Персональный компьютер , часто называемый ПК , — это компьютер, предназначенный для индивидуального использования. [1] Обычно он используется для таких задач, как обработка текстов , просмотр интернета , электронная почта , воспроизведение мультимедиа и игры . Персональные компьютеры предназначены для непосредственного управления конечным пользователем , а не компьютерным экспертом или техником . В отличие от больших, дорогостоящих мини-компьютеров и мэйнфреймов , совместное использование времени многими людьми одновременно не используется с персональными компьютерами. Термин « домашний компьютер» также использовался, в основном в конце 1970-х и 1980-х годах. Появление персональных компьютеров и одновременная цифровая революция существенно повлияли на жизнь людей.
Владельцам компьютеров учреждений или корпораций в 1960-х годах приходилось писать собственные программы для выполнения любой полезной работы с компьютерами. Хотя пользователи персональных компьютеров могут разрабатывать свои приложения, обычно эти системы запускают коммерческое программное обеспечение , бесплатное программное обеспечение (« freeware »), которое чаще всего является фирменным, или бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом , которое предоставляется в «готовой к запуску» или двоичной форме. Программное обеспечение для персональных компьютеров обычно разрабатывается и распространяется независимо от производителей оборудования или операционной системы . [2] Многим пользователям персональных компьютеров больше не нужно писать свои программы, чтобы использовать персональный компьютер, хотя программирование для конечного пользователя все еще возможно. Это контрастирует с мобильными системами, где программное обеспечение часто доступно только через поддерживаемый производителем канал, [3] и разработка программ для конечного пользователя может быть затруднена из-за отсутствия поддержки со стороны производителя. [4]
С начала 1990-х годов операционные системы Microsoft (сначала MS-DOS , а затем Windows ) и аппаратное обеспечение Intel — совместно называемое « Wintel » — доминировали на рынке персональных компьютеров, и сегодня термин «ПК» обычно относится к вездесущей платформе Wintel. [5] Альтернативы Windows занимают меньшую долю рынка; к ним относятся платформа Mac от Apple (работающая под управлением операционной системы macOS ), а также бесплатные и открытые операционные системы типа Unix , такие как Linux . Другими известными платформами до 1990-х годов были Amiga от Commodore и PC-98 от NEC .
Термин «ПК» является аббревиатурой от «персональный компьютер». Хотя IBM Personal Computer включил обозначение в название своей модели, изначально этот термин описывал персональные компьютеры любой марки. В некоторых контекстах «ПК» используется для противопоставления «Mac», компьютеру Apple Macintosh . [6] [7] [8] [9]
Поскольку ни один из этих продуктов Apple не был мэйнфреймом или системой разделения времени, все они были «персональными компьютерами», а не компьютерами «ПК» (бренд). В 1995 году сегмент CBS о растущей популярности ПК сообщил: «Для многих новичков ПК означает Боль и Смятение». [10]
"Мозг" [компьютер] может однажды спуститься до нашего уровня [простых людей] и помочь нам с нашими расчетами подоходного налога и бухгалтерского учета. Но это лишь домыслы, и пока никаких признаков этого нет.
— Британская газета The Star в статье за июнь 1949 года о компьютере EDSAC , задолго до эры персональных компьютеров. [11]
В истории вычислительной техники ранние экспериментальные машины могли управляться одним оператором. Например, ENIAC , который начал работать в 1946 году, мог управляться одним, хотя и высококвалифицированным, человеком. [12] Этот режим предшествовал пакетному программированию или режимам разделения времени с несколькими пользователями, подключенными через терминалы к мэйнфреймам. Были построены компьютеры, предназначенные для лабораторных, инструментальных или инженерных целей, и ими мог управлять один человек в интерактивном режиме. Примерами служат такие системы, как Bendix G15 и LGP-30 1956 года, а также советская серия компьютеров МИР , разработанная с 1965 по 1969 год. [ необходима цитата ] К началу 1970-х годов люди в академических или исследовательских учреждениях имели возможность использовать компьютерную систему в интерактивном режиме в одиночку в течение длительного времени, хотя эти системы все еще были бы слишком дорогими, чтобы принадлежать одному человеку.
Персональный компьютер стал возможным благодаря крупным достижениям в области полупроводниковых технологий. В 1959 году Роберт Нойс в Fairchild Semiconductor разработал кремниевую интегральную схему (ИС) , [13] а транзистор металл-оксид-полупроводник (МОП) был разработан Мохамедом Аталлой и Давоном Кангом в Bell Labs . [14] Интегральная схема МОП была коммерциализирована RCA в 1964 году, [15] а затем интегральная схема МОП с кремниевым затвором была разработана Федерико Фаггином в Fairchild в 1968 году. [16] Позднее Фаггин использовал технологию МОП с кремниевым затвором для разработки первого однокристального микропроцессора , Intel 4004 , в 1971 году. [17] Первые микрокомпьютеры , основанные на микропроцессорах, были разработаны в начале 1970-х годов. Широкая коммерческая доступность микропроцессоров, начиная с середины 1970-х годов, сделала компьютеры достаточно дешевыми для малого бизнеса и частных лиц.
В том, что позже назовут Матерью всех демонстраций , исследователь SRI Дуглас Энгельбарт в 1968 году дал предварительный обзор функций, которые позже станут основными элементами персональных компьютеров: электронная почта , гипертекст , обработка текстов , видеоконференции и мышь . Для демонстрации требовались сотрудники технической поддержки и мэйнфреймовый компьютер с разделением времени, которые в то время были слишком дорогими для индивидуального делового использования.
Ранние персональные компьютеры — обычно называемые микрокомпьютерами — часто продавались в виде набора и в ограниченных объемах и представляли интерес в основном для любителей и техников. Минимальное программирование выполнялось с помощью тумблеров для ввода инструкций, а вывод обеспечивался лампами на передней панели . Практическое использование требовало добавления периферийных устройств, таких как клавиатуры, компьютерные дисплеи , дисководы и принтеры .
