Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Значение и место ЭВМ в деятельности человека




Персональные компьютеры являются наиболее широко используемым видом компьютеров, их мощность постоянно увеличивается, а область применения расширяется. Персональные компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных.

Перечислить все сферы использования вычислительной техники практически невозможно, так как ЭВМ проникли практически во все области деятельности людей.

Первые примеры использования ЭВМ были связаны с выполнением сложных математических расчетов. В шутку машины тех времен называли «цифрогрызами». В настоящее время область использования компьютеров значительно расширились.

ЭВМ используются при разработке систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных систем научных исследований (АСНИ), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП), автоматизированных рабочих мест (АРМ). ЭВМ хорошо зарекомендовали себя при расчете заработной платы, разработке печатных плат для радиоэлектронных устройств, оплате услуг за использование междугородней телефонной связи, продаже билетов натранспорте, учете больных в поликлиниках.

Сбор, хранение и переработка информации – благодатная область использования вычислительной техники (ВТ). Автоматизированные справочные, библиотеки, картотеки, базы данных по различным предметным областям невозможно реализовать без ЭВМ.

В России существует ряд постоянно пополняемых баз данных, посвященных правовым вопросам: АРБТ, «Ваше право», «Гарант», «Кодекс», «КонсультантПлюс», «Референт», «Эталон», «Юсис».

В системах "КонсультантПлюс" можно найти более 100 тысяч документов по всем отраслям законодательства. Это все нормативные акты Российской Федерации, документы более 100 министерств и ведомств.

Компьютерная правовая система Гарант в настоящее время основным инструментом принятия решений по правовым вопросам для 310 тысяч специалистов. Информационные ресурсы компании – это более 200 тысяч документов, относящихся к вопросам законодательства.

Правительство США объявило о том, что полные тексты всех зарегистрированных в стране с 1976 года патентов (их число превышает два миллиона единиц), а также данные о зарегистрированных торговых марках и товарных знаках и находящихся на рассмотрении заявках будут размещены в глобальной сети Интернет и будут бесплатно доступны всем желающим.

Однокристальные ЭВМ широко используются в измерительных при­борах для управления процессом измерений, математической обработки результатов измерений, проверки работоспособности и настройки прибора. Цифровые сигнальные процессоры применяются в сотовых телефонах, моде­мах, графических ускорителях (акселераторах), звуковых картах.

ЭВМ, встроенные в телефонные аппараты, отвечают на вызовы, за­писывают в память передаваемые сообщения, определяют номер вызываю­щего абонента, позволяют ввести пароль и временно переключать вызовы на другой телефонный номер. Электронные автоматические телефонные станции представляют абонентам большое число услуг, например, выдача справок, печать телефонных справочников.

Миниатюрные ЭВМ встречаются повсюду: в лифтах, фотоаппаратах, термостатах, торговых автоматах, системах противоугонной сигнализации даже «говорящих» открытках.

С помощью вычислительной техники делается шаг в направлении создания «безбумажной технологии». Включение ЭВМ в глобальные сети позволяет создать электронную почту, наличие модема дает возможное машинистке работать дома, передавая набранный текст по нужному адресу без распечатки его на бумаге.

В ближайшее время в каждом учреждении, предприятии, даже небольшом ресторане можно будет сделать заказы билетов на транспорт илизабронировать места в гостинице, посетить с помощью компьютера виртуальный магазин и выбрать, например, подходящую мебель.

С помощью глобальной сети можно получить консультацию квалифицированного юриста, перевести фразу с одного естественного языка другой. Глобальная сеть предоставляет возможность побеседовать на любую тему с незнакомыми людьми, почитать газеты, журналы, послушать радио (причем можно выбрать тематику передач, тип музыки). Internet предоставляет доступ к сокровищам мировой культуры и науки.

Вычислительная техника позволяет надежно засекретить передаваемое по сети сообщение. Существуют такие экзотические методы шифрования, которые позволяют запрятать сообщение в обычный рисунок или музыкальное произведение. Неприметный на вид рисунок может содержать секретную информацию.

ЭВМ стала постоянным инструментом для многих писателей, композиторов, художников благодаря существованию удобных текстовых, музыкальных и графических редакторов.

В США ЭВМ используют для моделирования лица перед пластической операцией. Вычислительная техника широко используется призаказефасона, цвета одежды и обуви, причем клиент активно участвует в формировании заказа. Медикам ЭВМ помогает распознать болезнь, назначить к. лечения и сохранить на магнитном носителе историю болезни.

В современных автомобилях ЭВМ выполняет автоматическое переключение скоростей, оптимальное дозирование топливной смеси, регулирование положения сиденья и зеркал. Бортовой компьютер, поддерживающий связь со спутником, позволяет определить географическое местоположение автомобиля и выбрать оптимальный маршрут движения.

ЭВМ играет ключевую роль в развитии и процветании индустрии компьютерных игр.

В скором времени важную роль в жизни людей будут играть роботы, управляемые ЭВМ. Например, робот Minerva использовался в качестве экс­курсовода в Смитсонском музее американской истории. Подобные роботы могут использоваться не только в выставочные залах, но и на уборке мусора, в качестве помощников пожилых людей или инвалидов.

Дистанционно управляемый робот-снайпер Telepresent Rapid Aiming Platform предназначен для борьбы с преступниками. Глазами робота являют­ся видеокамеры — одна, из которых служит для увеличения изображения опасной цели в девять раз. Управление стрельбой ведется с помощью джой­стика, контролирующего движение механизмов перемещения дула пистолета.

Смарт-карты размером 85,6х53,9 мм и толщиной 0,76 мм могут быть использованы вместо монет для оплаты телефонных разговоров, в качестве электронных денег в магазинах, больничной карточки, водительского удос­товерения, пропуска в здание, для оплаты проезда в метро и т.д. Смарт-карта представляет собой небольшой компьютер, способный выполнять расчеты подобно ПЭВМ. Наиболее совершенные смарт-карты имеют мощность, со­поставимую с мощностью ПЭВМ начала 80-х годов двадцатого столетия.

Усилилась роль компьютеров в образовании. Обучающие программы по различным отраслям знаний позволяют студентам и ученикам самостоя­тельно изучать иностранные языки, математику, физику, химию, астрономию и другие дисциплины. В глобальной сети размещают конспекты лекций луч­ших преподавателей, планы занятий, задания на лабораторные работы и т.д.

Не следует думать, что ЭВМ всемогущи. ЭВМ не знает, являются ли команды, которые она выполняет, действительно необходимыми для реше­ния данной задачи. Она может выполнять одну и ту же группу команд беско­нечно, не понимая, что это бессмысленно.

Приведем хрестоматийный пример ошибочной работы ЭВМ. Во время Фолклендского конфликта английский эсминец «Шеффилд» был поражен самонаводящейся ракетой. Система обнаружения запеленговала эту ракету, однако система была запрограммирована так, что ракеты типа «Exocet» она принимала за свои.

Просчеты проектировщиков привели к возникновению проблемы 2000 года. В результате сбоев ЭВМ не работали банкометы, останавливались по­езда, сбивались с курса танкеры, отказывали устройства связи.

Поколения, классификация, принципиальные особенности ЭВМ

Существуют различные классификации компьютерной техники:

  • по этапам развития (по поколениям);
  • по архитектуре;
  • по производительности;
  • по условиям' эксплуатации;
  • по количеству процессоров;
  • по потребительским свойствам и т. д.

Поколения ЭВМ – период развития вычислительной техники, отмеченный относительной стабильностью архитектуры и технических решений

Смена поколений обычно связана с переходом на новую элементную базу, что приводит к скачку в росте основных характеристик ЭВМ. (см. схема 1).

 

Схема 1. Поколения ЭВМ

 
 


Классификация по поколениям

Деление компьютерной техники на поколения — на самом деле весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по сте­пени развития аппаратных и программных средств, а также способов об­щения с компьютером (См. Схема 2).

 

Схема 2. Классификация по поколениям ЭВМ

  I 1945 – 60-е II 1955 - 70-е III 1965 – 80-е IV 1975 – 90-е V ?
Элементная база Электронные лампы Транзисторы Интегральные схемы (ИС) и большие интегральные схемы (БИС) Сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), микропроцессоры Оптоэлектроника, криоэлектроника
Максимальное быстродействие процессора (опер./сек) 10 - 20 тыс. 100 тыс. - 1 млн. 10 млн. 109 + многопроцессорность 1012 + многопроцессорность
Максимальная емкость ОЗУ (Кбайт)       107 108
Периферийные устройства Магнитные барабан и лента; перфокарты и перфоленты; цифровая печать Магнитные барабаны и ленты; перфоносители; алфавитно-цифровая печать Консоли; магнитные диски и ленты; дисплеи; графопостроители Цветной графический дисплей, клавиатура, манипуляторы, принтеры, модемы + устройства ввода с голоса, устройства чтения рукописного текста и пр.
Программное обеспечение Библиотека стандартных программ, автокоды + языки программирования высокого уровня и трансляторы + операционные системы; СУБД; пакеты прикладных программ + прикладное ПО общего назначения; экспертные системы; сетевое ПО; мультимедиа Интеллектуальные программные системы
Области применения Научно-технические расчеты Обработка текстовой и числовой информации; крупных массивов данных в области науки и производства + информационные системы; системы автоматизации АСУ, САПР, АНИ и др. + все сферы научной, производственной, учебной деятельности; отдых и развлечения; Интернет + развитые интеллектуальные системы в области творческой деятельности
Примеры моделей ЭВМ МЭСМ, БЭСМ – 1. БЭСМ – 2, М – 20, Минск М – 220, БЭСМ – 3, Урал – 14, Минск – 32, БЭСМ - 6 IBM 360/370, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ Персональные компьютеры: IBM PC, Macintosh СуперЭВМ: Cray, Cyber, Эльбрус  

 

Первое поколение ЭВМ (1945-1960)

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х гг. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые мог­ли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребля­ли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.

Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устрой­ства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Быстродействие — порядка 10 - 20 тыс. операций в секунду.

Но это только техническая сторона. Очень важна и другая - способы использования компьютеров, стиль программирования, осо­бенности их математического обеспечения. Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вво­дил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени. Несмотря на ограни­ченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложней­шие расчеты, необходимые для прогнозирования погоды, решения за­дач атомной энергетики и др.

Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на раз­работку программ, и временем счета. Эти трудности начали преодо­левать путем интенсивной разработки средств автоматизации про­граммирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность ее использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить ее к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счетная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.

Второе поколение ЭВМ (1958-1970).

Второе поколение компьютерной техники - машины, сконструированные примерно в 1955 - 1965 гг. Характеризуются использованием в них как электрон­ных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширять­ся диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроиз­водительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду, емкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов.

Появились так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна ком­пьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансля­торами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык. Появились широкий набор библиотечных программ для реше­ния разнообразных математических задач; мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. На основе мониторных систем в дальнейшем были созданы современные операционные системы.

Операционная система - важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распре­деления ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания.

Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера.

Для некоторых машин второго поколения были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информа­ционных систем. Поэтому в середине 60-х гг. наметился переход к. созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе. Его называют транзисторно—ферритовым или полу­проводниковым. Транзисторы (твердые диоды и триоды) заменили лампы в процессорах, а ферритовые колечки — лампы в памяти. Скорость возросла до сотен тысяч опе­раций в секунду, а память — до десятков тысяч слов. К машинам присоединили устройства для быстрой печати. Написание программ велось на языках программирования высокого уровня, имеющих трансляторы. Появились и первые операционные системы.

 

Третье поколение ЭВМ (1965-1980).

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-х гг.. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нем участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться уста­новить, когда поколение начиналось и заканчивалось. Возможно, наи­более важным критерием различия машин второго и третьего поколе­ний является критерии, основанные на понятии архитектуры.

Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитекту­рой, т. е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них использу­ются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т. е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, EC ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство ма­лых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Четвертое поколение ЭВМ (1975-1990).

Четвертое поколение — это поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 г. Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвертого поколения проектировались в расчете на эффективное использование временных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для машин четвертого поколения характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой емкостью в десятки мегабайт.

С точки зрения структуры компьютеры этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти – порядка 1-64 Мбайт.

Для компьютеров четвертого поколения характерны:

  • Применение персональных компьютеров;
  • Телекоммуникационная обработка данных;
  • Объединение в компьютерные сети;
  • Широкое использование систем управления базами данных;
  • Элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Пятое поколение ЭВМ.

Разработка последующих поколений компьютеров производится на ос­нове больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Развитие идет также по пути «интеллектуализации» компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с руко­писного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знании.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содер­жать два основных блока. Один из них - это традиционный компь­ютер, но теперь он лишен связи с пользователем. Эту связь осуще­ствляет блок, так называемый интеллектуальный интерфейс. Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содер­жащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьюте­ров, размещенных на одном кристалле полупроводника.

Классификация по условиям эксплуатации

По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:

  1. Офисные (универсальные);
  2. Специальные.

Офисные компьютеры предназначены для решения широкого класса за­дач при нормальных условиях эксплуатации.

Специальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функцио­нируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет, реализовав заданный класс задач наиболее эффективно.

Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах «скорой помощи», на ракетах, самолетах и вертолетах, вблизи высоковольтные линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, и неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т. п. Существует мно­го моделей таких компьютеров. Познакомимся с одной из них.

Компьютер Ergotouch (Эрготач) исполнен в литом алюминиевом, полностью герметичном корпусе, который легко открывается для обслуживания. Стенки компьютера поглощают практически все электромагнитные излучения как внутри, так и снаружи. Машина оборудована экраном, чувствительным к прикосновениям. Компьютер можно, не выключая, мыть из шланга, дезинфицировать, дезактивировать, обезжиривать. Высочайшая надежность позволяет использовать его как средство управления и контроля технологическими процессами в реальном времени. Компьютер легко входит в локальную сеть предприятия.

Важное направление в создании промышленных компьютеров - разработка операторского интерфейса - пультов управления, дисплеев, клавиатур указательных устройств во всевозможных исполнения. От этих изделий напрямую зависит комфортность и результативность труда операторов.

Классификация компьютеров по производительности и характеру использования

По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:

  • микрокомпьютеры, в том числе персональные компьютеры;
  • мини-компьютеры;
  • мэйнфреймы (универсальные компьютеры);
  • суперкомпьютеры.

Микрокомпьютеры - это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора. Современные модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но емкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качестве конструктивных решений и др. Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства - эффективность. Быстродействие - порядка 1 - 10 млн. операций в секунду.

Разновидность микрокомпьютера - микроконтроллер. Это -

основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.

Персональные компьютеры (ПК) - это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.

В класс персональных компьютеров входят различные машины - от дешевых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обыч­ным телевизором в качестве дисплея до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем емкостью в десятки гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.

Персональный компьютер имеет следующие характеристики:

  • стоимость от нескольких сотен до 5—10 тыс. долларов;
  • наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;
  • объем оперативной памяти не менее 4 Мбайт;
  • наличие операционной системы;
  • способность работать с программами на языках высокого уровня;
  • ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).

Мини-компьютерами и супермини-компьютерами называются машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т. е. занимающие объем порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.

Мэйнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообраз-1рименять в больших системах при наличии не менее 200—300 рабочих

Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5-6 раз дешевле, чем распределенная обработка при клиент-серверном подходе.

Известный мэйнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объем опера­тивного хранения достигает 342 Тбайт. Производительность его процессоров, пропускная способность каналов, объем оперативного хранения позволяют наращивать число рабочих мест в диапазоне от 20 до 200 000 с помощью простого добавления процессорных плат, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей.

Десятки мэйнфреймов могут работать совместно под управ­лением одной операционной системы над выполнением единой за­дачи.

Суперкомпьютеры - это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлоп (1 мегафлоп - миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, ра­ботающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают су­перкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end).

Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях паралле­лизма и конвейеризации вычислений. В этих машинах параллельно, т. е. одновременно, выполняется множество похожих операций, называется мультипроцессорной обработкой. Таким образом, сверхвы­сокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Что такое конвейерная обработка? Приведем сравнение - на каждом рабочем месте конвейера выполняется один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же вре­мя обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. На таком принципе основано арифметико-логическое устройство су­перкомпьютера.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами - век­торами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллель­ный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном выдает сразу векторные команды. Век­торная аппаратура очень дорога, в частности, потому, что требуется много сверхбыстродействующей памяти под векторные регистры.

Наиболее распространенные суперкомпьютеры - массово-параллельные компьютерные системы. Они имеют десятки тысяч процес­соров, взаимодействующих через сложную, иерархически организован­ную систему памяти. В качестве примера рассмотрим характеристики многоцелевого массово-параллельного суперкомпьютера среднего класса Intel Pentium Pro 200. Этот компьютер содержит 9200 процессоров Pentium Pro на 200 МГц, в сумме (теоретически) обеспечивающих производительность 1,34 терафлоп (1 терафлоп равен 1012 операций с плавающей точкой в секунду), имеет 537 Гбайт памяти и диски емко­стью 2,25 Тбайт. Система весит 44 т (кондиционеры для нее - целых 300 т) и потребляет мощность 850 кВт.

Суперкомпьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ ин­формации и т. д. Элементная база - микросхемы сверхвысокой сте­пени интеграции.

Типы портативных компьютеров

Портативные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, менеджерам, ученым, журналистам, которым приходится работать вне офиса - дома, на презентациях или во время командировок.

Основные разновидности портативных компьютеров:

  • LapTop (наколенник, от lap – колено и top - поверх) по размерам близок обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Сейчас компьютеры этого типа уступают место еще меньшим.
  • Notebook (блокнот, записная книжка) по размерам близок к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Поме­щается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM. Многие современные ноутбуки включают взаимозаменя­емые блоки со стандартными разъемами. Такие модули предназ­начены для разных функций. В одно и то же гнездо можно по мере надобности вставлять привод компакт-дисков, накопитель на магнитных дисках, запасную бата­рею или съемный винчестер. Но­утбук устойчив к сбоям в энерго­питании. Даже если он получает энергию от электросети, в случае сбоя он мгновенно переходит на питание от аккумуляторов.
  • Palmtop (наладонник) - самые маленькие современные персональные компьютеры, которые умещаются на ладони. Магнитные диски в них заменя­ет энергонезависимая электрон­ная память. Нет и накопителей на дисках - обмен информацией с обычными компьютерами идет по линиям связи. Если Palmtop дополнить набором деловых про­грамм, записанных в его посто­янную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 1887; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.