Δεδομένου ότι οι επαφές τώρα είναι επάνω στην μητρική κάρτα, ο κίνδυνος από μηχανική ή φυσική βλάβη των επαφών μεταφέρεται από τον επεξεργαστή στη μητρική κάρτα. Για να μειωθεί ή και να αποφευχθεί ο κίνδυνος αυτός, οι επαφές είναι τοποθετημένες επάνω σε ελατήριο και σχηματίζουν μια επιφάνεια. Ο επεξεργαστής τοποθετείται από τεχνικό προσωπικό με την βοήθεια μιας θήκης. Ο τεχνικός ανυψώνει την θήκη, παρεμβάλλει τον επεξεργαστή, κλείνει την θήκη που περιέχει τον επεξεργαστή, και πιέζει έναν μοχλό κλειδώματος. Με την την κίνηση αυτή, ο επεξεργαστής εφάπτεται με τις 775 επαφές της μητρικής κάρτας, που εξασφαλίζουν μια πολύ καλή σύνδεση. Η θήκη καλύπτει μόνο τις άκρες στην επάνω επιφάνεια του επεξεργαστή, αφήνοντας το κέντρο ελεύθερο να κάνει επαφή με τον ψυκτικό μηχανισμό που τοποθετείται στο επάνω μέρος του.

Η αποβολή της θερμότητας Χάρη στην θήκη, ο επεξεργαστής βρίσκεται σε εντελώς επίπεδη θέση, μεγιστοποιώντας την επιφάνεια επαφής με τον ψυκτικό μηχανισμό, είτε αυτός είναι μια ουδέτερη χάλκινη πλάκα που ψύχεται, είτε ένα ψυκτικό μηχάνημα κρύου ύδατος για την μεταφορά της θερμότητας που παράγεται από τον επεξεργαστή. Επίσης η μηχανική ανάρτηση του ψυκτικού συστήματος βελτιώθηκε και προσαρμόστηκε καλύτερα στην μητρική πλακέτα. Αν και η καινούργια υποδοχή προσφέρει καλύτερη ψύξη από την παλαιότερη υποδοχή 478, μερικοί Pentium 4 επεξεργαστές αναπτύσσουν πολύ μεγαλύτερη θερμότητα από τους προγενέστερούς τους, παροξύνοντας για λίγο διάστημα το θερμικό πρόβλημα. Η κατάσταση όμως βελτιώθηκε με τους σύγχρονους επεξεργαστές τύπου Core 2 Duo, αφού αυτοί αναπτύσσουν λιγότερη θερμότητα.

Μηχανικά όρια αντοχής Όλοι οι μικροεπεξεργαστές τύπου Τ (Pentium 4, Celeron, Core 2, Core 2 extreme και Quad Xeon) έχουν τα ακόλουθα μηχανικά μέγιστα όρια αντοχής που δεν πρέπει να ξεπεραστούν κατά τη διάρκεια της συναρμολόγησης, μεταφοράς, ή ακόμα και κατά την χρήση. Η άσκηση δύναμης επάνω από αυτά τα όρια θα ραγίσει το σώμα του επεξεργαστή και θα τον αχρηστεύσει. Location

Dynamic

Static

IHS Surface 756 N (170 lbf) 311 N (70 lbf)

Ομάδα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για την υποδοχή Τ Intel iE7221, iE7230W, i3200/3210, 848P, 865 series, 915 series, 925X/XE, 945 series, P/G965, Q963, 975X, G31, G33, P31, P35, X38, X48 nVidia nF4i, 570i, 610i/GF7050, 630i/GF7150, 650i ,680i, 750i VIA P4M800, P4M890, P4M900, PT880U, PT890 SiS

Socket T

219 649, 661FX, 662MX, 671, 672FX

ATi Xpress 200i/1150i, Xpress 1250i, Xpress 3200i

Παραπομπές [1] New P4 Socket Type LGA775 (Socket T) (http:/ / www. asisupport. com/ ts_training_LGA775. htm). asisupport.com (ανακτήθηκε 2007-03-14 ) Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το T άρθρο Socket T (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( T ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ Socket)).

220

Super Socket 7 Super Socket 7 Super Socket 7

Χαρακτηριστικά Είδος

ZIF

Γεωμετρική μορφή

SPGA

Πλήθος επαφών

321

Πρωτόκολλο διαύλου

Δίαυλος

95, 97 και 100 MHz

Τάση τροφοδοσίας

2,0V - 2,4V

Συμβατoί μικροεπεξεργαστές AMD K6-2 (300 MHz - 550 MHz) AMD K6-III AMD K6-2+ AMD K6-III+ Cyrix MII (PR366/250 MHz PR433/300 MHz) IDT WinChip 2 (200 MHz - 250 MHz)

Η υποδοχή Super Socket 7, επίσης γνωστή και ως Super 7, είναι μια επέκταση της υποδοχής Socket 7. Χρησιμοποιήθηκε από την κατασκευαστική εταιρεία AMD για τους επεξεργαστές K6-2 και K6-III, και για μερικούς από τους τελικούς επεξεργαστές M-II της Cyrix.

Super Socket 7

Χαρακτηριστικά Η υποδοχή Super Socket 7 παρέχει έναν μπροστινό δίαυλο με την επιπλέον ταχύτητα των 100 MHz, και υποστηρίζει τον δίαυλο AGP, καθώς και τον SPGA.

Συμβατότητα Είναι προς τα πίσω συμβατό με την υποδοχή Socket 7, που σημαίνει ότι οι επεξεργαστές που απαιτούν την υποδοχή Socket 7, εφαρμόζουν και εδώ, τόσο στις μηχανικές, όσο και στις ηλεκτρικές ιδιότητες. Στην αντίθετη περίπτωση όμως, οι επεξεργαστές που απαιτούν την υποδοχή Super Socket 7, όταν μπουν στην υποδοχή Socket 7 δεν μπορούν να αναπτύξουν την μέγιστη ταχύτητα της προδιαγραφής τους. Άλλοι επεξεργαστές που απαιτούν την υποδοχή Socket 5 είναι μεν συμβατοί ως προς τα μηχανικά χαρακτηριστικά, και εφαρμόζουν στην υποδοχή Super Socket 7. Συχνά όμως, οι μητρικές πλακέτες δεν παρέχουν την απαραίτητη τάση τροφοδοσίας για την λειτουργία των αντίστοιχων επεξεργαστών της υποδοχής Socket 5.