Micral N был самым ранним коммерческим, некомплектным микрокомпьютером на основе микропроцессора Intel 8008. Он выпускался с 1972 года, и было продано несколько сотен единиц. Ему предшествовал Datapoint 2200 в 1970 году, для которого Intel 8008 был заказан, хотя и не принят к использованию. Конструкция ЦП, реализованная в Datapoint 2200, стала основой для архитектуры x86 [18], используемой в оригинальном IBM PC и его потомках. [19]
В 1973 году в Научном центре IBM в Лос-Гатосе был разработан прототип портативного компьютера под названием SCAMP (Special Computer APL Machine Portable), основанный на процессоре IBM PALM с компактным кассетным приводом Philips , небольшой ЭЛТ и полнофункциональной клавиатурой. SCAMP эмулировал мини-компьютер IBM 1130 для запуска APL/1130. [20] В 1973 году APL был доступен только на мэйнфреймах, а большинство настольных микрокомпьютеров, таких как Wang 2200 или HP 9800, предлагали только BASIC . Поскольку SCAMP был первым, кто эмулировал производительность APL/1130 на портативном однопользовательском компьютере, журнал PC Magazine в 1983 году назвал SCAMP «революционной концепцией» и «первым в мире персональным компьютером». [20] [21] Этот основополагающий однопользовательский портативный компьютер сейчас находится в Смитсоновском институте , Вашингтон, округ Колумбия. Успешные демонстрации прототипа SCAMP 1973 года привели к выпуску в 1975 году портативного микрокомпьютера IBM 5100, способного программироваться как на APL, так и на BASIC для инженеров, аналитиков, статистиков и других специалистов по решению бизнес-задач. В конце 1960-х годов такая машина была бы почти такой же большой, как два стола, и весила бы около полутонны. [20]
Еще одна настольная портативная машина APL, MCM/70 , была продемонстрирована в 1973 году и поставлена в 1974 году. Она использовала процессор Intel 8008 .
Основополагающим шагом в области персональных компьютеров стал Xerox Alto 1973 года , разработанный в исследовательском центре Palo Alto (PARC) компании Xerox . Он имел графический пользовательский интерфейс ( GUI ), который позже послужил вдохновением для Macintosh компании Apple и операционной системы Windows компании Microsoft . Alto был демонстрационным проектом, не коммерциализированным, поскольку детали были слишком дорогими, чтобы быть доступными. [22]
Также в 1973 году Hewlett Packard представила полностью программируемые микрокомпьютеры BASIC , которые полностью помещались на столе, включая клавиатуру, небольшой однострочный дисплей и принтер. Микрокомпьютер Wang 2200 1973 года имел полноразмерную электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) и кассетный накопитель. [23] Это были, как правило, дорогие специализированные компьютеры, продаваемые для деловых или научных целей.
В 1974 году был представлен, по мнению многих, первый настоящий «персональный компьютер» — Altair 8800 , созданный Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS) . [24] [25] Основанный на 8-битном микропроцессоре Intel 8080 , [26] Altair широко признан искрой, которая зажгла революцию микрокомпьютеров [27] как первый коммерчески успешный персональный компьютер. [28] Компьютерная шина , разработанная для Altair, стала фактическим стандартом в форме шины S-100 , а первым языком программирования для машины был основополагающий продукт Microsoft, Altair BASIC . [29] [30]
В 1976 году Стив Джобс и Стив Возняк продали печатную плату компьютера Apple I , которая была полностью готова и содержала около 30 микросхем. Компьютер Apple I отличался от других любительских компьютеров-комплектов той эпохи. По просьбе Пола Террелла , владельца Byte Shop , Джобс и Возняк получили свой первый заказ на покупку 50 компьютеров Apple I, только если компьютеры будут собраны и протестированы, а не будут компьютером-комплектом. Террелл хотел иметь компьютеры для продажи широкому кругу пользователей, а не только опытным любителям электроники, которые имели навыки пайки, чтобы собрать компьютерный комплект. Apple I в том виде, в котором он был доставлен, по-прежнему был компьютером-комплектом, поскольку у него не было блока питания, корпуса или клавиатуры, когда он был доставлен в Byte Shop.
.jpg/1280px-Home_or_Personal_Computers_from_1977_-_Commodore_PET_2001,_Apple_II,_TRS-80_Model_I,_together_called_'Trinity77'_(edited_image).jpg)
Первым успешно представленным на массовом рынке персональным компьютером был Commodore PET , представленный в январе 1977 года. Однако он был заказан и стал доступен только в конце того же года. [31] Три месяца спустя (в апреле) был анонсирован Apple II (обычно называемый «Apple»), первые устройства были отправлены 10 июня 1977 года, [32] а затем в августе 1977 года появился TRS-80 от Tandy Corporation / Tandy Radio Shack , который был продан тиражом более 100 000 единиц за время своего существования. Вместе, особенно на североамериканском рынке, эти 3 машины были названы «троицей 1977 года». Появились готовые к сборке компьютеры для массового рынка, что позволило более широкому кругу людей использовать компьютеры, уделяя больше внимания программным приложениям и меньше — разработке аппаратного обеспечения процессора.
В 1977 году компания Heath представила комплекты для персональных компьютеров, известные как Heathkits , начиная с Heathkit H8 , за которым в конце 1979 года последовал Heathkit H89. С покупкой Heathkit H8 вы получали шасси и плату ЦП для самостоятельной сборки, дополнительное оборудование, такое как плата памяти H8-1, которая содержала 4k RAM, также можно было приобрести для запуска программного обеспечения. Модель Heathkit H11 была выпущена в 1978 году и была одним из первых 16-разрядных персональных компьютеров; однако из-за своей высокой розничной стоимости в 1295 долларов она была снята с производства в 1982 году. [33] [34] [35]
В начале 1980-х годов домашние компьютеры были дополнительно разработаны для домашнего использования с программным обеспечением для личной производительности, программирования и игр. Обычно их можно было использовать с уже имеющимся дома телевизором в качестве дисплея компьютера, с низкодетализированной блочной графикой и ограниченным цветовым диапазоном, а также текстом размером около 40 символов в ширину и 25 символов в высоту. Sinclair Research , [36] британская компания, выпустила серию ZX — ZX80 (1980), ZX81 (1981) и ZX Spectrum ; последний был представлен в 1982 году и был продан в количестве 8 миллионов единиц. Затем последовал Commodore 64 , проданный в количестве 17 миллионов единиц, [37] [38] Galaksija (1983) [39] , представленный в Югославии , и серия Amstrad CPC (464–6128).
