Evoluția Arhitecturii Calculatoarelor

Introducere

Arhitectura calculatoarelor personale se află într-un proces continuu de evoluţie, care nu este constant Principalul factor care a determinat evoluţia arhitecturii este cerinţa continuă a pieţii în majorarea performanţelor calcu-latoarelor. Performanţa la rîndul său depinde în mare parte de arhitectura calculatorului şi mai puţin de baza fizică a lui. Chiar si cele mai puternice su-percalculatoare utilizează aceleaşi procesoare ca şi un calculator personal. Diferenţa constă în arhitectură si principiul de funcţionare pe care ea îl deter-mină. Referitor la arhitectura calculatoarelor personale putem menţiona faptul că o evoluţie mai intensivă s-a început odată cu răspîndirea lor pe larg-apariţia calculatoarelor personale IBM PC. Faptul că anume IBM PC a devenit cel mai răspîndit tip de calculator personal se datorează în mare parte anume arhite-cturii lui, deşi existau şi altele mai performante (Aple Macintosh, NextStep). Caracteristicile de bază ale acestei arhitecturi sînt: organizarea deschisă pe baza magistralelor şi compatibilitatea componentelor diferitor producători şi de dife-rite generaţii. Primele calculatoare IBM PC produse în masă erau construite pe baza magistralei ISA. A urmat o evoluţie sub forma magistralei EISA. Puţin mai tîrziu au apărut magistralele VESA şi MCA, utilizarea cărora a fost însă de scurtă durată si specifică. Baza tuturor calculatoarelor contemporane compatibile IBM PC este magistrala PCI, care se menţine în acest post de mai mult de 11 ani. O componentă importantă a arhitecturii sînt interfeţele, atît cele de uz general(COM, USB,FireWire) cît şi specializate: IDE, SCSI, AGP.

1.Evoluţia arhitecturii PC

Arhitectura primelor calculatoare personale era destul de simplă:

Fig.1

Toate componentele se conectează paralel magistralei, dirijarea cu utilizarea ei se efectuiază de către procesor. Viteza de funcţionare a primelor procesoare era redusă, deaceea diferenţele în viteze de lucru a diferitor compo-nentente a sistemului nu se evidenţiau. Transferul de informaţie dintre dispozitivele externe şi memorie se află sub deplin control al procesorului, determinînd scăderea numărului de operaţii utile efectuate în momentele de transfer intensiv de date. Un alt neajuns este faptul că odată cu cresterea numărului de componente a sistemului un procent tot mai mare de timp proce-sorului este utilizat “inutil”. Totodată structura este simlă şi poate fi utilizată în calculatoare cu performanţe reduse, cum şi erau primele calculatoare personale.

Odată cu cresterea cerinţelor faţă de productivitate s-au introdus şi modificări în arhitectură. A fost implementat regimul DMA( Direct Memory Acces ) cu scopul excluderii procesorului din circuitul de transfer a informaţiei dintre dispozitivele externe şi memorie. Majoritatea funcţiilor de comandă de nivel inferior se execută de către dispozitive specializate, eliberînd astfel procesorul. Un exempu de o aşa arhitectură poate servi IBM PC-XT, care uti-lizează microprocesorul Intel 8086 şi magistrala ISA.