Классификация и основные характеристики современных эвм

Характеристики ЭВМ

Вычислительная техника — одна из наиболее быстро и динамично развивающихся областей науки и техники. Ее динамика, с одной стороны, связана с широким проникновением вычислительной техники во все сферы человеческой деятельности, с другой стороны — с бурным ростом технических характеристик вычислительных машин и систем.

С начала шестидесятых годов прошлого века период удвоения основных характеристик компьютеров не превышает двух лет. Такой стремительный рост приводит к неоднозначности используемой терминологии, к субъективной оценке сфер применения конкретных ЭВМ.

Современная вычислительная машина представляет собой сложную аппаратно-программную систему, состоящую из большого числа взаимосвязанных элементов. Каждый из этих элементов имеет свои характеристики, совокупность которых определяет технико-эксплуатационные характеристики всей вычислительной машины.

К технико-эксплуатационным характеристикам ЭВМ, определяющим их функциональные возможности, относят:

  • быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;
  • разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;
  • система и структура машинных команд;
  • номенклатура и характеристики запоминающих устройств, устройств ввода-вывода информации;
  • типы и характеристики внутренних и внешних интерфейсов;
  • наличие многопользовательских режимов и поддержка многопрограммности — способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ;
  • типы и характеристики используемых операционных систем;
  • система команд и их структура;
  • наличие и функциональные возможности программного обеспечения;
  • программная совместимость с другими типами ЭВМ — способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВ;
  • срок, условия эксплуатации;
  • надежность;
  • стоимость.

Классификация ЭВМ

Несмотря на сравнительно короткую историю современной вычислительной техники, до настоящего времени было предложено достаточно много подходов к систематизации всего многообразия средств вычислительной техники.

Возможна следующая классификация ЭВМ:
– по принципу действия;
– по этапам создания;
– по назначению;
– по размерам и функциональным возможностям

— по уровню специализации;

— по совместимости;

— по типу процессора

.

1. По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ).

Критерием деления вычислительных машин на эти три класса являются форма представления информации, с которой они работают.

§ ЦВМ – (цифровые) вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в цифровой форме.

§ АВМ – (аналоговые) вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

§ ГВМ – (гибридные) вычислительные машины комбинированного действия работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

§

Классификация и основные характеристики современных эвм

Две формы представления информации в машинах: а – аналоговая; б – цифровая импульсная

Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации; программирование задач для решения на них, как правило, нетрудоемкое; скорость решения задач изменяется по желанию оператора и может быть сделана сколь угодно большой (больше, чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая (относительная погрешность 2-5 %). На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики.

Наиболее широкое распространение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации – электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами.

2. Классификация ЭВМ по этапам создания

По этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения:

1-е поколение, 50-е гг.: ЭВМ на электронно-вакуумных лампах;

2-е поколение, 60-е гг.: ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах);

3-е поколение, 70-е гг.: ЭВМ на полупроводниковых интегральных микросхемах с малой и средней степенью интеграции (сотни, тысячи транзисторов в одном корпусе);

4-е поколение, 80-е гг.: ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах-микропроцессорах (десятки тысяч — миллионы транзисторов в одном кристалле);

5-е поколение, 90-е гг.: ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;

6-е и последующие поколения: оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой — с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

Каждое следующие поколение ЭВМ имеет по сравнению с предшествующим существенно лучшие характеристики. Так, производительность ЭВМ и емкость всех запоминающих устройств увеличиваются, как правило, больше чем на порядок.

Лекция 1.1 | Введение в историю ЭВМ и программирования | Андрей Терехов | Лекториум


Похожие статьи.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: