   
 


            .                  , ,   ?

        .  ,       ,    ,    ,       ,     -,        .





 

   





 1     



 1.  ,   

  .  , ,   .  ,    ,      .    ,         , , ,    .

,     ,   .       : .

    .      ,   - .   ,          .

  ,    

  ?

      , ,  ,  - : ,  ,  ,  .    .        ,     ,       .

    :     .   .   .

.  .

 .  .      ,   .    ,             .

     : , , , -, , ,  ,  .       ,      .

          

,    ,  .    ,               ,      .






. 1.1.    :     .



     .     .   .      ,      ,      ,        .

    1947     Bell Laboratories   ,     .           1956 .      ,   .    ,   ,    .

    . ENIAC,     ,   1945 ,      170  ,   30     18 000  .    , ,  ,   ,       .   :  ,         .

  , ,    .         . - .

 :     

     1950- .   :  ,             ?     ,  ?

     ,    , .    Texas Instruments     Fairchild Semiconductor            .      2000      ,    .

      .    , , .    .

    ,      .

 1965   ,    Intel,  ,       :         ,      ,          .      ,  ,      . .

    .

1971 ,   Intel 4004: 2300 .     10 .  :      70 .         .

2020 ,  Apple M1:  16  .    5  ( ).      .  :      0,2 .        25   .

  .

      .        .  , ,     ,   ,   ,   .

   

,     .      , , ?

   .

     .         :  0  9.     : 0  1.      (  binary digit   ).

          .   .     .

    .      ,     .    , ,         7.

   .    .    .        ,  ,  .

  .        , .      .    :  ,    (  RGB).     0  255,      . ,      .

    , 12    12  ,   36     .  36 .     JPEG:   ,  ,       ,      .

     .      .     ,           .    ,   ,   .          ,   .

         . 24     , 60   .        , ,             .

:    

   Silicon Valley       .    ?   ,  ,  ?

    .    ,      (, , ).    ,       (, , ).     ,        .

   .       .           ,   ,    .    .         ,   ,        ,    .

 ,         .        .     ,       :    99,9999999%     .

        ,  ,  ,        .      :            ,       .      .

    

 ,     .     , ,   ?

    .     ,       .






. 1.2.   , ,    .



      (AND),  (OR)   (NOT).

 :   1  ,      1.  :  ,     .        ,    .

 :  1,        1.  ,        .

 :   .  1   0,  .

         .  . , , ,      , , .






. 1.3. :  XOR  AND   .



,   ,    ,     ( ,  ).      . -  ()   ,    ,     ,     .   ,   .

    .      : , ,  .    .     .    (, , ).   .    .    .   .   ,     .

            .   ,        ,      .          . ,  ,    ,      .      ,     .     .

       

   :        .        .        ,         ENIAC      .

        .    ,        .      ,      (  ,      )    .         ,        .         .

     .     :       ,      .    NAND--    .

   .       . GPU ( )   ,      . NPU ( )      . TPU ( )  Google    .     ,  .

    .    :  ,    0  1,  ,         0,  1.         .    ,      ,      .

   ,  ,      .     .         ( ),    .

     

 ,    ,       ,   -   .   ,       ,   .   ,   ,     ,    ,      .

    .   ,        ,    ,       .   .

      .       ,   ,    ,           .    ,   ,     .  ,    ,   //.

:    

   ,      :   .            .       ,     .

     (, , ),    ,    .     : , , ,      ,    .

           .    ,     :  ,  ,  .


 2. : ,  

 - ,    ,     ?       ,    ,     ?       .

    ,        : , ,  .          ,     .

.  . CPU  Central Processing Unit.     : , ,  , ,   . ,      .

      

  .   ,  .

  .      .  ,    ,   ,    ,      .      .     .     ,    .

       .    ,          :  .     ,               .

   .       1042.       1043.     1044.    ,     278. .       , , .

    .    .         .             .

 : 

      .      ,    .    .

-  ()     .     : , , , .  :  ,  . ,     ,   .

