4. Розвиток багаторівневих машин

Програми, написані машинною мовою (рівень 1), можуть відразу виконуватися електронними схемами комп'ютера (рівень 0), без застосування інтерпретаторів і трансляторів. Ці електронні схеми разом з пам'яттю і засобами вводу-виводу формують апаратне забезпечення. Апаратне забезпечення складається з відчутних об'єктів – інтегральних схем, друкованих плат, кабелів, джерел електроживлення, запам'ятовуючих пристроїв і принтерів. Абстрактні поняття, алгоритми і команди не відносяться до апаратного забезпечення.

Програмне забезпечення, навпроти, складається з алгоритмів (докладних послідовностей команд, що описують, як вирішити задачу) і їхніх комп'ютерних представлень, тобто програм. Програми можуть зберігатися на твердому диску, гнучкому диску, або компакт-диску інших носіях, але в сутності програмне забезпечення – це набір команд, що складають програми, а не фізичні носії, на яких ці програми записані.

У найперших комп'ютерах границя між апаратним і програмним забезпеченням була очевидна. Згодом, однак, відбулося значне розмивання цієї границі, у першу чергу завдяки тому, що в процесі розвитку комп'ютерів рівні додавалися, убиралися і зливалися. В даний час дуже складно відокремити їх друг від друга. У дійсності це можна виразити так: апаратне і програмне забезпечення логічно еквівалентні.

Будь-яка операція, виконувана програмним забезпеченням, може бути убудована в апаратне забезпечення. Карен Панетта Ленц говорив: “Апаратне забезпечення – це усього лише скам'яніле програмне забезпечення”. Звичайно, зворотне теж вірно: будь-яка команда, виконувана апаратним забезпеченням, може бути змодельована в програмному забезпеченні. Рішення розділити функції апаратного і програмного забезпечення засновано на таких факторах, як вартість, швидкість, надійність, а також частота очікуваних змін. Існує кілька твердих правил, що зводяться до того, що X повинен бути в апаратному забезпеченні, a Y повинний програмуватися. Ці рішення змінюються в залежності від тенденцій у розвитку комп'ютерних технологій.

5. Типи сучасних еом

Весь спектр сучасних обчислювальних систем можна розділити на три великих класи: мініЕОМ (включаючи персональні комп'ютери), мейнфреймы, суперкомп'ютери. В даний час ці класи відрізняються не стільки по зовнішньому вигляді, скільки по функціональних можливостях.

Сучасні персональні комп'ютери мають практично ті ж характеристики, що і мініЕОМ вісімдесятих років: 32- і 64-розрядну архітектуру і шинну організацію системи. В даний час клас мініЕОМ надзвичайно різноманітний: від ноутбуків і палмтопів (Класифікація портативних комп'ютерів) до могутніх серверів для систем масштабу підприємства. Генетичними ознаками цього класу машин є шинна організація системи, при якій усі пристрої «нанизуються» на загальну магістраль, і стандартизація апаратних і програмних засобів. Орієнтовані на широке коло споживачів мінікомп’ютерні системи є безумовними лідерами продажів у комп'ютерній галузі.

Усередині класу мініЕОМ прийнято виділяти мінікомп’ютери і мікрокомп'ютери. Термін “мінікомп’ютери” закріпився за старшими моделями серверів, що використовують архітектуру RISC і UNIX. Основними виробниками на ринку мінікомп’ютерів є фірми AT&T, Intel, Hewlett-Packard, DEC, Pyramid.

До мікрокомп'ютерів відносять численні моделі персональних комп'ютерів, у тому числі і не сумісні з IBM PC, а також ноутбуки і палмтопи.

Мейнфрейми – універсальні електронно-обчислювальні машини загального призначення. З розквітом мінікомп’ютерних систем мейнфрейми втратили свої позиції. Однак компанія IBM, основний світовий виробник мейнфреймів, зуміла здійснити якісний стрибок ( перехід до нової концептуальної архітектури ESA/390, що пропонує широкий спектр функціональних можливостей, що дозволяють використовувати мейнфрейми як центр інтеграції неоднорідного обчислювального комплексу. Вартість мейнфреймів відносно висока – один комп'ютер з пакетом прикладних програм оцінюється приблизно в мільйон доларів.

Мейнфрейми активно використовуються у фінансовій сфері, оборонному комплексі і займають від 20 до 30% комп'ютерного ринку. Найбільша кількість менфреймів робить IBM. Значно менші обсяги продажів у фірм Unisys і Amdahl.

Суперкомп'ютери необхідні для роботи з додатками, що вимагають продуктивності як мінімум у сотні мільярдів операцій із крапкою, що плаває, у секунду. Вони застосовуються для складних обчислень в аеродинаміці, метеорології, фізику високих енергій. Суперкомп'ютери знайшли застосування й у фінансовій сфері. Їх відрізняє висока вартість – від п'ятнадцяти мільйонів доларів, тому рішення про їхню покупку нерідко приймається на державному рівні, розвита система торгівлі старими суперкомп'ютерами. Основний виробник таких комп'ютерів – фірма Cray Research, заснована Сеймуром Креем.

IBM-сумісними комп'ютерами називають ПК тих виробників, що при створенні своїх ПК орієнтуються на IBM PC. IBM-сумісний ПК може використовувати більшість зовнішніх пристроїв і програм, призначених для IBM PC. Усі IBM-сумісні комп'ютери використовують операційну систему Microsoft DOS (PS-DOS у IBM, MS-DOS у ПК інших виробників) і процесори Intel (чи сумісні з ними). Узагалі говорячи, усі ПК, що працюють у DOS, є сумісними. Принцип сумісності дає значну економію засобів і часу при модернізації старих і створенні нових систем.

Альтернативою IBM-сумісним персональним комп'ютерам є комп'ютери AppleMacintosh.