В том же году был представлен NEC PC-98 , который был очень популярным персональным компьютером, проданным в количестве более 18 миллионов единиц. [40] Другой известный персональный компьютер, революционный Amiga 1000 , был представлен Commodore 23 июля 1985 года. Amiga 1000 имел многозадачную оконную операционную систему, цветную графику с палитрой из 4096 цветов, стереозвук, процессор Motorola 68000, 256 КБ ОЗУ и 880 КБ 3,5-дюймового жесткого диска, за 1295 долларов США. [41]
Первый персональный компьютер IBM был представлен 12 августа 1981 года, установив стандарт архитектуры ПК для массового рынка. [42]
В 1982 году «Компьютер» был назван «Машиной года» журналом Time . [43]
Несколько более крупные и дорогие системы были нацелены на офисное и малое бизнес-использование. Они часто имели 80-колоночные текстовые дисплеи, но могли не иметь графических или звуковых возможностей. Эти микропроцессорные системы были все еще менее дорогими, чем мэйнфреймы или мини-компьютеры с разделением времени.
Рабочие станции характеризовались высокопроизводительными процессорами и графическими дисплеями, с большой емкостью локального дискового хранилища, сетевыми возможностями и работой под управлением многозадачной операционной системы . В конце концов, из-за влияния IBM PC на рынок персональных компьютеров , персональные компьютеры и домашние компьютеры утратили всякое техническое различие. Бизнес-компьютеры приобрели возможности цветной графики и звука, а пользователи домашних компьютеров и игровых систем использовали те же процессоры и операционные системы, что и офисные работники. Массовые компьютеры имели графические возможности и память, сопоставимые с выделенными рабочими станциями несколькими годами ранее. Даже локальные сети, изначально способ позволить бизнес-компьютерам совместно использовать дорогостоящие массовые хранилища и периферийные устройства, стали стандартной функцией персональных компьютеров, используемых дома.
Все более важный набор применений персональных компьютеров основывался на способности компьютера взаимодействовать с другими компьютерными системами, позволяя обмениваться информацией. Экспериментальный публичный доступ к общей мэйнфреймовой компьютерной системе был продемонстрирован еще в 1973 году в проекте Community Memory , но системы досок объявлений и поставщики онлайн-услуг стали более доступными после 1978 года. Коммерческие поставщики интернет- услуг появились в конце 1980-х годов, предоставив публичный доступ к быстро растущей сети.
В 1991 году Всемирная паутина стала доступна для общественного пользования. Сочетание мощных персональных компьютеров с графикой и звуком высокого разрешения, с инфраструктурой, предоставляемой Интернетом, и стандартизацией методов доступа веб -браузеров заложило основу для значительной части современной жизни, от расписаний движения автобусов до неограниченного распространения бесплатных видео и онлайн-энциклопедий, редактируемых пользователями.
Рабочая станция — это высокопроизводительный персональный компьютер, разработанный для технических, математических или научных приложений. Предназначенные в первую очередь для использования одним человеком одновременно, они обычно подключаются к локальной сети и работают под управлением многопользовательских операционных систем . Рабочие станции используются для таких задач, как автоматизированное проектирование , черчение и моделирование, научные и инженерные расчеты с интенсивными вычислениями, обработка изображений, архитектурное моделирование и компьютерная графика для анимации и визуальных эффектов в кино. [44]
До широкого распространения ПК компьютер, который мог поместиться на столе, был удивительно маленьким, что привело к появлению термина «настольный». В последнее время эта фраза обычно указывает на определенный стиль корпуса компьютера . Настольные компьютеры выпускаются в различных стилях, начиная от больших вертикальных корпусов Tower и заканчивая небольшими моделями, которые можно разместить за или непосредственно под (и поддерживать) ЖК-мониторами .
Хотя термин «настольный компьютер» часто относится к компьютеру с вертикально выровненным компьютерным корпусом , эти разновидности часто располагаются на земле или под столами. Несмотря на это кажущееся противоречие, термин «настольный компьютер» обычно относится к этим вертикальным корпусам, а также к горизонтально выровненным моделям, которые разработаны для того, чтобы буквально располагаться на столе и, следовательно, больше подходят для термина «настольный компьютер», хотя оба типа соответствуют этому ярлыку «настольный компьютер» в большинстве практических ситуаций, за исключением определенных различий в физическом расположении. Оба стиля этих компьютерных корпусов содержат аппаратные компоненты системы , такие как материнская плата , чип процессора и другие внутренние рабочие части. Настольные компьютеры имеют внешний монитор с экраном дисплея и внешнюю клавиатуру, которые подключаются к портам на задней панели корпуса компьютера. Настольные компьютеры популярны для домашних и деловых вычислений, поскольку они оставляют место на столе для нескольких мониторов .
Игровой компьютер — это настольный компьютер, который обычно включает в себя высокопроизводительную видеокарту , процессор и оперативную память для повышения скорости и отзывчивости требовательных видеоигр . [45]
Компьютер -моноблок (также известный как одноблочный ПК) — это настольный компьютер, который объединяет монитор и процессор в одном устройстве. Отдельные клавиатура и мышь являются стандартными устройствами ввода, а некоторые мониторы включают сенсорный экран . Процессор и другие рабочие компоненты обычно имеют меньший размер по сравнению со стандартными настольными компьютерами, расположены за монитором и сконфигурированы аналогично ноутбукам.
Неттоп - компьютер был представлен Intel в феврале 2008 года, характеризуясь низкой стоимостью и небольшим функционалом. Они были предназначены для использования с подключением к Интернету для запуска веб -браузеров и интернет-приложений.
