Перспективы развития структур ЭВМ

Как видно, полувековая история развития электронной вычислительной техники дала не очень широкий спектр основных структур ЭВМ. Их объединяют следующие традиционные признаки:

· ядро ЭВМ образует процессор — единственный вычислитель в структуре, дополненный каналами обмена информацией и памятью;

· линейная организация ячеек всех видов памяти фиксированного размера;

· одноуровневая адресация ячеек памяти, стирающая различия между всеми типами информации;

· наличие внутреннего машинного языка низкого уровня, при котором команды содержат элементарные операции преобразования простых операндов;

· последовательное централизованное управление вычислениями;

· ограниченные возможности устройств ввода-вывода.

Классическая структура ЭВМ уже сослужила добрую службу человечеству. В ходе эволюции она была дополнена целым рядом частных доработок, позволяющих ликвидировать наиболее «узкие места» и обеспечить максимальную производительность ЭВМ в рамках достигнутых технологий. Однако, несмотря на все достигнутые успехи, классическая структура не обеспечивает возможностей дальнейшего наращивания производительности. Наметился кризис, обусловленный рядом ее существенных недостатков:

· практически исчерпаны структурные методы повышения производительности ЭВМ;

· плохо развиты средства обработки нечисловых данных (структуры, символы, предложения, графические образы, звук, очень боль­шие массивы данных и др.);

· несоответствие машинных операций операторам языков высокого уровня;

· примитивная организация памяти ЭВМ;

· низкая эффективность ЭВМ при решении задач, допускающих параллельную обработку, и т.п.

Все эти недостатки аппаратуры приводят к чрезмерному усложнению комплекса программных средств, применяемого для подготовки и решения задач пользователей.

В ЭВМ будущих поколений, с использованием в них «встроенного искусственного интеллекта», предполагается дальнейшее усложнение структуры. В первую очередь это касается совершенствования процессов общения пользователей с ЭВМ (использование аудио-, видеоинформации, систем мультимедиа и др.) обеспечения доступа к информационным хранилищам (базам данных и базам знаний), организации параллельных вычислений. Несомненно, что этому должны соответствовать новые параллельные структуры с новыми принципами их построения. Они становятся экономически более выгодными. Вероятно, подобными системами будут обслуживаться большие информационные хранилища.

Дата добавления: 2014-01-06