Классификация по вычислительной мощности и габаритам

Классификация компьютеров по вычислительной мощности и габаритам пред­ставлена на рис. 12.3.

Уровни управления

Сверхпроизводительность достигается за счет параллельной архитектуры, сверхглубокого охлаждения процессора и полупроводниковой памяти, применения особых сверхбыстрых сверхбольших интегральных схем и каналов связи. Назна­чение суперкомпьютеров — решать задачи, в которых огромные объемы данных нужно обработать за сжатое время (системы предупреждения ядерного нападения и стихийных бедствий, прогнозирования погоды, авиаперевозок).

Современные большие ЭВМ обычно построены с использованием многоядер­ной, многопроцессорной или многокомпьютерной технологии (все чаще встреча­ются случаи совмещения двух или трех названных технологий в одной машине). Назначение больших ЭВМ — серверы в мэйнфреймовых системах (собственно мэйнфреймы), крупные интернет-серверы, серверы данных в больших распреде­ленных системах. По своему объему большие ЭВМ таковы, что требуют отдель­ного компьютерного зала. Нужно отметить, что большие ЭВМ — уходящая ветвь, развитие кластерных технологий сделало их практически ненужными: кластеры, собранные на основе персональных или серверных ЭВМ, могут обеспечить ту же вычислительную мощность и вдобавок являются масштабируемыми.

Назначение средних ЭВМ — серверы баз данных в информационных системах среднего масштаба, управляющие компьютеры в системах автоматизированного производства. Все замечания по вытеснению больших ЭВМ кластерными сборками верны и для средних ЭВМ.

На этих ЭВМ выполняются инженерные расчетные задачи, моделирование, они могут служить ведущим компьютером в системе управления станками ЧПУ.

Рис. 12.4. Классификация компьютеров по способу применения

Вся информация с клавиатуры поступает в базовый компьютер, а от него на ра­бочее место приходит информация, отображаемая на дисплее (рис. 12.5). В качестве мэйнфрейма обычно выступают большие или средние ЭВМ, но все чаще возникают прецеденты замены в этой роли большой ЭВМ суперкомпьютером.

Терминал 1 Рис. 12.5. Мэйнфреймовая архитектура

В зависимости от количества рабочих станций и объема хранимых и обрабаты­ваемых данных в этой роли может выступать как ЭВМ средней мощности (специ­ализированная серверная машина), так и обычный персональный компьютер, но с увеличенным объемом оперативной памяти и расширенным дисковым простран­ством (рис. 12.6).

Рис. 12.6. Клиент-серверная архитектура

Сервер среднего звена обычно берет на себя часть нагрузки основного сервера системы, поэтому в качестве такого сервера может применяться как специализиро­ванная серверная ЭВМ, так и персональный компьютер с расширенным объемом оперативной памяти (рис. 12.7).

Рис. 12.7. Многозвенная (в данном случае — трехзвенная) архитектура

Все эти серверы могут располагаться на одном мощном серверном компьютере или на нескольких рабочих станциях.

Помимо перечисленных, по способу применения различаются:

□ Бытовые ЭВМ — домашние персональные компьютеры.

□ Персональные информационные менеджеры (ПИМ) — малогабаритные «кар­манные» или «наладонные» ЭВМ для оперативного управления персональной информацией.

□ Игровые приставки — персональные ЭВМ, специально предназначенные для компьютерных игр.

□ Бортовые ЭВМ устанавливаются на борту средств передвижения: автомобилей, самолетов, кораблей, спутников с целью управления техническими параметрами и навигации.

□ Управляющие ЭВМ предназначены для управления технологическими процес­сами на производстве.

□ Микроконтроллеры, обычно встраиваемые в производственные роботы и автома­тизированные линии, — это специальный вид микроЭВМ, оформленный в виде блоков с цифровыми каналами ввода (от датчиков) и вывода (для управления исполнительными устройствами).

□ Встроенные ЭВМ — это микроЭВМ, управляющие сегодня широким спектром бытовой и специальной техники, хотя потребитель может даже не иметь пред­ставления об этом. Чипы микропроцессоров дешевы и малы по размеру, так что вы можете даже не предполагать, что ваш пылесос, холодильник, телевизор, музыкальный комбайн, стиральная или посудомоечная машина работают по программе, вшитой в запоминающее устройство однокристальной ЭВМ. Встро­енными микроЭВМ оснащаются сегодня игрушки, электронные кредитные карты и даже открытки.

□ Специализированные рабочие станции — это персональные компьютеры, осна­щенные специальным дополнительным оборудованием. Они могут работать изолированно или в сети, будучи подключенными к серверу. Одна из областей применения — медицина, в качестве диагностического рабочего места или в со­ставе сети медицинского наблюдения.