Домашний кинотеатр ПК (HTPC) сочетает в себе функции персонального компьютера и цифрового видеомагнитофона . Он подключается к телевизору или компьютерному дисплею соответствующего размера и часто используется как цифровой просмотрщик фотографий, музыкальный и видеоплеер, ТВ-приемник и цифровой видеомагнитофон. HTPC также называют системами медиацентров или медиасерверами . Цель состоит в том, чтобы объединить многие или все компоненты домашнего кинотеатра в одном корпусе. HTPC также могут подключаться к службам, предоставляющим фильмы и телепередачи по запросу. HTPC можно приобрести предварительно настроенными с необходимым оборудованием и программным обеспечением, необходимым для добавления телевизионных программ на ПК, или можно собрать из компонентов.
Клавиатурные компьютеры — это компьютеры внутри клавиатур, как правило, все еще предназначенные для подключения к внешнему компьютерному монитору или телевизору . Примерами являются Atari ST , Amstrad CPC , BBC Micro , Commodore 64 , MSX , Raspberry Pi 400 и ZX Spectrum .
Потенциальная полезность портативных компьютеров была очевидна уже на ранних этапах. Алан Кей описал Dynabook в 1972 году, но аппаратное обеспечение не было разработано. Xerox NoteTaker был произведен очень небольшой экспериментальной партией около 1978 года. В 1975 году IBM 5100 можно было поместить в транспортный кейс, что делало его портативным компьютером, но он весил около 50 фунтов. Такие ранние портативные компьютеры журналисты называли « багажниками » из-за их веса.
До появления IBM PC портативные компьютеры, состоящие из процессора, дисплея, дисководов и клавиатуры, в переносном корпусе в виде чемодана, позволяли пользователям приносить компьютер домой из офиса или делать заметки в классе. Примерами служат Osborne 1 и Kaypro ; и Commodore SX-64 . Эти машины работали от переменного тока и включали небольшой экран ЭЛТ. Форм-фактор был предназначен для того, чтобы эти системы можно было брать на борт самолета в качестве ручной клади, хотя их высокое энергопотребление означало, что их нельзя было использовать в полете. Интегрированный дисплей ЭЛТ делал пакет относительно тяжелым, но эти машины были более портативными, чем их современные настольные аналоги. Некоторые модели имели стандартные или дополнительные соединения для управления внешним видеомонитором, что позволяло использовать больший экран или использовать с видеопроекторами.
Компьютеры формата чемодана, совместимые с IBM PC, стали доступны вскоре после появления ПК, и ярким примером такого типа является Compaq Portable . Более поздние модели включали жесткий диск , что давало примерно эквивалентную производительность современных настольных компьютеров.
Развитие тонкого плазменного дисплея и ЖК-экранов позволило создать несколько меньший форм-фактор, называемый компьютером «ланч-бокс». Экран образовывал одну сторону корпуса, со съемной клавиатурой и одним или двумя дисководами половинной высоты, установленными лицом к торцам компьютера. Некоторые варианты включали батарею, что позволяло работать вдали от розеток переменного тока. [46]
Ноутбук разработан для портативности с дизайном « раскладушка », где клавиатура и компоненты компьютера находятся на одной панели, а вторая откидная панель содержит плоский экран дисплея. Закрывание ноутбука защищает экран и клавиатуру во время транспортировки. Ноутбуки, как правило, имеют перезаряжаемую батарею , что повышает их портативность. Для экономии энергии, веса и пространства графические чипы ноутбуков во многих случаях интегрированы в ЦП или чипсет и используют системную оперативную память, что приводит к снижению графической производительности по сравнению с настольными компьютерами, в которых обычно установлена графическая карта. По этой причине настольные компьютеры обычно предпочтительнее ноутбуков для игр .
В отличие от настольных компьютеров, возможны только незначительные внутренние обновления (например, память и жесткий диск) из-за ограниченного пространства и доступной мощности. Ноутбуки имеют те же входные и выходные порты, что и настольные компьютеры, для подключения внешних дисплеев, мышей, камер, устройств хранения данных и клавиатур. Ноутбуки также немного дороже по сравнению с настольными компьютерами, поскольку сами миниатюрные компоненты для ноутбуков стоят дорого.
Ноутбуки, такие как TRS-80 Model 100 и Epson HX-20, имели примерно размеры листа печатной бумаги ( ANSI A или ISO A4 ). Эти машины имели клавиатуру с немного уменьшенными размерами по сравнению с настольной системой и фиксированный ЖК-дисплей, расположенный в одной плоскости с клавиатурой. Эти дисплеи обычно были небольшими, с 8–16 строками текста, иногда длиной строки всего 40 столбцов. Однако эти машины могли работать в течение длительного времени на одноразовых или перезаряжаемых батареях. Хотя они обычно не включали внутренние дисководы, этот форм-фактор часто включал модем для телефонной связи и часто имел возможности для внешнего кассетного или дискового хранилища. Позже ноутбуки формата «раскладушка» с аналогичными небольшими размерами также назывались «ноутбуками». [47] : 16
Компьютер , заменяющий настольный компьютер , — это портативный компьютер, который обеспечивает все возможности настольного компьютера . Такие компьютеры в настоящее время являются большими ноутбуками. Этот класс компьютеров обычно включает в себя более мощные компоненты и больший дисплей, чем обычно встречаются в меньших портативных компьютерах, и может иметь ограниченную емкость батареи или не иметь батареи. [48]
Нетбуки , также называемые мини-ноутбуками или субноутбуками , были подгруппой ноутбуков [49] [50], подходящих для общих вычислительных задач и доступа к веб-приложениям . Первоначально основной определяющей характеристикой нетбуков было отсутствие оптического дисковода, меньший размер и более низкая производительность, чем у полноразмерных ноутбуков. К середине 2009 года нетбуки предлагались пользователям «бесплатно», с расширенным контрактом на обслуживание при покупке тарифного плана сотовой связи. [51] С тех пор пробел, оставленный нетбуками, заполнили ультрабуки и хромбуки . В отличие от общего названия нетбук, технически Ultrabook и Chromebook являются спецификациями Intel и Google соответственно.