Ιστορικό Η AMD στο παρελθόν χρησιμοποιούσε υποδοχές της εταιρείας Intel και για τους επεξεργαστές της δικής της παραγωγής, αφού η Intel της παρείχε τα απαραίτητα νομικά δικαιώματα. Με την υποδοχή Socket 7 σταμάτησε όμως αυτή η πολιτική, αφού η εταιρεία Intel διέκοψε την παροχή της υποδοχής αυτής και προχώρησε προς την προδιαγραφή Slot 1, ελπίζοντας ότι με αυτή την κίνηση θα άφηνε την AMD σε μια ξεπερασμένη τεχνολογία, κάνοντας έτσι τους επεξεργαστές της AMD μη ανταγωνιστικούς. Με την αύξηση της ταχύτητας του μπροστινού διαύλου από τα 66 στα 100 MHz, η υποδοχή Super Socket 7 έδωσε στην AMD έστω και προσωρινά μια λύση, έτσι ώστε να μπορέσει να αναπτύξει την απαραίτητη ανεξάρτητη υποδομή μητρικών καρτών με βάση την υποδοχή αυλάκι Slot A. Ενώ η αρχιτεκτονική ήταν προσιτή, και εξυπηρετούσε τον προοριζόμενο σκοπό, ορισμένες από τις ομάδες κεντρικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων των κατασκευαστικών εταιρειών VIA, SiS και άλλων, ήταν τόσο χαμηλής ποιότητας, ειδικά όσον αφορά την εφαρμογή του δίαυλου AGP, που η φήμη της AMD άρχισε να χαλάει λόγω των πολλών ελαττωματικών και ασύμβατων μητρικών καρτών. Η AMD απάντησε με την εφαρμογή ενός προγράμματος βελτίωσης της ποιότητας που άρχισε να παρουσιάζει αποτελέσματα από τα K6-III, Pentium III και Athlon. [1] Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το Socket 7 άρθρο Super Socket 7 της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία [2] [1] διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 . (Socket 7 ιστορικό/συντάκτες ).

221

222

Υποδοχές επεξεργαστών Υποδοχές επεξεργαστών Γενικά, ονομάζουμε ‘’’υποδοχή επεξεργαστή’’’ (στα αγγλικά ‘’’cpu socket’’’), το ηλεκτρικό εξάρτημα που είναι κατασκευασμένο έτσι ώστε να φιλοξενήσει τον επεξεργαστή του συστήματος. Είναι ένας ειδικός τύπος ολοκληρωμένου κυκλώματος με τη μορφή πρίζας και μεγάλο αριθμό επαφών (οπών). Η υποδοχή αυτή παρέχει πολλές λειτουργίες : παρέχει μια φυσική δομή για την υποστήριξη του επεξεργαστή, υποστήριξη για ψύκτρα, διευκόλυνση στην αντικατάσταση του επεξεργαστή (μειώνοντας το κόστος), αλλά κυρίως σχηματίζει μια ηλεκτρική διασύνδεση του επεξεργαστή με το ηλεκτρονικό σύστημα. Μπορεί να συναντηθεί στους περισσότερους προσωπικούς επιτραπέζιους υπολογιστές και εξυπηρετητές πάνω στη μητρική κάρτα. Η υποδοχή 370 (socket 370)

Λειτουργία Συνήθως, οι υποδοχές των επεξεργαστών κατασκευάζονται από πλαστικό, ένα μεταλλικό μοχλό και μεταλλικές επαφές για κάθε μια από τις υποδοχές του επεξεργαστή. Οι περισσότεροι επεξεργαστές έχουν σημάδια, έτσι ώστε να εξασφαλιστεί η σωστή τοποθέτηση. Ο τρόπος τοποθέτησης είναι απλός : στην περίπτωση τύπου PGA πρώτα ανασηκώνεται ο μεταλλικός μοχλός, ο επεξεργαστής τοποθετείται στην υποδοχή και στο τέλος ο μοχλός κατεβαίνει. Με τη χρήση του μοχλού εξασφαλίζεται η φυσική προστασία του Socket A (επίσης γνωστό και ως Socket 462) επεξεργαστή δημιουργώντας παράλληλα και την απαραίτητη ηλεκτρική σύνδεση ανάμεσα στον επεξεργαστή και την υποδοχή. Στην περίπτωση τύπου LGA, δεν υπάρχει μοχλός, αλλά ένα μεταλλικό καπάκι κλείνει πάνω από τον επεξεργαστή, προστατεύοντας τον. Όλες οι υποδοχές είναι κατασκευασμένες έτσι ώστε να μπορούν να υποδεχτούν ψύκτρα για τον επεξεργαστή, δηλαδή να μπορούν να αντέξουν το έξτρα βάρος (συνήθως είναι πολύ βαριές σε σχέση με τους επεξεργαστές) ιδίως κατά την τοποθέτηση και την απομάκρυνσή τους και να εξασφαλίζουν την καλή θερμική επαφή με τον επεξεργαστή. Οι υποδοχές προσφέρουν ένα πλεονέκτημα, από το να τοποθετήσουμε τον επεξεργαστή απευθείας πάνω στο κύκλωμα. Το πλεονέκτημα είναι η ευκολότερη αντικατάσταση του σε περίπτωση ελαττωματικού εξαρτήματος. Συχνά ο επεξεργαστής αποτελεί το πιο ακριβό εξάρτημα του συστήματος ενώ το κόστος της υποδοχής είναι

Υποδοχές επεξεργαστών

223

πολύ πιο χαμηλό, γι’ αυτό και έγινε αποδεκτό από τους κατασκευαστές.

Λίστα υποδοχών/επεξεργαστών Όνομα Χρονιά Χρονιά Οικογένειες Τύπος υποδοχής εισαγωγής λήξης επεξεργαστών πακέτου Αριθμός Διαστάσεις (socket) παραγωγής pin pin

Ταχύτητα διαύλου

Διπλό πακέτο σε σειρά (DIP)

1970s

Διαθέσιμο

Intel 8086 Intel 8088

DIP

2.54mm

5/10 MHz

PLCC

Διαθέσιμο

Intel 80186 Intel 80286 Intel 80386

PLCC

68, 132

1.27mm

6-40 MHz

Socket 1

1989

Intel 80486

PGA

169

16-50 MHz

Socket 2

Intel 80486

PGA

238

16-50 MHz

Socket 3

1991

Intel 80486

PGA

237

16-50 MHz

Socket 4

Intel Pentium

PGA

273

60-66 MHz

Socket 5

Intel Pentium AMD K5 IDT WinChip C6 IDT WinChip 2

PGA

320

50-66 MHz

Socket 6

Intel 80486

PGA

235

Socket 7

1994

Intel Pentium Intel Pentium MMX AMD K6

PGA

321

50-66 MHz

Super Socket 7

1998

AMD K6-2 AMD AMD K6-III Rise mP6 Cyrix MII

PGA

321

66-100 MHz

Socket 8

1995

Intel Pentium Pro

PGA

387

60-66 MHz

Slot 1

1997

Intel Pentium II Intel Pentium III

Slot

242

66-133 MHz

Slot 2

1998

Intel Pentium II Xeon

Slot

330

100-133 MHz

Σημειώσεις

Celeron (Covington, Mendocino) Pentium II (Klamath) Pentium III (Katmai)- all versions Pentium III (coppermine)

