4. Класифікація комп'ютерів
Комп'ютер – це пристрій або засіб, призначений для обробки інформації. Комп'ютер може обробляти лише інформацію, представлену в числовій формі. Інформацію в іншій формі представлення для введення в комп'ютер необхідно перетворити в числову форму.
Сучасним комп'ютерам передували ЕОМ декількох поколінь. У розвитку ЕОМ виділяють п'ять поколінь. В основу класифікації закладена елементна база, на якій будуються ЕОМ.
У 1943 році була створена обчислювальних машин ЕОМ першого покоління на базі електронних ламп.
Друге покоління (50 – 60 рр.) комп'ютерів побудоване на базі напівпровідникових елементів (транзисторах).
Основна елементна база комп'ютерів третього покоління (60 – 70 рр.) - інтегральні схеми малої і середньої інтеграції.
У комп'ютерах четвертого покоління (70 – до теперішнього часу) застосовані великі інтегральні схеми (мікропроцесори). Застосування мікропроцесорів в ЕОМ дозволило створити персональний комп'ютер (ПК), особливістю якого є невеликі розміри і низька вартість.
В даний час ведуться роботи із створення ЕОМ п'ятого покоління, які розробляються на надвеликих інтегральних схемах.
Існує і інші різні системи класифікації ЕОМ:
· По продуктивності і швидкодії
· За призначенням
· По рівню спеціалізації
· За типом використовуваного процесора
· По особливостях архітектури
· По розмірах
Різні види класифікації ЕОМ представлені на сайтах :
http://slovari.yandex.ru/dict/informatica
http://www.do.rksi.ru/library/courses/tsi_Bashly/lec2_1_1.dbk#tem2_1_1-1
Розглянемо схему класифікації ЕОМ, виходячи з їх обчислювальної потужності і габаритів.
Суперкомп'ютери – це найпотужніші|могутні| по швидкодії і продуктивності обчислювальні машини. До СУПЕРЕОМ відносяться “Cray” і “IBM SP2” (США). Використовуються для вирішення великомасштабних обчислювальних задач і моделювання, для складних обчислень в аеродинаміці, метеорології, фізиці високих енергій, також знаходять застосування і у фінансовій сфері.
Великі машини або мейнфрейми (Mainframe) використовуються у фінансовій сфері, оборонному комплексі, застосовуються для комплектування відомчих, територіальних і регіональних обчислювальних центрів.
Середні ЕОМ широкого призначення використовуються для управління складними технологічними виробничими процесами.
МІНІ-ЕОМ орієнтовані на використання як керівники обчислювальних комплексів, як мережеві сервери.
Мікро-ЕОМ — це комп'ютери, в яких як центральний процесор використовується мікропроцесор. До них відносяться вбудовані мікро–ЕОМ (вбудовані в різне обладнання, апаратуру або прилади) і персональні комп'ютери РС.
Сучасні персональні комп'ютери мають практично ті ж характеристики, що і МІНІ-ЕОМ вісімдесятих років. На базі цього класу ЕОМ будуються автоматизовані робочі місця (АРМ) для фахівців різного рівня, використовуються як засіб обробки інформації в інформаційних системах.
До персональних комп'ютерів відносяться настільні і переносні ПК. До переносних ЕОМ відносяться Notebook (блокнот або записник) і кишенькові персональні комп'ютери (Personal Computers Handheld - Handheld РС, Personal Digital Assistants – PDA і Palmtop).
Тема 2:
Теоретичні основи економічної інформатики
(4 год.)
Лекції 2-3 (2 год.)
1. Архітектура ЕОМ. Пристрої ПК та їх характеристики.
2. Представлення інформації в комп'ютері, одиниці вимірювання інформації.
3. Алгоритм і його властивості.
4. Принципи розробки алгоритмів і програм. Поняття про мови програмування.
1. Архітектура ЕОМ. Пристрої ПК та їх характеристики
Архітектура ЕОМ включає в себе як структуру, що відображає склад ПК, так і програмно – математичне забезпечення. Структура ЕОМ - сукупність елементів і зв'язків між ними. Основним принципом побудови всіх сучасних ЕОМ є програмне управління.
Основи вчення про архітектуру обчислювальних машин були закладені Джоном фон Нейманом. Сукупність цих принципів породила класичну (фон-нейманівську) архітектуру ЕОМ.
Фон Нейман не лише висунув основоположні принципи логічної побудови ЕОМ, але і запропонував її структуру, представлену на малюнку.
Положення фон Неймана:
· Комп'ютер складається з декількох основних пристроїв (арифметико-логічний пристрій|, пристрій, що управляє, пам'ять, зовнішня пам'ять, пристрої введення і виводу)
· Арифметико-логічний пристрій – виконує логічні і арифметичні дії, необхідні для переробки інформації, що зберігається в пам'яті
· Пристрій, що управляє, – забезпечує управління і контроль всіх пристроїв комп'ютера (сигнали, що управляють, вказані пунктирними стрілками)
· Дані, які зберігаються в запам’ятовуючому пристрої, представлені в двійковій формі
· Програма, яка задає роботу комп'ютера, і дані зберігаються в одному і тому ж запам’ятовуючому пристрої
· Для введення і виведення інформації використовуються пристрої введення і виводу
Один з найважливіших принципів – принцип програми, що зберігається, – вимагає, щоб програма закладалася в пам'ять машини так само, як в неї закладається вихідна інформація.
Арифметико-логічний пристрій і пристрій управління в сучасних комп'ютерах утворюють процесор ЕОМ. Процесор, який складається з однієї або декількох великих інтегральних схем, називається мікропроцесором або мікропроцесорним комплектом.
Процесор – функціональна частина ЕОМ, що виконує основні операції по обробці даних і управлінню роботою інших блоків. Процесор є перетворювачем інформації, що надходить з пам'яті і зовнішніх пристроїв.
Запам’ятовуючі пристрої забезпечують зберігання початкових (вихідних) і проміжних даних, результатів обчислень, а також програм. Вони включають: оперативні (ОЗП), супероперативні СОЗП), постійні (ПЗП) і зовнішні (ВЗП) запам’ятовуючі пристрої.
Оперативні ЗП зберігають інформацію, з якою комп'ютер працює безпосередньо зараз (резидентна частина операційної системи, прикладна програма, оброблювані дані). У СОЗП зберігається найчастіше використовувані процесором дані. Лише та інформація, яка зберігається в СОЗП і ОЗП, безпосередньо доступна процесору.
Зовнішні запам’ятовуючі пристрої (накопичувачі на магнітних дисках, наприклад, жорсткий диск або вінчестер) за місткістю є набагато більші, ніж ОЗП, але водночас з істотно повільнішим доступом. Вони використовуються для тривалого зберігання великих об'ємів інформації. Наприклад, операційна система (ОС) зберігається на жорсткому диску, але при запуску комп'ютера резидентна частина ОС завантажується в ОЗП і знаходиться там до завершення сеансу роботи ПК.
ПЗП (запам’ятовуючі пристрої) і ППЗП (перепрограмовані запам’ятовуючі пристрої) призначені для постійного зберігання інформації, яка записується туди при її виготовленні, наприклад, ППЗП для BIOS.
Як пристрій введення інформації служить, наприклад, клавіатура. Як пристрій виводу (виведення) – дисплей, принтер і так далі
У побудованій за схемою фон Неймана ЕОМ відбувається послідовне зчитування команд з пам'яті і їх виконання. Номер (адреса) чергового елементу пам'яті, з якої витягуватиметься наступна команда програми, вказується спеціальним пристроєм – лічильником команд в пристрої управління.