Классификация компьютеров по назначению
Современные компьютеры различаются по многим критериям: размерам, возможностям, а также по назначению. Прогресс движется семимильными шагами и сегодня на полках магазинов можно найти такую технику, которую еще недавно мы ассоциировали с далеким будущим. Классификация компьютеров и ее понимание помогут потребителю совершить максимально эффективную покупку, а игнорирование подобной информации приведет к необдуманным тратам, которые не вызовут ничего кроме разочарования.
Классификация компьютеров по системе счисления
Очень важным этапом прогресса компьютерной техники явилось начало применения во внутренних программах двоичной системы счисления. Этот переход позволил сильно упростить устройство самих компьютеров, а также устройств периферии. Двоичная система счисления предоставила возможность наиболее просто выполнять арифметические действия и операции логики. Но внедрение двоичной системы не было быстрым и однозначным процессом. Некоторые специалисты всё ещё делали попытки проектировать электронные вычислительные машины на базе общепринятой десятичной системы. Использовались и другие методы конструкций компьютеров. К примеру, была модификация советской ЭВМ, которая использовала троичную систему счисления. Её применение обосновывалось некоторыми преимуществами по сравнению с двоичной системой.
Вычислительные серверы
Благодаря таким компьютерам в общем-то и обеспечивается доступ к сетям, в том числе и интернету. Все файлы и информация, которую вы наблюдаете на экране монитора при веб-серфинге, хранится на подобных серверах. Очевидно, что для таких машин огромную роль играет производительность, но есть и более важная характеристика подобных систем – надежность.
Вся информация сайтов должна быть постоянно доступной, иначе мы не сможем ей воспользоваться, а потому вычислительные серверы должны без сбоев работать весь срок своей службы. Такие типы компьютеров всегда имеют резервные копии данных, что сказывается на общей концепции их архитектуры.
В основе такой аппаратуры лежит параллельная обработка информации, потому серверы стали пионерами в развитии многопроцессорности и многоядерности, которая сегодня используется уже повсеместно, в том числе в офисных и домашник ПК. В качестве сервера по сути может выступать даже неттоп или смартфон, но их потенциал в такой роли невелик, а потому большинство современных серверов представляют собой довольно громоздкую технику, состоящую из огромного количества устройств для хранения и обработки данных.
Ноутбуки
Это переносные компьютеры, оснащенные батареей, которая позволяет устройство работать без подключения к электрической сети. В одном корпусе такого гаджета одновременно находятся все необходимые элементы – монитор, клавиатура, процессор и прочая начинка.
Несмотря на то, что ноутбуки заметно компактнее и мобильнее стационарных компьютеров, они так же подразделяются между собой по весу и габаритам. Нетбуки – это компактные ноутбуки, которые приносят производительность в жертву легкости веса и упрощения мобильности, они отлично подходят для тех, кто любит работать не только за определенным рабочим местом, но и буквально где придется – в поезде, кафе или библиотеке.
Хотя ноутбуки не могут тягаться в производительности с десктопами, обладающими сопоставимой ценой, но для большинства функций их железа вполне хватает, а в последние годы все большую популярность стали завоевывать игровые ноутбуки, нафаршированные современнейшей начинкой, правда весят такие модели прилично.
Типы компьютеров
В чем же заключаются различия по типу компьютеров? Тип – это некоторая группа, обладающая схожими функциями, целями и задачами, а порой и внешним видом. Если, например, персональный компьютер – это тип, то ноутбуки или моноблоки – его виды. Несколько десятилетий назад классификация компьютеров включала в себя как современные цифровые, так и аналоговые машины, но последние канули в Лету, и мы здесь будем говорить только о цифровых устройствах.
Мэйнфрейм и суперкомпьютер
Мэйнфрейм является высокоэффективной вычислительной машиной с увеличенным объёмом оперативной памяти и жёсткого диска, которая может осуществлять целый набор сложных вычислительных операций одновременно и в непрерывном режиме в течение значительных временных интервалов. Главной областью применения мэйнфреймов являются коммерческие структуры, а также исследовательские научные центры.
Мэйнфреймы превосходят стандартные персональные компьютеры фактически по всем параметрам. Следует также отметить их высокую надёжность, а также надёжность хранения информации.