        .    ,   ,        ,    ,  - .  ,         : ,     ,  ,    .

      .     ,   (  ,    )       .        .

-      ,  :         .          .

        .   :  X,  A,   B.     X,   ,     ,     .      .        .      9599% .

    ,       ,       .    ,      ,       .

 :  

      -   3,2 .   ?

          ,          .      ,   ,      .

      .   .    3,2   3,2    .

     ,  ,   ,          .    IPC (instructions per cycle),   ,   ,   .

:    






. 2.1.  :       .



 .  ,   :  ,  ,  ,  .             ,          .

   :     ,    ,  ,   .    .    .

    .     (pipeline).       :  (   ),  (,  ),  (),  .    ,   ,       .

     1020 .  ,      1020     .       :      ( ),              ,       .

:    

  2000-    .    ,    .      .

  ,    ,    ,                     .  2004    Intel   ,      .       .

  :         .  .  , ,  .

  ,  ,      .     ,   ,     .       , .

       .        ,       .    .

 :      .          ,          .

 :   .      .    ,       .

       . , ,      .  ,       ,          ,  .

: ,     

,     .        ,    .        ,    .         .       ,     .

     .     .

  (RAM)  ,  ,   . ,  ,      .          .  ,      ,   .

     .  (   RAM),           .

        .

L1    (3264   )   .   45 .   : ,      .

L2   (256    ),  . 1020 .  .

L3    (864 ,  ),    . 3050 . .

             RAM.    ,   : 100300  ,        .

      :     -  , ,  ,     .      ,     64  .  ,         ,  ,  .

,       . ,     ,     ,           .          ,       .






. 2.2.    : L1  L2   ,  L3  .



  :   

  ,   :  .

      .       .          .

  :       .        .

      : , ,  ,        .     ,             .

            .       ,  ,   .      ,  ,   .      (DVFS  Dynamic Voltage and Frequency Scaling).

    ,       .          :   ,       ,   .

Apple            M.          ,         . MacBook  M-  ,        .      :     ,    ,      .     .

CPU  GPU:     






. 2.3. CPU  GPU:      .



       CPU.            , GPU (Graphics Processing Unit).        ,       .

CPU         .      824  .      ,   ,    ,  ,   . CPU    .

GPU    ,  .  NVIDIA RTX 4090  16 384  .          CPU.     ,          GPU  CPU.

   GPU   3D-.    .        ,  , , .          . GPU           .

  ,                .  GPU,    ,      .    NVIDIA        :  GPU    ,      .

       CPU  GPU        (SoC, System on Chip).  ,    :   (NPU)   , ,    .    :    ,   .

     

  ,   .      , , , , .   ?

        ,      .              .    : PCIe (      SSD), USB, SATA.






. 2.4.   :     .



              .    Apple M    , ,      ,         .   unified memory architecture,   : CPU  GPU            -.   .

        ,     .      :    .   ,    - .   ,        .    ,    .           ,   ,  ,      .

 :    

Intel 4004, 1971 .   . 2300 ,   740 .     Busicom.    60 000   .

Intel 8086, 1978 .    x86,         . 29 000 , 510 .

Intel Pentium, 1993 . 3,1  , 6066 .  ,     - .

Intel Core 2 Duo, 2006 .       .  :  ,      ,      .

Apple M1, 2020 . 16  , 5- , 8  CPU  8  GPU   .    :   Apple    ,   CPU  GPU        ARM-    x86-.

Apple M4 Max, 2025 .  92  , 3- ,  16  CPU  40  GPU   . ,         .

 54    2300   200 .   87  .           .

    

       ,   .

        .

       .    ,     .  ,   ,     .      1087   Unicode.

     .      ().    ,      ,      .      ,  ,    . GPU         ( 16   60   )  .

     .

          .       .

    .       : ,   ,   Wi-Fi   ,    ,  ,   , ,     .

   

   ,       .       1990- .       .       ,   ,  ,     .

,   ,      .   ,     ,  ,     ,   ,  ,           .

       ,   .        , ,       ,        .

