Лекция 2. Техническое обеспечение сапр

2.1. Требования к техническому обеспечению сапр

Техническое обеспечение САПР включает в себя различные технические средства (hardware), используемые для выполнения автоматизированного проектирования, а именно вычислительные системы, ЭВМ (компьютеры), периферийные устройства, сетевое оборудование, а также оборудование некоторых вспомогательных систем (например, измерительных), поддерживающих проектирование. Отметим, что вычислительной системой (в отличие от ЭВМ и вычислительной сети) называют совокупность аппаратных и программных средств, совместно используемых при решении задач и размещаемых компактно на территории, размеры которой соизмеримы с размерами аппаратных средств.

Используемые в САПР технические средства должны обеспечивать:

• выполнение всех необходимых проектных процедур, для которых имеется соответствующее ПО;

• взаимодействие между проектировщиками и ЭВМ, поддержку интерактивного режима работы;

• взаимодействие между членами коллектива, выполняющими работу над общим проектом.

Первое из этих требований выполняется при наличии в САПР вычислительных машин и систем с достаточными производительностью и емкостью памяти.

Второе требование относится к пользовательскому интерфейсу и выполняется за счет включения в САПР удобных средств ввода-вывода данных и прежде всего устройств обмена графической информацией.

Третье требование обусловливает объединение аппаратных средств САПР в вычислительную сеть.

В результате общая структура ТО САПР представляет собой сеть узлов, связанных между собой средой передачи данных. Узлами (станциями данных) являются рабочие места проектировщиков, часто называемые автоматизированными рабочими местами (АРМ) или рабочими станциями (WS — Workstation), ими могут быть также большие ЭВМ (мейнфреймы), отдельные периферийные и измерительные устройства. Именно в АРМ должны быть средства для интерфейса проектировщика с ЭВМ. Что касается вычислительной мощности, то она может быть распределена между различными узлами вычислительной сети.

Среда передачи данных представлена каналами передачи данных, состоящими из линий связи и коммутационного оборудования.

2.2. Вычислительные системы для сапр

2.2.1. Процессоры эвм

Назначение процессора — управление вычислительным процессом и обработка данных в соответствии с заданной программой. Процессоры могут быть универсальными, способными решать широкий круг задач и специализированными, ориентированными на определенный узкий круг задач. Примером универсальных процессоров могут служить процессоры Pentium компании Intel, а к специализированным процессорам относятся процессоры графические, сигнальные, ввода/вывода и др.

Основная характеристика процессора — производительность или быстродействие. Используют несколько разных показателей производительности. Наиболее очевидным и исторически первым показателем производительности является быстродействие, измеряемое числом команд компьютера, выполняемых в единицу времени, т.е. измеряемое в Mips (1 Mips соответствует 10⁶ команд в секунду). При решении научно-технических задач характерно использование чисел с плавающей точкой, в этом случае более справедлива оценка производительности в Mflops, т.е. числом операций над числами с плавающей точкой в единицу времени.

Однако оценки в Mips или Mflops зависят не только от свойств компьютера, но и от особенностей решаемой задачи. Поэтому используют и другие показатели производительности. Так, быстродействие ПК обычно характеризуют тактовой частотой компьютера. В случае высокопроизводительных ВС быстродействие оценивают временем, затраченным на решение некоторых тестовых задач. Такими тестовыми задачами являются LINPACK, SPECint92, SPECfp92 и некоторые другие. Например, LINPACK — это пакет программ для решения систем линейных алгебраических уравнений. В набор базовых подпрограмм в LINPACK входят подпрограммы скалярного произведения векторов, умножения вектора на скаляр, сложения векторов.