Υποδοχές επεξεργαστών

224

Socket 463/ Socket NexGen

NexGen Nx586

PGA

463

Socket 499

Alpha 21164A

Slot

587

Slot A

1999

AMD Athlon

Slot

242

100 MHz

Slot B

Alpha 21264

Slot

587

Socket 370

1999

Intel Pentium III Intel Celeron VIA Cyrix III VIA C3

PGA

370

Socket 462/ Socket A

2000

AMD Athlon AMD Duron AMD Athlon XP AMD Athlon XP-M AMD Athlon MP AMD Sempron

PGA

462

Socket 423

2000

Intel Pentium 4

PGA

423

1mm

Socket 478/ Socket N

2000

Intel Pentium 4 Intel Celeron Intel Pentium 4 EE Intel Pentium 4 M

PGA

478

1.27mm

Socket 495

2000

Intel Celeron

PGA

495

1.27mm

PAC418

2001

Intel Itanium

PGA

418

Socket 603

2001

Intel Xeon

PGA

603

PAC611

2002

Intel Itanium 2 HP PA-8800, PA-8900

PGA

611

Socket 604

2002

Intel Xeon

PGA

604

1.27mm

Socket 754

2003

AMD Athlon 64 AMD Sempron AMD Turion 64

PGA

754

1.27mm

Socket 940

2003

AMD Opteron Athlon 64 FX

PGA

940

1.27mm

Socket 479

2003

Intel Pentium M Intel Celeron M

PGA

479

[8]

[1]

1.27mm

100-200 MHz Πρόκειτε για δίαυλο διπλού ρυθμού μεταφοράς δεδομένων με δίαυλο fsb 400 MT/s (megatransfers/second=μεταφορές/δευτ.) στα νεώτερα μοντέλα|

[2]

400 MT/s (100 MHz)

[3]

400-800 MT/s (100-200 MHz)

[4]

133 MHz [5]

1.27mm ?

66-133 MHz

400-533 MT/s (100-133 MHz)

[5]

400-1066 MT/s (100-266 MHz)

[6]

200-800 MHz

[7]

200-1000 MHz

400-533 MT/s (100-133 MHz)

Willamette core only

Υποδοχές επεξεργαστών

225 [7]

Socket 939

2004

11/2008

AMD Athlon 64 AMD Athlon 64 FX AMD Athlon 64 X2 AMD Opteron

PGA

939

1.27mm

LGA 775/ Socket T

2004

Intel Pentium 4 Intel Pentium D Intel Celeron Intel Celeron D Intel Pentium XE Intel Core 2 Duo Intel Core 2 Quad Intel Xeon

LGA

775

1.09mm x [9] 1.17mm

1600 MHz

AMD Athlon XP-M

PGA

563

Socket M

2006

Intel Core Solo Intel Core Duo Intel Dual-Core Xeon Intel Core 2 Duo

PGA

478

533 - 667 MT/s (133-166 MHz)

LGA 771/ Socket J

2006

Intel Xeon

LGA

771

1.09mm x [10] 1.17mm

1600 MHz

Socket S1

2006

AMD Turion 64 X2

PGA

638

1.27mm

Socket AM2

2006

AMD Athlon 64 AMD Athlon 64 X2

PGA

940

1.27mm

Socket F

2006

AMD Athlon 64 FX AMD Opteron

LGA

1207

1.1mm

Socket AM2+

2007

AMD Athlon 64 AMD Athlon X2 AMD Phenom

PGA

940

1.27mm

Socket 563

200-1000 MHz

Υποστήριξη Athlon 64 FX 1 GHz Υποστήριξη των Opteron (μόνον) της σειράς 100.

Για φορητούς υπολογιστές Αντικαθιστά το Socket 479

[11]

200-800 MHz

[7]

200-1000 MHz

Replaces Socket 754 and Socket 939

[12]

Replaces Socket 940

[7]

200-2600 MHz

Ξεχωριστά επίπεδα ισχύος Αντικαθιστά το Socket AM2 Οι επεξεργαστές ΑΜ2+ δουλεύουν και στα Socket AM2 Οι επεξεργαστές ΑΜ2 δουλεύουν και στα Socket AM2+

Υποδοχές επεξεργαστών

226

Socket P

2007

Intel Core 2

PGA

478

Socket 441

2008

Intel Atom

PGA

441

LGA 1366/ Socket B

2008

Intel Core i7 (900 series)

LGA

1366

Socket AM3

2009

AMD Phenom II AMD Athlon II AMD Sempron

PGA

LGA 1156/ Socket H

2009

Intel Core i7 (800 series) Intel Core i5 (700, 600 series) Intel Core i3 (500 series) Intel Xeon (X3400, L3400 series) Intel Pentium (G6000 series) Intel Celeron (G1000 series)

LGA

1156

Socket G34

2010

AMD Opteron (6000 series)

LGA

Socket C32

2010

AMD Opteron (4000 series)

LGA 1155/ Socket H2

Αρχές 2011

Intel Sandy Bridge-DT

533-1066 MT/s (133-266 MHz)

Για φορητούς υπολογιστες Αντικαθιστά το Socket M

400-667 MHz

4.8-6.4 GT/s

Αντικαθιστά το Socket J (LGA 771) για εξυπηρετητές μεσαίου βεληνεκούς.

200-3200 MHz

Ξεχωριστά επίπεδα ισχύος Αντικαθιστά το Socket AM2+ Οι επεξεργαστές ΑΜ3 δουλέυουν και στα Socket AM2/AM2+ Μόνο ο Sempron 140

2.5 GT/s

Ο δίαυλος DMI είναι ένας (πιθανόνο τροποποιημένος) δίαυλος PCI-E x4 v1.1

1974

200-3200 MHz

Αντικατέστησε το Socket F

LGA

1207

200-3200 MHz

Αντικαθιστά τα Socket F, Socket AM3

LGA

1155

2.5 GT/s

Υποστηρίζει 20 γραμμές PCI-E 2.0 Πρόκειται να αντικαταστήσει το Socket H (LGA 1156).

941

[13]

[7]

1.27mm

Υποδοχές επεξεργαστών

LGA 2011/ Socket R

3ο τρίμηνο 2011

227 Intel Sandy Bridge B2

LGA

2011

Όνομα Χρονιά Χρονιά Οικογένειες Τυπος υποδοχής εισαγωγής λήξης επεξεργαστών πακέτου Αριθμός Διαστάσεις (socket) παραγωγής pin pin

4.8-6.4 GT/s

Υποστηρίζει 40 γραμμές PCI-E 3.0 Πρόκειται να αντικαταστήσει το Socket B (LGA 1366).

