Лекция 2

Архитектура информационно-вычислительных систем

Содержание

1. Информационные системы и их классификация

2. Функциональная и структурная организация информационных систем

3. Архитектурные особенности вычислительных систем различных классов

3.1. Основные классы вычислительных машин

3.2. Многомашинные и многопроцессорные ВС

4. Функции программного обеспечения

3.1.2. Малые компьютеры Лекция 3

Малые компьютеры (мини-ЭВМ) — надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями. Мини-компьютеры (и наиболее мощные из них супермини-компьютеры) обладают следующими характеристиками:

□ производительность — до 1000 MIPS;

□ емкость основной памяти — до 8000 Мбайт;

□ емкость дисковой памяти — до 1000 Гбайт;

□ число пользователей — 16-1024.

Все модели мини-компьютеров разрабатываются на основе микропроцессорных наборов интегральных микросхем, 32-, 64- и 128-разрядных микропроцессоров.

Их основные особенности:

□ широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения;

□ аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации;

• простая реализация многопроцессорных и многомашинных систем;

• высокая скорость обработки прерываний;

□ работа с форматами данных различной длины.

К достоинствам мини-компьютеров можно отнести:

□ специфичную архитектуру с большой модульностью;

□ лучшее, чем у мэйнфреймов, соотношение производительность/цена;

□ повышенная точность вычислений.

Мини-компьютеры ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов. Традиционная для подобных комплексов широкая номенклатура периферийных устройств дополняется блоками межпроцессорной связи, благодаря чему обеспечивается реализация вычислительных систем с изменяемой структурой. Наряду с использованием мини-компьютеров для управления технологическими процессами, они успешно применяются для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

Родоначальником современных мини-компьютеров можно считать компьютеры PDP-11 фирмы DEC (США), они явились прообразом и наших отечественных мини-ЭВМ - Системы Малых ЭВМ (СМ ЭВМ): СМ.1, 2 ,3 ,4, 1400, 1700 и т. д.

В настоящее время семейство мини-компьютеров включает большое число моделей, начиная от VAX-11 до VAX-3600; мощные модели мини-компьютеров класса 8000 (VAX-8250, 8820); супермини-компьютеры класса 9000 (VAX-9410,9430) и т. д.

Модели VAX обладают широким диапазоном характеристик:

□ количество процессоров от 1 до 32;

□ производительность от 10 до 1000 MIPS;

□ емкость основной памяти — от 512 Мбайт до 2 Гбайт;

□ емкость дисковой памяти — от 50 до 500 Гбайт;

□ число каналов ввода-вывода до 64.

Мини-компьютер VAX полностью перекрывают весь диапазон характеристик этого класса ЭВМ и в подклассе супермини-компьютеры стирают грань с мэйнфреймами.

Среди них следует отметить: однопроцессорные- IBM 4381, HP 9000; многопроцессорные- Wang VS 7320, AT&T ЗВ 4000; супермини-компьютеры- HS 4000, по характеристикам не уступающие мэйнфреймам.

3.1.3. Микрокомпьютеры

М икрокомпьютеры весьма многочисленны и разнообразны. Среди них можно выделить несколько подклассов (рис.9).

Рис.9. Классификация микро-ЭВМ

Многопользовательские микро-компьютеры — это мощные микрокомпьютеры, оборудован-ные несколькими видеотер-миналами и работающие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

Персональные компьютеры — однопользовательские микро-компьютеры, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.

Рабочие станции (work station) представляют собой однопользовательские микрокомпьютеры, часто специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и т. д.).

Серверы (server) — многопользовательские мощные микрокомпьютеры в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех рабочих станций сети.

Сетевые компьютеры (network computer) — упрощенные микрокомпьютеры, обеспечивающие работу в сети и доступ к сетевым ресурсам, часто специализированные на выполнении определенного вида работ.