Классификация компьютеров

3. Классификация компьютеров по условиям эксплуатации 

     По  условиям эксплуатации компьютеры делятся  на два типа:

офисные (универсальные);

специальные.

     Офисные предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.

     Cпециальные  компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации.

     Машинные  ресурсы специальных компьютеров  часто ограничены. Однако их узкая  ориентация позволяет реализовать заданный класс задач наиболее эффективно.

     Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах скорой помощи, на ракетах, самолётах и вертолётах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, в неотапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т.п. Существует много моделей таких компьютеров. Познакомимся с одной из них.

     Компьютер Ergotouch (Эрготач) [48] исполнен в литом алюминиевом полностью герметичном корпусе, который легко открывается для обслуживания.

     Cтенки  компьютера поглощают практически  все электромагнитные излучения  как изнутри, так и снаружи.  Машина оборудована экраном, чувствительным  к прикосновениям.

     Компьютер можно, не выключая, мыть из шланга, дезинфицировать, дезактивировать, обезжиривать.

     Высочайшая  надежность позволяет использовать его как средство управления и  контроля технологическими процессами в реальном времени. Компьютер легко  входит в локальную сеть предприятия.

     Важное  направление в создании промышленных компьютеров — разработка "операторского  интерфейса" — пультов управления, дисплеев, клавиатур и указательных устройств во всевозможных исполнениях. От этих изделий напрямую зависит комфортность и результативность труда операторов. 
 
 

4. Классификация компьютеров  по производительности  и характеру использования 

     По  производительности и характеру  использования компьютеры можно  условно подразделить на:

     микрокомпьютеры, в том числе - персональные компьютеры;

     миникомпьютеры;

     мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

     суперкомпьютеры.

     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).

     Миникомпьютерами  и суперминикомпьютерами называются машины, конструктивно выполненные  в одной стойке, т.е. занимающие объём  порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.

     Мэйнфреймы  предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200 - 300 рабочих мест.

     Централизованная  обработка данных на мэйнфрейме обходится  примерно в 5 - 6 раз дешевле, чем распределённая обработка при клиент-серверном подходе.

     Известный мэйнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объём оперативного хранения достигает 342 Терабайт.

     Производительность  его процессоров, пропускная способность каналов, объём оперативного хранения позволяют наращивать число рабочих мест в диапазоне от 20 до 200000 с помощью простого добавления процессорных плат, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей.

     Десятки мэйнфреймов могут работать совместно под управлением одной операционной системы над выполнением единой задачи.

     Суперкомпьютеры — это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлопов (1 мегафлоп — миллион операций с  плавающей точкой в секунду). Они  называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end).

     Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях  параллелизма и конвейеризации вычислений.

     В этих машинах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих  операций (это называется мультипроцессорной обработкой). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

     Что такое конвейеpная обработка? Приведем сравнение — на каждом рабочем  месте конвейера выполняется  один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же время обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. По такому принципу устроено арифметико-логическое устройство суперкомпьютера.

     Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. Если на обычном процессоре программист выполняет операции над каждым компонентом вектора по очереди, то на векторном — выдаёт сразу векторые команды.

     Векторная аппаратура очень дорога, в частности, потому, что требуется много сверхбыстродействующей памяти под векторные регистры.

     Наиболее  распространённые суперкомпьютеры — массово-параллельные компьютерные системы. Они имеют десятки тысяч процессоров, взаимодействующих через сложную, иерархически организованую систему памяти.

     В качестве примера рассмотрим характеристики многоцелевого массово-параллельного  суперкомпьютера среднего класса Intel Pentium Pro 200. Этот компьютер содержит 9200 процессоров Pentium Pro на 200 Мгц, в сумме (теоретически) обеспечивающих производительность 1,34 Терафлоп (1 Терафлоп равен 1012 операций с плавающей точкой в секунду), имеет 537 Гбайт памяти и диски ёмкостью 2,25 Терабайт. Система весит 44 тонны (кондиционеры для неё — целых 300 тонн) и потребляет мощность 850 кВт.

     Супер-компьютеры используются для решения сложных  и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

     Элементная  база — микросхемы сверхвысокой степени  интеграции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Виды портативных  компьютеров 

     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:

     Laptop (наколенник, от lap — колено и top — поверх). По размерам близок  к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Сейчас компьютеры этого типа уступают место ещё меньшим.

     Notebook (блокнот, записная книжка). По  размерам он ближе к книге  крупного формата. Имеет вес  около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM.

     Многие  современные ноутбуки включают взаимозаменяемые блоки со стандартными разъёмами. Такие  модули предназначены для очень  разных функций. В одно и то же гнездо можно по мере надобности вставлять привод компакт-дисков, накопитель на магнитных дисках, запасную батарею или съёмный винчестер. Ноутбук устойчив к сбоям в энергопитании. Даже если он получает энергию от обычной электросети, в случае какого-либо сбоя он мгновенно переходит на питание от аккумуляторов.

     Palmtop (наладонник) — самые маленькие  современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони. Магнитные  диски в них заменяет энергонезависимая  электронная память. Нет и накопителей на дисках — обмен информацией с обычными компьютерами идет линиям связи. Если Palmtop дополнить набором деловых программ, записанных в его постоянную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).

     Айпед (i-Pad) - новое слово в компьютерных технологиях. Создание этого устройства он назвал делом своей жизни. Айпед - это гибрид смартфона с ноутбуком. Подобным устройствам на рынке уже дали прозвище - таблетки. Устройство представляет собой планшет, состоящий из одного дисплея и навигационной кнопки. 
 
 
 
 

Заключение 

     Подводя итоги вышесказанного, можно уверенно заявить, что компьютер представляет собой программируемое электронное  устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами.

     Номенклатура  видов компьютеров сегодня огромная: машины различаются по назначению, мощности, размерам, элементной базе и  т.д. Поэтому классифицируют ЭВМ  по разным признакам. Следует заметить, что любая классификация является в некоторой мере условной, поскольку развитие компьютерной науки и техники настолько бурное, что, например, сегодняшняя микроЭВМ не уступает по мощности миниЭВМ пятилетней давности и даже суперкомпьютерам недавнего прошлого. Кроме того, зачисление компьютеров к определенному классу довольно условно через нечеткость разделения групп, так и вследствии внедрения в практику заказной сборки компьютеров, где номенклатуру узлов и конкретные модели адаптируют к требованиям заказчика. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Список используемой литературы

     1. Акулов О.А., Медведев Н.В. Информатика:  базовый курс. – М.:Омега-Л, 2005;

     2. Косарев В.П., Еремин Л.В Экономическая  информатика: Учебник. – М.: Финансы  и статистика, 2002;

     3. Макарова Н.В., Информатика: Учебник.  – М.: Финансы и статистка, 1997;

     4. Паулин. Малый толковый словарь  по вычислительной технике: перевод  с немецкого. М: Энергия, 1975;