5. Класифікація комп'ютерів по галузям застосування Персональні комп'ютери та робочі станції

Персональні комп'ютери (ПК) з'явилися в результаті еволюції мінікомп’ютерів при переході елементної бази машин з малим і середнім ступенем інтеграції на більші й надвеликі інтегральні схеми. ПК, завдяки своєї низької вартості, дуже швидко завоювали гарні позиції на комп'ютерному ринку й створили передумови для розробки нових програмних засобів, орієнтованих на кінцевого користувача. Це насамперед - "дружні інтерфейси користувача", а також проблемно-орієнтовані середовища й інструментальні засоби для автоматизації розробки прикладних програм.

Мінікомп’ютери також стали прабатьками іншим напрямку розвитку сучасних систем - 32-розрядних машин. Створення RISC-процесорів і мікросхем пам'яті ємністю більше 1 Мбит призвело до остаточного оформлення настільних систем високої продуктивності, які сьогодні відомі як робочі станції. Первісна орієнтація робочих станцій на професійних користувачів (на відміну від ПК, які на початку орієнтувалися на самого широкого споживача непрофесіонала) привела до того, що робочі станції - це добре збалансовані системи, у яких висока швидкодія сполучається з більшим обсягом оперативної й зовнішньої пам'яті, високопродуктивними внутрішніми магістралями, високоякісною й швидкодіючою графічною підсистемою й різноманітними пристроями введення/виведення. Ця властивість вигідно відрізняє робочі станції середнього й високого класу від ПК і сьогодні. Навіть найбільш потужні IBM PC сумісні ПК не в змозі задовольнити зростаючі потреби систем обробки через наявність у їхній архітектурі ряду "вузьких місць".

Проте швидкий ріст продуктивності ПК на базі новітніх мікропроцесорів Intel у поєднанні з різким зниженням цін на ці вироби й розвитком технології локальних шин (VESA і PCI), що дозволяє усунути багато "вузьких місць" в архітектурі ПК, роблять сучасні персональні комп'ютери досить привабливою альтернативою робочим станціям. У свою чергу виробники робочих станцій створили вироби так званого "початкового рівня", які по вартісних характеристиках близькі до високопродуктивних ПК, але усе ще зберігають лідерство по продуктивності й можливостям нарощування. Наскільки успішно вдасться ПК на базі процесорів 486 і Pentium боротися проти робочих станцій UNIX, покаже майбутнє, але вже в цей час з'явилося поняття "персональної робочої станції", що поєднує обидва напрямки.

Сучасний ринок "персональних робочих станцій" не просто визначити. По суті він являє собою сукупність архітектурних платформ персональних комп'ютерів і робочих станцій, які з'явилися в цей час, оскільки постачальники комп'ютерного встаткування приділяють усе більшу увагу ринку продуктів для комерції й бізнесу. Цей ринок традиційно вважався домівкою мінікомп’ютерыв і мейнфреймів, які підтримували роботу настільних терміналів з обмеженим інтелектом. У минулому персональні комп'ютери не були досить потужними й не мали у своєму розпорядженні достатні функціональні можливості, щоб служити адекватною заміною підключених до головної машини терміналів. З іншого боку, робочі станції на платформі UNIX були дуже сильні в науковому, технічному й інженерному секторах і були майже також незручні, як і ПК для того щоб виконувати серйозні офісні додатки. З тих пор ситуація змінилася докорінно. Персональні комп'ютери в цей час мають достатню продуктивність, а робітники станції на базі UNIX мають програмне забезпечення, здатне виконувати більшість функцій, які стали асоціюватися з поняттям "персональної робочої станції". Імовірно обидва цих напрямки можуть серйозно розглядатися як сітьовий ресурс для систем масштабу підприємства. У результаті цих змін практично пішли зі сцени старомодні мінікомп’ютери з їхньою патентованою архітектурою й використанням терміналів, що приєднують до головної машини. У міру продовження процесу розукрупнення (downsizing) і збільшення продуктивності платформи Intel найбільш потужні ПК (але все-таки частіше відкриті системи на базі UNIX) стали використовуватись як сервери, поступово заміняючи мінікомп’ютери.

