Классификация средств вычислительной техники
Электронно-вычислительные машины принято классифицировать по целому ряду признаков, в частности: по функциональным возможностям и характеру решаемых задач, по способу организации вычислительного процесса, по архитектурным особенностям и вычислительной мощности.
По функциональным возможностям и характеру решаемых задач выделяют:
— универсальные (общего назначения) ЭВМ;
Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых разных инженерно-технических задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных.
Проблемно-ориентированные ЭВМ предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных.
Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач (микропроцессоры и контроллеры, выполняющие функции управления техническими устройствами).
По способу организации вычислительного процесса ЭВМ подразделяются на однопроцессорные и многопроцессорные, а также последовательные и параллельные.
Однопроцессорные.В составе ЭВМ имеется один центральный процессор и все вычислительные операции и операции по управлению устройствами ввода-вывода информации осуществляются на этом процессоре.
Многопроцессорные. В составе ЭВМ имеется несколько процессоров между которыми перераспределяются функции по организации вычислительного процесса и управлению устройствами ввода-вывода информации.
Последовательные.Работают в однопрограммном режиме, когда работа ЭВМ построена так, что она может исполнять только одну программу, и все ее ресурсы используются только в интересах исполняемой программы.
Параллельные. Работают в мультипрограммном режиме, когда в ЭВМ на исполнении находится несколько пользовательских программ и между этими программами происходит разделение ресурсов, обеспечивая их параллельное выполнение.
По архитектурным особенностям и вычислительной мощности различают:
Рассмотрим схему классификации ЭВМ по этому признаку (рис.1).
Рис.1.Классификация ЭВМ по архитектурному признаки
и вычислительной мощности.
Суперкомпьютеры – это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины. К суперЭВМ относятся “Cray” и “IBM SP2” (США). Используются для решения крупномасштабных вычислительных задач и моделирования, для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, также находят применение и в финансовой сфере.
Большие машины или мейнфреймы (Mainframe). Мейнфреймы используются в финансовой сфере, оборонном комплексе, применяются для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.
Средние ЭВМ широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.
Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов.
Микро-ЭВМ — это компьютеры, в которых в качестве центрального процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные микро – ЭВМ (встроенные в различное оборудование, аппаратуру или приборы) и персональные компьютеры PC.
Персональное компьютеры.Бурное развитие приобрели в последние 20 лет. Персональный компьютер (ПК) предназначен для обслуживания одного рабочего места и способен удовлетворить потребности малых предприятий и отдельных лиц. С появлением Интернета популярность ПК значительно возросла, поскольку с помощью персонального компьютера можно пользоваться научной, справочной, учебной и развлекательной информацией.
К персональным компьютерам относятся настольные и переносные ПК. К переносным ЭВМ относятся Notebook (блокнот или записная книжка) и карманные персональные компьютеры (Personal Computers Handheld — Handheld PC, Personal Digital Assistants – PDA и Palmtop).
Встроенные компьютеры.Компьютеры которые используются в различных устройствах, системах, комплексах для реализации конкретных функций. Например диагностика автомобилей.
С 1999 года для классификации ПК используется международный сертификационный стандарт – спецификация РС99. В соответствии с этой спецификацией ПК делятся на следующие группы:
· массовые ПК (Consumer PC);
· деловые ПК (Office PC);
· портативные ПК (Mobile PC);
· рабочие станции (WorkStation);
· развлекательные ПК (Entertaiment PC).
Большинство ПК относится к массовым и включают стандартный (минимально необходимый) набор аппаратных средств. В этот набор входят: системный блок, дисплей, клавиатура, манипулятор типа «мышь». При необходимости этот набор легко дополняется другими устройствами по желанию пользователя, например, принтером.
Деловые ПК включают минимум средств воспроизведения графики и звука.
Портативные ПК отличаются наличием средств коммуникации отдаленного доступа.
Рабочие станции отвечают повышенным требованиям к объемам памяти устройств хранения данных.
Развлекательные ПК ориентированы на высококачественное воспроизведение графики и звука.
По конструктивным особенностям ПК делятся на:
Источник
Классификация средств вычислительной техники.
Электронно-вычислительные машины принято классифицировать по целому ряду признаков, в частности: по функциональным возможностям и характеру решаемых задач, по способу организации вычислительного процесса, по архитектурным особенностям и вычислительной мощности.
По функциональным возможностям и характеру решаемых задач выделяют:
— универсальные (общего назначения) ЭВМ;
Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых разных инженерно-технических задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных.
Проблемно-ориентированные ЭВМ предназначены для решения более узкого круга задач, связанных с регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных.
Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач (микропроцессоры и контроллеры, выполняющие функции управления техническими устройствами).
По способу организации вычислительного процесса ЭВМ подразделяются на однопроцессорные и многопроцессорные, а также последовательные и параллельные.
Однопроцессорные.В составе ЭВМ имеется один центральный процессор и все вычислительные операции и операции по управлению устройствами ввода-вывода информации осуществляются на этом процессоре.
Многопроцессорные. В составе ЭВМ имеется несколько процессоров между которыми перераспределяются функции по организации вычислительного процесса и управлению устройствами ввода-вывода информации.
Последовательные.Работают в однопрограммном режиме, когда работа ЭВМ построена так, что она может исполнять только одну программу, и все ее ресурсы используются только в интересах исполняемой программы.
Параллельные. Работают в мультипрограммном режиме, когда в ЭВМ на исполнении находится несколько пользовательских программ и между этими программами происходит разделение ресурсов, обеспечивая их параллельное выполнение.
По архитектурным особенностям и вычислительной мощности различают:
Рассмотрим схему классификации ЭВМ по этому признаку (рис.1).
Рис.1.Классификация ЭВМ по архитектурному признаки
и вычислительной мощности.
Суперкомпьютеры – это самые мощные по быстродействию и производительности вычислительные машины. К суперЭВМ относятся “Cray” и “IBM SP2” (США). Используются для решения крупномасштабных вычислительных задач и моделирования, для сложных вычислений в аэродинамике, метеорологии, физике высоких энергий, также находят применение и в финансовой сфере.
Большие машины или мейнфреймы (Mainframe). Мейнфреймы используются в финансовой сфере, оборонном комплексе, применяются для комплектования ведомственных, территориальных и региональных вычислительных центров.
Средние ЭВМ широкого назначения используются для управления сложными технологическими производственными процессами.
Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, в качестве сетевых серверов.
Микро-ЭВМ — это компьютеры, в которых в качестве центрального процессора используется микропроцессор. К ним относятся встроенные микро – ЭВМ (встроенные в различное оборудование, аппаратуру или приборы) и персональные компьютеры PC.
Персональное компьютеры.Бурное развитие приобрели в последние 20 лет. Персональный компьютер (ПК) предназначен для обслуживания одного рабочего места и способен удовлетворить потребности малых предприятий и отдельных лиц. С появлением Интернета популярность ПК значительно возросла, поскольку с помощью персонального компьютера можно пользоваться научной, справочной, учебной и развлекательной информацией.
К персональным компьютерам относятся настольные и переносные ПК. К переносным ЭВМ относятся Notebook (блокнот или записная книжка) и карманные персональные компьютеры (Personal Computers Handheld — Handheld PC, Personal Digital Assistants – PDA и Palmtop).
Встроенные компьютеры.Компьютеры которые используются в различных устройствах, системах, комплексах для реализации конкретных функций. Например диагностика автомобилей.
С 1999 года для классификации ПК используется международный сертификационный стандарт – спецификация РС99. В соответствии с этой спецификацией ПК делятся на следующие группы:
· массовые ПК (Consumer PC);
· деловые ПК (Office PC);
· портативные ПК (Mobile PC);
· рабочие станции (WorkStation);
· развлекательные ПК (Entertaiment PC).
Большинство ПК относится к массовым и включают стандартный (минимально необходимый) набор аппаратных средств. В этот набор входят: системный блок, дисплей, клавиатура, манипулятор типа «мышь». При необходимости этот набор легко дополняется другими устройствами по желанию пользователя, например, принтером.
Деловые ПК включают минимум средств воспроизведения графики и звука.
Портативные ПК отличаются наличием средств коммуникации отдаленного доступа.
Рабочие станции отвечают повышенным требованиям к объемам памяти устройств хранения данных.
Развлекательные ПК ориентированы на высококачественное воспроизведение графики и звука.
По конструктивным особенностям ПК делятся на:
Источник
Компьютеры по виду вычислительного процесса
Вы будете перенаправлены на Автор24
Классификация компьютеров по виду вычислительного процесса
По организационным методам выполнения процесса вычислений электронные вычислительные машины можно разделить на следующие виды:
- Однопроцессорные. То есть это такие компьютеры, которые оснащены одним процессором, и он выполняет все действия в процессе вычислений, а также управляет блоками ввода и вывода информационных данных.
- Мультипроцессорные. Такие компьютеры имеют в своём составе более одного процессора. Между ними распределяются все работы по процессам вычислений и организации управления блоками ввода и вывода информационных данных.
Кроме того, существует классификация по очерёдности выполнения вычислений:
- Последовательные. Электронные вычислительные машины работают в режиме одной программы. То есть такой компьютер способен выполнять одновременно не более одной программы и все его мощности применяются только этой программой.
- Параллельные. Это компьютеры, которые способны одновременно выполнять более одной программы пользователя. Среди выполняемых программ производится распределение ресурсных возможностей, что позволяет выполнять эти программы параллельно.
Главные типы вычислительных процессов
Можно разделить все процессы вычислений на три основных типа:
- Линейные вычислительные процессы.
- Процессы с ветвлениями.
- Циклические вычислительные процессы.
Эти типы могут сформировать линейную композицию управляющих канонических структур, чтобы выбрать решение. Можно сказать, что все программы можно написать при помощи вышеперечисленных типов структур. Процесс вычислений считается линейным, если каждый этап при вычислениях исполняется строго в линейной очерёдности, в которой они записаны, то есть соблюдается естественный порядок.
Процесс вычислений с ветвлениями (ветвящийся) образуется, если согласно исходным данным или по результатам уже выполненных вычислений, он развивается далее по какому-то одному из множества возможных сценариев (направлений). Каждое направление обозначается как отдельная ветка вычислительного процесса. Определение необходимой ветки выполняется путём проверки заданных условий, которые могут быть параметрами начальных данных или результатами уже сделанных расчётов. Кроме этого, есть ещё один вариант выбора ветви, который заключается в выборе ветви по рассчитанному результату какой-либо формулы. То есть выбирается дальнейший путь вычислений не из критериев истинно или ложно, а просто рассчитывается.
Готовые работы на аналогичную тему
При формировании структуры (алгоритма) выполнения некоторых задач нередко применяется повторное выполнение какого-либо этапа процесса вычислений. Эти, выполняемые повторно, элементы вычислительного процесса с соблюдением требуемых условий называются циклами, а процессы вычислений с такими повторяющимися элементами, называются циклическими. Повторные выполнения могут продолжаться, пока выполняются изначально сформированные условия их работы. Кроме того, существует два типа циклов, которые отличаются условиями ограничений количества повторов:
- Циклические процессы с заданным изначально числом повторов.
- Циклические итерационные процессы. То есть процессы, в которых для определения следующего значения функции применяется её ранее вычисленное значение по заданной формуле, и процесс длится пока не будет достигнута необходимая точность. Циклы также могут быть простыми и сложными (с внутренним вложением циклов).
Классификация вычислительных систем
Есть достаточно много критериев классификации вычислительных систем:
По их основному предназначению можно выделить:
- Универсальные вычислительные системы. Предназначены для решения задач самого разного направления.
- Специализированные вычислительные системы. Нацелены на достаточно узкую область проблем, подлежащих разрешению.
По основной структуре организации вычислительные системы подразделяются на:
- Многомашинные вычислительные системы.
- Мультипроцессорные вычислительные системы.
Это означает, что возможно построение вычислительной системы с использованием набора компьютеров или на одном компьютере, но с набором процессоров. В первом варианте вычислительная система обозначается как многомашинная, во втором варианте – мультипроцессорная (многопроцессорная).
Сначала исторически появились вычислительные системы многомашинные, которые различались между собой по способу выполнения коммуникаций между электронными вычислительными машинами всего комплекса. Компьютеры могут быть расположены в непосредственной близости друг от друга, но могут находится и на значительном удалении. При этом каждая электронная вычислительная машина системы функционирует под своей операционной системой. Но так как передача информационных данных между компьютерами осуществляется по командам операционных систем, работающих совместно друг с другом, то динамика обменных процедур становится хуже, поскольку необходимо время, чтобы согласовать работу операционных систем. Передача информации между компьютерами многомашинной вычислительной системы может выполняться на уровне:
- Процессора компьютера.
- Ячеек оперативной памяти.
- Внешних каналов связи.
Если выполняется обмен данными на уровне процессоров, то информация передаётся через специальную регистровую память процессора и для этого необходимо, чтобы операционная система была оснащена достаточно сложным специальным программным обеспечением. Коммуникации на основе оперативной памяти заключаются в программной организации общего адресного пространства, что существенно менее сложно, но тоже необходима некоторая модернизация операционной системы. Применение внешних каналов связи, с точки зрения организации, выполняется самым простым способом и достигается наружными относительно операционной системы программами драйверов, которые обеспечивают доступ связных каналов одного компьютера к внешним устройствам другого.
Источник