Суперкомпьютером считается вычислительное устройство, которое по своим техническим характеристикам существенно лучше практически всех известных компьютеров. Обычно сегодняшние суперкомпьютеры состоят из большого количества серверного компьютерного оборудования, обладающего повышенной производительностью и соединённого между собой локальными высокоскоростными каналами, позволяющими достичь максимальную производительность в границах методики распараллеливания вычислительных процессов решения различных задач.
С появлением первых компьютеров начались и первые попытки классифицировать эту технику, и, достаточно логичным и очевидным, было разделение компьютерной техники по области её применения, т.е. по тому, для чего её предполагалось использовать. Если использовать данный принцип, то представляется возможным разделить всю технику на такие группы:
- Большие электронно-вычислительные машины(ЭВМ).
- Мини электронно-вычислительные машины(мини-ЭВМ).
- Микроэлектронные вычислительные машины(микро-ЭВМ) и персональные компьютеры, которые также делятся на массовые, деловые, портативные, предназначенные для развлечений и рабочие станции.
Планшеты
Эти устройства являются чем-то средним между смартфонами и ноутбуками. Они зачастую обладают довольной большой диагональю экрана порядка 10 дюймов, но все же весят заметно меньше ноутбуков, а их производительности уже точно не хватит для современных компьютерных игр, хотя мобильные игрушки бывают не менее интересными и технологичными.
Такие устройства управляются посредством сенсорного дисплея, хотя такой форм-фактор как планшетный ноутбук тоже обладает полноценной клавиатурой. Основной задачей подобных гаджетов является веб-серфинг и просмотр видео-контента, но при необходимости с их помощью можно поработать в офисных программах, воспользоваться электронной почтой и многое другое.
Виды стационарных ПК
Такой компьютер занимает постоянное место, например, компьютерный стол. Как правило, такие системы обладают большими вычислительными мощностями чем переносные гаджеты, ведь их не нужно переносить с места на место, и они могут себе позволить использовать более габаритные комплектующие, чья мощность выше. Выделим основные виды подобных устройств:
- Десктопы. Самые мощные и производительные персональные компьютеры, основным компонентом которого является системный блок, занимающий постоянное место. К блоку подключаются периферийные устройства – клавиатура, мышь, монитор и прочее. Такое устройство является модульным, то есть отдельные его части подлежат замене, что позволяет постоянно обновлять и улучшать показатели работы компьютера.
- Неттопы. По сути это те же десктопы, но они обладают меньшими габаритами и более экономным энергопотреблением. Их производительность меньше, но для некоторых задач она не настолько важна, а вот отсутствие шума для некоторых покупателей является приоритетом. Такой девайс занимает меньше места и его значительно проще разместить в домашних или офисных условиях, что также имеет высокую ценность в некоторых ситуациях.
- Моноблоки. У данного вида стационарных ПК отсутствует видимый системный блок – все его компоненты размещены в мониторе, который так же служит корпусом для комплектующих. Такие устройства обладают высокой эстетичностью и меньшими требованиями к наличию свободного места, а топовые моноблоки практически не уступают по характеристикам привычным десктопам.
Готовые работы на аналогичную тему
Для больших электронных вычислительных машин характерна высокая цена комплекта аппаратного обеспечения, а также его эксплуатации, поэтому функционирование этих супермощных машин организовывается по постоянному циклу.
Наиболее трудные и длительные вычислительные процессы организуются в ночное время, когда работает наименьшее количество сотрудников. В дневные часы электронные вычислительные машины загружают менее трудными задачами, но их количество значительно возрастает.
Введение
Первая электронная вычислительная машина (ЭВМ) была создана в Соединённых Штатах в середине сороковых годов прошлого века. Эта ЭВМ имела в своём составе около восемнадцати тысяч ламп, а её вес был равен примерно тридцати тоннам.
В шестидесятых годах двадцатого века корпорация IBM начала производство семейства компьютеров System 360, и затем непрерывно продолжалось усовершенствование компьютерного оборудования и его элементной базы.
Суперкомпьютеры
Это профессиональные машины с наиболее высокой на сегодняшний день производительностью, они используются в научных лабораториях и крупном бизнесе. Такое устройство представляет собой целый комплекс компьютерных устройств, который может занимать огромные помещения.