Ταχύτητα διαύλου

Σημειώσεις

Παραπομπές [1] Intel 815 Chipset Family (http:/ / www. intel. com/ design/ chipsets/ designex/ 29071401. pdf). intel.com (ανακτήθηκε 2009-05-04 ) [2] 423 Pin Socket (PGA423) Design Guidelines (http:/ / download. intel. com/ design/ Pentium4/ guides/ 24920701. pdf). intel.com

(ανακτήθηκε 2009-05-03 ) [3] Intel Pentium 4 Processor 478-Pin Socket (mPGA478) Design Guidelines (http:/ / download. intel. com/ design/ Pentium4/ guides/ 24989002. pdf). intel.com (ανακτήθηκε 2009-05-03 ) [4] 495-Pin and 615-pin micro-PGA ZIF Socket Design Specification Application Note (http:/ / download. intel. com/ design/ mobile/ applnots/ 24528401. pdf). intel.com (ανακτήθηκε 2009-05-03 ) [5] mPGA 604 Socket Mechanical Design Guide (http:/ / www. intel. com/ Assets/ PDF/ designguide/ 254239. pdf). intel.com (ανακτήθηκε

2009-05-03 ) [6] AMD Sempron Processor Product Data Sheet (http:/ / www. amd. com/ us-en/ assets/ content_type/ white_papers_and_tech_docs/ 31805. pdf). amd.com (ανακτήθηκε 2009-05-03 ) [7] AMD Opteron Processor Product Data Sheet (http:/ / www. amd. com/ us-en/ assets/ content_type/ white_papers_and_tech_docs/ 23932. pdf). amd.com (ανακτήθηκε 2009-05-03 ) [8] CPU only has 478 pins, but the socket has 479. [9] LGA775 Socket Mechanical Design Guide (http:/ / www. intel. com/ Assets/ PDF/ designguide/ 302666. pdf). amd.com (ανακτήθηκε

2009-05-04 ) [10] LGA771 Socket Mechanical Design Guide (http:/ / www. intel. com/ Assets/ PDF/ designguide/ 313871. pdf). intel.com (ανακτήθηκε

2009-05-03 ) [11] Low-Profile Socket S1 Design Specification (http:/ / www. amd. com/ us-en/ assets/ content_type/ white_papers_and_tech_docs/ 31839. pdf). amd.com (ανακτήθηκε 2009-05-03 ) [12] Thermal Design Guide for Socket F (1207) Processors (http:/ / www. amd. com/ us-en/ assets/ content_type/ white_papers_and_tech_docs/ 32800. pdf). amd.com (ανακτήθηκε 2009-05-06 ) [13] Η υποδοχή έχει 941 pin, παρ'όλο που ο επεξεργαστής έχει 938. Στο άρθρο αυτό έχει ενσωματωθεί κείμενο από το sockets άρθρο CPU sockets (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ CPU) της Αγγλόγλωσσης Βικιπαίδειας, η οποία διανέμεται υπό την GNU FDL και την CC-BY-SA 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ ). ( sockets ιστορικό/συντάκτες (http:/ / en. wikipedia. org/ wiki/ CPU)).

Πηγές άρθρων και Συνεισφέροντες

Πηγές άρθρων και Συνεισφέροντες Ιστορία των υπολογιστών Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2397208 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Alaniaris, Alexandros, Armve, Badseed, Billyboyts, Bitjungle, Chomwitt, Dada, Dai, Dead3y3, Degress, Egmontaz, Fithis, FocalPoint, Geraki, Gf uip, Giannisf, Hlias13paofob, Lucinos, MARKELLOS, Output, Polyvios, SantaCruz, Ttzavaras, V nelly, Βασίλης, 53 ανώνυμες επεξεργασίες Apple I Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2312155 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Christos Vittoratos, FocalPoint, Loveless, Sotkil, 2 ανώνυμες επεξεργασίες ENIAC Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2357819 Συνεισφέροντες: Badseed, CeeKay, Chomwitt, Diamond, Ttzavaras, VJSC263IO, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Intel 8051 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2360065 Συνεισφέροντες: Atlantia, Badseed, CeeKay, Egmontaz, Loveless, MichaelFrey, 3 ανώνυμες επεξεργασίες MOS Technology Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=1891213 Συνεισφέροντες: Loveless, 3 ανώνυμες επεξεργασίες Άβακας Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2175751 Συνεισφέροντες: AndreasJS, Ank, Chomwitt, Dada, Egmontaz, FocalPoint, Matia.gr, Odd, Oustaman, SpyrosCS, Zip3, Βασίλης, 5 ανώνυμες επεξεργασίες Αναλογικός υπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2374257 Συνεισφέροντες: Egmontaz, Polyvios, V-astro, Vanakaris, Veron, Μυρμηγκάκι Αναλυτική μηχανή Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2354660 Συνεισφέροντες: Giannisf, K sal 15 Ζ3 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2268737 Συνεισφέροντες: Badseed, Chomwitt, Cyfal, Dada, Dead3y3, Htemplar99, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Κόνραντ Τσούζε Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2193235 Συνεισφέροντες: Alexis.dimitrief, Chomwitt, Dai, Dead3y3, Geraki, Htemplar99, Loveless, Ttzavaras, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Μέσο αποθήκευσης δεδομένων Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2349348 Συνεισφέροντες: Alaniaris, B@siL, Badseed, Dada, Dai, Ferengi, JohnMad, Loveless, MARKELLOS, Polyvios, Spyrosbhta, Ttzavaras, Ubcule, 6 ανώνυμες επεξεργασίες Τζον φον Νόιμαν Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2172014 Συνεισφέροντες: Adam78, Ank, Badseed, Chomwitt, Dada, Dai, Dead3y3, Egmontaz, Geraki, Ian, JohnMad, KRBN, Loveless, MARKELLOS, Mmsoft, Nakos2208, SpyrosCS, Tony Esopi, Vanakaris, Βασίλης, Δνόφος, 7 ανώνυμες επεξεργασίες Ηλεκτρονικός υπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2416534 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Alaniaris, Ank, Archem, Aristide, Badseed, Bibloss, CeeKay, Chomwitt, Cosmos, Dada, Dead3y3, Egmontaz, FocalPoint, Geraki, Gf