19 Классификация компьютеров по сферам применения.

Вопрос любой классификации всегда достаточно условен. Компьютеры классифицируются по назначению, по уровню специализации, по типоразмерам, по совместимости, по типу используемого процессора. Наиболее часто используется такая характеристика компьютера как производительность, под которой понимается время, затрачиваемое компьютером на решение той или иной задачи. Схема классификации компьютеров, исходящая из их производительности изображена на рис. 2.1. Эту схему можно условно разбить на три части: суперкомпьютеры, мэйнфреймы (универ-сальные компьютеры) и микрокомпьютеры.

Определить суперкомпьютеры можно лишь относительно. Их производительность свыше 100 мегафлоп (1 мегафлоп — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Эти машины представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end). Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений. В этих машинах параллельно, т. е. одновременно, выполняются множество похожих операций. Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

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

Суперкомпьютеры используют для решения больших и сложных научных задач: моделирование ядерных взрывов, гидрометеорологических процессов и т. п. Супер ЭВМ требуют особого температурного режима, водяного охлаждения (или даже охлаждения жидким азотом). Такие параметры как стоимость и вес не являются определяющими.

Мэйнфреймы (большие ЭВМ на рис. 2.1) предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами с производительностью от 10 до 100 млн. операций в секунду. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200—300 рабочих мест. Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5—6 раз дешевле, чем распределенная обработка при клиент-серверном подходе. Эти машины также требуют специального помещения, жесткого температурного режима. Конструктивно выполняются в виде одной стойки. Их стоимость может достигать 300 тыс. долларов.

Мини ЭВМ появились в начале 1970-х годов. Их традиционное использование — либо для управления технологическими процессами, либо в режиме разделения времени в качестве управляющей машины небольшой локальной сети. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.

Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора. Современные модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и емкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством конструктивных решений и т. п. Самые популярные в настоящее время микрокомпьютеры — персональные компьютеры. Это компьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком. С ними связано понятие мультимедиа. Мультимедиа — это сочетание нескольких видов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные и видеоданные) или совокупность устройств для воспроизведения этого комплекса данных.