Классификация компьютеров способ организации вычислительного процесса
Существует достаточно много систем классификации компьютеров. Наиболее часто в технической литературе упоминаются классификация по принципу действия, назначению, вычислительной мощности, уровню специализации, типоразмерам и совместимости.
По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ).
· Аналоговые вычислительные машины – это вычислительные машины непрерывного действия, обрабатывающие информацию, представленную в непрерывной аналоговой форме – в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины, например, электрического напряжения.
· Цифровые вычислительные машины –это вычислительные машины дискретного действия, т.е. работающие с информацией, представленной в дискретной, цифровой форме.
· Гибридные вычислительные машины –это вычислительные машины комбинированного действия, работающие с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме. Они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. Гибридные ЭВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными техническими комплексами.
По назначению ЭВМ также разделяются на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированные.
· Универсальные ЭВМ предназначены для решения различных инженерно-технических задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных.
· 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.
· Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций.
По вычислительной мощности ЭВМ подразделяются на сверхбольшие (суперЭВМ), большие ЭВМ, малые (миниЭВМ), сверхмалые (микроЭВМ) и персональные компьютеры (ПК).
· 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..
· Мини-ЭВМ. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной.
· Микро-ЭВМ. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. Программисты вычислительной лаборатории занимаются внедрением приобретенного или заказанного программного обеспечения, выполняют его доводку и настройку, согласовывают его работу с другими программами и устройствами компьютера
· 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. Персональный компьютер (Personal Computer, PC) вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц. 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.
· Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров:
· Consumer PC (массовый ПК);
· Office PC (деловой ПК);
· Mobile PC (портативный ПК);
· Workstation PC (рабочая станция);
· Entertainment PC (развлекательный ПК).
Классификация персональных компьютеров
По уровню специализации.По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные
По типоразмерам.Различаются настольные компьютеры (desktop), настольные мини-компьютеры (slim-desk), портативные (notebook) и карманные (palmtop) модели.
Настольные модели (рис. 5)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.
Рис. 5. Настольный компьютер
Рис. 6. Портативный компьютер (notebook) |
Настольные мини–компьютеры – переходной вариант от обычного компьютера к портативному. Эти устройства, появившиеся на рынке лишь год назад, выделяются миниатюрным корпусом (в 2–3 раза меньше, чем у обычных домашних ПК). Дополняет картину тонкий жидкокристаллический монитор. Благодаря такой комплектации эти компьютеры отлично смотрятся в офисах, экономя место на рабочем столе
Портативные модели, ноут–буки (рис. 6) 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. Для эксплуатации на рабочем месте портативные компьютеры, разнообразные модели которых показаны на рис. 8, не слишком удобны, но их можно подключать к настольным стационарным компьютерам, используемым стационарно.
Рис. 7. Карманный компьютер (palmtop) |
Аппаратная совместимость. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы – IBM PC и Apple Macintosh. Принадлежность компьютеров к одной и той же аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам – понижает, зачастую до полной несовместимости.
Кроме аппаратной совместимости существуют и другие виды совместимости: совместимость на уровне операционной системы, программная совместимость, совместимость на уровне данных.
Рис. 8. Различные модели персональных компьютеров
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.
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.
Главные типы вычислительных процессов
Можно разделить все процессы вычислений на три основных типа:
- Линейные вычислительные процессы.
- Процессы с ветвлениями.
- Циклические вычислительные процессы.
Эти типы могут сформировать линейную композицию управляющих канонических структур, чтобы выбрать решение. Можно сказать, что все программы можно написать при помощи вышеперечисленных типов структур. Процесс вычислений считается линейным, если каждый этап при вычислениях исполняется строго в линейной очерёдности, в которой они записаны, то есть соблюдается естественный порядок.
Процесс вычислений с ветвлениями (ветвящийся) образуется, если согласно исходным данным или по результатам уже выполненных вычислений, он развивается далее по какому-то одному из множества возможных сценариев (направлений). Каждое направление обозначается как отдельная ветка вычислительного процесса. Определение необходимой ветки выполняется путём проверки заданных условий, которые могут быть параметрами начальных данных или результатами уже сделанных расчётов. Кроме этого, есть ещё один вариант выбора ветви, который заключается в выборе ветви по рассчитанному результату какой-либо формулы. То есть выбирается дальнейший путь вычислений не из критериев истинно или ложно, а просто рассчитывается.
