Класифікація комп'ютерів за продуктивністю

Клас ЕОМ	Продуктивність, MIPS
Супер	1000-100000
Великі	10-1000
Малі	1-100
Мікро	1-100

Однак технічна швидкодія центрального процесора не завжди визначає властивості ЕОМ як бази ІС, особливо в багатопроцесорних системах. У зв'язку з цим прийняті оцінки узагальненої продуктивності ЕОМ в певному класі задач і технологій на основі випробувань по узгоджених методиках і тестах.Для сфери бізнесу і керівників підприємств технічні характеристики обчислювальних засобів не є наочними. У цих сферах знайшла застосування універсальна класифікація комп'ютерів за їх сукупною вартістю. Для прикладу в табл. 8.2 наведено варіант класифікації, прийнятої в ФРН на початку 90-х рр. Такі класифікації є і в інших країнах.

Таблиця 8.2

Класифікація комп'ютерів за вартістю

Клас	Найменування класу	Вартість, тис. марок
0-1	Мікрокомп'ютери	до 25
2-3	Малі системи	25-100
4-5	Середні системи	100-500
6-7	Великі системи	500 - 2000
8-9	Надвеликі ЕОМ	2000 - 8000
10	Супер ЕОМ	Понад 8000

Згодом контури класів змінюються. По-перше, кордони між класами нечіткі через практично плавне формування в усіх сімействах машин рядів однотипних, але істотно відмінних за продуктивністю ЕОМ, що спричиняє появу близьких варіантів у суміжних класах. По-друге, прогрес приводить до зростання характеристик всередині класу, як би підвищуючи його, в той час як зниження цін на машини фірмами-конкурентами робить доступними більш потужні машини і тим самим переводить їх у більш низький клас за вартістю, тобто відіграє протилежну роль.

Пряме перенесення наведених класів у вітчизняну практику поки неможливе: ринок засобів обчислювальної техніки розвинений слабо; обсяг його невеликий; номенклатура виробів формується на базі найнижчих класів; могутні ЕОМ світового рівня представлені бідно. У зв'язку з цим практичне застосування подібної класифікації в нашій країні відбудеться, мабуть, лише в майбутньому.

Далі наводиться короткий огляд класів ЕОМ на основі традиційного їх розуміння: суперЕОМ, потужні, середні і мікроЕОМ.

СуперЕОМ. ЕОМ класу “супер” - одне з вищих досягнень прогресу; основною характеристикою тут була і є продуктивність, яка завжди необмежено потрібна в особливо потужних і відповідальних додатках. Між собою ці комплекси “конкурують” за продуктивністю; підсумки такого суперництва регулярно підводяться у вигляді рейтинг-сторінки Top-500, яка включає 500 найпродуктивніших комплексів з усього світу.

Потужні ЕОМ (мейнфрейми). Потужні універсальні машини спроможні забезпечити як виконання потужних додатків, так і підтримку неоднорідних мереж з великою кількістю робочих станцій. Стосовно мейнфреймів у 70-і, а особливо у 80-і роки минулого століття склалася негативна думка, зумовлена складностями їх експлуатації, розвитком малих машин і переведенням на них багатьох додатків. Попит на мейнфрейми тоді впав.

У 90-х рр. у мейнфреймах новітніх поколінь вдалося забезпечити підвищення експлуатаційних характеристик, зниження цін і витрат на управління обчислювальним процесом і підтримку системи. У результаті вони стали ефективніші за розподілені системи і забезпечують більш високі надійність, готовність, функціональні можливості і збереження даних порівняно з розподіленим середовищем. Це призвело до перегляду песимістичних оцінок таких машин.

При цьому не оспорюється перевага UNIX-робочих станцій і персональних комп'ютерів при розробці нових прикладних застосувань; однак переваги мейнфреймів в ролі потужних і надпотужних серверів незаперечні. Для великих компаній найголовнішою характеристикою як і раніше залишається потужність базового комп'ютера, тому вони будуть завжди матимуть потребу в мейнфреймах. Фахівці прогнозують , що мейнфрейми швидше всього збережуть за собою на ринку сектор обсягом продажу на рівні 20-30%.

З 1990-х рр. лідером в класі мейнфреймів є компанія IBM з архітектурою ESA/390 (Enterprise System Architecture/ 390 - архітектура систем масштабу підприємства) - сімейство машин IBM ES/9000. Архітектура ESA/390 на відміну від System/360 і System/370 (в Україні та країнах СНД - відповідні ряди ЕС ЕОМ), орієнтованих на утворення єдиного програмно-апаратного середовища, забезпечує інтеграцію неоднорідних обчислювальних засобів в рамках єдиного комплексу. Сімейство ES/9000 представлене трьома базовими серіями: 9221 (комп'ютери для офісних застосувань), 9121 (суперсервери для систем масштабу підприємства) і 9021 (могутні комп'ютери для рішення надскладних задач).

ЕОМ середніх класів. У ряді випадків виділяють групу ЕОМ, які в середньому менш потужні порівняно з мейнфреймами і разом з тим більш потужні, ніж ПК. Прикладом таких ЕОМ є сімейство IBM Application System/400 (AS/400) з операційною системою IBM Operating System/400 (OS/400).

