2. Классы вычислительных машин и их основные характеристики

Компьютер-комплекс тех. средств, предназначенных для автоматичес­кой обработки инфы в процессе решения вычислит. и информ-х задач. ЭВМ можно разделить на суперЭВМ, большие ЭВМ, малые и микроЭВМ.

Большие ЭВМ Это мощные компьютеры, имеющие значительные габаритные размеры и функ­циональные характеристики, отличающие их от других классов ЭВМ. Архитектурно Большие ЭВМ представляет собой мно­гопроцессорную систему с центральными и периферийными про­цессорами и общей памятью. Процессоры связаны между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. Централь­ные процессоры занимаются основными вычислениями, а пери­ферийные — обеспечивают работу с широким спектром перифе­рийных устройств.

Большие ЭВМ имеют следующие базовые параметры: производи­тельность — не менее 100 MIPS; основная память — емкостью от 512 до 10 000 Мбайт; внешняя память — не менее сотни гигабайт; мно­гопользовательский режим работы (до 1000 пользователей). Большие ЭВМ обеспечивают обработку данных, требующую сложных расчетов, работу с БД большого объема, управление вычис­лительными сетями, часто они используются в качестве серверов информационно-вычислительных сетей.

Малые и микроЭВМ Появились в 1970-х гг. Они были предназначены для опти­мизации вычислительной мощности под потребности бизнеса.

В начале сферой приложения малых компьютеров были системы управления технологическими процессами. Развитие архитек­туры малых машин привело к возникновению супер-мини-ком­пьютера — вычислительной машины, относящейся по архитек­туре, размерам и стоимости к классу малых компьютеров, но по производительности сравнимой с большой ЭВМ.

Отличительными особенностями малых машин являются: про­изводительность — до 1000 MIPS; емкость основной памяти — до 8 Гбайт; емкость дисковой памяти—до 1 Тбайт; число поддер­живаемых пользователей —16—1024. Выделяют следующие их особенности:

- широкий диапазон производительности в конкретных усло­виях применения;

- аппаратная реализация большинства системных функций ввода/вывода информации;

- простая реализация многопроцессорных и многомашинных систем;

- высокая скорость обработки прерываний;

- возможность работы с форматами данных различной длины.

К достоинствам мини-компьютеров можно отнести модуль­ную архитектуру, лучшее соотношение производительность/цена, повышенную точность вычислений.

Мини-компьютеры ориентированы на использование в качес­тве управляющих вычислительных комплексов, имеют разнооб­разные периферийные устройства, блоки межпроцессорной связи для реализации вычислительных систем с изменяемой структурой. Они применяются для управления технологическими процессами, вычислений в многопользовательских вычислительных системах системах автоматизированного проектирования/моделирования, искусственного интеллекта.

Суперкомпьютеры Производительность больших компьютеров оказалась недостаточной для ряда задач. Это явилось предпосылкой для разработки и создания суперкомпьютеров, самых мощных вычислительных систем, интенсивно развивающихся в настоящее время.

К суперкомпьютерам относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов — десятки миллиардов операций с плавающей запятой в секунду.

Суперкомпьютеры применяются для решения таких сложных вычислительных задач, как задачи обеспечения государственной безопасности, задачи исследования космоса, метеопрогнозы (в том числе предсказание мощности и траекторий движения ураганов, прогнозирование глобального потепления), биохимические иссле­дования животных и человека, контроль работоспособности ядерного оружия и надежности АЭС и др.

В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч супер­компьютеров.