uip, Jizzmo, Kalogeropoulos, Konsnos, Koukoulis, Lady 6thofAu, Lemur12, Lord Makro, Loveless, MARKELLOS, Mercy, Mheokk, Mmsoft, Polyvios, Sotkil, Ttzavaras, Vanakaris, Wutsje, Βασίλης, Διόφαντος, Μυρμηγκάκι, 58 ανώνυμες επεξεργασίες Commodore 64 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2006037 Συνεισφέροντες: CommonsDelinker, Dai, Theoprakt, 12 ανώνυμες επεξεργασίες MacBook Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2436673 Συνεισφέροντες: Atlantia, Egmontaz, MARKELLOS, Nitro912gr Macintosh Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2385333 Συνεισφέροντες: AENAON, Acp, Alexignatiou, Ann, Badseed, Christos Vittoratos, Dada, Diu, Egmontaz, Geraki, Gf uip, JohnMad, Kaly13, MARKELLOS, Nikostheater, Odysseus nemo, S. Cruz, Schekinov Alexey Victorovich, Sotkil, 25 ανώνυμες επεξεργασίες Netbook Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2419999 Συνεισφέροντες: Alaniaris, Badseed, Egmontaz, Loveless, Panton66, Skgxt, Sportswriter, Ttzavaras, 3 ανώνυμες επεξεργασίες OLPC XO-1 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2426553 Συνεισφέροντες: Badseed, Biladen, Dada, Diamond, Egmontaz, Ferengi, Geraki, Karounos, Kostisl, MARKELLOS, RudolfSimon, Wutsje, 10 ανώνυμες επεξεργασίες SGI Indy Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2236376 Συνεισφέροντες: CeeKay, Customizer 2010, Egmontaz, GOLIS, Gf uip, MARKELLOS, Veron, 1 ανώνυμες επεξεργασίες TOP500 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2428401 Συνεισφέροντες: FocalPoint, Loveless, MARKELLOS, Μυρμηγκάκι Ασδφ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=1823269 Συνεισφέροντες: Btd, Kostisl, V nelly, Μυρμηγκάκι, Σκλαβενίτης, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Διαδραστικός πίνακας Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2385990 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Badseed, Flyax, Ggia, Saxtouri, Ttzavaras, Vanakaris, Veron, 20 ανώνυμες επεξεργασίες Επιτραπέζιος Yπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2436583 Συνεισφέροντες: Aris 1899, Badseed, Salam32, SantaCruz, Skgxt, Sotkil, Διόφαντος Κβαντικός υπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2358127 Συνεισφέροντες: Amalgam, Diderot, Lord Makro, Udelma, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Κεντρικός υπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2262285 Συνεισφέροντες: CeeKay, Chomwitt, JohnMad, Loveless Μικροϋπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2360183 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Dead3y3, JohnMad, Sotkil Προσωπικός υπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2412280 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, AENAON, Badseed, Chomwitt, Dada, Dead3y3, Egmontaz, Kalogeropoulos, Kostisl, LimoWreck, Loveless, Matia.gr, Ravenous, Skgxt, Sotkil, Ttzavaras, Αντιγόνη, Διόφαντος, Δνόφος, 21 ανώνυμες επεξεργασίες Προσωπικός ψηφιακός οδηγός Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388825 Συνεισφέροντες: Alaniaris, Bella187, Ferengi, Gf uip, MARKELLOS, Μυρμηγκάκι Προσωποποίηση Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2142400 Συνεισφέροντες: Clalas, Tony Esopi, Ttzavaras, Μυρμηγκάκι Συσκευή εισόδου Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388875 Συνεισφέροντες: Badseed, Egmontaz, Gf uip, Koukoulis, Lord Makro, MARKELLOS, Morgatek, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Συσκευή εξόδου Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2308706 Συνεισφέροντες: Lord Makro, MARKELLOS, Morgatek Σχεδίαση για Όλους Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2103463 Συνεισφέροντες: Iosif75, MARKELLOS, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Υπερυπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2428204 Συνεισφέροντες: Ank, Badseed, Chomwitt, Diderot, Egmontaz, Ferengi, Geraki, Gf uip, Greekwikipedian, Harrisxan, JohnMad, Kalogeropoulos, Lord Makro, Sotkil, Ttzavaras, Αναστάσιος, Μυρμηγκάκι Φορητός υπολογιστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2438286 Συνεισφέροντες: Alaniaris, Atlantia, Badseed, Dipa1965, Edupon, Egmontaz, Ev, Greekwikipedian, Lemur12, MARKELLOS, Output, SantaCruz, Skgxt, Sotkil, Tony Esopi, Ttzavaras, Διόφαντος, 28 ανώνυμες επεξεργασίες Χάκερ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2236369 Συνεισφέροντες: Downfoot1, Gf uip, GrooveDog, Kongr43gpen, Konsnos, Loveless, Ttzavaras, VJSC263IO, Αχρήστης, 8 ανώνυμες επεξεργασίες Complex instruction set computer Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2305899 Συνεισφέροντες: Aggelos24, Dead3y3, Ttzavaras Northbridge Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388855 Συνεισφέροντες: Egmontaz, Gf uip, Jimys salonika, Ttzavaras, Veron Reduced instruction set computer Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2305896 Συνεισφέροντες: Aggelos24, Dead3y3 Southbridge Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2410939 Συνεισφέροντες: Atlantia, CommonsDelinker, Dipa1965, Gf uip, Jimys salonika, Ttzavaras

