Dərs vəsaiti Bakı 2014

Növbəti nəsil kompüterləri.

Hesablayıcı qurğuların ölçüləri daim kiçilir. Vaxt var idi ki, elə bilirdilər, maşınların gücü artdıqca periferiya qurğularına və yaddaşa daha böyük sahə tələb olunacaqdır. Bu təsəvvürün yanlış olduğu aşkara çıxdı. 1965-ci ildə Qordon Mur müəyyən etdi ki, hər 18 ayda hesablayıcı sistemlərin məhsuldarlığı 2 dəfə artır⁷⁶. Bu qayda hal-hazırda Q.Mur qanunu adlanır. Q.Murun inteqral mikrosxemlərdəki tranzistorların sayının zamandan asılılığı üçün aşkarladığı empirik qanuna əsasən ayrı-ayrı tranzistorların miniatürləş- dirilməsi templərini müəyyən etmək mümkündür. Q.Mur qanununa görə, elementar hesablayıcı modullarının ölçülərinin ildə 10-30% azalması göstərir ki, yaxın 5-10 il


⁷⁴ http://www.ptc.spbu.ru

⁷⁵ www.osp.ru/os/2000/05-06/178019/

⁷⁶ Moore H. // Electronics. 38, 1965, № 8
ərzində elementar modulların ölçüləri təqribən 100-200 anqstrem, yəni, 0,01-0,02 mikron təşkil edəcəkdir. Bu o deməkdir ki, elementar hesablayıcı qurğuların ölçüləri sürətlə molekul və hətta atom ölçülərinə yaxınlaşır.

Lakin bu səviyyədə klassik fizika qanunları işləmir. Bu səviyyə kvant fizikası qanunlarının hökmünə tabedir ki, bunların da təbiəti nəzəri səviyyədə hələ axıradək öyrənilməmişdir.

Bu qurğuların işini təsvir etmək üçün informatikanın klassik obyektləri və metodları yaramır. Belə ki, Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipinə əsasən sözü gedən mikroskopik sistemlərdə ―bit‖ anlayışına analoq tapmaq mümkün deyildir. Yeni qurğular 2-lik rəqəmlər əvəzinə ―dalğa funksiyaları‖ ilə (―kvantlıq bitlərlə‖) iş görəcəkdir.

İnformatika öz inkişafında, müəyyən mənada, ―hesab‖dan ―funksional təhlil‖ə keçid edəcəkdir. Bu, bir tərəfdən, əsas klassik alqoritmlərin yenidən düşünülməsinə və əvəzlənməsinə şərait yaradırsa, digər tərəfdən də süni intellekt problemlərinin həllinə yaxınlaşdırır.

İri universitetlərin elmi-tədqiqat laboratoriyalarında və transmilli informasiya texnologiyaları (TİT) şirkətlərində yeni nəsil hesablayıcı qurğuların element bazasının yaradılması üzrə əsas istiqamətlərin aşağıdakı bir-neçə variantı üzərində işlər aparılır⁷⁷:

-nüvə maqniti və ya elektron paramaqnit rezonansı prinsiplərinə əsaslanan element bazası;

-Pauli və ya Penninq tələlərində yerləşdirilən atom ionlarına əsaslanan element bazası;

-yüksəkkeçiricilik hadisəsinə əsaslanan element bazası;

-qeyri-üzvi yarımkeçirici sistemlərdə kvant nöqtələrinə əsaslanan element bazası;

-kvant məntiqinin optik simulyasiyasına və ya metal-bioloji hibridə əsaslanan element bazası.

Bu istiqamətlərin əksəriyyəti ciddi nöqsanlara malik olduqlarından, hələlik rəqabətqabiliyyətli hesablayıcı qurğuların yaradılmasını qeyri-mümkün etməkdədir. Buna xarakterik misal olaraq IBM korporasiyasının 1999-cu ildə işləyib hazırladığı molekulyar element bazası layihəsini göstərmək olar. Belə ki, bu layihənin reallaşdırılmasına 5 il ərzində 17 milyard dollar xərclənmiş və 5 və ya 7 kvantlıq bitlə əməliyyat apara bilən 7

⁷⁷ Граничин О.Н., Молодцов С.Л. Создание гибридных сверхбыстрых компьютеров и системное программирование. СПб., 2006
ton çəkiyə malik, yalnız primitiv məsələləri⁷⁸ həll etməyə qadir olan bir maket hazırlanmışdı⁷⁹.