Каждый составной элемент подобной махины отвечает за свою конкретную задачу, подобная структуризация и векторная организация позволяют решать самые сложные проблемы, требующие невероятного объема расчетов. Если вы слышите по телевизору о сложном моделировании многоаспектных процессов, например, предсказании природных катастроф, то такой прогноз наверняка был сформирован с помощью использования суперкомпьютера.
Готовые работы на аналогичную тему
Специализированные компьютеры применяются также для разрешения сравнительно небольшого набора задач или выполнения фиксированного комплекта функциональных действий. Эта узконаправленная ориентированность компьютеров даёт возможность очень подробно организовать их структурные особенности, значительно уменьшить их стоимость, реализовать на не очень сложной аппаратной основе и при этом сохранить высокую производительность и надёжность функционирования. Компьютеры для специальных целей могут применяться даже для разрешения одной единственной проблемы, которая требует решать задачу многократно, и работают в особенных условиях применения. Аппаратные возможности специализированных электронных вычислительных машин иногда могут иметь ограничения, но с другой стороны, чёткая конкретика задачи даёт возможность её решения оптимальным образом.
Специализированные компьютеры могут управлять техническими устройствами, работать в операционных блоках больниц или автомобилях скорой медицинской помощи, в космических аппаратах, в авиации, в зонах работы радаров, мощных радиопередатчиков, глубоко под водой, при сильной запылённости окружающей среды, вибрациях и так далее. К специальным компьютерам относятся, к примеру, перепрограммируемые микропроцессоры спецприменения, микроконтроллеры и адаптеры, которые выполняют операции по логическому управлению различными простыми техническими устройствами, оборудованием и технологическими процессами.
На основе универсальных персональных компьютеров возможно создание практически любых структур для обработки графики, текстов, музыки, видео файлов и тому подобное. Специализированные персональные компьютеры предназначены для разрешения вполне определённых задач, например, это могут быть бортовые электронные вычислительные машины в авиации или в автопромышленности.
Специализированные компьютеры для обработки графики (кинофильмы, рекламные видео и так далее) носят название графических станций. Специальные компьютеры, которые предназначены для создания единой компьютерной сети, носят название файловых серверов. Компьютеры, которые обеспечивают обмен информационными данными посредством интернета, принято называть сетевыми серверами.
Рассмотрим как пример компьютер Ergotouch, он выполнен в литом герметизированном корпусе из алюминия, который можно очень просто открыть для ремонта и технического обслуживания. Стены компьютера не пропускают никаких электромагнитных излучений как с внешней стороны, так и с внутренней. Он оснащён экраном, который фиксирует прикосновения. Его разрешается обмыть водой не выключая питания, проводить дезинфекцию, обезжиривание и даже дезактивацию. Наивысшая степень надёжности даёт возможность применять его как блок, который осуществляет и контролирует технологическими процессы в режиме онлайн. Компьютер способен подключаться к локальным сетям объекта управления.
Одним из важнейших направлений в проектировании компьютеров для промышленных объектов является создание «интерфейса оператора», то есть это пульты управления, мониторы и так далее в различных вариантах. Это оборудование непосредственно определяет комфорт и продуктивность работы оператора.
Персональные компьютеры
Персональный компьютер - это электронная вычислительная машина, предназначенная для использования одним пользователем и составленная из набора взаимосвязанных модулей, выполняющих заданные функции. Существует также достаточно условное деление персональных компьютеров на компьютеры, предназначенные для профессионального и бытового (домашнего) использования.
Характерными для персональных компьютеров являются следующие признаки:
Классификация компьютерной техники по классу выполняемых ею задач
По классу решаемых задач компьютеры подразделяются на следующие группы:
- Универсальные компьютеры.
- Компьютеры, ориентированные на определённые проблемы.
- Специализированные компьютеры.
Универсальные электронные вычислительные машины служат для разрешения разных технико-экономических, задач математики и информатики, других проблем, которые отличаются сложными алгоритмами и значительными информационными массивами расчётных данных. Они, как правило, применяются в коллективных вычислительных центрах, а также в аналогичных вычислительных комплексах большой мощности.
