Основы классификации эвм. Классификационные признаки. Принципы устройства последовательной эвм (архитектура фон Неймана). Технические показатели эвм.

Принципы фон-Неймана: 1. Принцип произвольного доступа к основной памяти означает, что основная память состоит из одинаковых ячеек, и процессору в любой момент времени доступна любая из ячеек для чтения и записи данных. Все ячейки пронумерованы, и номер ячейки определяет ее адрес. Общее количество ячеек называется объемом памяти. 2. Принцип хранимой программы: программа хранится в основной памяти наряду с обрабатываемыми данными. Достаточно сменить программу и данные, и ЭВМ будет решать другую задачу. 3. Принцип универсальности: информация, находящаяся в основной памяти не имеет признаков принадлежности к определенному типу, то есть команды могут рассматриваться как данные. Классификация ЭВМ

1. Назначению. Обычно выделяют ЭВМ общего применения и ЭВМ ориентированные на вполне определенный класс задач. Традиционную электронную вычислительную технику (ЭВТ) подразделяют на аналоговую и цифровую. В аналоговых вычислительных машинах (АВM) обрабатываемая информация представляется соответствующими значениями аналоговых величин: тока, напряжения, угла поворота какого-то механизма и т.п. Эти машины обеспечивают приемлемое быстродействие, но не очень высокую точность вычислений (0.001:0.01). АВМ используются в основном в проектных и научно-исследовательских учреждениях в составе различных стендов по отработке сложных образцов техники. По своему назначению их можно рассматривать как специализированные вычислительные машины. В цифровых вычислительные машинах (ЭВМ) информация кодируется двоичными кодами чисел. ЭВМ обладают универсальными свойствами и являются самой массовой ЭВТ.

2. Производительности: ЭВМ подразделяются по величине производительности. Классификация средств вычислительной техники. Можно предложить следующую классификацию средств вычислительной техники, в основу которой положено их разделение по быстродействию:

   • Супер ЭВМ для решения крупномасштабных вычислительных задач, для обслуживания крупнейших информационных банков данных.

   • Большие ЭВМ (mainframe), которые представляют собой многопользовательские машины с центральной обработкой, с большими возможностями для работы с базами данных, с различными формами удаленного доступа. Для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.

   • Средние ЭВМ широкого назначения для управления сложными технологическими производственными процессами. ЭВМ этого типа могут использоваться и для управления распределенной обработкой информации в качестве сетевых серверов. В этих машинах особое внимание уделяется сохранению и безопасности данных, программной совместимости и т.д.

   • Персональные и профессиональные ЭВМ, позволяющие удовлетворять индивидуальные потребности пользователей. На базе этого класса ЭВМ строятся автоматизированные рабочие места (АРМ) для специалистов различного уровня.

   • Встраиваемые микропроцессоры, осуществляющие автоматизацию управления отдельными устройствами и механизмами.

3. Режимам работы:

   • однопрограммные ЭВМ

   • мультипрограммные ЭВМ (Эти ЭВМ должны иметь большую оперативную память, средства управления временем, ввода-вывода, средства позволяющие исключить влияния программ друг на друга);

   • ЭВМ для построения многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем (дополнительно к мультипрограммным ЭВМ должны реализовывать функции взаимного обмена между ЭВМ);

   • ЭВМ для работы в системах реального времени (Говоря о машинах реального времени наиболее очевиден пример, когда ЭВМ управляет техническим объектом (автопилот). К ним предъявляют требования быстродействия и способность получать массу сигналов от внешних источников).

4. Способ структурной организации. Для увеличения скорости ЭВМ в ее состав включают несколько процессоров. Различают:

   • Однопроцессорные ЭВМ;

   • Мультипроцессорные ЭВМ (можно также выделить квазипроцессорные ЭВМ), состоят как из однотипных, так и из разнотипных процессоров (неоднородные ЭВМ).

Производительность - пиковая, номинальная, системная, эксплуатационная. Номинальная - с обращениями к ОЗУ. Системная - с учётом взаимодействия всех у-в. Эксплуатационная - исходя из реальных задач. Ед. измерения - MIPS (для целых чисел), MFlOps, GFlOps, TFlOps. Тактовая частота - длительность такта - в наносекундах. Стандарт, по которому определяется интегральная производительность ПК, а также оценка его отдельных частей, создан фирмой Ziff-Davis. Время доступа - для ОЗУ и кэша - в нс, для ЖД и CD-ROM - в мс, для НГМД - в 0.1 с. Скорость передачи