2.Поколения эвм. Классы вычислительных машин. Многопроцессорные системы.

Поколения ЭВМ. Первое поколение вычислительных машин. Первое поколение компов создавалось в период с 45-55 гг. В ЭВМ первого поколения в качестве элементной базы исп электронные лампы и реле. В этих компах выполняемая программа хранилась в памяти и обработка данных производилась параллельно во всех разрядах машинного слова. Второе поколение. Второе поколение компов созд в период 56-63 гг. После появления полупроводниковых элементов осн элементной базой компов стали транзисторы. Память машин этого поколения созд на осн магнитных запоминающих устройств. В арифметическом устройстве процессора исп регистры на транзисторах. Третье поколение. Третье поколение компов разрабатывалось с 64-71 гг. на новой элементной базе, представляющей собой интегральные схемы. Уменьшились габариты и потребляемая мощность компов, возросла надежность. Четвертое поколение. Дальнейшая интеграция микросхем привела к созданию чипов, что и стало элементной базой ЭВМ четвертого поколения. Появление микропроцессоров в компании Intel привело к разработке микрокомпов, первые из которых появились в 70-х гг. К четвертому поколению относятся персональные компьютеры. Пятое поколение вычислительных машин. К ЭВМ пятого поколения относятся сист искусст интеллекта. Разработки по созданию ЭВМ на основе искусст интеллекта начались в 80-х гг. XX в. и продолжаются по сей день. Классы вычислительных машин Суперкомпьютеры обладают самым высоким быстродействием и имеют огромные вычислительные мощности. Производство суперкомпьютеров – это штучное производство, т. к. они являются очень дорогими устройствами и применяются для специальных целей. Используются для сложных расчетов в аэродинамике, метеорологии, космических и физических исследованиях, экономике и финансовом управлении. Мейнфреймы – это также очень большие и дорогие компы общего назначения, способные поддерживать одновременную работу сотен или даже тысяч пользователей. В некотором отношении мейнфреймы являются даже более мощными, чем суперкомпьютеры, т. к. они поддерживают больше одновременно работающих программ. Однако суперкомпы могут выполнять одну программу гораздо быстрее. Мейнфреймы выполняют задачи по интеграции больших неоднородных компьютерных комплексов. Мини  компьютеры используются при управлении предприятиями и организациями. К ним относятся серверы высокого уровня. Микро компьютеры – это самые массовые модели вычислительных машин. К ним относятся персональные компьютеры настольного и мобильного исполнения. Многопроцессорные системы Очень часто однопроцессорный компьютер не может предоставить требуемую для решения конкретной задачи производительность и надежность. В таких случаях используются многопроцессорные системы, которые выпускаются большинством преуспевающих компьютерных фирм, таких как IBM, Sun, Hewlett-Packard (HP) и др. Многопроцессорные системы называют параллельными вычислительными системами. Вычислительная система образуется путем объединения совокупности процессоров, блоков памяти и устройств ввода-вывода. Пара, состоящая из процессора и блока памяти, называется вычислительным модулем (ВМ). Вычислительные системы используют специальные интерфейсы прикладных программ (API). Стандартами интерфейсов прикладных параллельных программ стали MPI и PVM для систем с распределенной памятью. Параллельные вычислительные системы делятся на два больших класса: SIMD – “один поток команд – много потоков данных” – команды выдаются одним управляющим процессором, а выполняются одновременно на всех обрабатывающих процессорах над локальными данными этих процессоров; MIMD – “много потоков команд – много потоков данных” – совокупность компов, работающих по своим программам и со своими исходными данными. Параллельные вычислительные средства класса MIMD образуют три подкласса: симметричные мультипроцессоры, кластеры и массово параллельные системы. Симметричные мультипроцессоры (SMP) состоят из совокупности процессоров, обладающих одинаковыми возможностями доступа к памяти и внешним устройствам. Кластер – это связанный набор полноценных компов, исп в качестве единого вычислительного ресурса. Системы с массовым параллелизмом (MPP) – это суперкомпьютеры, которые представляют собой многопроцессорные системы с распределенной памятью.