Классификация и тенденции развития ЭВМ

К суперкомпьютерам часто относят и серверы.

Сервер - мощный компьютер в вычислительных сетях, который обеспечивает обслуживание подключенных к нему компьютеров и выход в другие сети. 
В зависимости от назначения определяют такие типы серверов: 
Сервер приложений обрабатывает запросы от всех станций вычислительной сети и предоставляет им доступ к общим системным ресурсам (базам данных, библиотекам программ, принткрам, факсам и др.). 
Файл-сервер-для работы с базами данных и использования файлов информации, хранящихся в ней.  
Архивационный сервер-для резервного копирования информации в крупных многосервисных сетях. Он использует накопители на магнитной ленте(стриммеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт. Обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование информации от подключенных серверов и рабочих станций. 
Факс-сервер-для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, с несколькими факсмодемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов. 
Почтовый сервер-то же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками. 
Сервер печати-для эффективного использования системных принтеров.  
Сервер- телеконференций-компьютер, имеющий программу обслуживания пользователей телеконференциями и новостями, он также может иметь систему автоматической обработки видеоизображений и др.

Любой компьютер, если установить на нем соответствуещее сетевое программное обеспечение, способен стать сервером. Кроме того, один компьютер одновременно может выполнять несколько функций-быть, к примеру, почтовым сервером, сервером новостей, сервером приложений и т.д.

Основные направления  эффективного применения мэйнфреймов - это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Последнее направление - использование мэйнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей часто отмечается специалистами среди наиболее актуальных.

2.4.3 Малые ЭВМ (мини ЭВМ) - надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями

Мини - ЭВМ (и  наиболее мощные из них супермини - ЭВМ) обладают следующими характеристиками:

• производительность - до 100 МIPS;
• емкость основной памяти - 4-512 Мбайт;
• емкость дисковой памяти - 2-100 Гбайт;
• число поддерживаемых пользователей-16-512.

Все модели мини-ЭВМ  разрабатываются на основе микропроцессорных  наборов интегральных микросхем, 16-, 32-, 64-разрядных микропроцессоров. Основные их особенности: широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения, аппаратная реализация большинства  системных функций ввода-вывода информации, простая реализация микропроцессорных  и многомашинных систем, высокая  скорость обработки прерываний, возможность  работы с форматами данных различной  длины.

К достоинствам мини-ЭВМ можно отнести: специфичную  архитектуру с большой модульностью, лучшее, чем у мэйнфреймов, соотношение производительность/цена, повышенная точность вычислений.

Мини-ЭВМ ориентированы  на использование в качестве управляющих  вычислительных комплексов. Традиционная для подобных комплексов широкая  номенклатура периферийных устройств  дополняется блоками межпроцессорной  связи, благодаря чему обеспечивается реализация вычислительных систем с  изменяемой структурой.

Наряду с использованием для управления технологическими процессами мини-ЭВМ успешно применяются  для вычислений в многопользовательских  вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах моделирования несложных  объектов, в системах искусственного интеллекта.

Родоначальником современных мини-ЭВМ можно считать  компьютеры РDР-11 (Program Driven Processor - программно-управляемый процессор) фирмы DЕС (Digital Equipment Corporation - Корпорация дискретного оборудования, США), они явились прообразом и наших отечественных мини-ЭВМ - Системы Малых ЭВМ (СМ ЭВМ): CM 1, 2,3,4,1400,1700 и др.

2.4.4 Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора.

Продвинутые модели микрокомпьютеров имеют несколько  микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и  ёмкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством  конструктивных решений и др.

Микрокомпьютеры представляют собой инструменты  для решения разнообразных сложных  задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а  периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 - 10 миллионов  опеpаций в сек.

Разновидность микрокомпьютера — микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию.

Персональные  компьютеры (ПК) – это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.

В класс персональных компьютеров входят различные машины — от дешёвых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обычным телевизором в качестве дисплея, до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем ёмкостью в десятки Гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.

Пеpсональный компьютеp должен удовлетворять следующим требованиям:

• стоимость от нескольких сотен до 5-10 тысяч доллаpов;
• наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;
• объём оперативной памяти не менее 4 Мбайт;
• наличие операционной системы;
• способность работать с программами на языках высокого уровня;
• ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).

Портативные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, менеджерам, учёным, журналистам, которым приходится работать вне офиса — дома, на презентациях или во время командировок.

Основные разновидности  портативных компьютеров:

Таким образом различают следующие классификации компьютерной техники:

• по этапам развития (по поколениям);
• по архитектуре;
• по производительности;
• по условиям эксплуатации;
• по количеству процессоров;
• по потребительским свойствам и т.д.

Четких  границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства, появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов существенно изменяются.

3.Тенденции развития ЭВМ. 
 

