- •Глава 2. Технические средства реализации информационных процессов
- •Принципы работы вычислительной системы. Основные этапы развития вычислительной техники. Архитектуры компьютеров.
- •Понятие вычислительной системы и принципы ее работы. Поколения компьютеров.
- •Архитектура компьютера.
- •Особенности архитектуры современных компьютеров
- •Разновидности архитектур компьютеров.
- •Персональные компьютеры
- •Мейнфреймы
- •Кластерные архитектуры
- •Рабочие станции
- •Серверы
- •Суперкомпьютеры
- •Состав, назначение и характеристики основных элементов персонального компьютера
- •Основные компоненты компьютера.
- •Корпус системного блока компьютера.
- •Интерфейсы
- •Материнская плата и порты Ввода/Вывода
- •Основные компоненты материнской платы
- •Характеристики чипсетов для материнских плат
- •Чипсеты фирмы Intel
- •Чипсеты фирм aLi, SiS, Via и nvidia
- •Последовательные и параллельные порты Ввода/вывода
- •Оперативная память
- •Современная память для Pentium 4, Athlon u Celeron
- •Постоянное запоминающее устройство
- •Процессоры
- •Глава 2. Технические средства реализации информационных процессов 1
- •2.1. Принципы работы вычислительной системы. Основные этапы развития вычислительной техники. Архитектуры компьютеров. 1
Рабочие станции
Создание RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью от 8 до 265 Мб привело к окончательному оформлению настольных 32- разрядных, а затем и 64-разрядных систем высокой производительности в рабочие станции. Первоначальная ориентация рабочих станций на профессиональных пользователей (в отличие от ПК, которые в начале ориентировались на широкого потребителя) привела к тому, что рабочие станции - это специализированные компьютерные системы. В них высокое быстродействие АЛУ сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти, высокопроизводительными внутренними магистралями, особо высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными специальными устройствами ввода/вывода. Это свойство отличает рабочие станции среднего и высокого класса от ПК общего назначения.
Серверы
Создание компьютерных сетей и повсеместное широкое использование сетевых компьютерных технологий привело к необходимости создания специализированных компьютеров – серверов. Они предназначены для управления работой компьютерной сети, хранения и предоставления пользователю вычислительных и общих файловых ресурсов, а также периферийных устройств. То есть, сервер обладает увеличенными техническими характеристиками (памятью, быстродействием, мультипрограммным многопользовательским режимом обслуживания рядовых пользователей - клиентов).
В распределенной модели «клиент-сервер» большую часть работы выполняет сервер, а меньшую часть - пользовательский компьютер. Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ).
Мейнфреймы
Мейнфрейм - это синоним понятия «большая универсальная ЭВМ». Мейнфреймы и до сегодняшнего дня остаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации. Они могут включать один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами (ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). Например, : IBM ES/9000, Cray 3, Cray 4, VAX-100, Hitachi, Fujitsu VP2000.
В плане архитектуры мейнфреймы представляют собой многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. При этом основная вычислительная нагрузка ложится на центральные процессоры, а периферийные процессоры обеспечивают работу с широкой номенклатурой периферийных устройств.
Кластерные архитектуры
Термин «кластеризация» на сегодня в компьютерной промышленности имеет много различных значений. Строгое определение могло бы звучать так: «объединение машин, представляющихся единым целым для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей». Кластером называется объединение двух и более серверов, работающее как один сервер для повышения производительности и надежности. Машины, объединенные вместе таким способом, могут при отказе одного процессора очень быстро перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера. Это, возможно, наиболее важная задача для многих поставщиков систем высокой надежности и безотказности.