_(2006).jpg/1280px-HP_Tablet_PC_running_Windows_XP_(Tablet_PC_edition)_(2006).jpg)
Планшет использует сенсорный дисплей, которым можно управлять с помощью стилуса или пальца. Некоторые планшеты могут использовать «гибридную» или «трансформируемую» конструкцию, предлагая клавиатуру, которую можно либо снять как насадку, либо экран, который можно повернуть и сложить прямо поверх клавиатуры. Некоторые планшеты могут использовать операционную систему настольного ПК, такую как Windows или Linux, или могут работать под управлением операционной системы, разработанной в первую очередь для планшетов. Многие планшетные компьютеры имеют порты USB, к которым можно подключить клавиатуру или мышь.
Смартфоны часто похожи на планшетные компьютеры , разница в том, что смартфоны всегда имеют интеграцию с сотовой связью . Они, как правило, меньше планшетов и могут не иметь форм-фактора slate.
Ультрамобильный ПК (UMPC) — это небольшой планшетный компьютер . Он был разработан компаниями Microsoft , Intel и Samsung , среди прочих. Современные UMPC обычно работают под управлением операционной системы Windows XP, Windows Vista, Windows 7 или Linux , а также низковольтных процессоров Intel Atom или VIA C7-M .
Карманный ПК — это аппаратная спецификация для карманного компьютера ( персонального цифрового помощника , КПК), работающего под управлением операционной системы Microsoft Windows Mobile . Он может иметь возможность запускать альтернативную операционную систему, такую как NetBSD или Linux . Карманные ПК обладают многими возможностями настольных ПК . Для карманных компьютеров, соответствующих спецификации Microsoft Pocket PC, доступны многочисленные приложения , многие из которых являются бесплатными . Карманные ПК, совместимые с Microsoft, также могут использоваться со многими другими дополнениями, такими как GPS-приемники , считыватели штрих-кодов , считыватели RFID и камеры.
В 2007 году, с выпуском Windows Mobile 6, Microsoft отказалась от названия Pocket PC в пользу новой схемы наименования: устройства без встроенного телефона называются Windows Mobile Classic вместо Pocket PC, а устройства со встроенным телефоном и сенсорным экраном называются Windows Mobile Professional. [52]
Palmtop PC были миниатюрными карманными компьютерами под управлением DOS , которые впервые появились в конце 1980-х годов, как правило, в форм-факторе раскладушки с клавиатурой. Устройства, не основанные на x86, часто назывались palmtop computers, примерами которых являются Psion Series 3. В более поздние годы Microsoft выпустила спецификацию оборудования под названием Handheld PC , которая работала под управлением операционной системы Windows CE .
Аппаратное обеспечение компьютера — это всеобъемлющий термин для всех физических и осязаемых частей компьютера, в отличие от данных, которые он содержит или с которыми работает, и программного обеспечения, которое предоставляет инструкции для оборудования для выполнения задач. Некоторые подсистемы персонального компьютера могут содержать процессоры, которые запускают фиксированную программу, или прошивку , например, контроллер клавиатуры. Прошивка обычно не изменяется конечным пользователем персонального компьютера.
Большинство персональных компьютеров 2010-х и 2020-х годов требуют от пользователей только подключения блока питания, монитора и других кабелей. Типичный настольный компьютер состоит из компьютерного корпуса (или «башни»), металлического шасси, в котором размещается блок питания , материнской платы , устройства хранения данных, такого как жесткий диск или твердотельный накопитель , и часто оптического привода . Большинство башен имеют пустое пространство, куда пользователи могут добавлять дополнительные компоненты. Внешние устройства, такие как монитор компьютера или блок визуального отображения , клавиатура и указательное устройство ( мышь ), обычно находятся в персональном компьютере.
Материнская плата соединяет все процессоры, память и периферийные устройства вместе. ОЗУ , графическая карта и процессор в большинстве случаев монтируются непосредственно на материнскую плату. Центральный процессор (микропроцессорный чип) подключается к разъему ЦП , в то время как модули оперативной памяти подключаются к соответствующим разъемам оперативной памяти. Некоторые материнские платы имеют видеоадаптер, звук и другие периферийные устройства, интегрированные в материнскую плату, в то время как другие используют слоты расширения для графических карт, сетевых карт или других устройств ввода-вывода . Графическая карта или звуковая карта могут использовать распределительную коробку, чтобы защитить аналоговые части от электромагнитного излучения внутри корпуса компьютера. Дисководы, которые обеспечивают массовое хранение, подключаются к материнской плате одним кабелем, а к блоку питания — другим кабелем. Обычно дисководы монтируются в том же корпусе, что и материнская плата; шасси расширения также изготавливаются для дополнительного дискового хранилища.
Для больших объемов данных можно использовать ленточный накопитель или дополнительные жесткие диски можно собрать во внешнем корпусе. Клавиатура и мышь — это внешние устройства, подключаемые к компьютеру через разъемы на панели ввода-вывода на задней стороне корпуса компьютера. Монитор также подключается к панели ввода-вывода (I/O) либо через встроенный порт на материнской плате, либо через порт на графической карте. Возможности оборудования персонального компьютера иногда можно расширить путем добавления карт расширения , подключенных через шину расширения . Стандартные периферийные шины, часто используемые для добавления карт расширения в персональные компьютеры, включают PCI , PCI Express (PCIe) и AGP (высокоскоростная шина PCI, предназначенная для графических адаптеров, встречающаяся в старых компьютерах). Большинство современных персональных компьютеров имеют несколько физических слотов расширения PCI Express, а некоторые также имеют слоты PCI.