228

Πηγές άρθρων και Συνεισφέροντες Αίτηση διακοπής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2028132 Συνεισφέροντες: Ferengi, Students, Ttzavaras Άμεση πρόσβαση μνήμης Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2308389 Συνεισφέροντες: Ferengi, Students, 3 ανώνυμες επεξεργασίες Αριθμητική και Λογική Μονάδα Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2398597 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika, Patriot8790 Αρχιτεκτονική ροής δεδομένων Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2332763 Συνεισφέροντες: Gf uip Αρχιτεκτονική φον Νόιμαν Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2387131 Συνεισφέροντες: Chomwitt, JohnMad, Loveless, MARKELLOS, Sotkil Αρχιτεκτονική Χάρβαρντ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2385145 Συνεισφέροντες: Atlantia, Billkas, Μυρμηγκάκι Διεύθυνση MAC Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2410176 Συνεισφέροντες: Alekkas, Dead3y3, Hypnotist, Polyvios, Tony Esopi, Wlan, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Καταχωρητής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388892 Συνεισφέροντες: Atlantia, Chggr, Costas78, Gf uip, Polyvios, 7 ανώνυμες επεξεργασίες Κρυφή μνήμη Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2407896 Συνεισφέροντες: Badseed, Chomwitt, Dada, Dai, Dead3y3, Diamond, Geraki, JohnMad, Lord Makro, MARKELLOS, Odysseus nemo, Sotkil, Βασίλης, 8 ανώνυμες επεξεργασίες Μητρική κάρτα Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388798 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Chomwitt, Dia14, Fefeli, Gf uip, Greekwikipedian, Kostisl, Lord Makro, Nikolas, Polyvios, Sotkil, Διόφαντος, 14 ανώνυμες επεξεργασίες Μικροαρχιτεκτονική Core Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388759 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika, Patriot8790, Ttzavaras Μικροαρχιτεκτονική NetBurst Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388755 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika Μικροαρχιτεκτονική P6 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388757 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika Μικροαρχιτεκτονική Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388754 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika, Patriot8790 Μονάδα Εκτέλεσης Εντολών Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388786 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika Μονάδα Κινητής Υποδιαστολής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2420751 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika Ολοκληρωμένο κύκλωμα Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2409499 Συνεισφέροντες: Amalgam, ApostolisG, Ash Pokemaster, Chomwitt, Giannisf, JohnMad, Polyvios, SkarmoutsosV, Ttzavaras, TzaB, Vanakaris, Διόφαντος, 5 ανώνυμες επεξεργασίες Παράλληλα και κατανεμημένα συστήματα Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2312520 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Gf uip, JohnMad, Logictheo, Loveless, MARKELLOS, Tzag Ροή δεδομένων Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2241268 Συνεισφέροντες: Gf uip Συμμετρική πολυεπεξεργασία Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2428682 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Gf uip, JohnMad, Loveless, 4 ανώνυμες επεξεργασίες Σωλήνωση (υπολογιστές) Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=1960356 Συνεισφέροντες: Chomwitt, FocalPoint, JohnMad, Loveless, Veron, 5 ανώνυμες επεξεργασίες Υπερβαθμωτός επεξεργαστής Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2312525 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Gf uip, SpyrosCS, Veron Bit Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2428435 Συνεισφέροντες: Badseed, Dead3y3, Geraki, HIZUMI, JohnMad, Matesi1976, Polyvios, Ttzavaras, Vanakaris, 4 ανώνυμες επεξεργασίες Byte Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2118274 Συνεισφέροντες: Dada, Dead3y3, Diderot, Dkat, Fefeli, FocalPoint, Geraki, JohnMad, Lady 6thofAu, Lucinos, Matesi1976, Odysseus nemo, Pvasiliadis, S. Cruz, Templar52, Ttzavaras, Μύθος, 5 ανώνυμες επεξεργασίες File Allocation Table Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2010059 Συνεισφέροντες: FocalPoint, Greekwikipedian, Loveless, Polyvios, Pvasiliadis, Ttzavaras Qubit Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=1874025 Συνεισφέροντες: Amalgam, Dead3y3, Diderot, Polyvios, Ppapadeas, Udelma, Wthered, 1 ανώνυμες επεξεργασίες ReadyBoost Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388828 Συνεισφέροντες: CeeKay, Ekton, Gf uip, Greekwikipedian, Loveless, MARKELLOS, Opap09, Polyvios, Ttzavaras, Vanakaris, Μυρμηγκάκι, 3 ανώνυμες επεξεργασίες TTRAM Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2080270 Συνεισφέροντες: Costas78, Ttzavaras, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Κιλομπάιτ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2439337 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Dead3y3, Gf uip, Kostisl, Lucinos, 4 ανώνυμες επεξεργασίες Κιμπιμπάιτ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=1846258 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Dead3y3, Kostisl, Loveless, Pvasiliadis, V-astro Μεμπιμπάιτ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2348414 Συνεισφέροντες: Chomwitt, Pvasiliadis, Veron Μνήμη USB Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2370718 Συνεισφέροντες: Ferengi, Fs, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Μνήμη τυχαίας προσπέλασης Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2439635 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Badseed, Chomwitt, CommonsDelinker, Dead3y3, Geraki, Greekwikipedian, JohnMad, Loveless, Lucinos, MARKELLOS, Sotkil, Ttzavaras, Vanakaris, Xoristzatziki, 15 ανώνυμες επεξεργασίες Μνήμη υπολογιστή Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2243138 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Badseed, Basshunter, Chomwitt, Dead3y3, Egmontaz, Ferengi, JohnMad, Loveless, MARKELLOS, Quibik, Veron, 8 ανώνυμες επεξεργασίες Μορφότυπο Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2429089 Συνεισφέροντες: JohnMad Σκληρός δίσκος Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2373114 Συνεισφέροντες: Asamaras, Dai, Dead3y3, Geraki, Greekwikipedian, Loveless, Miv, Polyvios, Sotkil, SpyrosCS, V-astro, Vanakaris, Wlan, 7 ανώνυμες επεξεργασίες Slot 1 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025610 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Slot A Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025642 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket 370 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388748 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika, MARKELLOS Socket 5 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025636 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Loveless, Μυρμηγκάκι Socket 563 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025646 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket 6 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025005 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket 7 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2242053 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Αχρήστης, Μυρμηγκάκι, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Socket 754 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2043559 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket 8 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025835 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι

229

Πηγές άρθρων και Συνεισφέροντες Socket 939 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2397815 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket 940 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025004 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket A Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025644 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket AM2 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2107390 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket AM2+ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025811 Συνεισφέροντες: Badseed, CommonsDelinker, Dead3y3, Loveless, Μυρμηγκάκι Socket AM3 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2107388 Συνεισφέροντες: *Αλέξανδρος, Dead3y3, Μυρμηγκάκι, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Socket F Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2185191 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket F+ Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2416567 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Kostisl, Μυρμηγκάκι Socket S1 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025803 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Socket T Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025815 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Loveless, Μυρμηγκάκι Super Socket 7 Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2025799 Συνεισφέροντες: Dead3y3, Μυρμηγκάκι Υποδοχές επεξεργαστών Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?oldid=2388762 Συνεισφέροντες: Gf uip, Jimys salonika, Knop92, MARKELLOS

