Вычислительная мощность микропроцессора определяется двумя основными показателями — размером его информационного слова, задающим «ширину» тракта передачи данных в компьютере, и частотой электронного тактового генератора, который обеспечивает правильную расстановку во времени выполняемых компьютером операций. Для современных микропроцессоров характерна тенденция к увеличению размера слова и повышению тактовой частоты. Чем больше размер слова, тем меньшее число машинных циклов требуется на выполнение любой операции, а с ростом частоты уменьшается длительность циклов.
К тому же, как правило, чем больше размер слова, тем с большим объемом памяти может работать компьютер. В действительно отвечавших своему названию персональных компьютерах первого поколения, выпускавшихся в 1977 — 1981 гг., устанавливались 8-разрядные микропроцессоры (т. е. с шириной слова, равной восьми битам); совсем недавно созданы системы на основе аналогичных 16-разрядных устройств и разработаны ИС 32-разрядных микропроцессоров, которые в ближайшее время появятся в структурах законченных вычислительных систем.
8-разрядная ИС стоит сейчас 5 долл., 16-разрядная — 50 долл., а 32-разрядная — 250 долл. По мере снижения цен на ИС все большее число персональных компьютеров будет строиться на основе 32-разрядных процессоров. Тем не менее примерно до 1985 г. стандартными скорее всего будут 16-разрядные микропроцессоры. Что касается тактовой частоты вычислительных машин, то несколько лет назад она составляла один мегагерц (МГц, один миллион периодов в секунду), а теперь достигает 10 МГц.
Основная память в компьютере реализована на постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) и запоминающем устройстве с произвольной выборкой информации (ЗУПВ). В постоянной памяти хранится информация, записанная на предприятии-изготовителе, она должна быть неизменной в течение длительного времени. Структура ПЗУ как раз и обеспечивает такую неизменность. В компьютерах, ориентированных на конкретные приложения, например для обработки текстов, ПЗУ может хранить соответствующую прикладную программу. В универсальном персональном компьютере ПЗУ должно содержать лишь самые основные из системных программ, в частности те, которые «запускают» компьютер после включения питания, преобразуют в соответствующий код сигнал от какой-либо клавиши на клавиатуре или инициируют распечатку массива (файла) данных, хранимого в компьютере.
По мере снижения цен на такие устройства памяти изготовители ЭВМ стремятся записывать все большее число системных программ в ПЗУ, а не в периферийную память. Запоминающее устройство с произвольной выборкой называют также памятью чтения/записи: информацию можно записывать в него и считывать сколь угодно часто. В кристаллах ЗУПВ хранится информация, которая меняется в процессе работы ЭВМ, причем это могут быть как тексты программ, так и данные. Если например, некоторая программа переписывается из дисковой периферийной памяти в ЗУПВ, то, как только эта программа окажется в ЗУПВ, ее инструкциями может пользоваться микропроцессор.
Кристалл ЗУПВ представляет собой матрицу из однотипных микроэлементов, каждый из которых хранит один бит. Плотность записи информации в серийно выпускаемых устройствах памяти на ИС, измеряемая числом битов на один кристалл, за прошедшее десятилетие возросла в 64 раза. В результате стоимость хранения одного бита данных упала в 50 раз. Пять лет назад на одном кристалле ЗУПВ умещалось не более 16К бит (16 384 бит) информации, теперь же в некоторых моделях персональных компьютеров уже имеются кристаллы емкостью 64К бит, и ожидается, что к 1984 г. в широкую продажу поступят ИС памяти емкостью 256К бит.
Несмотря на то что информация в каждом отдельном кристалле памяти представлена в виде массива битов, обмен ею между основной памятью и другими устройствами осуществляется байтами, и соответственно ими же измеряется емкость памяти ЭВМ. Персональный компьютер в типовой конфигурации оснащается ЗУПВ емкостью от 16 до 64К байт, и ее можно наращивать, устанавливая дополнительные платы (модули) памяти. В настоящее время пользователь обычно следует «золотому» правилу: приобретать систему, объем памяти которой позволяет записать по меньшей мере самую обширную из арсенала его прикладных программ.
На большинстве имеющихся сейчас пакетов программ указывается минимальный объем памяти, требуемый для их размещения. Стандартным периферийным носителем памяти служит гибкий диск. Такие диски изготавливаются из майлара и имеют диаметр 133 или 203 мм. На одну или обе стороны дисков наносится слой магнитного материала. Информация записывается на концентрические дорожки из микроскопических намагниченных участков; изменения направления намагниченности соответствуют записи нулей и единиц.