Серед інших факторів, що сприяють цьому процесу, варто виділити:

• Застосування ПК стало більше різноманітним. Крім звичайних для цього класу систем текстових процесорів, навіть середній користувач ПК може тепер працювати відразу з декількома прикладними пакетами, включаючи електронні таблиці, бази даних і високоякісну графіку.

• Адаптація графічних користувальницьких інтерфейсів істотно збільшила вимоги користувачів ПК до співвідношення продуктивність/вартість. І хоча оболонка MS Windows може працювати на моделях ПК 386SX з 2 Мбайтами оперативної пам'яті, реальні користувачі хотіли б використовувати всі переваги подібних систем, включаючи можливість комбінування й ефективного використання різних пакетів.

• Широке поширення систем мультимедіа прямо залежить від можливості використання високопродуктивних ПК і робочих станцій з адекватними аудіо- і графічними засобами, і обсягами оперативної й зовнішньої пам'яті.

• Занадто висока вартість мейнфреймів і навіть систем середнього класу допомогла змістити багато розробок в галузь розподілених систем і систем клієнт-сервер, які багатьом представляються цілком виправданими з економічних міркуваннь альтернативою. Ці системи прямо базуються на високонадійних і потужних робочих станціях і серверах.

На початку представлялося, що необхідність зосередження високої потужності на кожному робочому місці призведе до переходу багатьох споживачів ПК на UNIX-станції. Це визначалося частково тим, що RISC-процесори, що використовувалися в робочих станціях на базі UNIX, були набагато більшь продуктивними в порівнянні з CISC-процесорами, що застосовувалися в ПК, а частково потужністю системи UNIX у порівнянні з MS-DOS і навіть OS/2.

Виробники робочих станцій швидко відреагували на потребу в моделях з невисокою вартістю для ринку комерційних додатків. Потреба у високій потужності на робочому столі, об'єднана з бажанням постачальників UNIX-систем продавати якнайбільше своїх виробів, привела такі компанії як Sun Microsystems і Hewlett Packard на ринок робочих станцій для комерційних додатків. І хоча значна частина систем цих фірм усе ще орієнтована на технічні додатки, спостерігається безпрецедентний ріст продажів продукції цих компаній для роботи з комерційними додатками, що вимагають все більшої й більшої потужності для реалізації складних, сітьових прикладних систем, включаючи системи мультимедіа.

Це привело до тимчасового відступу виробників ПК на базі мікропроцесорів Intel. Гостра конкуренція з боку виробників UNIX-систем і потреби в підвищенні продуктивності величезної вже інстальованої бази ПК, змусили компанію Intel форсувати розробку високопродуктивних процесорів сімейства 486 і Pentium. Процесори 486 і Pentium, при розробці якого були використані багато підходів, що застосовувалися раніше тільки в RISC-процесорах, а також використання інших технологічних удосконалень, таких як архітектура локальної шини, дозволили постачити ПК достатньою потужністю, щоб скласти конкуренцію робочим станціям у багатьох напрямках ринку комерційних додатків. Правда для багатьох інших додатків, зокрема, в області складного графічного моделювання, ПК усе ще сильно відстають.

X-термінали

X-термінали являють собою комбінацію бездискових робочих станцій і стандартних ASCII-терміналів. Бездискові робочі станції часто застосовувалися як дорогі дисплеї й у цьому випадку не повністю використали локальну обчислювальну потужність. Одночасно багато користувачів ASCII-терміналів хотіли поліпшити їхні характеристики, щоб одержати можливість роботи в багатовіконній системі та графічні можливості. Зовсім нещодавно, як тільки стали доступними дуже потужні графічні робочі станції, з'явилася тенденція застосування "підлеглих" X-терміналів, які використають робочу станцію як локальний сервер.

