2.4. Суперэвм

Рис. 2.10. СуперЭВМ

СуперЭВМ – это мощные многопроцессорные вычислительные машины (см. рисунок 2.10) с быстродействием сотни миллионов – десятки миллиардов операций в секунду. Суперкомпьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.

В этих компьютерах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих операций (это называется мультипроцессорной обработкой). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Конвейерная обработка — это работа по принципу конвейера, когда выполняется один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же время обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. По такому же принципу устроено арифметико-логическое устройство суперкомпьютера.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами.

Однако, приобрести суперкомпьютеры может только крупная фирма или научная организация, поскольку стоимость суперкомпьютера не сравнима со стоимостью компьютеров, находящихся в массовом производстве.

Прогресс в области сетевых технологий предопределил появление недорогих, но эффективных кластерных вычислительных систем, фактически являющихся одним из направлений развития компьютеров с массовым параллелизмом (MPP - massive parallel processing).

Рис. 2.11. Структура кластера

Вычислительный кластер – это совокупность компьютеров, объединенных в рамках некоторой сети для решения одной задачи. Общая структура кластера показана на рисунке 2.11.

В качестве вычислительных узлов обычно используются доступные на рынке многопроцессорные серверы. Выбор конкретной коммуникационной среды определяется многими факторами: особенностями класса решаемых задач, доступным финансированием, необходимостью последующего расширения кластера и т.п.

2.5. Персональные компьютеры

Рис. 2.12. Apple II

История создания ПК Первой начала развивать направление ПК фирма Apple, которая выпустила на рынок первый ПК Apple II, представленный на рисунке 2.12.

Компьютер Apple II отличался от большинства своих "современников" тем, что это не был вполне законченный аппарат, там оставалась некоторая свобода для любительских упражнений: в Apple II можно было устанавливать дополнительные интерфейсные платы, платы памяти и пр. Именно эта особенность, которую впоследствии стали называть "открытой архитектурой", и сделалась его основным преимуществом. Успеху Apple II способствовали еще две новинки. Во-первых, это был разработанный в 1978 г. недорогой накопитель на гибких дисках, во-вторых, первая программа для коммерческих расчетов – электронная таблица VisiCalc, которую создали два студента Дэн Бриклин и Боб Фрэнкстон. Именно эта программа "пересадила" многих бизнесменов с калькулятора за микрокомпьютер.

Рис. 2.13. IBM PC

В начале августа 1981 г. корпорация IBM, которая производила Большие ЭВМ, организовала пресс-конференцию, на которой было объявлено о выпуске принципиально новой модели компьютера – IBM PC (см. рисунок 2.13).

Можно считать поворотным именно этот момент, но на самом деле революция началась на несколько лет раньше. Выпуск IBM PC обозначил новую фазу революции: захват персональными компьютерами совершенно нового рынка – корпоративного.

Рис. 2.14. Macintosh

Однако самым важным событием 1984 г. (если не считать появления PC AT) был выпуск первых компьютеров Macintosh (см. рисунок 2.14) с графическим интерфейсом, манипулятором "мышь" и многими другими атрибутами пользовательского интерфейса, без которых не мыслятся современные настольные компьютеры.

Тем не менее, корпорация IBM смогла завоевать рынок, поскольку она сотрудничала с фирмой Microsoft по вопросам создания программных продуктов в достаточно большом диапазоне и с фирмой Intel по вопросам создания микропроцессоров. Фирма Apple увлеклась усовершенствованием периферии, в частности, мониторы с прекрасной графикой, а программы были ориентированы первое время только на игры, издательскую деятельность и обслуживание (торговля).