Hal-hazırda yeni nəsil kompüterlər üçün element bazasının yaradılması üzrə nisbətən daha perspektivli istiqamət elektrostatik və ya maqnit tipli qarşılıqlı fəaliyyət əsasında kvantlı bitllər funksiyasını icra edən bərkcisimli sistemlərdə özünü təşkil edə bilən kvant nöqtələrindən istifadəyə əsaslanan istiqamətdir.

3.3 Fərdi kompüterlərin aparat təminatı

Müasir fərdi kompüter elektron mikrosxemlər üzərində qurulmuş, ixtiyari növ informasiyanın qəbulu, saxlanması, emalı və ötürülməsi üçün yaradılmış sistemdir.

Sadə istifadəçilər adətən fərdi kompüterlərlə işlədiklərindən, burada əsasən fərdi kompüterdən bəhs ediləcəkdir.

İntel firmasının prosessorları bazasında yaradılmış fərdi kompüterlər daha geniş yayılmışdır.

Son zamanlar çəkisi 2-2,5 kq olan daşınar fərdi kompüterlər - noutbuklar sürətlə yayılmaqdadır.

Aparat təminatı dedikdə, kompüteri təşkil edən və onu şəbəkəyə qoşan bütün avadanlıqlar çoxluğu (kompüter ―dəmiri‖ - hardware) nəzərdə tutulur.

Aparat təminatına, ilk növbədə, prosessor, ana plata və onun əsas mikrosxemləri, yəni kompüterin bütöv arxitekturasını müəyyən edən çipsetlər⁸⁰, əsas operativ yaddaşın mümkün tipləri, videokart, disk qurğuları, monitor, printer və digər periferiya qurğuları aiddir.

Hər bir fərdi kompüter istifdəçisi texniki vasitələr və onların inkişaf tarixi barədə kifayət qədər dərin biliyə malik olmalıdır.

Fərdi kompüterlərin bütün komponentləri son dərəcə böyük sürətlə təzələnməkdədir. Son illərdə stolüstü kompüterlər və noutbuklar üçün çoxnüvəli prosessorlar, yaddaşla, video altsistemlə, sərt disklərlə yüksək sürətli iş təmin edən yeni şinlər, qiqabitlik naqilli və naqilsiz şəbəkələrlə işləmək üçün inteqrasiya edilmiş kontrollerlər yaradılmışdır.

⁷⁸ məsələn, 15-i 5 və 3 kimi 2 vuruğa ayırmaq kimi

⁷⁹ domino.research.ibm.com/comm/pr.nsf/-pages/rsc.quantum.html?Open&printable.

80 Çipset (chipset) – ana platada mikrosxemlər yığımı olub, prosessorun yaddaşla və xarici qurğularla işləməsini təmin edir.

Maye-kristallik monitorlar elektron-şüa borulu monitorları sıxışdırıb bazardan çıxarmışdır.

Ev kompüterinin yeni konsepsiyası irəli sürülmüşdür ki, bu da faktiki olaraq, təkcə DVD-disklərlə işləməklə kifayətlənməyən, yüksək keyfiyyətli çoxkanallı audiosistemi olan, İnternetdən radio televiziya translyasiyalarını qəbul edən, həmçinin, FM və TV- tünerlərlə təchiz edilmiş mediamərkəzdir.

Kompüterin aparat təminatı və onun son nailiyyətləri barədə dərin biliyə malik olanlar mənəvi cəhətdən köhnəlmiş texnikanı yaxşı tanıyırlar.

İntel mikroprosessorunun prinsipial sxeminə: hesab-məntiq qurğusu, idarəedici blok, ilkin seçim bloku, registrlər bloku, dekodlaşdırma bloku, keş-verilənlər, şinlər bloku, əmrlər üçün keş-yaddaş, giriş və çıxış blokları daxildir.

Mərkəzi prosessorun iş prinsipini belə təsəvvür etmək olar: emala daxil olan informasiya ilkin seçim blokunun idarəsi altında sistem yaddaşından şinlər bloku vasitəsilə prosessorun keş-verilənlərinə, əmrlər isə əmrlər üçün olan keş-yaddaşa ötürülür. Dekodlaşdırma bloku əmrlərin kodunu açıb, 2-lik koda çevirir və idarəedici bloka və keş-yaddaşa icraya göndərir. Hesab-məntiq qurğusu əmrə uyğun əməlləri icra edib alınmış nəticələri registrlər blokuna ötürür. Sonra registrlərin məzmunu sistem yaddaşına və ya xarici qurğulara ötürülür.

4.