- •Лекция 2/1. Технические аспекты реализации информационных технологий (аппаратное обеспечение пэвм). Учебные и воспитательные цели:
- •Учебные вопросы
- •Введение
- •1. Типы вычислительных устройств. История появления и развития вт
- •1.1 История появления и развития персональных компьютеров
- •1.2 Основные направления развития вт. Экономическая целесообразность применения вт
- •1.3 Типы современных эвм
- •1.4 Типы пэвм
- •1.5 Состав пэвм. Принцип работы компьютера
- •2. Внешние устройства пэвм
- •2.1 Устройства вывода информации
- •2.2 Принтеры. Матричные, струйные и лазерные принтеры
- •2.3 Мониторы
- •2.4 Устройства ввода информации
- •Состав системного блока
- •3.1 Системная плата и процессор
- •3.2 Виды и назначение запоминающих устройств
- •Заключение
1.3 Типы современных эвм
Среди множества современных ЭВМ можно выделить основные классы:
1. СуперЭВМ предназначены для решения громоздких задач в военном деле, экономике, космонавтике, метеорологии и пр. Это очень сложные и дорогие машины. Лучшие ПЭВМ по производительности примерно в 100 тыс. раз слабее суперЭВМ.
В мае 2005 года установлен новый рекорд быстродействия для компьютера. СуперЭВМ IBM BlueGene/L в Lawrence Livermore National Laboratory достиг на тесте Linpack производительности 135.3 Tflop/s(135 триллионов операций в секунду над числами с плавающей запятой). Компьютер предназначается для моделирования ядерных взрывов и обеспечения интересов национальной безопасности США.
Родоначальником производства суперкомпьютеров считается американская компания Cray Research.
Серийно суперЭВМ производятся только в Японии и США. В России их делают в единичных экземплярах и по производительности они сильно отстают от лидеров.
2. Мэйнфреймы или большие вычислительные комплексы (БВК). В 90-х годах они были очень распространены в СССР и во всем мире. В СССР это были в основном различные модификации серии ЕС. Ориентировочные данные подобных ЭВМ: быстродействие до 5 млн опер./с; объем ОЗУ до 8 Мбайт; занимаемая площадь от 50 до 200 м2;
Мэйнфрейм начала XXI века — это 1 или 2 стойки высотой по 2 м и весом по 1 т каждая.
Область применения БВК — решение особо ответственных задач в военной, финансовой и прочих сферах — там, где требуется исключительная надежность работы. От суперЭВМ мэйнфреймы отличаются прежде всего огромным количеством пользователей (см. таблицу) и более отказоустойчивой работой.
В них используются все известные средства повышения производительности и надежности вычислительных систем. Поэтому сравнивать БВК даже десятилетней давности с современным ПЭВМ только по производительности и объему ОЗУ сложно. Стоимость современных серийно выпускаемых мэйнфреймов исчисляется миллионами долларов за 1 штуку. Но в крупных организациях применение БВК экономически более оправдано, чем применение сетей ПК, так как их обслуживание значительно дешевле. К сожалению, дипломированных специалистов по мэйнфреймам в России не готовят, хотя БВК используются практически в каждом крупном городе. И, конечно, мэйнфреймы у нас не разрабатываются и не производятся.
В настоящее время около 70% деловой информации в мире хранится на мэйнфреймах.
3. Мини-ЭВМ. Ранее они использовались в небольших организациях для решения сравнительно небольших задач. В СССР были распространены мини-ЭВМ серии СМ. Примерные данные их: быстродействие до 1,5 млн операций в секунду (MIPS); занимаемая площадь до 30 м2.
современные мини-ЭВМ, благодаря достижениям микроэлектроники, по размерам сравнялись с ПЭВМ, имея огромное превосходство над последними в производительности и надежности. Известный тип Мини-ЭВМ- VAX фирмы DEC.
Они находят применение, например, в банковской сфере, в качестве серверов (центральных ЭВМ) высоко надежных локальных вычислительных сетей с числом рабочих станций до 300.
4. Рабочие станции — это младшие модели супер-ЭВМ, их производительность выше, чем у самых мощных ПК. Чаще всего это однопользовательские компьютеры. Применяются рабочие станции в студиях анимации, при разработках в системах автоматизированного проектирования.
Для примера приведем короткое описание настольной рабочей станции HP с8000. Содержит 2 или 4 процессора, поддерживает лучшие графические адаптеры совместимость на уровне двоичных кодов с приложениями HP-UX 10.20, HP-UX 11.0 и HP-UX Hi. Стандартной является 2-процес-сорная архитектура (РА-8800 900 МГц и 1 ГГц с технологией Dual Core), а 4-процес-сорная система ориентирована на работу с ресурсоемкими приложениями, в том числе графическими. HP c8000 поддерживает 16 ГБ высокопроизводительной памяти SDRAM с функцией обнаружения и исправления ошибок (ЕСС), что позволяет справляться с самой большой нагрузкой без ущерба для качества и стабильности. Модули DIMM 4 ГБ следующего поколения позволяют увеличить объем памяти до 32 ГБ.
5. Персональные ЭВМ (ПЭВМ, ПК). Они, обладая большими возможностями, вытеснили мэйнфреймы и мини-ЭВМ из многих областей деятельности. И действительно, их возможности велики: производительность — более 1 млн опер./с (тактовая частота может превышать 3600 МГц); объем ОЗУ 1 Гбайт; объем винчестера — 300 Гбайт.
6. Карманные персональные компьютеры (0,5—0,1 кг) — КПК имеют в виде своей более простой разновидности электронные записные книжки (они позволяют только записывать и читать текст). Эти ЭВМ отличаются от ПК не только размерами, но и тем, что формат данных, применяемый в них, не совместим с ПК. В них используются собственные операционные системы.
7. Смартфоны (умные телефоны) можно условно выделить в отдельный тип ЭВМ, так как у них огромные перспективы. Эти устройства являются гибридами сотовых телефонов и карманных персональных компьютеров (КПК). Для примера рассмотрим некоторые характеристики одного из популярных коммуникаторов.