Классификация ЭВМ

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Введение

К настоящему времени в мире разработаны сотни и тысячи различных моделей компьютеров. Эти модели отличаются друг от друга устройством, способами кодирования информации, наборами возможных действий по обработке данных, объемом запоминаемой информации и скоростью ее обработки. Для того чтобы ориентироваться в этом многообразии средств вычислительной техники, применяются различные классификационные схемы.

В работе кратко рассмотрены две наиболее распространенные в настоящее время схемы -- классификация по поколениям, соответствующая историческому процессу развития вычислительной техники, и классификация по применению.

В работе предлагается многоаспектная классификация компьютерной техники. Приводятся сравнительные характеристики основных классов ЭВМ: больших, малых, суперЭВМ, серверов, персональных компьютеров. Особое внимание уделено наиболее перспективной группе портативных (переносных) компьютеров.

Используя схему классификации по поколениям, необходимо учитывать, что исторический процесс усовершенствования и создания новых вычислительных машин происходил непрерывно. Следовательно, существуют машины и группы машин, «промежуточных» по своему положению, то есть по одним признакам попадающих в одну категорию, а по другим -- в другую. То же самое можно сказать и о классификации по применению

Цель -- дать основные представления о различных классах ЭВМ, их функциональных возможностях и особенностях, назначении и сфере применения и рассмотреть конфигурацию персонального компьютера.

1. Классификация ЭВМ

1.1 Классификация ЭВМ по принципу действия

Электронная вычислительная машина, компьютер -- комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

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 является форма представления информации, с которой они работают.

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) -- вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) -- вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

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.

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) -- 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.

Наиболее широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации -- электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.

1.2 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 электронных вакуумных лампах;

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

3-е поколение : 70-е гг.: ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах 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 сопроцессоров, 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: оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой -- с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч ) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

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

1.3 Классификация ЭВМ по назначению

По значению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированнные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Характерными чертами универсальных ЭВМ являются:

высокая производительность;

разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятичных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой точности их представления;

обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, так и специальных;

большая емкость оперативной памяти;

развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.

К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

1.4 Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Функциональные возможности ЭВМ обусловливают важнейшие технико-эксплуатационные характеристики:

быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;

разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;

номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств;

номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации;

типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов ЭВМ между собой (внутримашинного интерфейса);

способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность);

типы и технико-эксплуатационные характеристики операционных систем, используемых в машине;

наличие и функциональные возможности программного обеспечения;

способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ);

система и структура машинных команд;

возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;

эксплуатационная надежность ЭВМ;

коэффициент полезного использования ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики.

Некоторые сравнительные параметры названных классов современных ЭВМ показаны в табл. 1.

Таблица 1 Сравнительные параметры классов современных ЭВМ

Параметр	СуперЭВМ	Большие ЭВМ	Малые ЭВМ	МикроЭВМ
Производительность, MIPS	1000 - 100000	10-1000	1-100	1-100
Емкость ОП, Мбайт	2000 - 10000	64-10000	4-512	4-256
Емкость ВЗУ, Гбайт	500 - 5000	50-1000	2-100	0,5 - 10
Разрядность, бит	64-128	32-64	16-64	16-64

Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции.

Производительность больших ЭВМ оказалась недостаточной для ряда задач: прогнозирования метеообстановки, управления сложными оборонными комплексами, моделирования экологических систем и др. Это явилось предпосылкой для разработки и создания суперЭВМ, самых мощных вычислительных систем, интенсивно развивающихся и в настоящее время.

Появление в 70-х гг. малых ЭВМ обусловлено, с одной стороны, прогрессом в области электронной элементной базы, а с другой -- избыточностью ресурсов больших ЭВМ для ряда приложений. Малые ЭВМ используются чаще всего для управления технологическими процессами. Они более компактны и значительно дешевле больших ЭВМ.

Дальнейшие успехи в области элементной базы и архитектурных решений привели к возникновению супермини-ЭВМ -- вычислительной машины, относящейся по архитектуре, размерам и стоимости к классу малых ЭВМ, но по производительности сравнимой с большой ЭВМ

Изобретение в 1969 г. микропроцессора (МП) привело к появлению в 70-х гг. еще одного класса ЭВМ -- микро ЭВМ. Именно наличие МП служило первоначально определяющим признаком микроЭВМ. Сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ.

Многопользовательские микроЭВМ -- это мощные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.

Персональные компьютеры (ПК) -- однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения.

Рабочие станции (work station) представляют собой однопользовательские мощные микроЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).

Серверы (server) -- многопользовательские мощные микроЭВМ в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

Конечно, вышеприведенная классификация весьма условна, ибо мощная современная ПК, оснащенная проблемно-ориентированным программным и аппаратным обеспечением, может использоваться и как полноправная рабочая станция, и как многопользовательская микроЭВМ, и как хороший сервер, по своим характеристикам почти не уступающий малым ЭВМ.