Периферийное устройство — это «устройство, подключенное к компьютеру для обеспечения связи (например, ввода и вывода) или вспомогательных функций (например, дополнительного хранилища)». [53] Периферийные устройства обычно подключаются к компьютеру с помощью портов USB или входов, расположенных на панели ввода-вывода. USB-флеш-накопители обеспечивают портативное хранилище с использованием флэш-памяти, что позволяет пользователям получать доступ к файлам, хранящимся на диске, на любом компьютере. Карты памяти также обеспечивают портативное хранилище для пользователей, обычно используемые в других электронных устройствах, таких как мобильные телефоны и цифровые камеры, к информации, хранящейся на этих картах, можно получить доступ с помощью устройства чтения карт памяти для передачи данных между устройствами. Веб-камеры, которые либо встроены в компьютерное оборудование, либо подключены через USB, представляют собой видеокамеры, которые записывают видео в реальном времени для сохранения на компьютере или потоковой передачи куда-либо еще через Интернет. Игровые контроллеры могут быть подключены через USB и могут использоваться в качестве устройства ввода для видеоигр в качестве альтернативы использованию клавиатуры и мыши. Наушники и динамики могут быть подключены через USB или через вспомогательный порт (находится на панели ввода-вывода) и позволяют пользователям прослушивать аудио, доступное на их компьютере; Однако для работы динамиков может также потребоваться дополнительный источник питания. Микрофоны могут быть подключены через аудиовход на панели ввода-вывода и позволяют компьютеру преобразовывать звук в электрический сигнал для использования или передачи компьютером.
Компьютерное программное обеспечение — это любой вид компьютерной программы , процедуры или документации, которая выполняет некоторую задачу в компьютерной системе. [54] Термин включает прикладное программное обеспечение , такое как текстовые процессоры , которые выполняют продуктивные задачи для пользователей, системное программное обеспечение , такое как операционные системы , которые взаимодействуют с компьютерным оборудованием для предоставления необходимых услуг для прикладного программного обеспечения, и промежуточное программное обеспечение , которое контролирует и координирует распределенные системы .
Программные приложения распространены для обработки текстов , просмотра Интернета , отправки факсов через Интернет , электронной почты и других цифровых сообщений, воспроизведения мультимедиа , игры в компьютерные игры и программирования . Пользователь может обладать значительными знаниями об операционной среде и прикладных программах, но не обязательно интересоваться программированием или даже уметь писать программы для компьютера. Поэтому большинство программного обеспечения, написанного в первую очередь для персональных компьютеров, как правило, разрабатывается с учетом простоты использования или « удобства для пользователя ». Однако индустрия программного обеспечения постоянно предоставляет широкий спектр новых продуктов для использования на персональных компьютерах, ориентированных как на экспертов, так и на неэкспертов.
Операционная система (ОС) управляет ресурсами компьютера и предоставляет программистам интерфейс, используемый для доступа к этим ресурсам. Операционная система обрабатывает системные данные и пользовательский ввод, а также отвечает, распределяя и управляя задачами и внутренними системными ресурсами как услугой для пользователей и программ системы. Операционная система выполняет основные задачи, такие как управление и распределение памяти , приоритезация системных запросов, управление устройствами ввода и вывода , содействие компьютерным сетям и управление файлами.
Распространенными современными настольными операционными системами являются Microsoft Windows , macOS , Linux , Solaris и FreeBSD . Windows, macOS и Linux имеют серверные и персональные варианты. За исключением Microsoft Windows, дизайн каждой из них был вдохновлен или напрямую унаследован от операционной системы Unix .
Ранние персональные компьютеры использовали операционные системы, которые поддерживали взаимодействие с командной строкой , используя алфавитно-цифровой дисплей и клавиатуру. Пользователь должен был запомнить большой диапазон команд, чтобы, например, открыть файл для редактирования или переместить текст из одного места в другое. Начиная с начала 1960-х годов, преимущества графического пользовательского интерфейса начали изучаться, но для широкого внедрения требовалось более дешевое графическое дисплейное оборудование. К 1984 году стали доступны массовые компьютерные системы, использующие графические пользовательские интерфейсы; к началу 21-го века текстовые операционные системы уже не составляли значительной доли рынка персональных компьютеров. [55]
Обычно пользователь компьютера использует прикладное программное обеспечение для выполнения определенной задачи. [56] Системное программное обеспечение поддерживает приложения [56] и предоставляет общие службы, такие как управление памятью, сетевое подключение и драйверы устройств, все из которых могут использоваться приложениями, но не представляют прямого интереса для конечного пользователя. Упрощенной аналогией в мире аппаратного обеспечения было бы отношение электрической лампочки (приложения) к электростанции (системе): [57] электростанция просто вырабатывает электричество, сама по себе не имея никакой реальной пользы, пока не будет задействована в приложении, таком как электрический свет, который выполняет услугу, приносящую пользу пользователю.
Типичными примерами программных приложений являются текстовые процессоры , электронные таблицы и медиаплееры . Несколько приложений, объединенных в пакет, иногда называют набором приложений . Типичными примерами являются Microsoft Office и LibreOffice , [58] которые объединяют текстовый процессор, электронную таблицу и несколько других отдельных приложений. [59] Отдельные приложения в наборе обычно имеют пользовательский интерфейс , который имеет некоторую общность, что упрощает пользователю изучение и использование каждого приложения. Часто они могут иметь некоторую возможность взаимодействовать друг с другом способами, выгодными для пользователя; например, электронную таблицу можно встроить в документ текстового процессора, даже если она была создана в отдельном приложении для работы с электронными таблицами.
Разработка для конечного пользователя адаптирует системы для удовлетворения конкретных потребностей пользователя. Программное обеспечение, написанное пользователем, включает шаблоны электронных таблиц, макросы текстовых процессоров, научные симуляции, графику и анимационные скрипты; даже фильтры электронной почты являются разновидностью пользовательского программного обеспечения. Пользователи создают это программное обеспечение сами и часто не замечают, насколько оно важно.
Компьютерные игры популярны среди высококлассного рынка ПК. Согласно анализу рынка, проведенному Newzoo в апреле 2018 года , компьютерные игры были третьим по величине игровым сектором после консольных и мобильных игр с точки зрения доли рынка, занимая 24% от всего рынка. Рынок компьютерных игр продолжает расти и, как ожидается, принесет 32,3 миллиарда долларов дохода в 2021 году. [60] Компьютерные игры находятся на переднем крае соревновательных игр, известных как киберспорт , с такими играми, как League of Legends , Valorant и Counter-Strike: Global Offensive, лидирующими в отрасли, которая, как предполагается, превысит миллиард долларов дохода в 2019 году. [61] Согласно анализу рынка, проведенному Visual Capitalist в декабре 2023 года , сектор компьютерных игр был второй по величине категорией среди всех платформ по состоянию на 2022 год, оцениваясь в 45 миллиардов долларов США, что превзошло доход рынка консолей к 2020 году. [62]
Существует множество различных дистрибьюторов игр; игроки могут приобретать игры лично в розничных магазинах и в цифровом формате. Некоторые крупные имена для дистрибьюторов цифровых игр — Epic Games , Valve Corporation , Electronic Arts и Ubisoft . Такие дистрибьюторы, как перечисленные, позволяют покупать и делать доступными для пользователей многие игры. [63] Хотя некоторые дистрибьюторы могут продавать только игры, созданные их собственной компанией, многие игры и франшизы доступны на нескольких платформах дистрибьюторов. Некоторые многопользовательские игры для ПК также могут быть кроссплатформенными , что позволяет игрокам играть на других платформах, таких как ПК и различные консоли. На платформах дистрибьюторов есть «игры», которые могут позволять игрокам играть в другие известные игры, используя игровое приложение в качестве эмулятора ; [ 64] эти игры изначально могут не поддерживаться текущим устройством игрока, будь то заблокированная платформа или больше не поддерживаемая операционной системой ПК. Количество различных жанров видеоигр может варьироваться в зависимости от платформы дистрибьютора: шутеры от первого лица , MMO-игры , приключенческие игры и т. д. Во многих играх, часто бесплатных, игрокам доступны микротранзакции. Эти транзакции могут помочь улучшить игровой процесс или персонализировать персонажей. [65] Существуют игры, такие как The Sims , которые позволяют игрокам приобретать дополнительные игровые пакеты, чтобы получить доступ к дополнительному новому игровому процессу.
_ITU.png/1280px-Personal_computers_(million)_ITU.png)
В 2001 году было поставлено 125 миллионов персональных компьютеров по сравнению с 48 000 в 1977 году. [66] В 2002 году использовалось более 500 миллионов персональных компьютеров, а с середины 1970-х годов по сей день по всему миру было продано один миллиард персональных компьютеров. Из последней цифры 75% были профессиональными или связанными с работой, в то время как остальные были проданы для личного или домашнего использования. Около 81,5% поставленных персональных компьютеров были настольными компьютерами , 16,4% — ноутбуками и 2,1% — серверами . Соединенные Штаты получили 38,8% (394 миллиона) отгруженных компьютеров, Европа — 25%, а 11,7% ушло в Азиатско-Тихоокеанский регион, самый быстрорастущий рынок по состоянию на 2002 год. Ожидалось, что второй миллиард будет продан к 2008 году. [66] Почти половина всех домохозяйств в Западной Европе имели персональный компьютер, а компьютер можно было найти в 40% домов в Соединенном Королевстве, по сравнению с 13% в 1985 году. [67]
Мировые поставки персональных компьютеров составили 350,9 миллионов единиц в 2010 году [68] , 308,3 миллионов единиц в 2009 году [69] и 302,2 миллионов единиц в 2008 году [70] [71] По данным iSuppli, в 2007 году поставки составили 264 миллиона единиц, [72] что на 11,2% больше, чем 239 миллионов в 2006 году. [73] В 2004 году мировые поставки составили 183 миллиона единиц, что на 11,6% больше, чем в 2003 году. [74] В 2003 году было поставлено 152,6 миллиона компьютеров на оценочную стоимость в 175 миллиардов долларов. [75] В 2002 году было поставлено 136,7 миллионов ПК на оценочную стоимость в 175 миллиардов долларов. [75] В 2000 году было поставлено 140,2 миллиона персональных компьютеров, оценочная стоимость которых составила 226 миллиардов долларов. [75] Мировые поставки персональных компьютеров превысили отметку в 100 миллионов в 1999 году, увеличившись до 113,5 миллионов единиц с 93,3 миллионов единиц в 1998 году. [76] В 1999 году в Азию было поставлено 14,1 миллиона единиц. [77]
По состоянию на июнь 2008 года количество персональных компьютеров, используемых во всем мире, достигло одного миллиарда, [78] а к 2014 году ожидается достижение еще одного миллиарда. На такие развитые рынки, как США, Западная Европа и Япония, приходилось 58% от числа установленных в мире ПК. Ожидалось, что развивающиеся рынки удвоят число установленных ПК к 2012 году и займут 70% от второго миллиарда ПК. Ожидалось, что около 180 миллионов компьютеров (16% от существующей установленной базы) будут заменены, а 35 миллионов будут выброшены на свалку в 2008 году. Вся установленная база ежегодно росла на 12%. [79] [80]
По данным International Data Corporation (IDC) за второй квартал 2011 года, Китай впервые обогнал США по поставкам ПК на 18,5 млн и 17,7 млн соответственно. Эта тенденция отражает рост развивающихся рынков, а также относительную стагнацию зрелых регионов.
