Классификация современных компьютеров

Однопроцессорные  серверы

В этот класс  включены модели только на базе процессоров Intel Pentium 4. В инфраструктуре ИС такие  серверы способны обеспечивать централизованный доступ в Internet, файл- и принт-сервисы, быть почтовыми серверами, на них  могут выполняться приложения для  малого бизнеса (CRM, SCM и т. п.) и специализированные приложения, такие, как контроллеры домена, брандмауэры и т. д. Основные технические характеристики выбранных моделей представлены в таблице 1. За год, прошедший с публикации предыдущего обзора ("Компьютерное Обозрение", # 8, 2003), практически все серверы этого уровня повысили свою вычислительную мощность за счет установки более быстрого процессора, хотя наименования моделей сохранились. Тем не менее на сей раз вместо "очень бюджетной" модели PRIMERGY Econel30 от Fujitsu Siemens представлен лучше приспособленный для выполнения серверных задач компьютер PRIMERGY TX150. Напомним, что Econel30 базируется на чипсете i845E, а сетевые возможности ограничиваются интерфейсом 10/100 Ethernet.  Уже беглого взгляда на таблицу достаточно, чтобы определить, чем же однопроцессорные серверы отличаются от обычных ПК. Прежде всего, это наличие системной логики ServerWorks GC-SL и возможность расширения оперативной памяти до 4 GB. Исключение, правда, составляет семейство IBM xSeries 205, в котором используется чипсет i845E. Ну что ж, рынок есть рынок, и присутствие на нем таких моделей, как Econel30 и xSeries 205, говорит о том, что они пользуются спросом. Да и почему нет -- их вычислительного потенциала и масштабируемости вполне хватает для сектора малого бизнеса.  Следующая особенность, характерная для серверов - интерфейс SCSI и поддержка RAID. Правда, не во всех выбранных моделях последняя является встроенной. Что касается SCSI, то данный интерфейс представлен несколькими модификациями. Это Ultra320 SCSI (для моделей Altos G300 и TX150) и Ultra160 SCSI для PowerEdge 600SC, ProLiant ML310 и xSeries 205. Существенно отличает серверы от ПК и количество дополнительных внутренних отсеков для дисков, особенно с возможностью оперативной замены (hot swap), как в моделях TX150 и xSeries 205. Еще один штрих -- встроенный интерфейс Gigabit Ethernet. Хотя вряд ли ввиду ширящегося движения Gigabit to the Desktop и падения цен это надолго останется прерогативой серверов.

Двухпроцессорные  серверы

Помимо задач, перечисленных для однопроцессорных серверов, на системах этого класса могут работать мощные приложения для  малого бизнеса (CRM, SCM), небольшие базы данных, критические приложения уровня рабочей группы, а также выполняться  централизованная обработка данных.

Представлены конфигурации выбранных моделей двухпроцессорных серверов. Они тоже претерпели модернизацию: почти во всех теперь устанавливаются самые быстрые модификации процессора Intel Xeon DP с частотами 3,06 или 3,2 GHz. В двух моделях (PowerEdge 1600SC и ProLiant ML370 G3) процессоры оборудованы кэш-памятью объемом 1 MB, что существенно повышает производительность для многих классов задач. Серверы Primergy TX200 и ProLiant ML370 G3 базируются на чипсете ServerWorks GC-LE, который позволяет расширить объем памяти до 12 GB. Все представленные модели поддерживают от двух до шести разъемов PCI-X (напомним, что пропускная способность интерфейса PCI-X достигает 1 GBps). Почти у всех серверов наличествует самый быстрый вариант SCSI-контроллера -- Ultra320 SCSI, а внутренние отсеки для жестких дисков допускают оперативную замену. Следует также обратить внимание на максимальный объем дисковой подсистемы. Он приближается к терабайту, а у ProLiant ML370 G3 даже превышает его -- 1,174 TB (!). Намного солидней по сравнению с однопроцессорными серверами выглядит и подсистема питания: большинство моделей могут оборудоваться резервным блоком питания с возможностью оперативной замены, а мощность устанавливаемых БП -- не ниже 450 Вт.

 Мы попытались  включить в обзор наиболее  типичных представителей серверов  начального уровня. Однако если  отвлечься от того сегмента, для  которого они созданы, и рассматривать  одно- и двухпроцессорные серверы  как таковые, то нельзя пройти  мимо бурно развивающегося рынка  одно- и двухпроцессорных серверов  формфакторов 1U и 2U, предназначенных  для установки в стойку. Они приобретают все большую популярность в корпоративных системах и у провайдеров, при формировании серверных ферм, в общем, везде, где необходимо сосредоточить большое количество вычислительной техники. Размещение серверов в стойке намного упрощает их обслуживание, создание кластеров, использование механизма балансировки нагрузки. Правда, серверы в таком формфакторе практически не масштабируются, однако сегодня чаще более выгодно дополнить стойку еще одним сервером, чем изымать его из системы для установки дисков, памяти или карт расширения.