Рассмотрим кратко современное состояние некоторых классов ЭВМ.

Большие ЭВМ за рубежом часто называют мэйнфреймами (Mainframe). К мэйнфреймам относят, как правило, компьютеры, имеющие следующие характеристики: производительность не менее 10 MIPS;. основную память емкостью от 64 до 10000 Мбайт; внешнюю память не менее 50 Гбайт; многопользовательский режим работы (обслуживают одновременно от 16 до 1000 пользователей).

Основные направления эффективного применения мэйнфреймов -- это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Последнее направление -- использование мэйнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей часто отмечается специалистами среди наиболее актуальных.

Родоначальником современных больших ЭВМ, по стандартам которой в последние несколько десятилетий развивались ЭВМ этого класса в большинстве стран мира, является фирма IBM. Ее модели IBM 360 и IBM 370, их архитектура и программное обеспечение взяты за основу и при создании отечественной системы больших машин ЕС ЭВМ.

Среди лучших современных разработок мэйнфреймов за рубежом следует в первую очередь отметить: американские IBM 390, IBM 4300 (4331, 4341, 4361, 4381), пришедшие на смену IBM 380 в 1979 г., и IBM ES/9000, созданные в 1990 г., а также японские компьютеры М 1800 фирмы Fujitsu.

Семейство мэйнфреймов IBM ES/9000 (ES -- Enterprise System -- система (сеть) масштаба предприятия) открывает новое семейство больших ЭВМ, включающее 18 моделей компьютеров, реализованных на основе архитектуры IBM 390:

младшая модель ES/9221 modell20 имеет основную память емкостью 256 Мбайт, производительность десятки MIPS и 12 каналов ввода-вывода;

старшая модель ES/9021 model 900 имеет 6 векторных процессоров, основную память емкостью 9 Гбайт, производительность тысячи MIPS и 256 каналов ввода-вывода, использующих волоконно-оптические кабели.

Семейство мэйнфреймов М 1800 фирмы Fujitsu пришло в 1990 г. на смену моделям V 780 и включает в себя 5 новых моделей: Model-20, -30, -45, -65, -85; старшие модели Model-45, -65, -85 -- многопроцессорные ЭВМ соответственно с 4, 6 и 8 процессорами; последняя, старшая модель имеет основную память емкостью 2 Гбайта и 256 каналов ввода - вывода.

Последние, наиболее мощные модели отечественных больших ЭВМ существенно усылают по своим характеристикам зарубежным типам этих машин:

ЕС 1068 имеет производительность 10 MIPS и основную память емкостью 32 Мбайта;

ЕС1087-- 15 MIPS и 128 Мбайт;

ЕС1130-- 50 MIPS и 8 Мбайт;

ЕС1170 (4-процессорный вариант) -- 20 MIPS и 64 Мбайта.

Зарубежные фирмы определяют рейтинг мэйнфреймов, учитывая многие показатели: надежность; производительность; емкость основной и внешней памяти; время обращения к основной памяти; время доступа и трансфер внешних запоминающих устройств; характеристики КЭШ-памяти; количество каналов и эффективность системы ввода-вывода; аппаратную и программную совместимость с другими ЭВМ; поддержку сети и др.

Малые ЭВМ (мини-ЭВМ) -- надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями.

Мини-ЭВМ (и наиболее мощные из них супермини-ЭВМ) обладают следующими характеристиками: производительность -- до 100 MIPS; емкость основной памяти -- 4 -512 Мбайт; емкость дисковой памяти -- 2-100 Гбайт; число поддерживаемых пользователей -- 16-512.

Все модели мини-ЭВМ разрабатываются на основе микропроцессорных наборов интегральных микросхем, 16-, 32-, 64-разрядных микропроцессоров. Основные их особенности: широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения, аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации, простая реализация микропроцессорных и многомашинных систем, высокая скорость обработки прерываний, возможность работы с форматами данных различной длины.

К достоинствам мини-ЭВМ можно отнести: специфичную архитектуру с большой модульностью, лучшее, чем у мэйнфреймов, соотношение производительность/цена, повышенная точность вычислений.

Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов. Традиционная для подобных комплексов широкая номенклатура периферийных устройств дополняется блоками межпроцессорной связи, благодаря чему обеспечивается реализация вычислительных систем с изменяемой структурой.

Наряду с использованием для управления технологическими процессами мини-ЭВМ успешно применяются для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

Родоначальником современных мини-ЭВМ можно считать компьютеры PDP-11 (Program Driven Processor -- программно-управляемый процессор) фирмы DEC (Digital Equipment Corporation -- Корпорация дискретного оборудования, США), они явились прообразом и наших отечественных мини-ЭВМ -- Системы Малых ЭВМ (СМ ЭВМ): СМ 1, 2, 3, 4, 1400, 1700 и др.

В настоящее время семейство мини-ЭВМ PDP-11 включает большое число моделей -- от VAX-11 до VAX-3600; мощные модели мини-ЭВМ класса 8000 (VAX-8250, 8820); супермини-ЭВМ класса 9000 (VAX-9410, 9430) и др.

Модели VAX обладают широким диапазоном характеристик: количество процессоров -- от 1 до 16; производительность -- от 1 до 600 MIPS; емкость основной памяти -- от 4 Мбайт до 2 Гбайт; емкость дисковой памяти -- от 2 до 300 Гбайт; число каналов ввода-вывода -- до 32.

Иными словами, мини-ЭВМ VAX полностью перекрывают весь диапазон характеристик этого класса компьютеров и в подклассе супермини стирают грань с мэйнфреймами.

Среди прочих мини-ЭВМ следует отметить:

однопроцессорные: IBM 4381, HP 9000;

многопроцессорные: Wang VS 7320, AT&T ЗВ 4000;

супермини-ЭВМ HS 4000, по характеристикам не уступающая мэйнфреймам.

Персональный компьютер для удовлетворения требованиям общедоступности и универсальности применения должен иметь следующие характеристики:

малую стоимость, находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

гибкость архитектуры, обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;

"дружественность" операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающую возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).

Среди зарубежных ПК (табл. 2) следует отметить компьютеры американской фирмы IBM: IBM PC/XT, IBM PC/AT на микропроцессорах 80286 (16-разрядные), IBM PS/2 8030-PS/2 8080 (PS -- Personal System), все PS, кроме PS/2 8080, -- 16-разрядные, PS/2 8080 -- 32-разрядная, IBM PC на МП 80386 и 80486 (32-разрядные), IBM PC на МП Pentium и Pentium Pro (64-разрядные).

Широко известны персональные компьютеры, выпускаемые американскими фирмами Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC, а также фирмами Великобритании: Spectrum, Amstrad; Франции: Micral; Италии: Olivetty; Японии: Toshiba, Panasonic и Partner.

Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются персональные компьютеры клона (архитектуры определенного направления) IBM, первые модели которых появились в 1981г. Существенно им уступают по популярности персональные компьютеры иона DEC. (Digital Equipment Corporation), в частности широкоизвестные ПК Macintosh рнрмы Apple, занимающие по распространимости 2-е место.

В начале 90-х гг. мировой парк компьютеров составлял примерно 150 млн. шт., из них около 90% -- это персональные компьютеры, в частности профессиональных ПК типа IBM PC более 100 млн. шт. (около 75% всех ПК); профессиональных ПК типа DEC около 5 млн. шт.

За рубежом самыми распространенными моделями компьютеров в настоящее время являются IBM PC с микропроцессорами Pentium и Pentium Pro.

Отечественная промышленность (страны СНГ) выпускала DEC-совместимые (диалоговые вычислительные комплексы ДВК-1 -- ДВК-4 на основе Электроники МС-1201, эктроники 85, Электроники 32 и др.) и IBM PC-совместимые ( ЕС1840 -- ЕС1842, ЕС1845, ЕС1849, ЕС1861, Искра 1030, Искра 4816, Нейрон И9.66 и др.) компьютеры. Остальные типы отечественных ПК (Агат, Микроша, Спектр, Орбита, БК и др.) существенно уступают по своим характеристикам вышеназванным. Причем если еще лет 8-10 назад мы актировались в основном на DEC-совместимые ПК, то сейчас подавляющее большинство отечественных персональных компьютеров собирается из импортных комплектующих относится к IBM PC-совместимым.

В таблице 2 представлены усредненные характеристики современных ПК IBM PC

Таблица 2 Усредненные характеристики современных ПК IBM PC

Параметр	Тип микропроцессора
	80386'SX	80386 DX	80486 SX	80486 DX	Pentium	Pentium Pro
Тактовая частота, МГц	25-40	33-40	33-80	50 - 100	60-150	100-200
Разрядность, бит	32	32	32	32	64	64
Объем ОЗУ, Мбайт	1;2;4.	2; 4; 8	2; 4; 8	4; 6; 8	4; 8; 16	8; 16; 32
Объем КЭШ-памяти, Кбайт	Нет	64; 128	128; 256	256; 512	512;1024	512; 1024; 2048
Емкость НЖМД, Мбайт	210	420	540	850	1000	2000
Видеоадаптер VGA/SVGA, %	30/70	24/76	10/90	0/100	0/100	0/100
Наличие сопроцессора, %	45	67	80	100	100	100

Персональные компьютеры можно классифицировать по ряду признаков. По поколениям персональные компьютеры делятся следующим образом:

ПК 1-го поколения -- используют 8-битные микропроцессоры;

ПК 2-го поколения -- используют 16-битные микропроцессоры;

ПК 3-го поколения -- используют 32-битные микропроцессоры;

ПК 4-го поколения -- используют 64-битные микропроцессоры.

Классификация ПК по конструктивным особенностям показана в приложении 1.

К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду.

Типовая модель суперЭВМ 2000 г., по прогнозу, будет иметь следующие характеристики:

1.высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с быстродействием примерно 100 000 MFLOPS;

2.емкость; оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1 -- 10 Тбайт (1 Тбайт = 1000 Гбайт);

3.разрядность 64; 128 бит.

Фирма Cray Research намерена к 2000 г. создать суперЭВМ производительностью 1 TFLOPS = 1 000 000 MFLOPS.

Создать такую высокопроизводительную ЭВМ по современной технологии на одном микропроцессоре не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 000 км/с), ибо время распространения сигнала на расстояние несколько миллиметров (линейный размер стороны МП) при быстродействии 100 млрд. оп/с становится соизмеримым с временем выполнения одной операции. Поэтому суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).

Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей:

магистральные (конвейерные) МПВС, в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных; по принятой классификации такие МПВС относятся к системам с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД или MISD -- Multiple Instruction Single Data);

векторные МПВС, в которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными -- однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD -- Single Instruction Multiple Data);

матричные МПВС, в которых МП одновременно выполняют разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных -- многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД или MIMD ---Multiple Instruction Multiple Data)

Условные структуры однопроцессорной (SISD -- Single Instruction Single Data) ,и названных многопроцессорных вычислительных систем показаны в приложении 2. В суперЭВМ используются все три варианта архитектуры МПВС:

структура MIMD в классическом ее варианте (например, в суперкомпьютере BSP фирмы Burroughs);

параллельно-конвейерная модификация, иначе, MMISD, т.е. многопроцессорная (Multiple) MISD-архитектура (например, в суперкомпьютере "Эльбрус 3");

параллельно-векторная модификация, иначе, MSIMD, т.е. многопроцессорная SIMD-архитектура (например, в суперкомпьютере Cray 2).

Наибольшую эффективность, показала MSIMD-архитектура, поэтому в современных суперЭВМ чаще всего используется именно она (суперкомпьютеры фирм Cray, Fujitsu, NEC, Hitachi и др.).

Первая суперЭВМ была задумана в 1960 г. и создана в 1972 г. (машина ILLIAC IV с производительностью 20 MFLOPS), а начиная с 1974 г. лидерство в разработке суперЭВМ захватила фирма Cray Research, выпустившая ЭВМ Cray 1 производительностью 160 MFLOPS и объемом оперативной памяти. 64 Мбайта, а в 1984 г. -- ЭВМ Cray 2, в полной мере реализовавшую архитектуру MSIMD и ознаменовавшую появление нового поколения суперЭВМ. Производительность Cray 2 -- 2000 MFLOPS, объем оперативной памяти -- 2 Гбайта. Классическое соотношение, ибо критерий сбалансированности ресурсов ЭВМ -- каждому MFLOPS производительности процессора должно соответствовать не менее 1 Мбайта оперативной памяти.

В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч суперЭВМ (в 1991 г. --900 шт.), начиная от простеньких офисных Cray EL до мощных Cray 3, Cray 4, Cray Y-MP C90 фирмы Cray Research, Cyber 205 фирмы Control Data, SX-3 и SX-X.фирмы NEC, VP 2000 фирмы Fujitsu (Япония), VPP 500 фирмы Siemens (ФРГ) и др., производительностью несколько десятков тысяч MFLOPS; среди лучших суперЭВМ можно отметить и отечественные суперкомпьютеры.

В сфере суперЭВМ Россия, пожалуй, впервые представила собственные оригинальные модели ЭВМ. Все остальные: и ПК, и малые, и универсальные ЭВМ, за редким исключением (например, ЭВМ Рута ПО), на базе отечественной технологии копировали зарубежные разработки (в первую очередь разработки фирм США).

В СССР, а позднее в России была разработана и реализуется (сейчас, правда, почти заморожена) государственная программа разработки суперкомпьютеров. По этой программе были разработаны и частично выпущены такие суперЭВМ, как повторяющая архитектуру Cray Электроника СС БИС; оригинальные разработки: ЕС 1191, 1195, 1191.01, 1191.10, Эльбрус 1, 2, 3, ЗБ. Разработка ЕС1191 с производительностью 1200 MFLOPS из-за нехватки средств заморожена; офисные варианты ЕС И 95 и ЕС 1191.01 имеют производительность соответственно 50 и 500 MFLOPS; идет разработка ЕС1191.10 с ожидаемой производительностью 2000 MFLOPS.

Особую интенсивно развивающуюся группу ЭВМ образуют многопользовательские компьютеры, используемые в вычислительных сетях, -- серверы. Серверы обычно относят к микроЭВМ, но по своим характеристикам мощные серверы скорее можно отнести к малым ЭВМ и даже к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперЭВМ.

Сервер -- выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Такой универсальный сервер часто называют сервером приложений.

Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее "узких" мест в работе сети: создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и др.

Файл-сервер (File Server) используется для работы с файлами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до 1 Тбайта.

Архивационный сервер (сервер резервного копирования, Storage Express System) служит для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях, использует накопители на магнитной ленте (стриммеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт; обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование со сжатием информации от серверов и рабочих станций по сценарию, заданному администратором сети (естественно, с составлением каталога архива).

Факс-сервер (Net SatisFaxion) -- выделенная рабочая станция для организации эффективной многоадресной факсимильной связи с несколькими факсмодемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов.

Почтовый сервер (Mail Server) -- то8же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.

Сервер печати (Print Server, Net Port) предназначен для эффективного использования системных принтеров.

Сервер телеконференций имеет систему автоматической обработки видеоизображений и др.

Переносные компьютеры -- быстроразвивающийся подкласс персональных компьютеров. По прогнозу специалистов, в 1998 г. более 50% пользователей будут использовать именно переносные машины, а к 2000 г. этот процент возрастет до 81.

Большинство переносных компьютеров имеют автономное питание от аккумуляторов, но могут подключаться и к сети. В качестве видеомониторов у них применяются плоские с видеопроектором жидкокристаллические дисплеи, реже -- люминесцентные для презентаций или газоразрядные.

Жидкокристаллические дисплеи (LCD -- Liquid Crystal Display) бывают с активной и пассивной матрицами.

В пассивной матрице каждый элемент экрана (пиксель -- picture element) выбирается на пересечении координатных управляющих прозрачных проводов, а в активной -- для каждого элемента экрана есть свой управляющий провод.

* Дисплей с активной матрицей более сложный и дорогой, но обеспечивает лучшее качество: большие динамичность, разрешающую способность, контрастность и яркость изображения.

Наряду с монохромными в последнее время широко используются и цветные дисплеи. У цветных дисплеев каждый пиксель состоит из 3 - 4 отдельных подпикселей, покрытых тонкими светофильтрами разных цветов. Разрешающая способность большинства жидкокристаллических дисплеев не превосходит 640 х480 пикселей.

Наращивание аппаратных средств у многих переносных компьютеров выполняется подключением плат специальной конструкции, так называемых PCMCIA-карт (спецификация Personal Computer Memory Card International Association, первоначально ориентированная лишь на платы памяти). Большинство PCMCIA-карт поддерживают технологию Plug and Play, не требующую при установке дополнительной платы выключения ПК или какой-либо его дополнительной настройки.

Наряду с платами ОЗУ используются более интенсивно платы ПЗУ и Flash-памяти, последние у миниатюрных ПК часто применяются вместо дисковой памяти.

Клавиатура чаще всего чуть укороченная: 84-86 клавиш (вместо 101 у настольных ПК), но может иметься разъем для подключения и полной клавиатуры; у некоторых моделей клавиатура раскладная. У миниатюрных компьютеров клавиатура бывает так мала, что для нажатия клавиш используется специальная указочка.

В качестве манипулятора (устройства указания) обычно используется не мышь, а трекбол, трекпойнт или трекпад.

Трекбол (Track Ball) --- пластмассовый шар диаметром 15-20 мм, вращающийся по любому направлению (напоминающий стационарно укрепленную перевернутую мышь).

Трекпойнт (Track Point) -- специальная гибкая клавиша на клавиатуре типа ластика, прогиб которой в нужном направлении перемещает курсор на экране дисплея.

Трекпад (Track Pad или Touch Pad) -- небольшой планшет, размещенный на блоке клавиатуры и содержащий под тонкой пленкой сеть проводников, воспринимающих при легком нажиме направление перемещения нажимающего объекта, например пальца. Принятый сигнал используется для управления курсором.

Применяются в переносных компьютерах и сенсорные экраны, в которых прикосновение к их поверхности обусловливает перемещение курсора в место прикосновения или выбор процедуры по меню, выведенному на экран.

Переносные компьютеры весьма разнообразны: от громоздких и тяжелых (до 15 кг) портативных рабочих станций до миниатюрных электронных записных книжек массой около 100 г.

Рассмотрим кратко некоторые типы переносных ПК и приведу их характеристики (табл. 3).

Таблица 3 Сравнительные характеристики переносных компьютеров

Параметр	Nomadic	Lap Top	Note Book	Palm Top	PDA	Organizer
Процессор	Pentium, RISC	Pentium Pro, Pentium	486 SXL
Pentium	Casio, NEC	ARM, NEC
Масса, кг	До 1,5	5-10	До 1,5	До 0,3	0,25 - 0,5	До 0,2
Габариты, см	40x30x20	35x25x10	25x15x6	15x8x2,5	20x10x3	15x8x2,5
ОЗУ/ПЗУ, Мбайт	До 64	До 64	До 12	2/4	2/4	0,5
НЖМД, Гбайт, не более	2	1	0,5	-	-	-
Flash, Мбайт	-	-	20	20	10	10
CD-ROM (может быть)	Да	Да	Да	Нет	Нет	Нет
Диагональ экрана, см	До 50	До 40	:до 26	До 10	До 25	До 10
Разрешение, пикселей, не более	1024x760	640x480	800x600	640x480	640x480	320x200
Клавиатура (тип)	Стандартная	Стандартная и укороченная	Портативная	Портатив-ная	Портатив- ная и перо	Портативная
Манипулятор (тип)	Мышь, трекбол	Трекбол, трекпойнт, трекпад	Трекбол, трекпойнт, трекпад	Трекпойнт, трекпад	Трекпойнт, трекпад	Трекпойнт, трекпад

Портативные рабочие станции -- наиболее мощные и крупные переносные ПК. Они оформляются часто в виде чемодана и носят жаргонное название Nomadic -- кочевник. Их характеристики аналогичны характеристикам стационарных ПК -- рабочих станций: мощные микропроцессоры, часто типа RISC, с тактовой частотой до 300 МГц, оперативная память емкостью до 64 Мбайт, гигабайтные дисковые накопители, быстродействующие интерфейсы и мощные видеоадаптеры с видеопамятью до 4 Мбайт.

По существу, это обычные рабочие станции, питающиеся от сети, но конструктивно оформленные в корпусе, удобном для переноса, и имеющие, как и все переносные ПК, плоский жидкокристаллический видеомонитор класса не выше VGA. Nomadic обычно имеют модемы и могут оперативно подключаться к каналам связи для работы в вычислительной сети.

Этот тип переносных компьютеров может эффективно использоваться для выездных презентаций, особенно при наличии средств мультимедиа, но может с успехом применяться и в стационарном варианте, позволяя экономить место на рабочем столе.

Портативные (наколенные) компьютеры типа "Lap Top" оформляются в виде небольших чемоданчиков размером с "дипломат", их масса обычно в пределах 5-10 кг. Аппаратное и программное обеспечение позволяет им успешно конкурировать с лучшими стационарными ПК. В современных Lap Top часто используются микропроцессоры Pentium, Pentium Pro с большой тактовой частотой (до 200 МГц); оперативная память до 64 Мбайт; накопитель на жестком диске емкостью до 1200 Мбайт, часто съемный; возможно использование CD-ROM и другого мультимедийного обеспечения.

Компьютеры-блокноты (Note Book и Sub Note Book, их называют также и Omni Book -- "вездесущие") выполняют все функции настольных ПК. Конструктивно они оформлены в виде миниатюрного чемоданчика (иногда со съемной крышкой) размером с небольшую книгу. По своим характеристикам во многом совпадают с Lap Top, отличаясь от них лишь размерами и несколько меньшими объемами оперативной и дисковой памяти (дисковод "флоппи" и винчестер часто внешние). Вместо винчестера некоторые модели, особенно среди Sub Note Book (уменьшенный вариант Note Book), имеют энергонезависимую Flash-память емкостью 10-20 Мбайт.

Многие модели компьютеров-блокнотов имеют модемы для подключения к каналу связи и соответственно к вычислительной сети. Некоторые .из них для дистанционного беспроводного обмена информацией с другими компьютерами оборудованы радиомодемами и оптоэлектронными инфракрасными портами. Последние обеспечивают межкомпьютерную связь на расстоянии нескольких десятков метров и в пределах прямой видимости. Возможность связи индицируется появлением на экране компьютера специальной пиктограммы. Имеют жидкокристаллические монохромные и цветные дисплеи небольшого размера. Клавиатура всегда укороченная, манипуляторы типа Track Point и Track Pad. Наращивание ресурсов выполняется картами PCMCIA.

Питание Note Book осуществляется от портативных аккумуляторов, обеспечивающих автономную работу в течение 3 - 4 ч (а в случае использования ионолитиевых аккумуляторов и до 12 ч).

Лидерами среди Note Book, по-видимому, являются модели IBM ThinkPad, определяющие стандарт среди этого подкласса ПК. Но имеются выдающиеся представители Note Book и у многих других фирм: Toshiba, Compaq, Hewlett Packard и др.

По существу, имея под рукой Note Book, вы имеете всегда и на своем рабочем месте, и дома, и в дороге современный офисный компьютер, что для бизнесмена является уже не роскошью, а необходимостью.

Карманные компьютеры (Palm Top, что значит "наладонные") имеют массу около 300 г; типичные размеры в сложенном состоянии 150x80x25 мм. Это полноправные персональные компьютеры, имеющие микропроцессор, оперативную и постоянную память, обычно монохромный жидкокристаллический дисплей, портативную клавиатуру, порт-разъем для подключения в целях обмена информацией к стационарному ПК.

Электронные секретари (PDA --i Personal Digital Assistent, иногда их называют Hand Help -- ручной помощник) имеют формат карманного компьютера (массой не более 0,5 кг), но более широкие функциональные возможности, нежели Palm Top (в частности: аппаратное и встроенное программное обеспечение, ориентированное на организацию электронных справочников, хранящих имена, адреса и номера телефонов, информацию о распорядке дня и встречах, списки текущих дел, записи расходов и т.п.), встроенные текстовые, а иногда и графические редакторы, электронные таблицы.

Большинство PDA имеют модемы и могут обмениваться информацией с другими ПК, а при подключении к вычислительной сети могут получать и отправлять электронную почту и факсы. Некоторые из них имеют даже автоматические номеронабиратели. Новейшие модели PDA для дистанционного беспроводного обмена информацией с другими компьютерами оборудованы радиомодемами и инфракрасными портами.

Ручной ввод информации возможен с клавиатуры (клавиатура QWERTY у моделей HP 100LX, Casio Boss, Psion Series), у некоторых моделей (Newton Message Pad, Dyna Pad, Versa Pad и др.) имеется "перьевой" ввод: сенсорный экран, указка (перо) и экранная эмуляция клавиатуры (указкой можно "нажимать" клавиши на экране), у некоторых моделей (Sharp Wizard) имеется гибридный ввод: с клавиатуры, для выбора пунктов меню и некоторых рукописных записей -- перьевой ввод.

Электронные секретари обычно имеют небольшой жидкокристаллический дисплей (иногда размещенный в съемной крышке компьютера) и возможность наращивания ресурсов по спецификации PCMCIA. PDA, пожалуй, самый быстроразвивающийся вид портативных компьютеров: по оценке специалистов, в 1996 г. парк PDA только в США превысит 10 млн. шт.

Электронные записные книжки (organizer -- органайзеры) относятся к "легчайшей категории" портативных компьютеров (к этой категории кроме них относятся калькуляторы, электронные переводчики и др.); масса их не превышает 200 г. Органайзеры пользователем не программируются, но содержат вместительную память, в которую можно записать необходимую информацию и отредактировать ее с помощью встроенного текстового редактора; в памяти можно хранить деловые письма, тексты соглашений, контрактов, распорядок дня и деловых встреч. В органайзер встроен внутренний таймер, который напоминает звуком о деле в заданное время. Есть защита информации от несанкционированного доступа, обычно по паролю.

Есть разъем для подключения к компьютеру, небольшой монохромный жидкокристаллический дисплей. Благодаря низкому потреблению мощности питание от аккумулятора обеспечивает без подзарядки хранение информации до 5 лет. К сожалению, большинство органайзеров не русифицированы, а программную русификацию сделать невозможно.

электронный вычислительный компьютер

2. Конфигурация персонального компьютера

По уровню специализации компьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных можно собирать вычислительные системы произвольного состава.

В области информационных и компьютерных систем под конфигурацией понимают определенный набор комплектующих, исходя из их предназначения, номера и основных характеристик. Зачастую конфигурация означает выбор аппаратного и программного обеспечения, прошивок и сопроводительной документации. Конфигурация влияет на функционирование и производительность компьютера.

Автоматическое конфигурирование (или «автоматическая настройка») -- автоматическая корректировка настраиваемых параметров конфигурации устройств без ручного вмешательства, без программной коррекции настроек или переключения специальных перемычек. В идеале самонастраивающиеся устройства нужно лишь «подключить и пользоваться». Широкое распространение автоконфигурирования стало возможным благодаря низкой стоимости микропроцессоров и других встраиваемых устройств-контроллеров.

Конфигурации могут храниться в энергонезависимой памяти, загружаясь в управялющий процессор, или используясь при инициализации системы. В отдельных случаях, устройства с поддержкой горячего подключения могут перенастраивать свои конфигурации.

Например, в прайс-листе компьютерной фирмы указана такая конфигурация:

Intel Core2 Duo - 3,0GHz/ 1Gb/ 400Gb/ 128Mb GeForce PCX6600/ DVD+RW/-RW/ CD-RW (16xR,16xW,8xRW/48xR,48xW,32xRW)/ FDD/ LAN 1Gb/ SB/ kbd/ M&P/ 19.0» Samsung SyncMaster 970P black (DVI,1280Ч1024-6ms, 250cd/m2, 1000:1, 178°/178°)

Это следует читать так:

* процессор Intel Core 2 Duo двуядерный с тактовой частотой 3,0 гигагерца;

* емкость оперативной памяти - 1 гигабайт;

* жесткий диск (винчестер) емкостью 400 гигабайт;

* графическая плата GeForce PCX 6600 со 128 мегабайтами видеопамяти;

* привод дисков DVD, который читает/записывает/перезаписывает DVD-диски со скоростью до 16x,16x,8x, а CD-диски со скоростью до 48x,48x,32x.