:   

   ,   .   ,   ,   .

     :   ,    ,    ,      ,     .

        .        .    ,      .

CPU  GPU    :          .    .

     .         , , ,  .


 3. :   

   .     ,  ,   , .    .  .

   .   ,     .     ,  . ,       ,  .

    .    ,         ,  ,   ,  ,  ,     .

  :    

            (RAM)    (   SSD).   ,     .     ,   ,     .

       .

RAM     . , ,   .    ,     :  ,  , ,   .     , .          .    .

SSD (  )   .   ,   ,   - : , , ,  .      ,   ,  .     .     ,       .

   ,      ( ,  )    .         .        .     .

       :          .

 :   

RAM  Random Access Memory,    .   ,                  ,    ,     .     .

      ,  DRAM (Dynamic RAM,   ).        ,    .    .    .

     :   .   ,   .    ,        .

              ,     .      ,     .          .

   RAM :        ,  ,  .     .

    :   DDR5        .     ,     SSD.        RAM,     .

 RAM   

   ,        .

 RAM ,    :     ,     ,             (swap).     ,      RAM,   - .

  .      .      RAM.      ,  :    ,  ,  .   -   ,            ,   .

 RAM ?    ,     . 8         . 16      ,    ,  ,  . 32      ,     , ,  .

    : RAM  .       .         RAM   ,   RAM.          ,       .  macOS  iOS       ,  90%         .  Windows       :    RAM   s.     ,              16+  RAM   .

 : -   

   .        SSD  Solid State Drive,  .       HDD (Hard Disk Drive).    .

Ƹ     .           : 5400  7200   .     ,     ,    .      ,    .

 .   .      :              ,   .     .

SSD   .   .    -    , ,    RAM,      .

 -      .        .  -  :            .           .          .

         ,   .    .   .  ,  ,          .

 -    .    ,   ,    .

SLC, MLC, TLC, QLC:     






. 3.1.   -:     ,    .



   -  SLC, Single Level Cell.     :    . , ,    ,        .

 :  ,      ,  ?      : 00, 01, 10, 11     .  MLC, Multi Level Cell.  ,  .

  :         . TLC, Triple Level Cell.        SSD   .

  QLC  Quad Level Cell:  ,  .  ,  .      -  .

    .     ,         .               . : QLC  SLC,     .

         SSD         .  ,      ,   SLC  MLC,     .

 SSD       

-    .  ,      ,      - .             .

  3D TLC-    30005000     .  QLC   10001500 :   QLC- ,      .  .   SSD  ,    (wear leveling):    ,       ,         .      ,          . TLC      ; QLC        ,     .

   SSD  TBW  Terabytes Written,   .   SSD  1    300600 TBW.    50    (     ),  18   .     1530 .

    -,    :        .         ,     .    :        ,           .   write amplification,  ,          .

NVMe, SATA, eMMC: ,   

SSD    -,      .

SATA   ,     .       550   .   SSD       HDD (100150 /).     : -   .

NVMe   ,    -,    PCIe   .   35007000      .  10   SATA.  NVMe        .

eMMC   ,      .  NVMe,    .     UFS (Universal Flash Storage)   eMMC,   NVMe,     .

     :    ,     ,   .   HDD  NVMe SSD  , ,   ,      .

Ƹ :     

 SSD ,  (  )           ?

  . Ƹ   4     ,  SSD  500 .    .  ,             ,  ,  ,  HDD   .

- Google, Amazon, Microsoft             ,  ,   .      .

       .  HDD   HAMR (Heat-Assisted Magnetic Recording)            .   2030      .

          .       HDD   NVMe SSD  ,       .

   :  

     .    ,   ?        ?

   .   ,          : , , .

           ,  4  8  .    :  vacation.jpg   1042, 1043, 1050, 1051, 2307.         ,         .

      .           .       :         ,   .   ,      .




  .


   .

   ,     (https://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=74062664)  .

      Visa, MasterCard, Maestro,    ,   ,     ,  PayPal, WebMoney, ., QIWI ,       .


