Классификация ВМ

Традиционно электронную вычислительную технику разделяют на аналоговую и цифровую, что напрямую связано с двумя формами представления информации. В настоящее время под словом ЭВМ, или компьютер, обычно понимают цифровые вычислительные машины, в которых вся информация кодируется двоичными кодами чисел. Именно эти машины благодаря универсальным возможностям и являются самой массовой вычислительной техникой. В отличие от аналоговых цифровые машины обеспечивают получение более высокой точности вычислений, но любая программная обработка является источником задержки результатов, временных ошибок. Чем сложнее программы обработки, тем больше погрешности.

1. По назначению и возможностям компьютеры подразделяют на следующие группы:

· СуперЭВМ для решения крупномасштабных вычислительных задач научного, технического, экономического характера; для обслуживания крупнейших информационных банков данных. СуперЭВМ позволяют по сравнению с другими типами машин точнее, быстрее и качественнее решать крупные задачи, обеспечивая необходимый приоритет в разработках перспективной вычислительной техники;

· Большие ЭВМ для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров. Примером подобных машин, а точнее, систем, служат системы, имеющие производительность на порядок ниже, чем у суперЭВМ. Это очень мощные по производительности компьютеры, предназначенные для обеспечения научных исследований, построения рабочих станций для работы с графикой, Unix-серверов, кластерных комплексов и т.п.;

· Средние ЭВМ широкого назначения для управления сложными технологическими производственными процессами. ЭВМ этого типа могут использоваться и для управления распределенной обработкой информации в качестве сетевых серверов. Такие машины являются основой построения вычислительных центров отдельных производств, научных лабораторий и т.п.;

· Персональные и профессиональные ЭВМ, позволяющие удовлетворять индивидуальные потребности пользователей. На базе этого самого массового класса ЭВМ строятся автоматизированные рабочие места для специалистов различного уровня;

· Ноутбуки. Совершенствование микропроцессоров привело к созданию мощных и малогабаритных компьютеров, вполне способных обеспечить создание мобильного офиса различного класса с ориентацией на электронную почту, передачу факсов, доступ в Интернет.

· Встраиваемые микропроцессоры, осуществляющие автоматизацию управления отдельными устройствами, механизмами, машинами, системами. Эти устройства, универсальные по характеру применения, могут встраиваться в отдельные машины, объекты, системы. Они находят все большее применение в бытовой технике (телефонах, телевизорах, электронных часах, микроволновых печах и т.д.), в городском хозяйстве (энерго-, тепло- , водоснабжении, управлении движением транспорта и т.д.), на производстве (робототехнике, управлении технологическими процессами).

2. По месту и роли в сети компьютеры делятся на:

o Большие машины и системы предназначаются для обслуживания крупных сетевых банков данных и банков знаний. По своим характеристикам их можно отнести к классу суперЭВМ, но в отличие от них они являются более специализированными и ориентированными на обслуживание мощных потоков и хранилищ информации;

o Кластерные структуры представляют собой многомашинные распределенные вычислительные системы, объединяющие под единым управлением несколько серверов. Это позволяет гибко управлять ресурсами сети, обеспечивая необходимую производительность, надежность, готовность и другие характеристики;

o Серверы – это вычислительные машины и системы, управляющие определенным видом ресурсов сети. Различают файл-серверы, серверы приложений, факс-серверы, почтовые, коммуникационные, Web-серверы и др.;

o Сетевые компьютеры, созданные на базе существующих стандартных микропроцессоров, представляют собой новый класс устройств. Они предназначаются для использования в компьютерных сетях. В зависимости от выполняемых функций и от контекста под этим термином понимают различные устройства. Если эти устройства используются для подключения к сети с целью получения из нее информации, то под сетевым компьютером обычно понимают комбинированное устройство типа КПК, дополненное функциями подключения к сети Интернет. В другом контексте под сетевым компьютером (процессором) понимают специализированные сетевые устройства, предназначенные для выполнения определенных сетевых функций: классификации сообщений, защиты передаваемых данных, управления по используемым протоколам и переадресации. Обычно эти устройства размещаются на «границах» сетей и дополняют функции маршрутизаторов, коммутаторов, шлюзов, мостов;

o Сетевые процессоры (NPU — network processing unit). Построение сетевых устройств на основе микропроцессоров позволяет решить проблему одновременного увеличения скорости и гибкости. Возможность быстрой смены программ в специализированных сетевых устройствах обработки делает их идеальным решением. Они избавляют администраторов сетей от дорогостоящих модернизаций оборудования, разгружают процессоры серверов и рабочих станций от выполнения ими несвойственных им связных функций, обеспечивают необходимую гибкость, адаптацию к изменению обстановки и т.д.

Арифметические и логические основы построения компьютеров

I Основные положения алгебры логики

II Понятие о комбинационной схеме и цифровом автомате

III Функционально полные наборы элементов

IV Проблемы и пути развития элементной базы