Уся пам'ять (до 281 Тбайт) AS/400 має один механізм адресації. Така адресація дозволяє не модифікувати прикладні програми. Сервери AS/400е підтримують одночасно додатки Web-вузлів, електронної комерції і бази даних підприємства. Ця система також ефективно взаємодіє з ОС типу UNIX і інтегрує до складу системи AS/400е ПК-сервери, працюючі під управлінням Windows NT. На початку 1999 р. компанія IBM представила ряд нових засобів в сімействі AS/400.

Це сервери середньої продуктивності AS/400e 7хх і нова версія операційної системи OS/400. У серію AS/400e 7хх входять моделі 720, 730 і 740, що використовують до дванадцяти 64-розрядних процесорів PowerPC AS A50 North Star. У них на 30% поліпшилося співвідношення ціна/продуктивність порівняно з колишніми моделями. Операційна система OS/400 4.4 забезпечує реалізацію LPAR - логічне розбиття обчислювальної системи, вперше використане в мейнфреймах системи S/390, високу захищеність і надійність системи за рахунок фіксації нештатних ситуацій і прийняття ефективних рішень по таких ситуаціях. Це дає серверам AS/400e певні переваги перед серверами Compaq і інших фірм, що орієнтуються на Intel-процесори.

У складі сімейства є також моделі серверів початкового рівня, призначені для невеликих підприємств і робочих груп; вони випускаються з одним або двома процесорами North Star. У цей час AS/400 - найпопулярніший у світі бізнес-комп'ютер: їх в світі 700 тис. комплексів, що набагато більше, ніж будь-якого іншого.

Комп'ютери на основі масових RISC-процесорів різних фірм (SUN, DEC, MIPS, HP, IBM, Silicon Graphics і інш.), які працюють під управлінням ОС UNIX, є також важливим класом середніх ЕОМ. Старші моделі сімейств таких ЕОМ можуть мати настільки значну продуктивність, що можуть використовуватися і як сервери в мережах, і як спеціалізовані комплекси для роботи з могутніми додатками.

До середини 90-х рр. сталися радикальні зміни в усіх напрямах в класі UNIX-машин. Практично всі виробники прийняли стандарт відкритих систем. Це привело до впевненої інтеграції таких машин в неоднорідні обчислювальні структури і до ефективної роботи в якості серверів в тих системах, де застосування мейнфрейма неприйнятне, наприклад, через його високу вартість. Важливо ще й те, що ці ЕОМ є відкритими як по лінії програмних (у мейнфреймів відкриті тільки зовнішні програмні протоколи), так і по лінії апаратних засобів. Поєднання високої швидкодії процесора і 64-розрядної обробки дозволило цим машинам стати ідеальними серверами багатокористувацьких систем, за ними закріпилося найменування UNIX-сервери.

Як приклад можна навести сервери фірми Compaq на основі процесора Alpha. Перші моделі сімейства Alpha Server GS60 і GS140 - глобальні сервери старшого класу, що мають відповідно 6 і 14 процесорів Alpha EV6 з тактовою частотою 500 МГц; вони можуть працювати з операційними системами Digital UNIX, Open VMS і Windows NT. Потім розпочато випуск багатопроцесорних серверів рівня підрозділу Alpha Server DS20. Далі випущений сервер середнього класу, тобто масштабу підприємства; моделі Alpha Server ES20 і ES40 відповідають двопроцесорному Alpha Server 4000 і чотирипроцесорний Alpha Server 4100.

Таким чином, лінія UNIX-серверів активно вторгається у сфери, що традиційно належали машинам більш “важких” класів.

Особливий інтерес нині представляють також робочі станції на основі RISC-процесорів для особливо потужних додатків.

Перші такі машини - так звані графічні робочі станції (Workstation) - будувалися спочатку на 32-бітних, а потім і на 64-бітних процесорах. Вони створювалися під складні САПР, наукові розрахунки і задачі моделювання в різних науковоємних сферах, підтримувалися ОС UNIX і коштували десятки і навіть більш ста тис. дол.

З появою потужних мікропроцесорів Intel (спочатку i386, i486, а потім Pentium, Pentium Pro, Pentium II і Pentium III) ПК, що працюють під ОС Windows, стали зближуватися з робочими станціями за технічними характеристиками. Це призвело до стрімкого зниження цін на робочі станції: молодші їх моделі порівнянні за цінами з могутніми ПК. Разом з тим у застосуванні робочих станцій є багато характерних особливостей щодо використовуваних програмних засобів і технологій. Тому проблема співвідношення між ПК і робочими станціями була і є суттєво складнішою, ніж просто рівень ціни продажу.

Персональні комп'ютери. Кінець 20-го століття справедливо називають ерою персональних комп'ютерів. Навряд-чи хто-небудь зможе примусити користувачів інформаційних систем відмовитися від ПК на своєму робочому місці. Розподіл парку цих машин за групами користувачів США в 1990-х рр. наведено нижче.