5.2. Тактико-технические данные эвм

Большие ЭВМ за рубежом называют мэйнфреймами (Mainframe). К мэйнфреймам относят компьютеры, имеющие следующие характеристики:

- производительность не менее 100MIPS (Million Instructions Per Second - миллион инструкций (команд) над числами с фиксированной запятой (точкой) в секунду;

• основную память емкостью от 64 до 10000 Мбайт;

• внешнюю память не менее 50Гбайт;

• многопользовательский режим работы (обслуживают одновременно от . 16 до 1000 пользователей).

Основные направления эффективного применения мэйнфреймов - это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Последнее направление - использование мэйнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей. Родоначальником современных больших ЭВМ является фирма IBM (International Business Machines международные бизнес машины).

К числу больших отечественных ЭВМ следует отнести компьютеры серии «ЕС».

Малые ЭВМ (миниЭВМ) - надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями.

Они обладают следующим характеристиками:

• производительность - до 100 MIPS;

• емкость основной памяти - 4 52 Мбайт;

• емкость дисковой памяти - 2 100 Гбайт;

• число поддерживаемых пользователей 16 512.

Все модели малых ЭВМ разрабатываются на основе микропроцессорных наборов интегральных микросхем, 16-, 32-, 64-разрядных микропроцессоров. Основные ихособенности: широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения; аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации; простая реализация микропроцессорных и многомашинных систем; высокая скорость обработки прерываний; возможность работы с форматами данных различной длины.

К достоинствам малых ЭВМ можно отнести: специфическую архитектуру с большой модульностью; лучшее, чем у мэйнфреймов соотношение производительность/цена; повышенная точность вычислений.

Они ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов. Традиционная для подобных комплексов широкая номенклатура периферийных устройств дополняется блоками межпроцессорной связи, благодаря чему обеспечивается реализация вычислительных систем с изменяемой структурой.

Наряду с использованием для управления технологическими процессами малые ЭВМ успешно применяются для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

Родоначальником современных миниЭВМ можно считать компьютеры PDP-11 (Program Driven Processor - программно-управляемый процессор) фирмы DEC (Digital Equipment Corporation - корпорация дискретного оборудования, США), они явились прообразом и наших отечественных малых ЭВМ серии СМ ЭВМ.

СуперЭВМ относят мощные микропроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду.

Типовая модель суперЭВМ имеет следующие характеристики:

• высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с быстродействием примерно от 100000 до 1000000 MFLOPS -Million Floating Operation Per Second - миллион операций над числами с плавающей запятой (точкой) в секунду;

• емкость: оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1 -МО Тбайт (1 Тбайт- 100 Гбайт);

• разрядность: 64; 128 бит.

Создать такую высокопроизводительную ЭВМ по современной технологии на одном микропроцессоре не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300000 км/с), ибо время распространения сигнала на расстояние нескольких миллиметров (линейный размер стороны микропроцессора) при быстродействии 100 млрд. оп/с становится соизмеримым с временем выполнения одной операции. Поэтому суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных микропроцессорных вычислительных систем (МПВС). В суперЭВМ используются три варианта архитектуры МПВС:

• магистральная (конвейерная), в которой процессоры одновременно выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных;

• векторные, в которой все процессы одновременно выполняют одну команду над различными данными;

• матричная, в которой процессоры одновременно выполняют разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных.

Персональный компьютер для удовлетворения требованиям общедоступности и универсальности применения должен иметь следующие характеристики:

• малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

• автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

• гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, экономики, науки, образования, в быту;

• «дружественность» (доступность) операционной системы и прочего программного обеспечения, обуславливающую возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

• высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).