Классификация компьютеров

Существуют различные классификации компьютеров –

• Классификация по назначению.

• Классификация по уровню специализации.

• Классификация по размеру.

• Классификация по совместимости.

Следует заметить, что любая классификация является в некоторой мере условной, поскольку развитие компьютерной науки и техники настолько бурное, что, например, сегодняшняя микроЭВМ не уступает по мощности миниЭВМ пятилетней давности и даже суперкомпьютерам недавнего прошлого. Кроме того, зачисление компьютеров к определенному классу довольно условно через нечеткость разделения групп, так и вследствие внедрения в практику заказной сборки компьютеров, где номенклатуру узлов и конкретные модели адаптируют к требованиям заказчика.

Мы приведем классификацию, которую используют ведущие производители компьютеров:

• Суперкомпьютеры

• Мэйнфреймы

• Серверы

• Персональные компьютеры: настольные, переносные, наладонные

Суперкомпьютеры:

Это большие компьютеры, которые создаются для задач, требующих больших вычислений, таких как определение координаты далекой звезды или галактики, моделирования климата, составления карт нефтяных и газовых месторождений и т.д.

Суперкомпьютеры - это штучный продукт, они создаются для решения конкретных задач заказчика. Но, составляющие элементы суперкомпьютера являются серийными.

Суперкомпьютеры состоят из сотен процессоров, имеют большую оперативную память и высокое быстродействие. Они занимают большие залы по площади равные 2-3 баскетбольным площадкам.

Многие суперкомпьютеры создаются по кластерной технологии (Cluster Кластер

Cluster Кластер - класс родственных элементов статистической совокупности.

Кластерный анализ

По этой технологии компьютер строится из нескольких десятков серверов, которые работают как единая система. Кластерные суперкомпьютеры легко масштабируются и позволяют создавать дублирующие вычислительные линии, что бывает необходимым, когда вычисления, например, моделируют процессы в реальном времени и сбои недопустимы.

Разновидности

• магистральные (конвейерные) (МКОД — многократный поток команд и однократный поток данных) — несколько процессо­ров одновременно выполняют различные операции над одним последовательным потоком обрабатываемых данных;

• векторные (ОКМД - однократный поток команд и многократ­ный поток данных) все процессоры одновременно выполня­ют одну команду над различными данными;

• матричные (МКМД — многократный поток команд и много­кратный поток данных) различные процессоры одновремен­но выполняют разные операции над несколькими последова­тельными потоками обрабатываемых данных.

На современном этапе наибольшее распространение получили суперЭВМ с архитектурой ОКМД.

Организация TOP500 Supercomputer sites с 1993 года публикует статистику по 500 наиболее мощным суперкомпьютерам.

Россия по данным на июнь 2010 года занимает 7 место по числу установленных систем (11 суперкомпьютеров в списке)

Лидирует по этому показателю США — 282 системы.

В данной таблице представлена первая десятка 35-й по счёту редакции списка Top500, опубликованного 31 мая 2010 года на конференции ISC'10 в Гамбурге,

(Tflops) Название Компьютер Число процессорных ядер Производитель Место, страна, год

1 1759.00

2331.00 Jaguar Cray XT5 224162 (Opteron) Cray Окриджская национальная лаборатория США, 2009

2 1271.00

2984.30 Nebulae Intel X5650,

NVidia Tesla C2050 GPU 120640Dawning

Национальный суперкомпьютерный центр (Шэньчжэнь) Китай, 2010

3 1042.00

1375.78 Roadrunner BladeCenter QS22/LS21 122400 (Cell/Opteron) IBM Лос-Аламосская национальная лаборатория США, 2009

4 831.70

1028.85 Kraken Cray XT5 98928 (Opteron) Cray Национальный институт вычислительных наук при университете в Теннесси

США, 2009

5 825.50

1002.70 JUGENE Blue Gene/P Solution 294912 (POWER) IBM Юлихский исследовательский центр Германия, 2009

С помощью такой мощной, но дорогостоящей вычислительной техники, оказа­лось возможным решение целого ряда сложных научных и практических задач прогнозирование метеоусловий, управление сложны­ми оборонными, технологическими и космическими комплексами, моделирования экологических, экономических и социальных сис­тем.

Мэйнфреймы:

Это большие компьютеры, с высоким быстродействием и большими вычислительными ресурсами, которые могут обрабатывать большое количество данных и выполнять обработку запросов одновременно нескольких тысяч пользователей.

Мэйнфреймы выполнены с избыточными техническими характеристиками, что делает их очень надежными. Физически мэйнфреймы имеют один корпус - системный блок размером со шкаф, к которому могут подключаться терминалы (терминал состоит из монитора и клавиатуры). Используются мэйнфреймы для хранения и обработки больших баз данных, а также крупных web-узлов с большим количеством одновременных обращений.

Основные направления эффективного использования больших ЭВМ это решение крупных научно-технических задач, работа в информационных системах с большими объемами данных, управ­ление вычислительными сетями и т.д.

Серверы:

Это компьютеры, которые служат центральными узлами в компьютерных сетях. На серверах устанавливается программное обеспечение, позволяющее управлять работой сети.

На серверах хранится информация, которой могут пользоваться все компьютеры, подключенные к сети. От сервера зависит работоспособность всей сети и сохранность баз данных и другой информации, поэтому серверы имеют несколько резервных дублирующих систем хранения данных, электропитания, возможность замены неисправных блоков без прерывания работы.

Серверы могут содержать от нескольких процессоров до нескольких десятков процессоров.