Тема 1.3. Поняття про архітектуру комп’ютера Лекція 7
Типи сучасних комп'ютерів. Функції та основні функціональні вузли комп'ютера
7.1. Типи сучасних комп'ютерів
Аналіз сфер використання комп'ютерів показує, що можна виділити два основних напрямки їх використання. Перший напрямок – це підсилення інтелектуальних можливостей людини в досить широкому розумінні цього поняття. Мається на увазі прискорення обчислень, зберігання великих об'ємів інформації, швидкий пошук та відображення необхідної інформації і т. д. Комп'ютери цього напрямку повинні мати велику ємність пам'яті, потужне програмне забезпечення, розвинуті засоби взаємодії з людиною.
Другий напрямок – це використання комп'ютера як елемента електротехнічної системи, наприклад, системи керування, інформаційно-вимірювальної системи, системи передачі даних і т. д. На Рис. 7.1 показано приклад використання комп'ютера в складі системи керування. Тут параметри об'єкта керування знімаються здавачами (датчиками), перетворюються в цифрову форму за допомогою аналого-цифрових перетворювачів АЦП та подаються в комп'ютер. В комп'ютері здійснюється оцінка стану об'єкта керування та виробляється послідовність керуючих кодів, які в цифро-аналогових перетворювачах ЦАП перетворюються в аналогову форму та подаються на органи керування з метою забезпечення утримання параметрів об'єкта керування в заданих межах.
Рис.7.1. Комп’ютер в системі керування
Основна вимога до комп'ютерів даного напрямку – забезпечення необхідного часу реакції на події в системі, проведення обробки вхідних даних в темпі їх поступлення, тобто в реальному масштабі часу, і видача результатів відповідно до часових вимог електротехнічної системи. Комп'ютери цього напрямку повинні мати швидкісні зовнішні інтерфейси, володіти високою продуктивністю та надійністю роботи.
Залежно від сфери застосування та технічних характеристик, в першу чергу габаритів, продуктивності, ємності пам'яті та ціни розрізняють наступні типи комп'ютерів:
персональні комп'ютери (personal computers) - комп'ютери, орієнтовані на користування однією особою;
робочі станції (workstations) - комп'ютери, орієнтовані на вирішення
інженерних задач, в першу чергу в складі локальних комп'ютерних мереж;
сервери - центральні комп'ютери для побудови інформаційних систем;
мейнфрейми (mainframes) – великі універсальні комп'ютерні системи;
кластерні комп'ютерні системи – об'єднання комп'ютерів, що сприймається операційною системою, системним програмним забезпеченням, прикладними програмами і користувачами як єдине ціле;
суперкомп'ютери – найпотужніші на даний час комп'ютери;
мікроконтролери – комп'ютери на кристалі, призначені для керування електронними пристроями.
спеціалізовані комп'ютери. Вони орієнтовані на вирішення задач, котрі неможливо або недоцільно виконувати на універсальних комп'ютерах.
Персональні комп'ютери
Персональні комп'ютери (ПК) з'явилися в результаті еволюції мінікомп'ютерів при переході елементної бази з малим і середнім ступенем інтеграції на великі і надвеликі інтегральні схеми. ПК, завдяки низькій вартості, дуже швидко завоювали тверді позиції на комп'ютерному ринку і створили передумови для розробки нових програмних засобів, що орієнтувалися на кінцевого користувача. Це, передусім, дружні по відношенню до користувача інтерфейси, а також проблемно-орієнтовані середовища і інструментальні засоби для автоматизації розробки прикладних програм.