Класифікація ЕОМ за функціональними можливостями і розмірами - студопедія

Історично першими з'явилися великі ЕОМ, елементна база яких пройшла шлях від електронних ламп до інтегральних схем з надвисокою ступенем інтеграції.

Супер-ЕОМ - потужні, високошвидкісні обчислювальні машини (системи) з продуктивністю від сотень мільйонів до трильйонів операцій з плаваючою крапкою в секунду. Супер-ЕОМ вигідно відрізняються від великих універсальних ЕОМ за швидкодією числовий обробки, а від спеціалізованих машин, що володіють високою швидкодією в суто обмежених областях, можливістю вирішення широкого класу задач з числовими розрахунками.

При продуктивності порядку декількох GFLOPS можна ще обійтися одним векторно-конвеєрним процесором (однопроцесорні супер-ЕОМ). Створення високопродуктивної супер-ЕОМ з швидкодією порядку TFLOPS за сучасною технологією на одному процесорі не представляється можливим. Це пов'язано з обмеженням, обумовленим кінцевим значенням швидкості поширення електромагнітних хвиль (300 000 км / сек), так як час поширення сигналу на відстань кількох міліметрів (лінійний розмір боку мікропроцесора) при швидкодії 100 млрд. Оп / с стає порівнянним з часом виконання однієї операції . Тому супер-ЕОМ з такою продуктивністю створюються у вигляді високопараллельних багатопроцесорних обчислювальних систем.

Великі ЕОМ часто називають мейнфреймами (Mainframe). Вони підтримують багато користувачів режим роботи (обслуговують одночасно від 16 до 1000 користувачів).

Основні напрямки ефективного застосування мейнфреймів - це рішення науково-технічних завдань, робота в обчислювальних системах з пакетної обробкою інформації, робота з великими базами даних, управління обчислювальними мережами і їх ресурсами. Останній напрям - використання мейнфреймів в якості великих серверів обчислювальних мереж - часто відзначається фахівцями серед найбільш актуальних.

Малі ЕОМ (міні-ЕОМ) - надійні, недорогі і зручні в експлуатації комп'ютери, що володіють кілька більш низькими в порівнянні з мейнфреймами можливостями. У многопользовательском режимі підтримуються 16 - 512 користувачів.

Основні їх особливості:

¨ широкий діапазон продуктивності в конкретних умовах застосування,

¨ апаратна реалізація більшості системних функцій вводу-виводу інформації,

¨ проста реалізація багатопроцесорних і багатомашинних систем,

¨ висока швидкість обробки переривань,

¨ можливість роботи з форматами даних різної довжини.

До переваг міні-ЕОМ можна віднести:

1) специфічну архітектуру з великою модульність;

2) краще, ніж у мейнфреймів, співвідношення продуктивність / вартість;

3) широка номенклатура периферійних пристроїв;

4) підвищену точність обчислень.

Міні-ЕОМ успішно застосовуються:

¨ в якості керуючих обчислювальних комплексів.

¨ обчислень в багатокористувацьких обчислювальних системах,

¨ в системах автоматизованого проектування,

¨ в системах моделювання та штучного інтелекту,

Одними з перших міні-ЕОМ були комп'ютери PDP-11 фірми DEC (США), Система Малих ЕОМ (СМ ЕОМ): СМ1, 2,3,4,1400, 1700 і ін. В даний час сімейство міні-ЕОМ включає велику кількість моделей від VAX-11 до VAX 8000, суперміні-ЕОМ класу VAX 9000 і ін.

Мікро-ЕОМ за призначенням можна розділити на універсальні і спеціалізовані.

Цю інтенсивно розвивається групу комп'ютерів зазвичай відносять до мікро-ЕОМ, але за своїми характеристиками потужні сервери скоріше можна віднести до малих ЕОМ і навіть до мейнфреймів, а супер сервери наближаються до супер-ЕОМ.