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.
Электронно-вычислительные машины принято классифицировать по целому ряду признаков, в частности: по функциональным возможностям и характеру решаемых задач, по способу организации вычислительного процесса, по архитектурным особенностям и вычислительной мощности.
По функциональным возможностям и характеру решаемых задач выделяют:
— универсальные (общего назначения) ЭВМ;
Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых разных инженерно-технических задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных.
Проблемно-ориентированные ЭВМ предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных.
Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач (микропроцессоры и контроллеры, выполняющие функции управления техническими устройствами).
По способу организации вычислительного процесса ЭВМ подразделяются на однопроцессорные и многопроцессорные, а также последовательные и параллельные.
Однопроцессорные.В составе ЭВМ имеется один центральный процессор и все вычислительные операции и операции по управлению устройствами ввода-вывода информации осуществляются на этом процессоре.
Многопроцессорные. В составе ЭВМ имеется несколько процессоров между которыми перераспределяются функции по организации вычислительного процесса и управлению устройствами ввода-вывода информации.
Последовательные.Работают в однопрограммном режиме, когда работа ЭВМ построена так, что она может исполнять только одну программу, и все ее ресурсы используются только в интересах исполняемой программы.
Параллельные. Работают в мультипрограммном режиме, когда в ЭВМ на исполнении находится несколько пользовательских программ и между этими программами происходит разделение ресурсов, обеспечивая их параллельное выполнение.
По архитектурным особенностям и вычислительной мощности различают:
Рассмотрим схему классификации ЭВМ по этому признаку (рис.1).
Рис.1.Классификация ЭВМ по архитектурному признаки
и вычислительной мощности.
Суперкомпьютеры – это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины. К суперЭВМ относятся “Cray” и “IBM SP2” (США). Используются для решения крупномасштабных вычислительных задач и моделирования, для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, также находят применение и в финансовой сфере.
Большие машины или мейнфреймы (Mainframe). Мейнфреймы используются в финансовой сфере, оборонном комплексе, применяются для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.
Средние ЭВМ широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.
Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов.
Микро-ЭВМ — это компьютеры, в которых в качестве центрального процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные микро – ЭВМ (встроенные в различное оборудование, аппаратуру или приборы) и персональные компьютеры PC.
Персональное компьютеры.Бурное развитие приобрели в последние 20 лет. Персональный компьютер (ПК) предназначен для обслуживания одного рабочего места и способен удовлетворить потребности малых предприятий и отдельных лиц. С появлением Интернета популярность ПК значительно возросла, поскольку с помощью персонального компьютера можно пользоваться научной, справочной, учебной и развлекательной информацией.
К персональным компьютерам относятся настольные и переносные ПК. К переносным ЭВМ относятся Notebook (блокнот или записная книжка) и карманные персональные компьютеры (Personal Computers Handheld — Handheld PC, Personal Digital Assistants – PDA и Palmtop).
Встроенные компьютеры.Компьютеры которые используются в различных устройствах, системах, комплексах для реализации конкретных функций. Например диагностика автомобилей.
С 1999 года для классификации ПК используется международный сертификационный стандарт – спецификация РС99. В соответствии с этой спецификацией ПК делятся на следующие группы:
· массовые ПК (Consumer PC);
· деловые ПК (Office PC);
· портативные ПК (Mobile PC);
· рабочие станции (WorkStation);
· развлекательные ПК (Entertaiment PC).
Большинство ПК относится к массовым и включают стандартный (минимально необходимый) набор аппаратных средств. В этот набор входят: системный блок, дисплей, клавиатура, манипулятор типа «мышь». При необходимости этот набор легко дополняется другими устройствами по желанию пользователя, например, принтером.
Деловые ПК включают минимум средств воспроизведения графики и звука.
Портативные ПК отличаются наличием средств коммуникации отдаленного доступа.
Рабочие станции отвечают повышенным требованиям к объемам памяти устройств хранения данных.
Развлекательные ПК ориентированы на высококачественное воспроизведение графики и звука.
По конструктивным особенностям ПК делятся на:
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.
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.
Классификация вычислительных систем
Есть достаточно много критериев классификации вычислительных систем:
По их основному предназначению можно выделить:
- Универсальные вычислительные системы. Предназначены для решения задач самого разного направления.