• Главной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер применения ЭВМ и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам — вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик. 
  Наиболее перспективные, создаваемые на основе персональных ЭВМ, территориально распределенные многомашинные вычислительные системы — вычислительные сети — ориентируются не столько на вычислительную обработку информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную почту, системы телеконференций и информационно-справочные системы. 
  Специалисты считают, что в XXI в. в цивилизованных странах произойдет смена основной информационной среды. Удельные объемы информации, получаемой обществом по традиционным информационным каналам (радио, телевидение, печать) и компьютерным сетям, можно проиллюстрировать следующей диаграммой, показанной на рисунке 
  Уже сегодня пользователям глобальной вычислительной сети Internet стала доступной практически любая находящаяся в хранилищах знаний этой сети неконфиденциальная информация. Можно почитать или посмотреть, например, любую из нескольких сотен религиозных книг, рукописей или картин в библиотеке Ватикана, оформленные в виде файлов, послушать музыку в Карнеги Холл, «заглянуть» в галереи Лувра или в кабинет президента США в Белом доме; пользователи этой суперсети могут получить для изучения интересующую их статью или подборку статей по нужной тематике, «опубликовать» в сети свою новую работу, обсудить ее с заинтересованными специалистами. 
  В сети Internet реализован принцип «гипертекста», согласно которому абонент, выбирая встречающиеся в читаемом тексте ключевые слова, может получить необходимые дополнительные пояснения и материалы для углубления в изучаемую проблему. Используя этот принцип, абонент может прочитать электронную газету, персонифицированную на любую интересующую его тематику, с любой степенью подробности и достоверности. Электронная почта Internet позволяет получить почтовое отправление из любой точки Земного шара (где есть терминалы этой сети) через 5 секунд, а не через неделю или месяц, как это имеет место при использовании обычной почты. 
  В Массачусетском университете (США) создана электронная книга, куда можно записывать любую информацию из сети; читать эту книгу можно, отключившись от сети, автономно, в любом месте. Сама книга в твердом переплете, содержит тонкие жидкокристаллические индикаторы - страницы с бумагообразной синтетической поверхностью и высоким качеством «печати». 
  При разработке и создании собственно ЭВМ существенный и устойчивый приоритет в последние годы имеют сверхмощные компьютеры - суперЭВМ и миниатюрные, и сверхминиатюрные ПК. Ведутся, как уже указывалось, поисковые работы по созданию ЭВМ 6-го поколения, базирующихся на распределенной нейронной архитектуре, нейрокомпьютеров. В частности, в нейрокомпьютерах могут использоваться уже имеющиеся специализированные сетевые МП — транспьютеры. 
  Транспьютер — микропроцессор сети со встроенными средствами связи. 
  Транспьютер IMS T800 при тактовой частоте 30 МГц имеет быстродействие 15 млн. оп/с, а транспьютер Intel WARP при тактовой частоте 20 МГц - 20 млн. оп/с (оба транспьютера 32-разрядные). 
  Ближайшие прогнозы по созданию отдельных устройств ЭВМ: 
  · микропроцессоры с быстродействием 1000 MIPS и встроенной памятью 16 Мбайт; 
  · встроенные сетевые и видеоинтерфейсы; 
  · плоские (толщиной 3-5 мм) крупноформатные дисплеи с разрешающей способностью 1000х800 пикселей и более; 
  · портативные, размером со спичечный коробок, магнитные диски емкостью более 100 Гбайт. Терабайтные дисковые массивы на их основе сделают практически ненужным стирание старой информации. 
  Повсеместное использование мулътиканальных широкополосных радио-, волоконно-оптических, а в пределах прямой видимости и инфракрасных каналов обмена информацией между компьютерами обеспечит практически неограниченную пропускную способность (трансфер до сотен миллионов байт в секунду). 
  Широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь аудио- и видеосредств ввода и вывода информации, позволит общаться с компьютером на естественном языке. Мультимедиа нельзя трактовать узко, только как мультимедиа на ПК. Можно говорить о бытовом (домашнем) мультимедиа, включающем в себя и ПК, и целую группу потребительских устройств, доводящих потоки информации до потребителя и активно забирающих информацию у него. 
  Этому уже сейчас способствуют: 
  · зарождающиеся технологии медиа - серверов, способных собирать и хранить огромнейшие объемы информации и выдавать ее в реальном времени по множеству одновременно приходящих запросов; 
  · системы сверхскоростных широкополосных информационных магистралей, связывающие воедино все потребительские системы. 
  Названные ожидаемые технологии и характеристики устройств ЭВМ совместно с их общей миниатюризацией могут сделать всевозможные вычислительные средства и системы вездесущими (вспомните альтернативное название компьютера-блокнота: Omni Book), привычными, обыденными, естественно насыщающими нашу повседневную жизнь. 
  Специалисты предсказывают в ближайшие годы возможность создания компьютерной модели реального мира, такой виртуальной (кажущейся, воображаемой) системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами. Простейший прообраз такого кажущегося мира уже сейчас существует в сложных компьютерных играх. Но в будущем можно говорить не об играх, а о виртуальной реальности в нашей повседневной жизни, когда нас в комнате, например, будут окружать сотни активных компьютерных устройств, автоматически включающихся и выключающихся по мере надобности, активно отслеживающих наше местоположение, постоянно снабжающих нас ситуационно необходимой информацией, активно воспринимающих нашу информацию и управляющих многими бытовыми приборами и устройствами. 
  Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности, появятся системы, создающие виртуальную реальность: 
  · компьютерные системы — при работе на ЭВМ с «дружественным интерфейсом» абоненты по видеоканалу будут видеть виртуального собеседника, активно общаться с ним на естественном речевом уровне с аудио- и видеоразъяснениями, советами, подсказками. «Компьютерное одиночество», так вредно влияющее на психику активных пользователей ЭВМ, исчезнет;  
  · системы автоматизированного обучения — при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика; 
  · торговля — любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, нанесенным на торговый ярлык, а активной компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей всю необходимую ему информацию — что, где, когда, как, сколько и почем. 
  И так далее, и тому подобное. 
  Техническое обеспечение, необходимое для создания таких виртуальных систем: 
  · дешевые, простые, портативные компьютеры со средствами мультимедиа; 
  · программное обеспечение для «вездесущих»приложений; 
  · миниатюрные приемопередающие радиоустройства (трансиверы) для связи компьютеров друг с другом и с сетью; 
  · распределенные широкополосные каналы связи и сети.  
  Многие предпосылки для создания указанных компонентов, да и простейшие их прообразы уже существуют. 
  Но есть и проблемы. Важнейшая из них — обеспечение прав интеллектуальной собственности и конфиденциальности информации, чтобы личная жизнь каждого из нас не стала всеобщим достоянием. 
   

4. Заключение. 
 

Что касается собственно содержания данных спецификаций, то оно  в основном уже было изложено выше. Те, кого данная тема особенно заинтересовала, могут найти дополнительную информацию в Internet. Сейчас хотелось бы остановиться на том, насколько быстрым и безболезненным будет внедрение указанных спецификаций в жизнь. С одной стороны, все запланированное авторами сего документа полезно и нужно, с другой...  
Теперь разберемся с теми вычислительными системами, которые будут соответствовать новому стандарту. Основной вопрос: из чего их делать? Нужны комплектующие, также соответствующие спецификациям РС 03. Основная проблема в данном случае — материнские платы.  
Естественно, что с введением в нашей стране стандарта РС 03 возникнут те же проблемы, что и во всем мире. Однако есть и свои особенности. Следует учесть, что большинство российских производителей компьютеров собирают их из готовых комплектующих, а не самостоятельно разрабатывают компоненты. Собрать из имеющегося на нашем рынке полноценную машину, удовлетворяющую спецификациям РС 02 (по крайней мере, основной их части) ныне легко. Сделать то же самое, но ориентируясь на РС 03, абсолютно невозможно. Скорее всего ситуация изменится нескоро: пока производители комплектующих разработают новые модели продукции, пока освоят их выпуск, пока на новинки переориентируются российские компании — пройдет немало времени. А рынок компьютеров brand name, обычно очень быстро реагирующий на предложения, подобные РС 03, в России очень мал. 
Какой из всего вышеизложенного можно сделать вывод? Безусловно, выход в свет нового стандарта на идеальный PC положительно оценивается большинством пользователей. Вот только относиться к нему стоит лишь как к описанию возможного пути развития вычислительной техники. Попытка же принять все части спецификаций РС 03 как непосредственное руководство к действию в 2003 году чревата лишними финансовыми затратами без какой-либо отдачи.  
Но есть более серьезная проблема: компьютер, полностью удовлетворяющий требованиям спецификаций РС 03, в нашей стране практически никому не нужен. Прежде всего, потому, что немалую часть требуемого или рекомендованного оборудования просто невозможно использовать. Так, например, компьютеры Consumer PC и Entertainment PC в обязательном порядке должны комплектоваться модемами стандарта V.90 (скорость передачи данных 56 Кбит/с). Конечно, модем нужен для доступа в Internet по телефонной линии. Однако число пользователей этой сети в родной стране пока невелико, даже в крупных городах. Кроме того, подавляющее большинство имеющихся пользователей (да и возможных) подключено к аналоговым АТС, с которыми эти модемы не работают, т. е. в принципе функционируют, однако точно так же, как более дешевые устройства стандарта V.34+, требуемые в РС 02. Возникает вопрос: зачем человеку более дорогой модем (и соответственно компьютер), если он все равно не сможет воспользоваться его преимуществами, по крайней мере, еще несколько лет?