6.1.2 Классификация эвм по назначению
Наиболее ранним принципом классификации является классификация ЭВМ по этапам создания и назначению. Классификация ЭВМ по этапам и физико-технологическим принципам создания наиболее подробно рассматривается при изучении дисциплины «История развития средств вычислительной техники». Поэтому в данной лекции мы на этом принципе останавливаться не будем.
По назначению ЭВМ подразделяются на большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и компьютеры, которые, в свою очередь, подразделяют на массовые, деловые, портативные, развлекательные и рабочие станции (рис. 6.2).
Рисунок 6. 2 - Классификация ЭВМ по назначению
Большие ЭВМ (мэйнфреймы) - это самые мощные компьютеры, предназначенные для обработки информации крупных организаций, отдельных отраслей производства, научно-исследовательских учреждений, занимающихся фундаментальными научными исследованиями, связанными с большим объемов вычислительных работ. На базе теаких машин создаются вычислительные центры, включающие отдельные подразделения с десятками человек обслуживающего персонала.
В состав вычислительных центров входят: центральный процессор, группа системного программирования, группа прикладного программирования, группа подготовки данных, группа технического обеспечения, группа информационного обеспечения, отдел выдачи данных.
Центральный процессор – основной блок ЭВМ, в котором непосредственно происходит обработка данных и вычисление результатов. Он представляет собой совокупность специальных стоек, размещенных в отдельной комнате со строгим соблюдение температурно-влажностным режимом.
Группа системного программирования обеспечивает разработку, отладку и внедрение программного обеспечения, необходимого для функционирования самой вычислительной машины.
Группа прикладного программирования обеспечивает пользовательский интерфейс вычислительной системы, который представляет собой программы для выполнения конкретных вычислений и работы с данными.
Группа подготовки данных занимается подготовкой данных, с которыми будут работать программы, созданные прикладными программистами.
Группа технического обеспечения занимается техническим обслуживанием всей вычислительной системы, ремонтом и наладкой устройств, а также подключением новых устройств, необходимых для работы других подразделений.
Группа информационного обеспечения обеспечивает технической информацией все подразделения вычислительного центра по их заказу, а также создает и хранит архивы ранее разработанных программ и накопленных данных. Такие архивы называют библиотеками программ или банками данных.
Отдел выдачи данных получает выходные данные от центрального процессора и преобразует их в форму, удобную для заказчика. По желанию заказчика выходная информация распечатывается на печатающих устройствах (принтерах), отображается на экранах дисплеев или записывается на внешние носители информации.
Мини-ЭВМ от больших ЭВМ отличаются уменьшенными размерами и, соответственно, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной. Мини-ЭВМ часто применяют для управления производственными процессами. Мини-ЭВМ может сочетать управление производством с другими задачами предприятия или организации (финансовыми, управления, хранения информации и т.д.). Для организации работы с мини-ЭВМ тоже требуется специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, как для больших ЭВМ.
Микро-ЭВМ. Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. Программисты вычислительной лаборатории занимаются внедрением приобретенного или заказанного программного обеспечения, выполняют его доводку и настройку, согласовывают его работу с другими программами и устройствами компьютера. Несмотря на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ находят применение и в крупных вычислительных центрах. Там им поручают вспомогательные операции, для которых нет смысла использовать дорогие суперкомпьютеры. К таким задачам, например, относится предварительная подготовка данных.
Персональные компьютеры. Эта категория компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних двадцати лет. Персональный компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило, с персональным компьютером (ПК) работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость, современные ПК обладают немалой производительностью.
Особенно широкую популярность ПК получили после 1995 года в связи с бурным развитием Интернета. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам, средством организации дистанционного (заочного) обучения и средством организации досуга.
С 1999 по 2001 год в области ПК действовали международные сертификационные стандарты — спецификации РС99-РС2001. Они регламентировали принципы классификации ПК и оговаривали минимальные и рекомендуемые требования к каждой из категорий. Стандарты устанавливали следующие категории ПК:
Consumer PC (массовый ПК);
Office PC (деловой ПК);
Mobile PC (портативный ПК);
Workstation PC (рабочая станция);
Entertainmemt PC (развлекательный ПК).
Одна из целей такой стандартизации состояла и в том, чтобы наметить пути дальнейшего развития и совершенствования ПК. Однако развитие аппаратных средств ПК привело к постепенному размытию границ между разными категориями. Поэтому обновление этих стандартов было прекращено, хотя при приобретении компьютера для конкретных задач классификацию, введенную этими стандартами, все еще полезно использовать.
Кроме вышеприведенных принципов классификации в последнее время в связи с развитием компьютерной техники и её производством различными фирмами для различных целей появились новые виды классификации.
Классификация по уровню специализации. По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные.
На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же ПК можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото-и видеоматериалами.
Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов. Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.
Классификация по типоразмерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают, настольные {desktop), портативные {notebook) и карманные {palmtop) модели.
Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов.
Портативные модели удобны для транспортировки. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров связана с тем, что их можно использовать в качестве средства связи. Портативный компьютер можно подключить к мобильному телефону, к обычной телефонной сети или к беспроводной компьютерной сети. Это дает возможность выхода в Интернет практически из любой географической точки.
Карманные модели выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ.
Мобильные вычислительные устройства сочетают в себе функции карманных моделей компьютеров и средств мобильной связи (сотовых радиотелефонов). Их отличительная особенность — возможность мобильной работы с Интернетом.
Классификация по совместимости. В мире существует множество различных видов и типов компьютеров. Они выпускаются разными производителями, собираются из разных деталей, работают с разными программами. При этом очень важным вопросом становится совместимость различных компьютеров между собой. По аппаратной совместимости различают так называемые аппаратные платформы. В области персональных компьютеров сегодня наиболее широко распространены две аппаратные платформы — IBM PC и Apple Macintosh. Кроме них существуют и другие платформы, распространенность которых ограничивается отдельными регионами или отдельными отраслями. Принадлежность компьютеров к одной аппаратной платформе повышает совместимость между ними, а принадлежность к разным платформам – понижает.
Среди типов ПК (табл. 6.1.) по совместимости следует отметить компьютеры американской фирмы IBM: IBM PC/XT (микропроцессоры Intel 8086, 8088), IBM PC/AT (Intel 80286 (16-разрядные), 80386 (32-разрядные)), PC на МП ряда Intel 80486 (32-разрядные), PC на МП Pentium, Pentium Pro, Pentium II (64-разрядные), Pentium IV (64-разрядные).
Таблица 6.1- Усредненные характеристики современных ПК IBM
Параметр ПК |
Тип процессора |
|||
80386 DX |
80486 DX |
Pentium |
Pentium II,III,IV |
|
Тактовая частота, МГц |
33 – 40 |
50 – 133 |
60 - 266 |
200 – 4000 |
Разрядность, бит |
32 |
32 |
64 |
64 |
Объем ОЗУ, Мбайт |
2 – 8 |
4 – 64 |
8 – 256 |
64 – 512 |
Объем кэш-памяти, Кбайт |
64; 128 |
256; 512 |
512; 1024 |
512; 1024; 2048 |
Емкость НЖМД, Гбайт |
420 |
850 |
2000 |
8 - 120 |