- Специализированные вычислительные системы. Нацелены на достаточно узкую область проблем, подлежащих разрешению.
По основной структуре организации вычислительные системы подразделяются на:
- Многомашинные вычислительные системы.
- Мультипроцессорные вычислительные системы.
Это означает, что возможно построение вычислительной системы с использованием набора компьютеров или на одном компьютере, но с набором процессоров. В первом варианте вычислительная система обозначается как многомашинная, во втором варианте – мультипроцессорная (многопроцессорная).
Сначала исторически появились вычислительные системы многомашинные, которые различались между собой по способу выполнения коммуникаций между электронными вычислительными машинами всего комплекса. Компьютеры могут быть расположены в непосредственной близости друг от друга, но могут находится и на значительном удалении. При этом каждая электронная вычислительная машина системы функционирует под своей операционной системой. Но так как передача информационных данных между компьютерами осуществляется по командам операционных систем, работающих совместно друг с другом, то динамика обменных процедур становится хуже, поскольку необходимо время, чтобы согласовать работу операционных систем. Передача информации между компьютерами многомашинной вычислительной системы может выполняться на уровне:
- Процессора компьютера.
- Ячеек оперативной памяти.
- Внешних каналов связи.
Если выполняется обмен данными на уровне процессоров, то информация передаётся через специальную регистровую память процессора и для этого необходимо, чтобы операционная система была оснащена достаточно сложным специальным программным обеспечением. Коммуникации на основе оперативной памяти заключаются в программной организации общего адресного пространства, что существенно менее сложно, но тоже необходима некоторая модернизация операционной системы. Применение внешних каналов связи, с точки зрения организации, выполняется самым простым способом и достигается наружными относительно операционной системы программами драйверов, которые обеспечивают доступ связных каналов одного компьютера к внешним устройствам другого.
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 вычислительных систем
Есть достаточно много критериев классификации вычислительных систем:
По их основному предназначению можно выделить:
- Универсальные вычислительные системы. Предназначены для решения задач самого разного направления.
- Специализированные вычислительные системы. Нацелены на достаточно узкую область проблем, подлежащих разрешению.
По основной структуре организации вычислительные системы подразделяются на:
- Многомашинные вычислительные системы.
- Мультипроцессорные вычислительные системы.
Это означает, что возможно построение вычислительной системы с использованием набора компьютеров или на одном компьютере, но с набором процессоров. В первом варианте вычислительная система обозначается как многомашинная, во втором варианте – мультипроцессорная (многопроцессорная).
Сначала исторически появились вычислительные системы многомашинные, которые различались между собой по способу выполнения коммуникаций между электронными вычислительными машинами всего комплекса. Компьютеры могут быть расположены в непосредственной близости друг от друга, но могут находится и на значительном удалении. При этом каждая электронная вычислительная машина системы функционирует под своей операционной системой. Но так как передача информационных данных между компьютерами осуществляется по командам операционных систем, работающих совместно друг с другом, то динамика обменных процедур становится хуже, поскольку необходимо время, чтобы согласовать работу операционных систем. Передача информации между компьютерами многомашинной вычислительной системы может выполняться на уровне:
- Процессора компьютера.
- Ячеек оперативной памяти.
- Внешних каналов связи.
Если выполняется обмен данными на уровне процессоров, то информация передаётся через специальную регистровую память процессора и для этого необходимо, чтобы операционная система была оснащена достаточно сложным специальным программным обеспечением. Коммуникации на основе оперативной памяти заключаются в программной организации общего адресного пространства, что существенно менее сложно, но тоже необходима некоторая модернизация операционной системы. Применение внешних каналов связи, с точки зрения организации, выполняется самым простым способом и достигается наружными относительно операционной системы программами драйверов, которые обеспечивают доступ связных каналов одного компьютера к внешним устройствам другого.
Классификация компьютеров — это типология устройств, которые способны исполнять заданную очерёдность операций.
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.
Главные типы вычислительных процессов
Можно разделить все процессы вычислений на три основных типа:
- Линейные вычислительные процессы.
- Процессы с ветвлениями.
- Циклические вычислительные процессы.
Эти типы могут сформировать линейную композицию управляющих канонических структур, чтобы выбрать решение. Можно сказать, что все программы можно написать при помощи вышеперечисленных типов структур. Процесс вычислений считается линейным, если каждый этап при вычислениях исполняется строго в линейной очерёдности, в которой они записаны, то есть соблюдается естественный порядок.