 Стоечные  варианты теперь выпускают почти  все основные производители вычислительной  техники. Укажем для примера  на некоторые модели. Так, у  Acer это однопроцессорная модель Altos R300 и двухпроцессорная R700, у Dell -- PowerEdge 650 (1 CPU) и 1750 (2 CPU), у Fujitsu Siemens -- RX100 (1 CPU) и RX300 (2 CPU), Hewlett-Packard в этом  сегменте представлен семейством DL300, а IBM -- однопроцессорной моделью  xSeries 305 (весьма популярной в Украине)  и двухпроцессорными системами  x335, x343 и x345.  Однопроцессорные  модели обычно базируются на  процессорах Pentium 4 с частотами  вплоть до 3,06 GHz, чипсетах ServerWorks GC-SL/LE, в качестве контроллера жестких  дисков используется один из  вариантов SCSI. Мало чем отличается  от пьедестальных и конфигурация  двухпроцессорных серверов. В них  устанавливаются последние версии  процессоров Xeon DP, серверные чипсеты  ServerWorks, все оснащаются в том  или ином виде поддержкой RAID и  оборудуются сетевым интерфейсом  Gigabit Ethernet.  Однопроцессорные модели  могут осуществлять предварительную  обработку данных (так называемые  фронтальные приложения), выполнять  специализированные функции (монофункциональный  сервер), использоваться ASP (Application Service Provider), обеспечивать доступ в Internet. Двухпроцессорные серверы способны  предоставлять Web-хостинг, выполнять  Web-приложения и высокопроизводительные  научно-технические вычисления, в общем, стать полноправным элементом любой корпоративной информационной инфраструктуры. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Суперкомпьютеры

Суперкомпьютер  — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Как правило, современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности в рамках подхода распараллеливания вычислительной задачи.

Авторство термина приписывается Джорджу Мишелю и Сиднею Фернбачу, в конце 60-х годов XX века, работавшим в Ливерморской национальной лаборатории и компании CDC (англ.). Тем не менее, известен тот факт, что ещё в 1920 году газета New York World (англ.) рассказывала о «супервычислениях», выполняемых при помощи табулятора IBM, собранного по заказу Колумбийского университета. В общее употребление термин «суперкомпьютер» вошёл благодаря распространённости компьютерных систем Сеймура Крея, таких как, CDC 6600 (англ.), CDC 7600 (англ.), Cray-1, Cray-2, Cray-3 (англ.) и Cray-4 (англ.). Сеймур Крей разрабатывал вычислительные машины, которые по сути становились основными вычислительными средствами правительственных, промышленных и академических научно-технических проектов США с середины 60-х годов до 1996 года. Не случайно в то время одним из популярных определений суперкомпьютера было следующее: — «любой компьютер, который создал Сеймур Крей». Сам Крей никогда не называл свои детища суперкомпьютерами, предпочитая использовать вместо этого обычное название «компьютер».

Компьютерные  системы Крея удерживались на вершине  рынка в течение 5 лет с 1985 по 1990 годы. 80-е годы XX века охарактеризовались появлением множества небольших  конкурирующих компаний, занимающихся созданием высокопроизводительных компьютеров, однако к середине 90-х большинство из них оставили эту сферу деятельности, что даже заставило обозревателей заговорить о «крахе рынка суперкомпьютеров». На сегодняшний день суперкомпьютеры являются уникальными системами, создаваемыми «традиционными» игроками компьютерного рынка, такими как IBM, Hewlett-Packard, NEC и другими, которые приобрели множество ранних компаний, вместе с их опытом и технологиями. Компания Cray по-прежнему занимает достойное место в ряду производителей суперкомпьютерной техники. Из-за большой гибкости самого термина до сих пор распространены довольно нечёткие представления о понятии «суперкомпьютер». Шутливая классификация Гордона Белла и Дона Нельсона, разработанная приблизительно в 1989 году, предлагала считать суперкомпьютером любой компьютер, весящий более тонны. Современные суперкомпьютеры действительно весят более 1 тонны, однако далеко не каждый тяжёлый компьютер достоин чести считаться суперкомпьютером. В общем случае, суперкомпьютер — это компьютер значительно более мощный, чем доступные для большинства пользователей машины. При этом скорость технического прогресса сегодня такова, что нынешний лидер легко может стать завтрашним аутсайдером. Архитектура также не может считаться признаком принадлежности к классу суперкомпьютеров. Ранние компьютеры CDC были обычными машинами, всего лишь оснащёнными быстрыми для своего времени скалярными процессорами, скорость работы которых была в несколько десятков раз выше, чем у компьютеров, предлагаемых другими компаниями. Большинство суперкомпьютеров 70-х оснащались векторными процессорами, а к началу и середине 80-х небольшое число (от 4 до 16) параллельно работающих векторных процессоров практически стало стандартным суперкомпьютерным решением. Конец 80-х и начало 90-х годов охарактеризовались сменой магистрального направления развития суперкомпьютеров от векторно-конвейерной обработки к большому и сверхбольшому числу параллельно соединённых скалярных процессоров.