230

Πηγές Εικόνων, Άδειες και Συνεισφέροντες

Πηγές Εικόνων, Άδειες και Συνεισφέροντες Image:Apple I.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Apple_I.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: Photo taken by rebelpilot Αρχείο:Eniac.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Eniac.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: .:Ajvol:., AKeen, Evrik, Infrogmation, Joanjoc, Liftarn, Luestling, Ranveig, StuartBrady, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:KL_Intel_P8051.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:KL_Intel_P8051.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Konstantin Lanzet (with permission) Αρχείο:SAB-C515-LN.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:SAB-C515-LN.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: User:MichaelFrey Εικόνα:MOS Technologies large.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:MOS_Technologies_large.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Alexander.stohr, Idrougge, Jef-Infojef, Shyam Image:MOS 6502AD 4585 top.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:MOS_6502AD_4585_top.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: EugeneZelenko, German, Idrougge, Morkork Image:MOS Technologies 6581.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:MOS_Technologies_6581.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: BLueFiSH.as, GreyCat, Liftarn, Stonda Εικόνα:Boulier1.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Boulier1.JPG Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: David, Flominator, German, Seb35, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Image:RomanAbacusRecon.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:RomanAbacusRecon.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Photographer: Mike Cowlishaw (aus der englischen Wikipedia) image:abacus_6.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Abacus_6.png Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Flominator, German, Grön, Luestling, RHorning Εικόνα:Soroban.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Soroban.JPG Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User:Kowloonese Εικόνα:Schoty abacus.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Schoty_abacus.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:Staecker Εικόνα:Kugleramme.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Kugleramme.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: German, Maksim, Noe, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Bifnordennomenclature.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Bifnordennomenclature.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Andy Dingley, Aushulz, Avron, Inc ru, Infrogmation, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Wikipedia-logo.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Wikipedia-logo.png Άδεια: logo Συνεισφέροντες: Abigor, Bastique, Cary Bass, Guillom, Krinkle, Kwj2772, Mike.lifeguard, Mormegil, Richie, Rocket000, Schaengel89 Αρχείο:AnalyticalMachine_Babbage_London.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:AnalyticalMachine_Babbage_London.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: Bruno Barral (ByB)Original uploader was ByB at fr.wikipedia Αρχείο:2007-01-20 Gedenktafel Zuse Z3.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:2007-01-20_Gedenktafel_Zuse_Z3.jpg Άδεια: Attribution Συνεισφέροντες: Axel Mauruszat Εικόνα:Z3_architecture_el.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Z3_architecture_el.png Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:Konrad_Zuse_(1992).jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Konrad_Zuse_(1992).jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: A.Savin, GeorgHH, Gildemax, Mentifisto, RHunscher, Siebrand, Vuk, 7 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:KZuse denkmal.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:KZuse_denkmal.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User Profiler 1888 on de.wikipedia Αρχείο:Punch-card--fortran.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Punch-card--fortran.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: ArnoldReinhold, Bernard Piette, Gwern, Hailey C. Shannon, Hansjorn Αρχείο:Papertape2.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Papertape2.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User:Poil Αρχείο:Tapesticker.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Tapesticker.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User:Poil Αρχείο:Musikkassette.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Musikkassette.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Original uploader was Priwo at de.wikipedia Later versions were uploaded by Phrood at de.wikipedia. Αρχείο:Pamiec bebnowa 1.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Pamiec_bebnowa_1.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: GreyCat, Topory Αρχείο:Floppy Disk Drive 8 inch.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Floppy_Disk_Drive_8_inch.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:Swtpc6800 Αρχείο:Hard disk WD 400.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Hard_disk_WD_400.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: Afrank99, Aka, Darkone, MMuzammils, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:LDDVDComparison-mod.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:LDDVDComparison-mod.png Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Kevin586 Αρχείο:JohnvonNeumann-LosAlamos.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:JohnvonNeumann-LosAlamos.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Fastfission, Frank C. Müller, Harp, Kilom691, Mdd, Polarlys, Shizhao Αρχείο:Dell Desktop Computer in school classroom.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Dell_Desktop_Computer_in_school_classroom.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:Ente75 Αρχείο:Arts et Metiers Pascaline dsc03869.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Arts_et_Metiers_Pascaline_dsc03869.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: User:David.Monniaux Αρχείο:Two women operating ENIAC.gif Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Two_women_operating_ENIAC.gif Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: AKeen, Beta16, Infrogmation, Lady 6thofAu, 5 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:IBM PC 5150.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:IBM_PC_5150.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User:Boffy b, User:Dpbsmith Αρχείο:Commodore64.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Commodore64.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: User:Pixel8 Αρχείο:C64 startup animiert.gif Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:C64_startup_animiert.gif Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Alexander.stohr, Bayo, Gedeon, Grandy02, StuartBrady, Tiptoety, WikipediaMaster, 5 ανώνυμες επεξεργασίες Εικόνα:C64 breadbin.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:C64_breadbin.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Bayo, Chris 73, Fedi, NaSH, Siebrand Εικόνα:Commodore C64C.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Commodore_C64C.JPG Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: user:MOS6502 Εικόνα:C64C.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:C64C.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Bayo, Chris 73, Fedi, Grendelkhan, NaSH, Red devil 666 Εικόνα:Commodore C64G.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Commodore_C64G.JPG Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Andy1976, Bayo, Pixel8, StuartBrady Εικόνα:C64GS and SX-64.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:C64GS_and_SX-64.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: Alexander.stohr, Bayo, Grandy02, Olaf1541 Εικόνα:C64c system.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:C64c_system.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: Alexander.stohr, Bayo, Pixel8, StuartBrady Εικόνα:C64_Gold.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:C64_Gold.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Swgreed Αρχείο:Macintosh 128k transparency.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Macintosh_128k_transparency.png Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: w:User:Grm wnr Αρχείο:IMacG5FR whiteBG.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:IMacG5FR_whiteBG.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: Amada44, Grm wnr, Nilfanion, Thuresson

231

Πηγές Εικόνων, Άδειες και Συνεισφέροντες Αρχείο:Mac mini Intel Core.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Mac_mini_Intel_Core.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: Dodo, Grm wnr Αρχείο:Imac_2007.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Imac_2007.png Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: Aido2002, Althepal, Julo, Kyro, MB-one, Max Naylor, Nard the Bard, Wikig, 5 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Macpro BW.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Macpro_BW.png Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Bayo, Kyro, Max Naylor Αρχείο:MacBook white.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:MacBook_white.png Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: Jared C. Benedict Original uploader was Aido2002 at en.wikipedia Αρχείο:MacBook Pro transparency.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:MacBook_Pro_transparency.png Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: User Baryonic Being on en.wikipedia Αρχείο:Xserve G5.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Xserve_G5.png Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Rugby471 Αρχείο:Xserve RAID.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Xserve_RAID.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Grm wnr Αρχείο:HP 2133 Mini-Note PC (front view compare with pencil).jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:HP_2133_Mini-Note_PC_(front_view_compare_with_pencil).jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: VIA Gallery from Hsintien, Taiwan Αρχείο:Ambox outdated serious.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Ambox_outdated_serious.svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:Penubag, user:Tkgd2007 Εικόνα:LaptopOLPC a.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:LaptopOLPC_a.jpg Άδεια: Attribution Συνεισφέροντες: Image credit: "Fuse-Project"; upload to OLPC-Wiki: OLPC user "Walter" Image:Kaye negroponte.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Kaye_negroponte.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: David Weekly Αρχείο:OLPC-Laptop XOXO.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:OLPC-Laptop_XOXO.JPG Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: User:RudolfSimon Αρχείο:SGI Indy.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:SGI_Indy.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Grm wnr File:Flag of the United States (3-2 aspect ratio).svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Flag_of_the_United_States_(3-2_aspect_ratio).svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:CMBJ, User:Dbenbenn, User:Indolences, User:Jacobolus, User:Technion, User:Zscout370 Εικόνα:Flag of Germany.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Flag_of_Germany.svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:Madden, User:Pumbaa80, User:SKopp Image:Flag of India.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Flag_of_India.svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:SKopp Image:Flag of Sweden.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Flag_of_Sweden.svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User:Jon Harald Søby Αρχείο:Interactive whiteboard at CeBIT 2007.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Interactive_whiteboard_at_CeBIT_2007.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: svonog Image:Computer-aj aj ashton 01.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Computer-aj_aj_ashton_01.svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: Abu badali, CyberSkull, Ed g2s, Holder, Ironbrother, Juliancolton, Kierancassel, Kozuch, MergeMacm, Msgj, Sassospicco, Wknight94, Wst, 6 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Honeywell-Bull DPS 7 Mainframe BWW March 1990.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Honeywell-Bull_DPS_7_Mainframe_BWW_March_1990.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: BokicaK, Ferdi, Matt314, Vdegroot, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Image:Commodore64.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Commodore64.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: User:Pixel8 Αρχείο:20020730083218 - Debian.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:20020730083218_-_Debian.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: GeorgHH, Wst, Yaohua2000 Image:Personal computer, exploded 4.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Personal_computer,_exploded_4.svg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: Aleator, BMK, Berrucomons, Boivie, Edward, Gustavb, Huhsunqu, J.delanoy, Jon Harald Søby, Kozuch, Lysander89, Mdd, Mhare, Monsterxxl, Origamiemensch, Rocket000, Slovik, Ss181292, UED77, 22 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Personable Computer.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Personable_Computer.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.0 Συνεισφέροντες: Alchemica, Edward, FlickreviewR, Mardus, WikipediaMaster Αρχείο:Cray 2 Arts et Metiers dsc03940.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Cray_2_Arts_et_Metiers_dsc03940.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: User:David.Monniaux Αρχείο:Macintosh iBook.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Macintosh_iBook.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: User:Hoshie Αρχείο:Sony_Vaio.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Sony_Vaio.JPG Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: greekwikipedian. Original uploader was Greekwikipedian at el.wikipedia Αρχείο:PDP-11-M7270.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:PDP-11-M7270.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: User:Shieldforyoureyes Image:I815EP.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:I815EP.png Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Original uploader was ThefirstM at en.wikipedia Αρχείο:Conexant arm.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Conexant_arm.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Idrougge, Museo8bits, Superzerocool Αρχείο:ALU symbol.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:ALU_symbol.svg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Cburnett, Eadthem, Herbythyme, 4 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:2-bit ALU.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:2-bit_ALU.png Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Cburnett, Rod9h, WikipediaMaster, 10 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Von Neumann architecture el.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Von_Neumann_architecture_el.png Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:harvard_arch_example.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Harvard_arch_example.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Χρήστης:Billkas Αρχείο:Simple Cpu Organization.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Simple_Cpu_Organization.svg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:Typical Cpu cache organization.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Typical_Cpu_cache_organization.svg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:Direct mapped cache.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Direct_mapped_cache.png Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:Fully associative cache.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Fully_associative_cache.png Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:Associative cache 4 way.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Associative_cache_4_way.png Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: Chomwitt Αρχείο:PSX_mainboard.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:PSX_mainboard.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Bayo, Holek, Qurren, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Pentium_4_motherboard.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Pentium_4_motherboard.JPG Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Χρήστης:Greekwikipedian Image:IntelProcessorRoadmap.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:IntelProcessorRoadmap.svg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: User:Imperator3733, User:WhiteTimberwolf Image:Intel Core2 arch.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Intel_Core2_arch.svg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User:Appaloosa Image:Intel i80286 arch.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Intel_i80286_arch.svg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Συνεισφέροντες: User:Appaloosa