Отличительными особенностями универсальных компьютеров считаются:
- Высокий уровень производительности.
- Различные форматы применяемых информационных данных (бинарные, десятичные, символы), при этом диапазон из изменения очень большой и высока точность их выражения.
- Большой набор доступных к выполнению операционных действий (арифметика, логика, специальные операции).
- Очень большой объём оперативной памяти.
- Хорошо организованная и разнообразная система ввода и вывода информационных данных, что позволяет подключать самые разные внешние устройства.
Ориентированные на конкретные проблемы компьютеры предназначены для разрешения достаточно небольшого спектра задач, которые связаны, прежде всего, с организацией функционирования технологических объектов. Кроме того, это может быть, например, регистрация, накопление и анализ сравнительно малых массивов информации, выполнение вычислений по сравнительно простым алгоритмам. У них сравнительно небольшое, если сравнивать с универсальными компьютерами, аппаратное и программное обеспечение. К ориентированным на определённые проблемы электронным вычислительным машинам относятся, например, различные вычислительные комплексы, предназначенные для управления объектами.
Виды портативных ПК
Портативный – он же переносной персональный компьютер, среди прочего имеет высокие требования к мобильности конструкции и ее весу, ведь мало кто захочет таскать за собой десятикилограммовое устройство. Такие девайсы способны работать в автономном режиме, а для его увеличения производители зачастую жертвуют производительностью системы. Этот вид ПК классифицируют следующим образом:
Классификация компьютеров и их систем
Компьютерное оборудование в общем случае может быть классифицировано по следующим основным признакам:
- По характеристикам быстродействия и производительности.
- По основному их предназначению.
- По степени специализации.
- По типовой структуре модуля центрального процессора.
- По отличительным аспектам архитектурной организации.
- По габаритным типоразмерам.
В зависимости от перечня возможных задач, подлежащих решению, выполняется формирование требований к характеристикам компьютеров. Компьютеры по этому параметру могут быть поделены на следующие группы:
- Группа персональных компьютеров.
- Группа рабочих станций.
- Группа серверов.
- Группа мэйнфреймов.
- Группа суперкомпьютеров.
Персональный компьютер
Это наиболее распространенный тип подобной техники, такой компьютер предполагает непосредственное взаимодействие с человеком напрямую и выдачу понятной последнему информации. Классификация персональных компьютеров в общем виде включает в себя стационарные и портативные устройства, о каждом из этих видов мы поговорим немного подробнее.
Карманные компьютеры и смартфоны
Форм-фактор КПК был крайне популярен на заре нулевых, когда мобильные телефоны еще не предоставляли широких возможностей выхода в интернет, но ряд поклонников такой техники до сих пор использует карманники в бизнес-целях.
Пришедшие на смену КПК смартфоны проигрывают в производительности более тяжелым и мощным ноутбукам, зато они имеют неоспоримое достоинство – они умещаются в карман и их всегда можно иметь под рукой. Вряд ли вы получите много удовольствия от использования в качестве основной игровой или рабочей платформы, но тем не менее такая возможность тоже имеется, благодаря чему сегодня практически каждый человек имеет полноценную компьютерную среду в кармане куртки. С персональными компьютерами мы закончили, так что перейдем к следующему типу компьютеров.
Рабочая станция
Рабочая станция – это набор аппаратного и программного обеспечения, предназначенного для работы с определённым кругом задач. Рабочая станция в качестве рабочего места специалистов может быть представлена в формате полноценного компьютера или компьютерного терминала и набора требуемого программного обеспечения. Если возникает необходимость, рабочая станция может быть дополнена дополнительными устройствами, а именно, принтером, внешним модулем сохранения информационных данных, сканером и другими.
Под термином «рабочая станция» может также пониматься компьютер, входящий в состав локальной вычислительной сети, по отношению к серверу. Компьютерное оборудование в локальных сетях делится на серверное оборудование и рабочие станции. На рабочих станциях пользователь может решить набор конкретных прикладных задач.