Процесс вычислений с ветвлениями (ветвящийся) образуется, если согласно исходным данным или по результатам уже выполненных вычислений, он развивается далее по какому-то одному из множества возможных сценариев (направлений). Каждое направление обозначается как отдельная ветка вычислительного процесса. Определение необходимой ветки выполняется путём проверки заданных условий, которые могут быть параметрами начальных данных или результатами уже сделанных расчётов. Кроме этого, есть ещё один вариант выбора ветви, который заключается в выборе ветви по рассчитанному результату какой-либо формулы. То есть выбирается дальнейший путь вычислений не из критериев истинно или ложно, а просто рассчитывается.
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.
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.
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.
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.
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
При формировании структуры (алгоритма) выполнения некоторых задач нередко применяется повторное выполнение какого-либо этапа процесса вычислений. Эти, выполняемые повторно, элементы вычислительного процесса с соблюдением требуемых условий называются циклами, а процессы вычислений с такими повторяющимися элементами, называются циклическими. Повторные выполнения могут продолжаться, пока выполняются изначально сформированные условия их работы. Кроме того, существует два типа циклов, которые отличаются условиями ограничений количества повторов:
- Циклические процессы с заданным изначально числом повторов.
- Циклические итерационные процессы. То есть процессы, в которых для определения следующего значения функции применяется её ранее вычисленное значение по заданной формуле, и процесс длится пока не будет достигнута необходимая точность. Циклы также могут быть простыми и сложными (с внутренним вложением циклов).
Классификация средств вычислительной техники.
Электронно-вычислительные машины принято классифицировать по целому ряду признаков, в частности: по функциональным возможностям и характеру решаемых задач, по способу организации вычислительного процесса, по архитектурным особенностям и вычислительной мощности.
По функциональным возможностям и характеру решаемых задач выделяют:
— универсальные (общего назначения) ЭВМ;
Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых разных инженерно-технических задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных.
Проблемно-ориентированные ЭВМ предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных.
Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач (микропроцессоры и контроллеры, выполняющие функции управления техническими устройствами).
По способу организации вычислительного процесса ЭВМ подразделяются на однопроцессорные и многопроцессорные, а также последовательные и параллельные.
Однопроцессорные.В составе ЭВМ имеется один центральный процессор и все вычислительные операции и операции по управлению устройствами ввода-вывода информации осуществляются на этом процессоре.
Многопроцессорные. В составе ЭВМ имеется несколько процессоров между которыми перераспределяются функции по организации вычислительного процесса и управлению устройствами ввода-вывода информации.
Последовательные.Работают в однопрограммном режиме, когда работа ЭВМ построена так, что она может исполнять только одну программу, и все ее ресурсы используются только в интересах исполняемой программы.
Параллельные. Работают в мультипрограммном режиме, когда в ЭВМ на исполнении находится несколько пользовательских программ и между этими программами происходит разделение ресурсов, обеспечивая их параллельное выполнение.
По архитектурным особенностям и вычислительной мощности различают:
Рассмотрим схему классификации ЭВМ по этому признаку (рис.1).
Рис.1.Классификация ЭВМ по архитектурному признаки
и вычислительной мощности.
Суперкомпьютеры – это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины. К суперЭВМ относятся “Cray” и “IBM SP2” (США). Используются для решения крупномасштабных вычислительных задач и моделирования, для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, также находят применение и в финансовой сфере.
Большие машины или мейнфреймы (Mainframe). Мейнфреймы используются в финансовой сфере, оборонном комплексе, применяются для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.
Средние ЭВМ широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.
Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов.
Микро-ЭВМ — это компьютеры, в которых в качестве центрального процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные микро – ЭВМ (встроенные в различное оборудование, аппаратуру или приборы) и персональные компьютеры PC.
Персональное компьютеры.Бурное развитие приобрели в последние 20 лет. Персональный компьютер (ПК) предназначен для обслуживания одного рабочего места и способен удовлетворить потребности малых предприятий и отдельных лиц. С появлением Интернета популярность ПК значительно возросла, поскольку с помощью персонального компьютера можно пользоваться научной, справочной, учебной и развлекательной информацией.
