5. Вычислительные системы и сети эвм

Основное отличие вычислительных систем и сетей в их организации – это несколько вычислительных устройств, процессоров или ЭВМ, объединенных для общей цели. Вычислительные системы и сети ЭВМ являются средством реализации идеи параллельных вычислений, которые сильно увеличивают производительность. Сети ЭВМ активно развиваются с появлением ПК.

Классификация вычислительных машин

1. По способу представления и обработки информации.

1. Аналоговые вм

Оперируют информацией, представленной в виде непрерывных значений некоторой физической величины. В качестве физической величины могут быть использованы скорость, сила тока в цепи, напряжение, координаты и т.п.

Принцип работы: вычисления заменяются моделированием какого-либо физического явления. Некоторые физические процессы описываются сходными аналитическими выражениями.

Например: y = x²;

Подбор физической системы, описанной уравнением: схожее уравнение имеет вольтамперная характеристика.

• Преимущество: хорошая скорость (сравнительно высокая)

• Недостаток: узкий класс решаемых задач, а также низкая точность вычислений, когда нельзя точно подобрать процесс.

2. Цифровые вм

Цифровые ВМ обрабатывают информацию, представленную в виде дискретных значений. Вычисления в цифровой ВМ выполняются путем счета, т.е. последовательным выполнением отдельных операций над числами. Набор допустимых операций для таких машин может быть очень велик.

Оказалось, что для реализации даже сложных вычислений нужен достаточно небольшой набор базовых операций (прибавление единицы, сдвиг и логические операции).

• Преимущество: универсальность (одна машина - много задач);

• Недостаток: сравнительно низкая скорость вычислений (операции реализуются последовательно);

2. По способу представления и обработки информации.

Вычислительные машины могут использоваться для:

1. Автоматизации вычислений;

2. Управления производством или технологическим процессом (там, где важно обеспечить надежность, безопасность, например на АЭС);

3. Коммуникаций (телефон, телеграф, компьютерные связи, ip-телефония, мобильные телефоны);

4. Разнообразных развлечений.

3. По производительности.

По производительности ЭВМ подразделяются в связи с разными классами решаемых задач:

1. ЭВМ (или супер-ЭВМ) – самые производительные машины. Такие машины используются для проведения крупномасштабных вычислений – прогнозирование погоды, военные задачи и т.д.;

2. Мини-ЭВМ – как правило, ими называют сервера в вычислительных сетях. Стоимость таких машин гораздо ниже, но одновременно ниже и производительность

3. Микро-ЭВМ (или ПК) – предназначены для построения автоматизированных рабочих мест отдельных пользователей. Такие ЭВМ являются самыми распространенными.

4. Встраиваемые ЭВМ – это может быть бортовой компьютер и другая вычислительная техника. Такие ЭВМ, как правило, состоят из процессора (1 кристалл) и памяти.