Большие электронно-вычислительные машины
Большие электронно-вычислительные машины — это наиболее мощные компьютерные вычислительные системы, которые применяются в работе самых больших компаний, а также почти во всех промышленных народнохозяйственных сферах. В зарубежной терминологии компьютерные системы этого уровня принято называть mainframe. Но в России они получили название больших электронно-вычислительных машин. В штате обслуживающего персонала большой электронной вычислительной машины может состоять до 10 человек и даже более того. На основе этих больших компьютеров организуется вычислительные центры, которые включают в свой состав большое количество подразделений и специалистов. Структуру вычислительного центра, основой которого является большая электронная вычислительная машина, можно представить следующим образом:
- Центральный процессор — это главный блок электронно-вычислительной машины, который и занимается переработкой информации и формированием результирующих итогов. Как правило Центральный процессор, это набор нескольких аппаратных стоек, под которые выделена специальная комната. Там необходимо соблюдать особый температурный режим, поддерживать определенную влажность, обеспечить защиту от различных электрических и магнитных воздействий, других внешних опасных воздействий.
- Группа системных программистов. Это группа выполняет проектирование, настройку, а также ввод в эксплуатацию программного обеспечения, которое требуется для нормального функционирования вычислительного центра. Служащие этой группы называются системными программистами. Они отлично разбирается в принципах работы всех составляющих элементов электронных вычислительных машин, так как разработанные ими программы предназначается в основном для управления аппаратными блоками.
- Группа прикладного программирования. Это группа разрабатывает программное обеспечение для выполнения поставленных задач по работе с информационными данными. Инженеры этой группы называются прикладными программистами. У них нет необходимости досконально изучать принцип действия и основные компоненты электронно-вычислительных машин, поскольку они разрабатывают программы, работающие не с аппаратными блоками, а только с программным обеспечением, которые уже разработали системные программисты.
- Группа подготовки данных обеспечивает необходимый набор информационных данных, которые требуются разработчикам прикладных программ.
- Группа технической поддержки. Это группа выполняет ремонт и техническое обслуживание всех систем вычислительного комплекса, а также подключает при необходимости новые устройства.
- Группа информационной поддержки занимается сбором необходимой технической информации для всех остальных специалистов вычислительного центра по их запросам.
- Отдел по выдаче результатов. Оформляет полученные от центрального процессора данные в формат удобный для выдачи заказчику. Полученные результаты отправляется на печать или выводятся на экраны мониторов.
Персональные компьютеры
Это компьютерная категория начала очень быстро прогрессировать в течение примерно двадцати прошедших лет. Сама терминология этой категории показывает, что данное устройство предназначается только для одного человека или рабочего места. Сегодня персональные компьютеры занимают немного места и сравнительно недороги по стоимости, но при этом обладает высокой производительностью. Зачастую сегодняшнее персональные компьютеры имеют существенно больше возможностей, чем большие электронные вычислительные машины семидесятых годов прошлого века. Стремительный прогресс персональных компьютеров начался в конце прошлого века, когда стала общедоступной сеть Интернет.
Классификация компьютеров по классу выполняемых задач – это разделение их на группы, каждая из которых предназначена для решения определённого круга проблем.
Сервер
Сервера занимаются обслуживанием потребностей сети и предоставляют имеющиеся в наличии ресурсы всем сетевым узлам, включая рабочие станции. Сервером является компьютер, который предназначен для обеспечения всех подключенных к нему пользователей своими информационными и расчётными ресурсами. То есть, сервер занимается обслуживанием поступающих запросов персональных компьютеров и рабочих станций. Серверы подразделяются на следующие типы:
- Сервер в формате программного обеспечения, которое получает клиентские запросы. То есть это программный элемент вычислительной системы, который выполняет функции сервисного обслуживания запросов клиентов, обеспечивая им доступ к необходимым ресурсам или услугам.
- Сервер в формате аппаратного обеспечения, то есть это компьютерное оборудование, предназначенное для исполнения заданных сервисных функций.
Основными отличительными особенностями серверов считаются следующие:
- Сервера оснащены специальными сетевыми операционными системами.
- В серверах установлены сетевые карты, которые обеспечивают необходимую производительность информационного обмена.
- Сервера могут иметь одни или несколько быстродействующих процессоров, которые обеспечивают необходимые вычислительные мощности.
- Сервера оснащаются источниками бесперебойного питания.