Массивно-параллельные системы стали объединять в себе сотни и даже тысячи отдельных  процессорных элементов, причём ими  могли служить не только специально разработанные, но и общеизвестные  и доступные в свободной продаже  процессоры. Большинство массивно-параллельных компьютеров создавалось на основе мощных процессоров с архитектурой RISC, наподобие PowerPC или PA-RISC.В конце 90-х  годов высокая стоимость специализированных суперкомпьютерных решений и  нарастающая потребность разных слоёв общества в доступных вычислительных ресурсах привели к широкому распространению  компьютерных кластеров. Эти системы  характеризует использование отдельных  узлов на основе дешёвых и широко доступных компьютерных комплектующих  для серверов и персональных компьютеров  и объединённых при помощи мощных коммуникационных систем и специализированных программно-аппаратных решений. Несмотря на кажущуюся простоту, кластеры довольно быстро заняли достаточно большой сегмент  суперкомпьютерного рынка, обеспечивая  высочайшую производительность при  минимальной стоимости решений. В настоящее время суперкомпьютерами принято называть компьютеры с огромной вычислительной мощностью («числодробилки» или «числогрызы»). Такие машины используются для работы с приложениями, требующими наиболее интенсивных вычислений (например, прогнозирование погодно-климатических условий, моделирование ядерных испытаний и т. п.), что в том числе отличает их от серверов и мэйнфреймов (англ. mainframe) — компьютеров с высокой общей производительностью, призванных решать типовые задачи (например, обслуживание больших баз данных или одновременная работа с множеством пользователей). Иногда суперкомпьютеры используются для работы с одним-единственным приложением, использующим всю память и все процессоры системы; в других случаях они обеспечивают выполнение большого числа разнообразных приложений.

6. Базовые, настольные ПК. Универсальный ПК

Эта категория  компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних  двадцати лет. Из названия видно, что  такой компьютер предназначен для  обслуживания одного рабочего места. Как  правило, с персональным компьютером  работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость, современные  персональные компьютеры обладают немалой  производительностью. Многие современные  персональные модели превосходят большие  ЭВМ 70-х годов, мини-ЭВМ 80-х годов  и микро-ЭВМ первой половины 90-х  годов. Персональный компьютер (Personal Computer, РС) вполне способен удовлетворить  большинство потребностей малых  предприятий и отдельных лиц.

Особенно широкую  популярность персональные компьютеры получили после 1995 года в связи с  бурным развитием сети Интернет. Персонального  компьютера вполне достаточно для использования  всемирной сети в качестве источника  научной, справочной, учебной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным  средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам, средством  организации дистанционного (заочного) обучения и средством организации  досуга. Они вносят большой вклад  не только в производственные, но и  в социальные отношения. Их нередко  используют для организации надомной трудовой деятельности, что особенно важно в условиях безработицы. До последнего времени модели персональных компьютеров условно рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК. Бытовые модели, как правило, имели меньшую производительность, но в них были приняты особые меры для работы с цветной графикой и звуком, чего не требовалось для профессиональных моделей. В связи с достигнутым в последние годы резким удешевлением средств вычислительной техники, границы между профессиональными и бытовыми моделями в значительной степени стерлись, и сегодня в качестве бытовых нередко используют высокопроизводительные профессиональные модели, а профессиональные модели, в свою очередь, комплектуют устройствами для воспроизведения мультимедийной информации, что ранее было характерно для бытовых устройств.

Начиная с 1999 года в области персональных компьютеров  начинает действовать международный  сертификационный стандарт — спецификация РС99. Он регламентирует принципы классификации  персональных компьютеров и оговаривает  минимальные и рекомендуемые  требования к каждой из категорий. Новый  стандарт устанавливает следующие  категории персональных компьютеров:

• Consumer PC (массовый ПК);
• Office РС (деловой ПК);
• Mibile РС (портативный ПК);
• Workstation РС (рабочая станция);
• Entertainment РС (развлекательный ПК).

Согласно спецификации РС99 большинство персональных компьютеров, присутствующих в настоящее время  на рынке, попадают в категорию массовых ПК. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения  графики, а к средствам работы со звуковыми данными требования вообще не предъявляются. Для портативных  ПК обязательным является наличие средств  для создания соединений удаленного доступа, то есть средств компьютерной связи. В категории рабочих станций  повышены требования к устройствам  хранения данных, а в категории  развлекательных ПК — к средствам  воспроизведения графики и звука.