2.4. Емкость памяти

Емкость памяти зависит от назначения компьютера, т.е. от класса задач, решение которых возлагается на компьютер. Чем больше объем программ и данных, с которым должен оперировать компьютер, тем больше должна быть емкость памяти.

Как правило, наименьшей емкостью памяти обладают компьютеры специального назначения, встраиваемые в технические системы. В простейшем случае в таких компьютерах используется оперативная память емкостью 128 – 512 слов, и постоянная память емкостью 512 – 4069 слов, в которых размещаются данные и программы для выполнения функций локального управления электроприводами, стбализации режимов функционирования и т.д. В персональных компьютерах, предназначенных для обслуживания одного сотрудника, емкость оперативной памяти составляет 32 – 128 Мбайт. В опреативной памяти размещается и данные, и программы, вызываемые из накопителей на магнитных дисках (НМД). Большие мощные компьютеры – серверы и главные машины, строятся обычно на мультипроцессорной платформе и имеют емкость оперативной памяти 64 – 256 Мбайт на каждый процессор и развитую систему внешней памяти, в которую входит значительной число НМД и, возможно, система архивирования данных. Для научно – технических рассчетов используются мощные компьютеры, содержащие сотни и тысячи процессоров, но имеющие меньшую, по сравнению с коммерческими системами, емкость оперативной, внешней и архивной памяти. В таких системах емкость оперативных запоминающих устройств незначительна и составляет обычно 32 – 128 Мбайт на каждый процессор.

Все компьютеры, кроме рядовых компьютеров специального назначения, оснащаются сверхоперативной памятью – кэш-памятью, емкостью 256 – 2048 Кбайт и временем обращения, совпадающим с тактовой частотой процессора. Кэш-память уменьшает количество обращений к оперативной памяти, в резельтате чего повышается производительность процессора и мультипроцессорной системы в целом.

Наиболее существенное влияние на характеристики компьютера оказывает емкость оперативной памяти: чем больше емкость оперативной памяти, тем больше системная производительность и стоимость компьютера.Увеличение производительности компьютера связано с увеличением вероятности нахождения в оперативной памяти данных и программ с увеличением емкости оперативной памяти. В результате этого снижается интенсивность обмена информацией между оперативной памятью и НМД и, как следствие, возрастает системная производительность компьютера.

К такому же эффекту приводит увеличение кэш-памяти: чем больше кэш-память, тем больше системная производительность и стоимость компьютера. Обращение к кэш-памяти производиться с целью чтения или записи слов данных – значений и команд. Чем больше емкость кэш-памяти, тем больше вероятность наличия в ней слова, и, следовательно, тем меньше вероятность обращения к оперативной памяти. Уменьшения числа обращений к оперативной памяти приводит к увеличению системной производительности компьютера.

2.5. Надежность компьютеров

Надежность– это свойство компьютера выполнять возложенные на него функции в течение заданного промежутка времени. Работоспособность компьютера нарушается в результате сбоев и отказов оборудования, возникающих из-за неисправности элементов и соединений. Сбои и отказы – случайные события, частоту которых принято характеризовать интенсивностью отказов.Интенсивность отказов– среднее количество отказов, за единицу времени: час, сутки и год. Интенсивность отказов зависит от сложности компьютера.Сложность– число элементов и соединений, входящих в состав объекта. Чем больше элементов ( в том числе и соединений ) входит в состав объекта, тем выше интенсивность отказов. Кроме того крайне существенно на надежность влияет технология производства изделий. Прогресс в области вычислительной техники в первую очередь связан с технологией производства интегральных схем и периферийных устройств. Именно технологии позволили создать компьютеры на процессорах, содержащих десятки и сотни миллионов логических элементов, элементы памяти емкостью 256-512 Мбайт, запоминающие устройства на магнитных дисках емкостью от 10 Гбайт и более и другие уникальные устройства, надежность которых значительно превышает надежность компьютеров первых поколений.