Пользовательский компьютер. Суперкомпьютер. Квантовый компьютер. Как устроены? Для чего?
Подготовила:.
Актуальность темы в том, что современное информационное общество сталкивается с постоянным развитием технологий и понимание, что из себя представляют персональные, супер- и квантовые компьютеры, становится ключевым для решения сложных задач и прогресса науки и индустрии.
Целью данного доклада является знакомство с устройством и |
функциями |
||||
персональных, |
супер- |
и |
квантовых |
компьютеров. |
|
Задачи доклада:
Разобраться с устройством персонального, супер- и квантового компьютеров;
Ознакомиться |
с |
принципом |
их |
работы; |
Рассмотреть с какими задачами справляются. |
|
|
||
Персональный компьютер, ПК
(англ. personal computer, PC), ПЭВМ (персональная электронно- вычислительная машина)
— однопользовательская ЭВМ, имеющая эксплуатационные характеристики бытового прибора и универсальные функциональные возможности.
ПК может быть как стационарным (чаще всего настольным), так и портативным (ноутбук, планшет).
Устройство ПК. |
компьютер состоит из 4 |
|
Обычный персональный |
|
частей: |
● системный блок, ● монитор,
● клавиатура и мышка; ● дополнительно могут быть колонки и веб-
камера.
Из чего состоит системный блок:
● Блок питания ● Кулер
● Центральный процессор (ЦПУ)
● Материнская плата ● Оперативная память
(ОЗУ)
Принцип работы.
Вся информация внутри компьютера передается в виде напряжения. Если оно есть — это единица, а если нет — ноль. Именно с помощью 1 и 0 записывается информация.
Минимальная ячейка с информацией — бит. Бит — это либо 1, либо 0.
8 бит = 1 байт.
Последовательность блоков из байтов, в которых закодированы команды, называются
программами.
При запуске программы операционная система выделяет место в оперативной памяти для выполнения задач. Например, при нажатии клавиш во время набора текста, центральный процессор получит доступ к этим значениям из оперативной памяти в виде 0 и 1, и даст команду отобразить на экране уже в виде значений: букв или цифр.
Не всегда оперативная память способна соответствовать скорости современных процессоров, поэтому внутри них также есть
своя память — кэш-память. Она состоит из 6
Выполняемые
задачи:1. Офисные задачи 2. Интернет и коммуникации
3. Мультимедийные задачи
4. Образование и самообразование
5. Игры
6. Программирование и разработка
7. Управление информацией и задачами
8. Работа с мультимедийными устройствами
Суперкомпьютер
(англ. Supercomputer, СверхЭВМ, СуперЭВМ, сверхвычислитель)
— специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений компьютеры общего пользования.
СК быстрее ПК более, чем в 100 раз.
Устройство Суперкомпьютера.
Современный суперкомпьютер – это огромное устройство, состоящее из модулей памяти, процессоров, плат, объединенных в вычислительные узлы, связанные между собой сетью.
Управляющая система распределяет задания, контролирует загрузку и отслеживает выполнение задач. Системы охлаждения и бесперебойного питания обеспечивают беспрерывную работу супер-ЭВМ. Весь комплекс может занимать значительные площади и потреблять огромное количество энергии.
Принцип работы.
Эта мощная вычислительная система построена для обработки огромных объемов данных и выполнения сложных вычислений.
●Параллельные вычисления
●Суперкомпьютеры обладают множеством процессоров, работающих параллельно. Задачи разделяются на более мелкие подзадачи, которые обрабатываются параллельно разными процессорами.
●Массовое распределение данных
●Данные разделяются и распределяются между различными узлами и процессорами для более эффективного выполнения вычислений.
●Специализированная архитектура
●Архитектура суперкомпьютера оптимизирована для выполнения конкретных задач. Например, в научных исследованиях используются вычисления с плавающей запятой, и суперкомпьютеры часто спроектированы для максимальной производительности в этих условиях.
●Высокая производительность
●Суперкомпьютеры спроектированы для
обработки огромных объемов данных за
Выполняемые
задачи:Суперкомпьютеры используются для различных задач, требующих высокой вычислительной мощности.
Некоторые из основных областей применения включают:
1.Научные исследования
2.Медицинские исследования
3.Финансовые вычисления
4.Инженерные задачи:
5.Большие данные
6.Криптография
Квантовый компьютер (КК)
— вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовая суперпозиция, квантовая запутанность) для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер (в отличие от обычного) оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1.
Теоретически это позволяет обрабатывать все возможные состояния одновременно, достигая существенного преимущества (квантового превосходства) над обычными компьютерами в ряде алгоритмов.
КК быстрее СК в 200 млн раз.