К персональным компьютерам относятся настольные и переносные ПК. К переносным ЭВМ относятся Notebook (блокнот или записная книжка) и карманные персональные компьютеры (Personal Computers Handheld — Handheld PC, Personal Digital Assistants – PDA и Palmtop).
Встроенные компьютеры.Компьютеры которые используются в различных устройствах, системах, комплексах для реализации конкретных функций. Например диагностика автомобилей.
С 1999 года для классификации ПК используется международный сертификационный стандарт – спецификация РС99. В соответствии с этой спецификацией ПК делятся на следующие группы:
· массовые ПК (Consumer PC);
· деловые ПК (Office PC);
· портативные ПК (Mobile PC);
· рабочие станции (WorkStation);
· развлекательные ПК (Entertaiment PC).
Большинство ПК относится к массовым и включают стандартный (минимально необходимый) набор аппаратных средств. В этот набор входят: системный блок, дисплей, клавиатура, манипулятор типа «мышь». При необходимости этот набор легко дополняется другими устройствами по желанию пользователя, например, принтером.
Деловые ПК включают минимум средств воспроизведения графики и звука.
Портативные ПК отличаются наличием средств коммуникации отдаленного доступа.
Рабочие станции отвечают повышенным требованиям к объемам памяти устройств хранения данных.
Развлекательные ПК ориентированы на высококачественное воспроизведение графики и звука.
По конструктивным особенностям ПК делятся на:
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.
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.
Готовые работы на аналогичную тему
При формировании структуры (алгоритма) выполнения некоторых задач нередко применяется повторное выполнение какого-либо этапа процесса вычислений. Эти, выполняемые повторно, элементы вычислительного процесса с соблюдением требуемых условий называются циклами, а процессы вычислений с такими повторяющимися элементами, называются циклическими. Повторные выполнения могут продолжаться, пока выполняются изначально сформированные условия их работы. Кроме того, существует два типа циклов, которые отличаются условиями ограничений количества повторов:
- Циклические процессы с заданным изначально числом повторов.
- Циклические итерационные процессы. То есть процессы, в которых для определения следующего значения функции применяется её ранее вычисленное значение по заданной формуле, и процесс длится пока не будет достигнута необходимая точность. Циклы также могут быть простыми и сложными (с внутренним вложением циклов).
Компьютеры по виду вычислительного процесса
Вы будете перенаправлены на Автор24
Классификация компьютеров по виду вычислительного процесса
По организационным методам выполнения процесса вычислений электронные вычислительные машины можно разделить на следующие виды:
- Однопроцессорные. То есть это такие компьютеры, которые оснащены одним процессором, и он выполняет все действия в процессе вычислений, а также управляет блоками ввода и вывода информационных данных.
- Мультипроцессорные. Такие компьютеры имеют в своём составе более одного процессора. Между ними распределяются все работы по процессам вычислений и организации управления блоками ввода и вывода информационных данных.
Кроме того, существует классификация по очерёдности выполнения вычислений:
- Последовательные. Электронные вычислительные машины работают в режиме одной программы. То есть такой компьютер способен выполнять одновременно не более одной программы и все его мощности применяются только этой программой.
- Параллельные. Это компьютеры, которые способны одновременно выполнять более одной программы пользователя. Среди выполняемых программ производится распределение ресурсных возможностей, что позволяет выполнять эти программы параллельно.
Классификация компьютеров по виду вычислительного процесса
По организационным методам выполнения процесса вычислений электронные вычислительные машины можно разделить на следующие виды:
- Однопроцессорные. То есть это такие компьютеры, которые оснащены одним процессором, и он выполняет все действия в процессе вычислений, а также управляет блоками ввода и вывода информационных данных.
- Мультипроцессорные. Такие компьютеры имеют в своём составе более одного процессора. Между ними распределяются все работы по процессам вычислений и организации управления блоками ввода и вывода информационных данных.
Кроме того, существует классификация по очерёдности выполнения вычислений:
- Последовательные. Электронные вычислительные машины работают в режиме одной программы. То есть такой компьютер способен выполнять одновременно не более одной программы и все его мощности применяются только этой программой.
- Параллельные. Это компьютеры, которые способны одновременно выполнять более одной программы пользователя. Среди выполняемых программ производится распределение ресурсных возможностей, что позволяет выполнять эти программы параллельно.
Читайте также: