Центральный Дом Знаний - Классификация компьютеров

Информационный центр "Центральный Дом Знаний"

Заказать учебную работу! Жми!



ЖМИ: ТУТ ТЫСЯЧИ КУРСОВЫХ РАБОТ ДЛЯ ТЕБЯ

      cendomzn@yandex.ru  

Наш опрос

Я учусь (закончил(-а) в
Всего ответов: 2598



Классификация компьютеров

Оглавление:
Теоретическая часть…………………………………………………….3
Введение …………………   …………………………………….….......3                                                                              
1. Классификация по поколениям:
                1.1.Компьютеры первого поколения……………………………..4
                1.2.Компьютеры второго поколения……………………………..5
                1.3.Компьютеры третьего поколения…………………………….6
                1.4.Компьютеры четвертого поколения………………………….7
                1.5.Компьютеры пятого поколения…………………………........8
2. Классификация по условиям эксплуатации………………………...8  
3. Классификация по производительности и характеру использования……9
 Заключение………………………………………………….……….13
 Практическая часть………………………………………………….14
Используемая литература…………………………………………...21
Теоретическая часть
Введение
На простой вопрос, какой компьютер был первым, можно получить вот такой ответ: «IBM PC XT». Первоначальный компьютер (от англ.  computer-«вычислитель», «расчетчик») предназначался для выполнения сложных однообразных вычислений. История современной вычислительной техники насчитывает чуть более полувека, но первым  механическим компьютером считают абак (который иногда ассоциируется с обычными счетами), упоминание о нём встречается ещё до новой эры. Этот компьютер имел память – костяшки на счетах, а для сложения и вычитания «использовался» человек, он производил вычисления, двигая костяшки. Поразрядное сложение, как сложение в столбик, на счетах выполнять удобнее, чем в уме, поэтому они не утратили своей вычислительной «мощи» и по сей день.
Однако по прошествии нескольких веков человечество сделало большой шаг в развитии компьютеров. От компьютеров, которые весили тонны, до персональных настольных компьютеров.
В своей работе я бы хотела рассмотреть различные классификации компьютерной техники: по этапам развития (по поколениям); по архитектуре; по производительности; по условиям эксплуатации; по количеству процессоров; по потребительским свойствам и т. д. 
Четких границ между классами компьютеров не существует. По мере совершенствования структур и технологии производства появляются новые классы компьютеров, границы существующих классов значительно изменяются.
1. Классификация  по поколениям.
Деление компьютерной техники на поколения — на самом деле весьма условная, нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.
Идея классифицировать машины по поколениям вызвана " жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.) так и в смысле изменения ее структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования.
1.1. Компьютеры первого поколения.
К первому поколению обычно относят машины,    созданные на рубеже
50_х гг. В их схемах    использовались электронные    лампы. Эти компьютеры
были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые мог приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.
Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Быстродействие — порядка 10-20 тыс. операций в секунду.
Но это только техническая сторона. Очень важна и другая — способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности их математического обеспечения. Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени. Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчеты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.
Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета. Эти трудности начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность ее использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить ее к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.
Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счетная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.
1.2. Компьютеры второго поколения.
Второе поколение компьютерной техники — машины, сконструированные примерно в 1955—1965 гг. Характеризуются использованием в них как электрон-1цк ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться Диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. Быстродействие — до сотен тысяч операций в секунду,  емкость памяти — до нескольких десятков тысяч слов.
Появились так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном,  легковоспринимаемым виде. Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому   специальные   программы,   которые   называются торами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык. Появились широкий набор библиотечных программ для решения  разнообразных   математических   задач;   мониторные   системы, управляющие   режимом   трансляции   и   исполнения   программ. На основе мониторных систем в дальнейшем были созданы современнее операционные системы. 
Операционная система - важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания. Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера.
Для некоторых машин второго поколения были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.
Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х гг. наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.
1.3. Компьютеры третьего поколения.
Машины третьего поколения созданы примерно после 60-х гг.  Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно и в нем участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда поколение начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры. Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т. е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.
Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т. е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, EC ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Емкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.
1.4. Компьютеры  четвертого поколения.
Четвертое поколение — это поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 г. Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвертого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.
В аппаратурном отношении для машин четвертого поколения характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой емкостью в десятки мегабайт.
С точки зрения структуры компьютеры этого поколения представляют со-
многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память
общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти — порядка 1-64 Мбайт. Для компьютеров четвертого поколения характерны:
применение персональных компьютеров; 
телекоммуникационная обработка данных; 
объединение в компьютерные сети;
широкое использование систем управления базами данных; 
элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.
1.5. Компьютеры  пятого поколения.
 Тактовая частота Pentium V составит  5-7 гигагерц, объём КЭШа второго уровня — два мегабайта. Процессор будет изготовлен по 90-нанометровому технологическому процессу. Устройство процессора позволяет крепить к нему дополнительный модуль, обеспечивающие 64-битные расширения.
Три концептуальные модели Pentium V были представлены на выставке Computex на Тайване. Следующий процессор Pentium VI Nehalem ожидается.  
Похоже, идея заключается в том, чтобы, приобретая 32-х битный модуль, пользователь мог при необходимости наращивать его для получения 64-х битного процессора. Pentium V сможет работать с частотой системной шины до 4000 МГц, хотя столь высокая частота может быть отложена для последующих процессоров, таких как Nehalem.
Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Развитие идет также по пути «интеллектуализации» компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. 
2. Классификация по условиям эксплуатации. 
По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два
офисные (универсальные);
специальные.
Офисные компьютеры предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.
Специальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или даже одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации. Машинные ресурсы специальных компьютеров часто ограничены. Однако их узкая ориентация позволяет реализовать класс задач наиболее эффективно.
Специальные компьютеры управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах «скорой помощи», на ракетах, самолетах и вертолетах, вблизи высоковольтных линий передач или в зоне действия радаров, радиопередатчиков, в не отапливаемых помещениях, под водой на глубине, в условиях пыли, грязи, вибраций, взрывоопасных газов и т. п. Существует много моделей таких компьютеров. Познакомимся с одной из них.
Компьютер Ergotouch (Эрготач) исполнен в литом алюминиевом, полностью герметичном корпусе, который легко открывается для обслуживания. Стенки компьютера поглощают практически все электромагнитные излучения как внутри, так и снаружи. Машина оборудована экраном, чувствительным к прикосновениям. Компьютер можно, не выключая, мыть из шланга, дезинфицировать, дезактивировать, обезжиривать. Высочайшая надежность позволяет использовать его как средство управления и контроля технологическими процессами в реальном времени. Компьютер легко входит в локальную сеть предприятия.
Важное направление в создании промышленных компьютеров — разработка операторского интерфейса — пультов управления, дисплеев, клавиатур и указательных устройств во всевозможных исполнениях. От этих изделий напрямую зависит комфортность и результативность труда операторов.
Классификация по производительности и характеру использования.
По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:
микрокомпьютеры, в том числе    персональные компьютеры; 
мини-компьютеры;
мэйнфреймы (универсальные компьютеры); суперкомпьютеры.
Микрокомпьютеры — это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора. Современные модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и емкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством Конструктивных решений и др. Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства — эффективность. Быстродействие — порядка 1 — 10 млн. операций в секунду.
Персональные компьютеры (ПК) - это микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.
В класс персональных компьютеров входят различные машины - от дешевых домашних и игровых с небольшой оперативной памятью, с памятью программы на кассетной ленте и обычным телевизором в качестве дисплея до сверхсложных машин с мощным процессором, винчестерским накопителем емкостью в десятки гигабайт, с цветными графическими устройствами высокого разрешения, средствами мультимедиа и другими дополнительными устройствами.
                   Персональный компьютер имеет следующие характеристики:
стоимость от нескольких сотен до 5—10 тыс. долларов; 
наличие внешних ЗУ на магнитных дисках; 
объем оперативной памяти не менее 4 Мбайт; 
наличие операционной системы;
способность работать с программами на языках высокого уровня; 
ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).
Мини-компьютерами и суперминикомпьютерами называются машины, конструктивно выполненные в одной стойке, т. е. занимающие объем порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.
Мэйнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200-300 рабочих мест.
Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5-6 раз дешевле, чем распределенная обработка при клиент-серверном подходе.
Известный мэйнфрейм S/390 фирмы IBM обычно оснащается не менее чем тремя процессорами. Максимальный объем оперативного хранения достигает 342 Тбайт. Производительность его процессоров, пропускная способность каналов, объем оперативного хранения позволяют наращивать число рабочих мест в диапазоне от 20 до 200 000 с помощью простого добавления процессорных плат, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей.
Десятки мэйнфреймов могут работать совместно под управлением одной операционной системы над выполнением единой задачи.
Суперкомпьютеры - это очень мощные компьютеры с производительностью свыше 100 мегафлоп (1 мегафлоп - миллион операций с плавающей точкой в секунду). Они называются сверхбыстродействующими. Эти машины представляют собой многопроцессорные и (или) многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле   внешних устройств. Различают суперкомпьютеры   среднего   класса,   класса  выше   среднего   и   переднего   края(High end).
Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами. В них встроены векторные регистры и параллельный конвейерный механизм обработки. 
Наиболее распространенные суперкомпьютеры - массово-параллельные компьютерные системы. Они имеют десятки тысяч процессоров, взаимодействующих через сложную, иерархически организованную систему памяти. 
Суперкомпьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т. д. Элементная база — микросхемы сверхвысокой степени интеграции.
Типы портативных компьютеров.
Портативные компьютеры обычно нужны руководителям предприятий, менеджерам, ученым, журналистам, которым приходится работать вне офиса — на презентациях или во время командировок.
 МИКРОКОМПЬЮТЕР, настольный или портативный компьютер, который использует микропроцессор в качестве единственного центрального процессора, выполняющего все логические и арифметические операции. Микрокомпьютеры относят к вычислительным машинам четвертого и пятого поколения. Помимо ноутбуков, к переносным микрокомпьютерам относят и карманные компьютеры — палмтопы. Основными признаками микрокомпьютеров являются шинная организация системы, высокая стандартизация аппаратных и программных средств, ориентация на широкий круг потребителей.
Заключение
Роль информатики в развитии общества чрезвычайно велика. С ней связано начало революции в области накопления, передачи и обработки информации. Это революция затрагивает и коренным образом преобразует не только сферу материального производства, но и интеллектуальную, духовную сферы жизни общества. (......)
Loading

Календарь

«  Декабрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

Архив записей

Друзья сайта

  • Заказать курсовую работу!
  • Выполнение любых чертежей
  • Новый фриланс 24