Мини электронные вычислительные машины
Их отличает от больших ЭВМ существенно меньшие габариты, меньшая производительность и, естественно, цена. Эти машины применяются большими предприятиями, научными организациями, отдельными высшими учебными заведениями, которые сочетают образовательную деятельность с научной работой. Мини-эвм также использует для управления процессами производства. К примеру, в механическом цехе такой компьютер способен задать требуемый ритм выдачи необходимых деталей, элементов комплектации на сборочные участки, осуществлять управление автоматическими линиями.
Готовые работы на аналогичную тему
- Ориентировка на обширную область использования и присутствие определённой совокупности стандартных технических модулей, имеющих средние величины рабочих параметров, которые пользователи при наличии желания могут значительно улучшить.
- Предназначение для автономного применения персонального компьютера и, следовательно, наличие у всех компьютеров в обязательном порядке устройств, предназначенных для ввода и отображения информационных данных.
- Предполагается пользование ресурсами персонального компьютера в индивидуальном порядке и в некоторой незначительной степени обращение к другим ресурсам, если есть подключение к сети, к примеру, Интернет.
- Операционная система должна быть, как минимум, не сетевая.
Микро электронные вычислительные машины
Устройства класса микро-ЭВМ широкодоступны большинству компаний. Организации, которые используют микро-ЭВМ как правило не могут создать полноформатные вычислительные центры. Чтобы обслуживать такой компьютер требуется иметь всего лишь маленькую лабораторию вычислительной техники с несколькими специалистами. В штате сотрудников вычислительной лаборатории в обязательном порядке должны быть программисты, но непосредственно программное обеспечение они не проектируют. Системное программное обеспечение, обычно. приобретают в составе микро-ЭВМ, а написание прикладных программ можно заказать у специальных вычислительных центров.
Другие виды
Многие устройства, которые мы привыкли воспринимать опосредовано от компьютерной составляющей, например, банкоматы или игровые приставки, так же по большому счету являются компьютерами. Бытовая техника, как сложная, так и вполне примитивная вроде чайников – она тоже имеет в себе небольшие компьютеры, ответственные за выполнение ряда функций.
Роботы, которые постепенно получают все большее распространение в нашей жизни, так же являются компьютерными устройствами. Вполне вероятно, что не за горами тот день, когда компьютеры проникнут даже в человеческое тело, и будут, например, повышать наш уровень зрения или интеллекта. Надеемся, наш краткий обзор помог вам немного разобраться в хитросплетениях разветвленной структуры компьютерных устройств.
2.1. Классификация компьютеров
Существует достаточно много систем классификации компьютеров. Мы рассмотрим лишь некоторые из них, сосредоточившись на тех, о которых наиболее часто упоминают в доступной технической литературе и средствах массовой информации.
2.1.1. Классификация по назначению.
Классификация по назначению — один из наиболее ранних методов классификации. Он связан с тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают большие ЭВМ (электронно-вычислительные машины), мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные компьютеры, которые, в свою очередь, подразделяют на массовые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции.
Большие ЭВМ. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ. Штат обслуживания большой ЭВМ составляет до многих десятков человек. На базе таких суперкомпьютеров создают вычислительные центры, включающие в себя несколько отделов или групп, рис. 2.1.
Рис. 2.1. Структура вычислительного центра на базе большой ЭВМ
Центральный процессор — основной блок ЭВМ, в котором непосредственно и происходит обработка данных и вычисление результатов. Обычно центральный процессор представляет собой несколько стоек аппаратуры и размещается в отдельном помещении, в котором соблюдаются повышенные требования по температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма.
Группа системного программирования занимается разработкой, отладкой и внедрением программного обеспечения, необходимого для функционирования самой вычислительной системы. Работников этой группы называют системными программистами. Они должны хорошо знать техническое устройство всех компонентов ЭВМ, поскольку их программы предназначены в первую очередь для управления физическими устройствами. Системные программы обеспечивают взаимодействие программ более высокого уровня с оборудованием, то есть группа системного программирования обеспечивает программно-аппаратный интерфейс вычислительной системы.