Універсальні однопользовательские ЕОМ або персональні комп'ютери (ПК) должниудовлетворять вимогам загальнодоступності і універсальності застосування і мати такі характеристики:

¨ низьку ціну, що знаходиться в межах доступності для індивідуального покупця;

¨ автономність експлуатації без спеціальних вимог до умов навколишнього середовища;

¨ гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних застосувань у сфері управління, науки, освіти, в побуті;

¨ «Дружність» операційної системи та іншого програмного забезпечення для користувача;

¨ високу надійність роботи (більше 5000 год. напрацювання на відмову).

Найбільшою популярністю в даний час користується ПК архітектурного напрямку (платформи) IBM з мікропроцесорами фірми Intel. За конструктивними особливостями ПК можна розділити на стаціонарні і переносні (потужні переносні комп'ютери (робочі станції) масою до 15 кг; портативні (наколінні) комп'ютери типу «LapTop» масою 5-10кг; комп'ютери-блокноти (Note Book і Sub Note Book) масою 1 , 5-4 кг і ін.).

Спеціалізовані ЕОМ орієнтовані на рішення певного (постійного) класу задач протягом періоду своєї експлуатації. Орієнтація спеціалізованих ЕОМ здійснюється різними способами:

¨ спеціальної апаратурної організацією самих ЕОМ або їх зовнішніх зв'язків;

¨ створенням для ЕОМ спеціального програмного забезпечення;

¨ введенням додаткових апаратних блоків, що розширюють ті чи інші функції, покладені на ЕОМ,

Сфери використання таких ЕОМ як в нашій країні, так і за кордоном мають стійку тенденцію до розширення. Можна виділити наступні основні області застосування спеціалізованих ЕОМ:

1) промислове виробництво і транспорт;

2) військова техніка і оборона;

3) непромислова сфера.

Прикладом спеціалізованих однопользовательских мікро-ЕОМ, орієнтованих для виконання певного кола завдань (графічних, інженерних, видавничих та ін.), Є робочі станції (Work Station).

Спеціалізовані розраховані на багато користувачів мікро-ЕОМ (спец. Сервери) здійснюють управління базами та архівами даних, розрахованими на багато користувачів терміналами, що підтримують факсимільний зв'язок, електронну пошту та ін.

Файл-сервер використовується для роботи з файлами даних, має об'ємні дискові ЗУ.

Архіваціонний сервер (сервер резервного копіювання) призначений для резервного копіювання інформації, використовує накопичувачі на магнітній стрічці (стриммери) зі змінними картриджами.

Вбудовувані мікро-ЕОМ входять складовим елементом в промислові і транспортні системи, технічні пристрої і апарати, побутові прилади. Вони сприяють суттєвому підвищенню їх ефективності функціонування, поліпшення техніко-економічних і експлуатаційних характеристик.

Спеціалізовані однопользовательские ЕОМ або робочі станції (Work station), - це розрахована на одного користувача система з потужним процесором і багатозадачного ОС, що має розвинену графіку з високою роздільною здатністю, велику дискову і оперативну пам'ять і вбудовані мережеві засоби.

Робочі станції з'явилися на ринку ЕОМ майже одночасно з ПК і знаходилися попереду по своїх обчислювальних можливостей. Переломним моментом у розвитку робочих станцій стала поява нової архітектури мікропроцесорів RISC, що дозволила різко підняти продуктивність ЕОМ. Сучасні робочі станції можна порівняти, а іноді навіть перевершують ПК за своїми характеристиками. Сучасна робоча станція - це не просто велика обчислювальна потужність, це ретельно збалансовані можливості всіх підсистем машини, щоб жодна з них не стала «вузьким місцем», зводячи нанівець переваги інших. Все це в значній мірі і визначало їх область застосування і проблемну орієнтацію: автоматизоване проектування, банківська справа, управління виробництвом, розвідка і видобуток нафти, зв'язок, видавнича діяльність та ін.

Лідером на світовому ринку робочих станцій є американська фірма Sun Microsystems. Архітектура SPARC, розроблена фірмою Sun і використовується в її машинах, стала фактично стандартом де-факто. Традиційно домінуючою ОС на ринку робочих станцій була система Unix і їй подібні системи (Solaris і ін). Останнім часом спостерігається деяке зростання використання операційних систем VAX VMS і в ще більшому ступені Windows NT.