§4.3. Классификация вычислительных машин

В мире существует большое количество разнообразных средств вычислительной техники. Условно их можно разделить по ряду признаков: по поколениям, по назначению (области применения), по принципам действия и по размерам (вычислительной мощности).

Всего существует пять поколений ЭВМ.

По области применения ЭВМ делятся на три группы:

• универсальные, предназначенные для решения самых разных (математических, экономических и других) задач во всех сферах деятельности (большинство выпускаемых компьютеров);

• проблемно-ориентированные, предназначенные для решения более узкого круга задач, обычно связанных с технологическими объектами, регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных (например, управляющие вычислительные комплексы);

• специализированные, предназначенные для реализации заранее строго определенных функций, чтобы снизить сложность и стоимость таких машин (например, программируемые контроллеры специального назначения).

По принципам действия ЭВМ делятся на три группы:

• аналоговые – вычислительные машины непрерывного действия, которые работают с информацией, представленной в аналоговой форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения). Их достоинства: нетрудоемкий процесс программирования задач и возможность изменения скорости их решения (выше, чем у цифровых). Недостатки: низкая точность (относительная погрешность составляет от 2 до 5%) и ограниченный круг решаемых задач;

• цифровые – вычислительные машины дискретного действия, предназначенные для работы с информацией в цифровой форме. Их достоинства: высокая точность и широкий круг решаемых задач. Недостатки: трудоемкий процесс программирования задач и невозможность изменения скорости их решения;

• гибридные – вычислительные машины комбинированного действия, работающие с информацией, представленной в аналоговой и цифровой формах. Совмещая в себе достоинства аналоговых и цифровых машин, гибридные системы используются для управления сложными быстродействующими комплексами.

По вычислительной мощности ЭВМ делятся на четыре группы:

• супер-ЭВМ – уникальные сверхпроизводительные многопроцессорные вычислительные машины, существующие в единичных экземплярах. Такие системы разрабатываются и используются для решения определенных особо сложных задач, связанных с обработкой больших объемов данных (исследования космоса, оборонные программы, метеорология и т.д.). В настоящее время в мире существует несколько тысяч таких ЭВМ (NEC Earth Simulator, SGI Cray T3E, Compaq AlphaServer SC и др.);

• большие ЭВМ – универсальные системы общего назначения первых трех поколений, предназначенные для решения сложных научных, технических и экономических задач (также часто применяются в справочных информационных системах). Установка, настройка и обслуживание таких ЭВМ выполняется специалистами информационно-вычислительного центра;

• мини-ЭВМ – вычислительные машины четвертого поколения, рассчитанные на решение широкого круга задач. В отличие от предыдущих систем имеют упрощенную организацию и, соответственно, меньшую стоимость. К подобным машинам относятся персональные ЭВМ (ПЭВМ), предназначенные для работы дома или на предприятиях;

• микро-ЭВМ – мелкие вычислительные машины, создаваемые на основе специализированных микропроцессоров. Зачастую они используются для управления отдельными технологическими процессами и оборудованием на производстве. Современные программируемые калькуляторы, электронные словари (переводчики) и мобильные телефоны также можно отнести к этому классу ЭВМ.