Группа прикладного программирования занимается созданием программ для выполнения конкретных операций с данными. Работников этой группы называют прикладными программистами. В отличие от системных программистов им не надо знать техническое устройство компонентов ЭВМ, поскольку их программы работают не с устройствами, а с программами, подготовленными системными программистами. С другой стороны, с их программами работают пользователи, то есть конкретные исполнители работ. Поэтому можно говорить о том, что группа прикладного программирования обеспечивает пользовательский интерфейс вычислительной системы.
Группа подготовки данных занимается подготовкой данных, с которыми будут работать программы, созданные прикладными программистами. Во многих случаях сотрудники этой группы сами вводят данные с помощью клавиатуры, но они могут выполнять и преобразование готовых данных из одного вида в другой. Так, например, они могут получать иллюстрации, нарисованные художниками на бумаге, и преобразовывать их в электронный вид с помощью специальных устройств, называемых сканерами.
Группа технического обеспечения занимается техническим обслуживанием всей вычислительной системы, ремонтом и наладкой устройств, а также подключением новых устройств, необходимых для работы прочих подразделений.
Группа информационного обеспечения обеспечивает технической информацией все прочие подразделения вычислительного центра по их заказу. Эта же группа создает и хранит архивы ранее разработанных программ и накопленных данных. Такие архивы называют библиотеками программ или банками данных.
Отдел выдачи данных получает данные от центрального процессора и преобразует их в форму, удобную для заказчика. Здесь информация распечатывается на печатающих устройствах (принтерах) или отображается на экранах дисплеев.
Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, поэтому работа таких суперкомпьютеров организована по непрерывному циклу. Наиболее трудоемкие и продолжительные вычисления планируют на ночные часы, когда количество обслуживающего персонала минимально. В дневное время ЭВМ исполняет менее трудоемкие, но более многочисленные задачи. При этом для повышения эффективности компьютер работает одновременно с несколькими задачами и, соответственно, с несколькими пользователями. Он поочередно переключается с одной задачи на другую и делает это настолько быстро и часто, что у каждого пользователя создается впечатление, будто компьютер работает только с ним. Такое распределение ресурсов вычислительной системы носит название принципа разделения времени.
Мини-ЭВМ. От больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются уменьшенными размерами и, соответственно, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной.
Мини-ЭВМ часто применяют для управления производственными процессами. Например, в механическом цехе компьютер может поддерживать ритмичность подачи заготовок, узлов и комплектующих на рабочие места, управлять гибкими автоматизированными линиями и промышленными роботами, собирать информацию с инструментальных постов технического контроля и сигнализировать о необходимости замены изношенных инструментов и приспособлений, готовить данные для станков с числовым программным управлением, а также своевременно информировать цеховые и заводские службы о необходимости выполнения мероприятий по переналадке оборудования.
Тот же компьютер может сочетать управление производством с другими задачами. Например, он может помогать экономистам в осуществлении контроля за себестоимостью продукции, нормировщикам в оптимизации времени технологических операций, конструкторам в автоматизации проектирования станочных приспособлений, бухгалтерии в осуществлении учета первичных документов и подготовки регулярных отчетов для налоговых органов. Для организации работы с мини-ЭВМ тоже требуется специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, как для больших ЭВМ.
Микро-ЭВМ. Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. В число сотрудников вычислительной лаборатории обязательно входят программисты, хотя напрямую разработкой программ они не занимаются. Необходимые системные программы обычно покупают вместе с микроЭВМ, а разработку нужных прикладных программ заказывают более крупным вычислительным центрам или специализированным организациям.
Программисты вычислительной лаборатории занимаются внедрением приобретенного или заказанного программного обеспечения, выполняют его доводку и настройку, согласовывают его работу с другими программами и устройствами компьютера. Хотя программисты этой категории и не разрабатывают системные и прикладные программы, они могут вносить в них изменения, создавать или изменять отдельные фрагменты. Это требует высокой квалификации и универсальных знаний. Программисты, обслуживающие микро-ЭВМ, часто сочетают в себе качества системных и прикладных программистов одновременно.
Несмотря на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ находят применение и в крупных вычислительных центрах. Там им поручают вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. К таким задачам, например, относится предварительная подготовка данных.
Персональные компьютеры (ПК). Эта категория компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Из названия видно, что такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, с персональным компьютером работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость, современные персональные компьютеры обладают немалой производительностью. Многие современные персональные модели превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини-ЭВМ 80-х годов и микро-ЭВМ первой половины 90-х годов. Персональный компьютер (Personal Computer, РС) вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц.