На комп'ютерному ринку X-термінали займають проміжне положення між персональними комп'ютерами й робочими станціями. Постачальники X-терміналів заявляють, що їхні вироби більше ефективні у вартісному вираженні, чим робочі станції високого цінового класу, і пропонують збільшений рівень продуктивності в порівнянні з персональними комп'ютерами. Швидке зниження цін, прогнозоване іноді в секторі X-терміналів, у цей час іде очевидно завдяки конкуренції, що загострилася, у цьому секторі ринку. Багато компаній почали активно конкурувати за розподіл ринку, а швидкий ріст об'ємних поставок створив передумови для створення такого ринку. У цей час уже досягнута ціна в $1000 для Х-терміналів початкового рівня, що робить цю технологію доступною для широкої користувальницької бази.

Як правило, вартість X-терміналів становить близько половини вартості порівнянної по конфігурації бездискової машини й приблизно чверть вартості повністю оснащеної робочої станції.

Що таке X-термінал?

Типовий X-термінал включає наступні елементи:

• Екран з високою розподільною спроможністю - звичайно розміром від 14 до 21 дюйма по діагоналі;

• Мікропроцесор на базі Motorola 68xxx або RISC-процесор типу Intel i960, MIPS R3000 або AMD29000;

• Окремий графічний співпроцесор на додаток до основного процесора, що підтримує двухпроцесорную архітектуру, що забезпечує більш швидке малювання на екрані й прокручування екрана;

• Базові системні програми, на яких працює система X-Windows і виконуються сітьові протоколи;

• Програмне забезпечення сервера X11;

• Змінний обсяг локальної пам'яті (від 2 до 8 Мбайт) для дисплея, сітьового інтерфейсу, що підтримує TCP/IP і інші сітьові протоколи.

• Порти для підключення клавіатури й миші.

X-термінали відрізняються від ПК і робочих станцій не тільки тим, що не виконує функції звичайної локальної обробки. Робота X-терміналів залежить від головної (хост) системи, до якої вони підключені за допомогою мережі. Для того, щоб X-термінал міг працювати, користувачі повинні інсталювати програмне забезпечення багатовіконного сервера X11 на головному процесорі, що виконує прикладне завдання (найбільш відома версія X11 Release 5). Х-терминали відрізняються також від стандартних алфавітно-цифрових ASCII і традиційних графічних дисплейних терміналів тим, що вони можуть бути підключені до будь-якої головної системи, що підтримує стандарт X-Windows. Більше того, локальна обчислювальна потужність X-термінала звичайно використається для обробки відображення, а не обробки додатків (що назваються клієнтами), які виконуються віддалено на головному комп'ютері (сервері). Вивід такого віддаленого додатка просто відображається на екрані X-термінала.

Мінімальний обсяг необхідної для роботи пам'яті X-термінала становить 1 Мбайт, але частіше 2 Мбайти. Залежно від функціональних можливостей виробу оперативна пам'ять може розширюватися до 32 Мбайт і більше.

Оснащений стандартною системою X-Windows, X-термінал може відображати на тому самому екрані безліч додатків одночасно. Кожний додаток може виконуватися у своєму вікні й користувач може змінювати розміри вікон, їхнє місце розташування й маніпулювати ними в будь-якому місці екрана.

X-Windows - результат спільної роботи Масачусетського технологічного інституту (MIT) і корпорації DEC. Система X-Windows (відома також під ім'ям X) у цей час є відкритим де-факто стандартом для доступу до безліч одночасно виконуючихся додатків, з можливостями багатовіконного режиму й графікою високого розрішення на інтелектуальних терміналах, персональних комп'ютерах, робочих станціях і X-терміналах. Вона стала стандартом для забезпечення інтероперабельності (переносимості) продуктів багатьох постачальників і для організації доступу до безліч додатків. У цей час X-Windows є стандартом для розробки користувальницького інтерфейсу. Більше 90% постачальників UNIX-робочих станцій і багато постачальників персональних комп'ютерів адаптували систему X-Windows і застосовують як стандарт.