В развитых странах существовала традиция поставщиков постоянно добавлять функции для поддержания высоких цен на персональные компьютеры. Однако с момента появления фонда One Laptop per Child и его недорогого ноутбука XO-1 компьютерная индустрия также начала гоняться за ценой. Хотя нетбуки были представлены всего годом ранее, в 2008 году было продано 14 миллионов нетбуков . [81] Помимо обычных производителей компьютеров, появились компании, производящие особо прочные версии компьютеров, предлагающие альтернативы для людей, работающих на своих машинах в экстремальных погодных условиях или условиях. [82]
В 2011 году консалтинговая фирма Deloitte предсказала, что продажи смартфонов и планшетных компьютеров в качестве вычислительных устройств превзойдут продажи ПК [83] (как это происходит с 2012 года). По состоянию на 2013 год мировые продажи ПК начали падать, поскольку многие потребители перешли на планшеты и смартфоны. Продажи в размере 90,3 млн единиц в четвертом квартале 2012 года представляли собой снижение на 4,9% по сравнению с продажами в четвертом квартале 2011 года. [84] Согласно данным IDC, мировые продажи ПК резко упали в первом квартале 2013 года. Спад на 14% в годовом исчислении стал самым большим с тех пор, как фирма начала отслеживать его в 1994 году, и вдвое больше, чем ожидали аналитики. [85] [86] Снижение поставок ПК во втором квартале 2013 года ознаменовало пятый квартал подряд падения продаж. [87] «Это ужасные новости для ПК», — заметил аналитик. «Сейчас все дело в мобильных вычислениях. Мы определенно достигли переломного момента». [85] Данные Gartner показали аналогичный спад за тот же период времени. [85] Китайская Lenovo Group нарушила общую тенденцию, поскольку высокие продажи покупателям, впервые покупающим в развивающихся странах, позволили продажам компании в целом остаться на прежнем уровне. [85] Windows 8 , которая была разработана так, чтобы выглядеть похожей на программное обеспечение планшетов/смартфонов, была названа фактором, способствующим снижению продаж новых ПК. «К сожалению, очевидно, что запуск Windows 8 не только не дал положительного импульса рынку ПК, но и, по-видимому, замедлил его», — сказал вице-президент IDC Боб О'Доннелл. [86]
В августе 2013 года Credit Suisse опубликовал результаты исследования, согласно которым около 75% операционной прибыли индустрии ПК приходится на Microsoft (операционные системы) и Intel (полупроводники). [88] По данным IDC, в 2013 году поставки ПК упали на 9,8%, что стало самым большим падением за всю историю в соответствии с тенденциями потребителей использовать мобильные устройства. [89]
Во втором квартале 2018 года продажи ПК выросли впервые с первого квартала 2012 года. По данным исследовательской компании Gartner, рост в основном был обеспечен за счет корпоративного рынка, в то время как потребительский рынок пережил спад. [90]
В 2020 году в результате пандемии COVID-19 , когда все больше людей работали дома и учились удаленно, продажи ПК выросли на 26,1% по сравнению с предыдущими годами, согласно данным IDC . [91] По данным Canalys, в 2020 году был зафиксирован самый высокий темп роста рынка ПК с 2011 года. [92]
Цены на персональные компьютеры неуклонно снижались из-за снижения затрат на производство и изготовление, в то время как возможности компьютеров росли. В 1975 году комплект Altair продавался всего за 400 долларов США , но требовал от клиентов припаивать компоненты к печатным платам; периферийные устройства, необходимые для взаимодействия с системой в буквенно-цифровой форме вместо мигающих лампочек, добавляли еще 2000 долларов , а полученная система была полезна только любителям. [93]
На момент их появления в 1981 году цена в 1795 долларов США на Osborne 1 и его конкурента Kaypro считалась привлекательной ценой; эти системы имели только текстовые дисплеи и только дискеты для хранения данных. К 1982 году Майкл Делл заметил, что персональная компьютерная система, продаваемая в розницу примерно за 3000 долларов США, была сделана из компонентов, которые обходились дилеру примерно в 600 долларов ; типичная валовая прибыль на компьютерную единицу составляла около 1000 долларов . [94] Общая стоимость покупок персональных компьютеров в США в 1983 году составила около 4 миллиардов долларов , что сопоставимо с общим объемом продаж кормов для домашних животных . К концу 1998 года средняя цена продажи персональных компьютерных систем в Соединенных Штатах упала ниже 1000 долларов . [95]
Для систем Microsoft Windows средняя цена продажи (ASP) снизилась в 2008/2009 годах, возможно, из-за недорогих нетбуков , которые в августе 2008 года в розничной торговле США стоили 569 долларов за настольные компьютеры и 689 долларов за ноутбуки. В 2009 году средняя цена продажи снизилась еще больше: до 533 долларов за настольные компьютеры и до 602 долларов за ноутбуки к январю и до540 и 560 долларов в феврале. [96] По данным исследовательской компании NPD , средняя цена продажи всех портативных ПК на базе Windows упала с 659 долларов в октябре 2008 года до 519 долларов в октябре 2009 года. [97]
Внешние издержки воздействия на окружающую среду не полностью включены в продажную цену персональных компьютеров. [98]
Персональные компьютеры стали крупным источником 50 миллионов тонн выброшенных электронных отходов, образующихся ежегодно, согласно Программе ООН по окружающей среде . Для решения проблемы электронных отходов , влияющей на развивающиеся страны и окружающую среду, в различных странах и штатах были приняты законы о расширенной ответственности производителя (EPR) . [99] В отсутствие всеобъемлющего национального законодательства или регулирования экспорта и импорта электронных отходов, Коалиция по токсичным веществам Кремниевой долины и BAN (Базельская сеть действий) объединились с переработчиками электронных отходов в США и Канаде, чтобы создать программу электронного управляющего для упорядоченной утилизации электронных отходов. Некоторые организации выступают против регулирования EPR и утверждают, что производители естественным образом движутся в сторону сокращения использования материалов и энергии.
iPad не является персональным компьютером в том смысле, в каком мы его понимаем в настоящее время.
Нет никаких сомнений в том, что нынешний энтузиазм в области персональных компьютеров был вызван введением компьютерного комплекта MITS Altair в январе 1975 года.
его почтенная серия ПК 9800, которая за эти годы была продана тиражом более 18 миллионов единиц, и является причиной того, что NEC является поставщиком ПК номер один в Японии с тех пор, как кто-либо себя помнит.
вторник компания AT&T объявила, что клиенты в Атланте могут получить тип компактного ПК, называемого нетбуком, всего за 50 долларов США, если они подпишутся на тарифный план интернет-услуг... «В этом году наступит эра идеального интернет-компьютера за 99 долларов США», — сказал Дженсен Хуан, генеральный директор Nvidia, производителя графических чипов для ПК, который пытается адаптироваться к новому технологическому порядку.