Особенно широкую популярность персональные компьютеры получили после 1995 года в связи с бурным развитием сети Интернет. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам, средством организации дистанционного (заочного) обучения и средством организации досуга. Они вносят большой вклад не только в производственные, но и в социальные отношения. Их нередко используют для организации надомной трудовой деятельности, что особенно важно в условиях безработицы.
До последнего времени модели персональных компьютеров условно рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК. Бытовые модели, как правило, имели меньшую производительность, но в них были приняты особые меры для работы с цветной графикой и звуком, чего не требовалось для профессиональных моделей. В связи с достигнутым в последние годы резким удешевлением средств вычислительной техники, границы между профессиональными и бытовыми моделями в значительной степени стерлись, и сегодня в качестве бытовых нередко используют высокопроизводительные профессиональные модели, а профессиональные модели, в свою очередь, комплектуют устройствами для воспроизведения мультимедийной информации, что ранее было характерно для бытовых устройств.
Замечание. Под термином мультимедиа подразумевается сочетание нескольких видов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные и видеоданные) или совокупность устройств для воспроизведения этого комплекса данных.
Начиная с 1999 года в области персональных компьютеров начинает действовать международный сертификационный стандарт — спецификация РС99. Он регламентирует принципы классификации персональных компьютеров и оговаривает минимальные и рекомендуемые требования к каждой из категорий. Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров:
Согласно спецификации РС99 большинство персональных компьютеров, присутствующих в настоящее время на рынке, попадают в категорию массовых ПК. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения графики, а к средствам работы со звуковыми данными требования вообще не предъявляются. Для портативных ПК обязательным является наличие средств для создания соединений удаленного доступа, то есть средств компьютерной связи. В категории рабочих станций повышены требования к устройствам хранения данных, а в категории развлекательных ПК — к средствам воспроизведения графики и звука.
2.1.2. Другие виды классификации компьютеров
Классификация по уровню специализации. По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.
Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Бортовые компьютеры управляют средствами ориентации и навигации, осуществляют контроль за состоянием бортовых систем, выполняют некоторые функции автоматического управления и связи, а также большинство функций оптимизации параметров работы систем объекта (например, оптимизацию расхода топлива объекта в зависимости от конкретных условий движения). Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.
Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости.
Классификация по типоразмерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), портативные (notebook) и карманные (laptop) модели.
Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально для решения именно тех задач, для которых она была приобретена.
Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров связана с тем, что их можно использовать в качестве средства связи. Подключив такой компьютер к телефонной сети, можно из любой географической точки установить обмен данными между ним и центральным компьютером своей организации. Так производят обмен данными, передачу приказов и распоряжений, получение коммерческих данных, докладов и отчетов. Для эксплуатации на рабочем месте портативные компьютеры не очень удобны, но их можно подключать к настольным компьютерам, используемым стационарно.
Карманные модели выполняют функции “интеллектуальных записных книжек”. Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ. Некоторые карманные модели имеют жестко встроенное программное обеспечение, что облегчает непосредственную работу, но снижает гибкость в выборе прикладных программ.
Классификация по совместимости. В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. От совместимости зависит взаимозаменяемость узлов и приборов, предназначенных для разных компьютеров, возможность переноса программ с одного компьютера на другой и возможность совместной работы разных типов компьютеров с одними и теми же данными,
Аппаратная совместимость. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM РС и Аррlе Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам — понижает.
Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.
Классификация по типу используемого процессора. Процессор — основной компонент любого компьютера. В электронно-вычислительных машинах это специальный блок, а в персональных компьютерах — специальная микросхема, которая выполняет все вычисления в компьютере. Даже если компьютеры принадлежат одной аппаратной платформе, они могут различаться по типу используемого процессора. Основные типы процессоров для платформы IBM РС мы рассмотрим в соответствующем разделе, а здесь укажем на то, что тип используемого процессора в значительной (хотя и не в полной мере) характеризует технические свойства компьютера.
Классификация компьютеров — это типология устройств, которые способны исполнять заданную очерёдность операций.
Читайте также: