Классификация эвм по размерам и функциональным возможностям

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на сверхбольшие, большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Функциональные возможности ЭВМ обусловливают важнейшие технико-эксплуатационные характеристики:1)быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;2)разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;3)номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств;4)номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации;5)типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов ЭВМ между собой (внутримашинного используемой элементной базе

интерфейса);6)способность ЭВМ одновременно

работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность);7)типы и технико-эксплутационные характеристики операционных систем, используемых в машине;8)наличие и функциональные возможности программного обеспечения;9)способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ);10)система и структура машинных команд;11)возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;12)эксплуатационная надежность ЭВМ;13)коэффициент полезного использования ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики. СуперЭВМ

К СуперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины сбыстродействием сотни миллионов – десятки миллиардов операций в секунду.

Типовая модель суперЭВМ 2000 г. по прогнозу будет иметь следующие характеристики:1)высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с быстродействием примерно 100000 MFLOPS;2)емкость: оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1 – 10 Тбайт (или 1000 Гбайт);3)разрядность 64; 128 бит.

Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ. Штат обслуживания большой ЭВМ составляет до многих десятков человек. На базе таких суперкомпьютеров создают вычислительные центры, включающие в себя несколько отделов или групп: Центральный Процессор, Группа системного программирования, Группа прикладного программирования, Группа подготовки данных , Группа технического обеспечения, Группа информационного обеспечения, Отдел выдачи данных. Мини

Надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мейнфреймами возможностями и, соответственно меньшей стоймостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной. Мини-ЭВМ (и наиболее мощные из них супермини-ЭВМ) обладают следующими характеристиками:

производительность до 100 MIPS;

емкость основной памяти – 4-512 Мбайт;

емкость дисковой памяти - 2-100 Гбайт;

число поддерживаемых пользователей – 16-512. МикроЭВМ

Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. В число сотрудников вычислительной лаборатории обязательно входят программисты, хотя напрямую разработкой программ они не занимаются. Необходимые системные программы обычно покупают вместе с микроЭВМ, а разработку нужных прикладных программ заказывают более крупным вычислительным центрам или специализированным организациям. Универсальные

Многопользовательские микроЭВМ – это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

Персональные компьютеры(ПК) – однопользовательские микроЭВМ удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком. Пеpсональный компьютеp должен удовлетворять следующим требованиям:1)стоимость от нескольких сотен до 5-10 тысяч доллаpов;2)наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;3)объём оперативной памяти не менее 4 Мбайт;4)наличие операционной системы;5)способность работать с программами на языках высокого уровня;6)ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях). Специализированные ЭВМ ориентированы на решение определенного (постоянного) класса задач в течение периода своей эксплуатации. Ориентация специализированных ЭВМ осуществляется различными способами:

1)специальной аппаратурной организацией самих ЭВМ или их внешних связей;2)созданием для ЭВМ специального программного обеспечения;3) введением дополнительных аппаратных блоков, расширяющих те или иные функции, возлагаемые на ЭВМ, и др.

11 Для долговременного хранения информации и переноса данных с одного компьютера на другой используются накопители на жестких дисках, CD-, DVD-приводы, дисководы гибких дисков, флэш-накопители.

Накопитель на жестких дисках, или винчестер HDD (Hard Disk Driver, рис. 1.7), – основное средство постоянного хранения данных и программ в компьютере Винчестеры емкостью 20-80 Гбайт уже сняты с производства. Исключение составляют специальные модели для портативных компьютеров. Сейчас наиболее распространены жесткие диски емкостью от 250 до 1500 Гбайт.

Кроме того, винчестеры различаются по скоростным характеристикам (время поиска и скорость передачи данных) и по типу интерфейса (способа связи) с компьютером. Важны также производитель и конкретная модель винчестера. .

Надо отметить, что слово «винчестер» прижилось только в странах бывшего СССР. На Западе оно практически не употребляется. Откуда же взялось само название «винчестер» и причем тут оружие? Дело в том, что в 1973 году компания IBM представила устройства хранения данных IBM model 3340 disk drive – прообраз современных жестких дисков. В этой модели имелись два раздельных шпинделя. Совокупная емкость дисков на каждом шпинделе составляла 30 Мбайт, поэтому этот диск очень часто назывался «30-30». Это наименование и послужило причиной названия «винчестер», по ассоциации со знаменитой маркой винтовки «Винчестер 30-30».

Кроме внутренних винчестеров, существуют также внешние винчестеры(рис.1.8) – очень удобное мобильное средство для хранения больших объемов информации. Они подключаются к системному блоку через USB-кабель. В настоящее время наиболее распространены внешние винчестеры объемом от 120 до 250 Гбайт. До недавнего времени стандартом для современного компьютера являлось наличие трехдюймового флоппи-дисковода, или FDD-дисковода(рис.1.9). Эти устройства предназначались для работы с гибкими дисками (также называемыми флоппи-дисками, или дискетами). В настоящее время эти устройства являются устаревшими и почти не используются.

Официально уже объявлено, что заводы-изготовители дискет прекратили их выпуск, и в настоящее время производится распродажа остатков со складов. Тем более последние модели материнских плат ведущих производителей вообще не содержат контроллера флоппи-дисков. Кстати, при обновлении версии BIOS дисковод необходим, поскольку обновленная версия все-таки загружается с дискеты в режиме эмуляции DOS, о чем подробнее рассказано в III части этой книги. Также следует заметить, что во многих учебных заведениях дискеты до сих пор используются как мобильные носители информации. На смену дискетам пришли малогабаритные устройства для хранения данных, так называемая флэш-память(рис.1.10). Действительно, зачем носить с собой дискету на 1,4 Мбайт, если стоимость современного устройства флэш-памяти на 1 Гбайт порядка 10 $. Кроме того, срок службы флэш-памяти не идет ни в какое сравнение со сроком эксплуатации дискеты. Если дискета не предназначена для долговременного хранения информации, то флэш-память обычно служит несколько лет (теоретически она может выдержать десятки миллионов перезаписей). Подключение флэш-памяти к соответствующему разъему компьютера может осуществляться и с помощью специального USB-кабеля. Скорость чтения и записи данных с флэш-памяти зависит от версии шины USB. В настоящее время все производимые флэшки имеют версию USB 2.0. Скорость передачи данных между флэш-памятью и ПК может составлять от 6 до 20 Мбайт/с (в зависимости от модели, причем скорость записи ниже скорости чтения).

Существует множество моделей, имеющих оригинальный дизайн. На рис. 1.11 представлена флэшка, выполненная в виде элегантного металлического брелока для ключей.

В последнее время все большее применение находят комбинированные устройства, совмещающие в себе несколько функций, например МРЗ-плеер и FM-тюнер, которые имеют разъем USB, что позволяет их использовать в качестве флэш-диска. На рис. 1.12 представлен медиаплеер MSI Mega Stick 520 с поддержкой USB 2.0, что делает его весьма удобным инструментом для переноса информации. Более 10 назад прочное место среди комплектующих занял привод CD-ROM(рис.1.13), т.е. устройство для чтения компакт-дисков (CD). Этому способствовало много факторов. В первую очередь, малая стоимость и простота в изготовлении. Да и цена на приводы компакт-дисков в настоящее время всего в два раза превышает стоимость флоппи-дисковода. Привод CD-ROM можно использовать как для прослушивания звуковых дисков, хотя и с худшим качеством, чем на обычных CD-плеерах, так и для считывания данных с компьютерных CD. Стандартная емкость одного CD-диска обычно составляет 700 Мбайт, однако существуют и нестандартные диски большей емкости (до 900 Мбайт), поэтому они широко используются для поставки программного обеспечения и баз данных (многие программные пакеты поставляются только на CD).

В настоящее время основным стандартом является новый стандарт лазерных дисков – DVD. Сегодня CD/DVD-приводы устанавливаются на все компьютеры, кроме тех случаев, когда компьютер входит в сеть и можно использовать CD-привод сервера или другого компьютера сети.

Привод CD-ROM характеризуется скоростью, которая выражается целым числом. Это число показывает, во сколько раз скорость привода больше скорости считывания данных с аудиодиска (единичная скорость – 150 Кбит/с,

двойная – 300 Кбит/с и т.д.). Чем число больше, тем быстрее CD-ROM считывает данные – сами скорости стандартны, и поддержка наибольшей подразумевает поддержку всех более медленных. В настоящее время достигнут практический предел повышения скорости – 56х, так как даже на скорости 48х существует опасность разрушения некачественного диска и повреждения его осколками внутренних деталей дисковода. Стандартными на сегодняшний день считаются устройства со скоростями от 32х до 52х.

Привод CD-ROM предназначен только для чтения информации с компакт-дисков. Записывать CD (с использованием специальных заготовок, нередко называемых «болванками») позволяют более дорогостоящие устройства под названием CD-RW, используемые обычно при необходимости распространения относительно большого количества копий. В последнее время устройства CD-ROM не производятся. Вместо них были созданы CD-RW. Они исполняют функции CD-ROM, а также позволяют не просто записывать информацию на CD, но и стирать ее и записывать на ее место новую. Для этого используются другие, более дорогие «болванки» CD-RW, и такие диски читаются только современными моделями CD-ROM (ни одна модель CD-ROM со скоростью от 16х и меньше не прочтет CD-RW). Устройства CD-RW могут также производить запись и на диски стандарта CD-R, при этом получаются обычные CD (читаемые практически любыми приводами CD-ROM). На приводах CD-RW вместо одной скорости указывается комбинация из трех чисел, например 32x10x40. Обозначает она следующее: скорость записи диска CD-R, скорость записи диска CD-RW, скорость чтения диска.

Диски DVD используются, прежде всего, для распространения видеофильмов, хотя в настоящее время на них все больше предлагаются и данные для компьютеров; емкость DVD-диска варьируется от 4 до 9 Гбайт (в зависимости от стандарта). В последнее время появились двухсторонние двухслойные диски емкостью 18 Гбайт. Привод DVD позволяет проигрывать на компьютере фильмы DVD.Надо отметить, что привод DVD-ROM позволяет считывать не только DVD, но и CD-диски (т.е. выполняют функции – совмещающие функции DVD-ROM и CD-RW (так называемое устройство COMBO, которое позволяет читать и записывать обычные диски CD-R, а DVD-диски только читать).

В настоящее время применяется единый стандарт привода – DVD+/-R/RW, позволяющий полноценно использовать любые диски как для хранения данных, так и для записи информации. Приводы этого стандарта рекомендуется приобретать, в отличие от всех других, устаревших вариантов (включая «DVD-RW»), тем более, что цена на них каждые полгода существенно падает.