232

Πηγές Εικόνων, Άδειες και Συνεισφέροντες Αρχείο:KL Intel C80287.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:KL_Intel_C80287.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Konstantin Lanzet Αρχείο:Diopsis.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Diopsis.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Pieter Kuiper, Pixel ;-), 2 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Athlon64x2-6400plus.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Athlon64x2-6400plus.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 3.0 Συνεισφέροντες: User:Babylonfive Αρχείο:Beowulf.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Beowulf.jpg Άδεια: GNU General Public License Συνεισφέροντες: User Linuxbeak on en.wikipedia Αρχείο:Amdahl_march_13_2008.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Amdahl_march_13_2008.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 3.0 Συνεισφέροντες: Original uploader was Pkivolowitz at en.wikipedia (Original text : Perry Kivolowitz) Αρχείο:BOINC logo July 2007.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:BOINC_logo_July_2007.svg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Michal Krakowiak Εικόνα:Blochsphere.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Blochsphere.svg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Original uploader was MuncherOfSpleens at en.wikipedia Αρχείο:Windows_Vista_Versions.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Windows_Vista_Versions.svg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: -Majestic-, Orzetto, 3 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:Usbkey_internals.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Usbkey_internals.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: 1029man, D-Kuru, Jab416171, Muchosucko, Plugwash, Samulili, Solipsist, Talgraf777, Thuresson, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:SanDisk_Cruzer_Titanium_02.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:SanDisk_Cruzer_Titanium_02.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Mattes, Stefan-Xp Αρχείο:Usbkey internals.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Usbkey_internals.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: 1029man, D-Kuru, Jab416171, Muchosucko, Plugwash, Samulili, Solipsist, Talgraf777, Thuresson, 2 ανώνυμες επεξεργασίες Αρχείο:SDRAM.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:SDRAM.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Afrank99, Arnaud 25, H005, Tothwolf Αρχείο:DDR-SDRAM DIMM.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:DDR-SDRAM_DIMM.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: J-P Kärnä Αρχείο:DDR2-SDRAM.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:DDR2-SDRAM.JPG Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Χρήστης:Greekwikipedian Αρχείο:ComputerMemoryHierarchy.svg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:ComputerMemoryHierarchy.svg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: ComputerMemoryHierarchy.png: User:Danlash at en.wikipedia.org Εικόνα:Hard disk WD 400.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Hard_disk_WD_400.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: Afrank99, Aka, Darkone, MMuzammils, 1 ανώνυμες επεξεργασίες Εικόνα:Hard disk dismantled.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Hard_disk_dismantled.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: User:Ed g2s Αρχείο:Slot_1.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Slot_1.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: User:Chris S Αρχείο:Slot_A.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Slot_A.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: Appaloosa Image:Intel Socket 370.JPG Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Intel_Socket_370.JPG Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: D-Kuru, Lenry, Xeper Image:VIA C3 C5XL CPGA.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:VIA_C3_C5XL_CPGA.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: Endorphin Αρχείο:Sockel-5.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Sockel-5.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: ruscsi Αρχείο:Socket 563 Desktop.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_563_Desktop.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: User:Qviri Αρχείο:Socket_7.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_7.jpg Άδεια: GNU Free Documentation License Συνεισφέροντες: User:Appaloosa Αρχείο:Socket_754.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_754.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: Aka, D-Kuru, Darkone, Denniss, German, Rosco Αρχείο:Socket_8.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_8.jpg Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: User Quark48 on de.wikipedia Αρχείο:Sockel-939.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Sockel-939.jpg Άδεια: άγνωστος Συνεισφέροντες: Bukk, D-Kuru, Denniss, German, Panoramafotos.net Αρχείο:Socket 940.png Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_940.png Άδεια: Public Domain Συνεισφέροντες: D-Kuru, Denniss, Xoqolatl Αρχείο:SocketA.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:SocketA.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: User:FxJ Αρχείο:Socket am2 retention module.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_am2_retention_module.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: Original uploader was Smial at de.wikipedia Αρχείο:Socket F open R0027169.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_F_open_R0027169.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: D-Kuru, Denniss, Serjio-pt, Μυρμηγκάκι Αρχείο:Socket F closed R0027170.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_F_closed_R0027170.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: D-Kuru, Denniss, Serjio-pt, Μυρμηγκάκι Αρχείο:Socket S1.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Socket_S1.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution 2.5 Συνεισφέροντες: User:Μυρμηγκάκι Αρχείο:Sockel 775.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:Sockel_775.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.0 Συνεισφέροντες: User Smial on de.wikipedia Image:SocketA.jpg Πηγή: http://el.wikipedia.org/w/index.php?title=Αρχείο:SocketA.jpg Άδεια: Creative Commons Attribution-Sharealike 2.5 Συνεισφέροντες: User:FxJ

233

Άδεια

Άδεια Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/

234