1.8. Ефективність роботи єом.

Якість ЕОМ характеризується багатьма показниками. Це — набір інструкцій (команд), які ЕОМ здатна розуміти і виконувати; швидкість роботи (швидкодія) ЦП; кількість пристроїв введення-виведення (периферійних пристроїв), які можна приєднати до неї одночасно; спо­живання електроенергії та ін. Головним показником є швидкодія — кількість операцій, яку ЦП здатний викона­ти за одиницю часу. На практиці користувача більше цікавить продуктивність ЕОМ — показник її ефективної швидкодії, тобто здатності не просто швидко функціону­вати, а розв'язувати поставлені задачі.

Прагнення розробників і користувачів до підвищення продуктивності ЕОМ спричиняє принципове і конструк­тивне вдосконалення елементної бази, тобто створення нових, більш швидких, надійних і зручних у роботі про­цесорів, запам'ятовуючих пристроїв, принтерів і т.інш. Про­те швидкість роботи елементів неможливо збільшувати безмежно (існують сучасні технологічні обмеження та об­меження, зумовлені фізичними законами). Тому розробники ЕОМ шукають вирішення цієї проблеми вдоскона­ленням схемних рішень, тобто архітектури ЕОМ.

Так з'явилися багатопроцесорні ЕОМ, в яких кілька процесорів працюють одночасно, а це означає, що продук­тивність комп'ютера дорівнює сумі продуктивностей про­цесорів. Такий комп'ютер має багатопроцесорну архітекту­ру. У потужних комп'ютерах для складних інженерних роз­рахунків і САПР, а також для виконання робіт, пов'язаних з комп'ютерною графікою, часто встановлюють два або чо­тири процесори. В надпотужних ЕОМ (такі машини мо­жуть, наприклад, моделювати ядерні реакції зі швидкістю природного процесу, передбачати погоду в глобальному масштабі) кількість процесорів досягає кількох десятків.

Швидкість роботи комп'ютера істотно залежить від швидкодії ОЗП. Тому постійно ведуться пошуки еле­ментів для ОЗП, які потребували б якомога .менше часу на операції читання-запису. Але разом із швидкодією різко зростає вартість елементів пам'яті, тому побудова ОЗП потрібної ємності на швидких елементах неприйнятна економічно. Проблема вирішується побудовою бага­торівневої пам 'яті. ОЗП складається з двох-трьох частин: основна частина великої ємності будується на відносно повільних (більш дешевих) елементах, а додаткова (кеш-пам'ять) складається зі швидкодійних елементів. Дані, до яких АЛП звертається найчастіше, містяться в кеш-пам'яті; більший обсяг оперативної інформації збері­гається в основній пам'яті. Розподілом інформації між складовими частинами ОЗП керує спеціальний блок про­цесора. Ємність ОЗП і кеш-пам'яті належить до найваж­ливіших характеристик ЕОМ.

Раніше роботою пристроїв введення-виведення керу­вав ЦП, що займало в нього чимало часу. Архітектура су­часних ЕОМ передбачає передачу більшості функцій ке­рування периферійними пристроями спеціалізованим процесорам, що розвантажує ЦП і підвищує його продук­тивність.

Класифікація еом

Номенклатура видів ЕОМ на сьогодні величезна: ма­шини розрізняються за призначенням, потужністю, розмірами, елементною базою, стійкістю до впливу не­сприятливих умов і т.інш. Тому класифікують ЕОМ за різними ознаками. При виборі комп'ютерної техніки для розв'язання економічних і ділових задач найважливішими є продуктивність та габаритні характеристики (розміри, маса). Ця класифікація певною мірою умовна, оскільки розвиток комп'ютерної науки і техніки настільки стрім­кий, що, наприклад, сьогоднішня мікро-ЕОМ не посту­пається за потужністю міні-ЕОМ п'ятирічної давності і навіть суперкомп'ютерам віддаленішого минулого.

Прийняту на сьогодні класифікацію ЕОМ за масо габаритними даними наведено в табл. 2.1. Клас персональ­них ЕОМ складається з різноманітних видів машин І то­му заслуговує на окрему класифікацію (табл. 2.2).

Зарахування машин до певного класу досить умовне як через нечіткість розмежування груп, так і внаслідок впровадження в практику замовного складання машин, коли номенклатуру вузлів ПК і конкретні моделі їх адап­тують до вимог замовника. Крім масо габаритних характе­ристик, на зарахування комп'ютера до певного класу впливають: розрядність та кількість процесора(ів), розрядність і стандарти інших пристроїв (системної та інтер-фейсної шин, контролерів), ємність накопичувачів, технічні характеристики периферійних пристроїв та ін. Проте навіть розрядність ЦІЇ не є сталим критерієм. Так, на початку 80-х років XX ст. 32-розрядними були проце­сори для міні-ЕОМ та (рідше) робочих станцій, в останні роки процесори для ПК є 32-розрядними і навіть викори­стовують елементи 64—256-розрядної архітектури.

Вартість портативного ПК в два − п'ять разів вища, ніж настільного, який має такі самі основні параметри (ємність оперативної пам'яті, тип процесора, ємність жорсткого диска та ін.). Різницю в ціні зумовлюють мініатюризація відображального пристрою — рідкокрис­талічного дисплея, а також висока вартість портативних периферійних пристроїв. Крім того, портативні комп'юте­ри не повністю апаратно сумісні з моделями інших вироб­ників.

За основними напрямами застосування ПК поділяють на три типи: домашні (побутові), офісні (ділові) та про­фесійні.

Побутові ПК призначені для автоматизації побутової сфери діяльності людини: ведення сімейних баз даних (довідників, архівів, щоденників), проведення навчання, і т. інш.

Офісні ПК орієнтовані на автоматизацію конторської праці: складання, редагування та оформлення текстів; ведення баз даних; ділового листування; виконання таб­личних обчислень; роботу з графічною інформацією. Мають характеристики не нижчі від середніх і відповід­ну комплектацію (принтери, модеми, мережні карти, сканери та ін.).

Професійні ПК призначені для автоматизації праці інженерів і наукових працівників у САПР та автоматизо­ваних системах наукових досліджень. Часто мають високі характеристики основних пристроїв і необхідний набір висококласних спеціалізованих пристроїв (наприклад, ду­же великий монітор, графопобудовник, професійний ска­нер, цифрову камеру і т. інш.).