Классификация электронно-вычислительных машин (стр. 1 из 4)

Современное общество живет в период огромного роста объемов информационных потоков во всех сферах человеческой деятельности. Требования к своевременности, достоверности и полноте информации постоянно повышаются. Только на основе своевременного пополнения, накопления, переработки информации возможно рациональное управление и обоснованное принятие решений. С созданием Электронно-Вычислительных Машин появилась реальная возможность переложить на них трудоемкие операции, что коренным образом изменило технологию производства, повысило производительность и условия труда. Сейчас трудно представить какую-либо область, где не использовался бы компьютер.

Существует достаточно много систем классификации компьютеров. Мы рассмотрим лишь некоторые из них, сосредоточившись на тех, о которых наиболее часто упоминают в доступной литературе и средствах массовой информации.

ГЛАВА I. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ

1.1. Классификация ЭВМ по принципу действия.

Электронная вычислительная машина, компьютер – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВБ) и гибридные (ГВМ).

Цифровые вычислительные машины - вычислительные машины дискретного действия с информацией, представленной в дискретно, а точнее, в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные машины - вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой – либо физической величины.

Гибридные вычислительные машины - вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

1.2. Классификация ЭВМ по этапам создания.

По этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения:

1 – е поколение, 50 – е гг.: ЭВМ на электронных вакуумных лампах;

2 – е поколение, 60 – е гг.: ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах);

3 – е поколение, 70 – е гг.: ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции;

4 – е поколение, 80 – е гг.: ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах – микропроцессорах;

5 – е поколение, 90 – е гг.: ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно – векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;

6 – е и последующие поколения: оптоэлектронные ЭВМ С массовым параллелизмом и нейронной структурой – с распределенной сетью большого числа несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

Каждое следующее поколение ЭВМ имеет по сравнению с предшествующим существенно лучшие характеристики. Так, производительность ЭВМ и емкость всех запоминающих устройств увеличиваются, как правило, больше чем на порядок.

1.3. Классификация ЭВМ по назначению.

По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные, проблемно – ориентированные и специализированные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно – технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложность алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Проблемно – ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.

1.4. Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям.

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить рис.1 на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ)

Вычислительные машины

СуперЭВМ

Большие ЭВМ

Малые ЭВМ

МикроЭВМ

Рис. 1 Классификация ЭВМ по размерам и вычислительной мощности

Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции.

Производительность больших ЭВМ оказалась недостаточной для ряда задач: прогнозирования метеообстановки, управления сложными оборонными комплексами, моделирования экологических систем и др. Это явилось предпосылкой для разработки и создания суперЭВМ, самых мощных вычислительных систем, интенсивно развивающихся и в настоящее время.

Дальнейшие успехи в области элементной базы и архитектурных решений привели к возникновению супермини ЭВМ – вычислительной машины, относящейся по архитектуре , размерам и стоимости к классу малых ЭВМ, но по производительности сравнимой с большой ЭВМ.

Изобретение в 1969 г. микропроцессора (МП) привело к появлению в 70-х гг. еще одного класса ЭВМ – микроЭВМ (рис. 2). Именно наличие МП служило первоначально определяющим признаком микроЭВМ. Сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ.

МИКРОЭВМ

МикроЭВМ

Универсальные

Специализированные

Многопользова-тельские

Однопользова-тельские(персональные)

Однопользова-тельские(серверы)

Однопользова-тельские (рабочие станции)

Рис. 2 Классификация микроЭВМ

МногопользовательскиемикроЭВМ – это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

Персональныекомпьютеры (ПК) – однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.

Рабочиестанции (workstation) представляют собой однопользовательские мощные микроЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).