* дисковод для гибких дисков (FDD);

* сетевая плата со скоростью 1 гигабит (LAN1Gb);

* звуковая карта (SB);

* клавиатура (kbd - keyboard);

* манипулятор мышь и коврик для мыши (M&P - mouse and pad);

* жидкокристаллический 19-дюймовый монитор Samsung SyncMaster 970P с «родным» разрешением 1280Ч1024, с разъемом DVI для ЖК-мониторов, временем отклика 6 миллисекунд, яркостью 250 кд/м2, контрастность 1000:1, с углами обзора 178°/178°.

Наиболее популярными до последнего времени были следующие конфигурации:

материнская плата на чипсете i815 (с поддержкой интерфейса Ultra-DMA100 для работы с дисками, шины 133 MГц и 4xAGP -- четырехскоростного графического порта) или же на чипсете VIA Appolo Pro 266 (который к тому же дополнительно поддерживает DDR SDRAM -- как альтернативу обычной SDRAM 133 MГц);

Intel Pentium III Coppermine 800-1000 МГц (процессорами в 1 ГГц заканчивается линейка на ядре Coppermine, так как выпущенные было процессоры Intel Pentium III Coppermine с тактовой частотой 1,13 ГГц сильно перегревались) или же более дешевый вариант -- Celeron 800-1200 МГц;

128 Мбайт памяти SDRAM PC133;

видеокарта GeForce2 MX 32 Мбайт, позволяющая насладиться прелестями всех современных видеоигр (или же более дешевые варианты на базе предыдущих чипсетов от nVIDIA -- Riva TNT2 32 Мбайт). Неплохим вариантом являются также видеокарточки компании ATI (от Rage128 Pro до Radeon), наилучшим же выбором остается до сих пор чипсет GeForce2GTS;

жесткий диск с поддержкой интерфейса U-DMA100 и скоростью 7200 об./мин (наиболее популярны диски фирм IBM и Fujitsu на 20-40 Гбайт);

CD-ROM/CD-RW, звуковая карта (может быть интегрирована на материнской плате) и модем.

Такая конфигурация может обойтись в 500-1000 долл. Однако следует помнить, что с переходом процессора Intel Pentium III на 0,13 мкм ядро Tualatin вы, приобретя подобную конфигурацию, полностью лишаете себя возможности дальнейшего апгрейда.

Процессоры с ядром Tualatin имеют тот же конструктив, что и Pentium 4 (FCPGA-2), но разъем, в который вставляется новый процессор, остался прежним -- это Socket 370. Однако на старых материнских платах с чипсетом i815 новый процессор работать не будет -- для него необходим особый, модифицированный чипсет i815E step B. Причем на этом новом чипсете прекрасно работают и старые процессоры -- Intel Pentium III Coppermine и Celeron. Поэтому, если вы приобретаете компьютер сегодня, но вам не хочется тратить безумные деньги на Intel Pentium III Tualatin, стоит подумать хотя бы о материнской плате на чипсете i815E step B, которая позволит сделать такой апгрейд в дальнейшем (новые процессоры поддерживаются также чипсетами ServerWorks, ALi ALADDiN Pro 5T, VIA Apollo Pro 133T и 266T).

Если же вместо процессоров компании Intel выбрать процессоры от фирмы AMD Athlon или более дешевый вариант -- Duron, то стоимость компьютера при практически равном, а то и большем быстродействии можно существенно снизить (в 1,5 и более раза).

Для этих процессоров необходима материнская плата на основе чипсета AMD-760 с DDR-памятью или же более дешевый вариант -- VIA Apollo KT133/KT133A с памятью PC133. Эти платы также поддерживают U-DMA100 и используют даже не 133 МГц шину, а специальную -- 200/266 МГц, которая заметно ускоряет работу процессора. К тому же стоимость таких плат несколько ниже аналогичных для процессоров Intel, а сами процессоры при сравнимом быстродействии -- дешевле.

В мире AMD сейчас сложилась ситуация, чем-то напоминающая замену Coppermine на Tualatin у Intel. Дело в том, что недавно вышли новые процессоры Athlon MP, которые работают на чипсете AMD 760MP. Естественно, на этом чипсете работают и все старые Athlon и Duron, и если вы приобретаете компьютер сегодня, но вам не хочется переплачивать за Athlon MP, то можно пока ограничиться материнской платой на чипсете AMD 760MP, а о самом процессоре Athlon MP подумать позже.

Новые процессоры отличают более высокие тактовые частоты и поддержка расширенных инструкций SSE, реализованных ранее в процессорах компании Intel. Причем реализация SSE в процессоре Athlon MP является даже более эффективной, а сам процессор соперничает с Pentium 4, который имеет большую тактовую частоту. Кроме того, в отличие от Pentium 4, процессоры Athlon MP работают в многопроцессорных конфигурациях, где оказываются сегодня самым эффективным решением. Компания AMD постоянно обновляет списки материнских плат, рекомендованных для использования совместно с процессорами Athlon и Duron, о чем на ее сайте http://www.amd.com/ можно получить исчерпывающую информацию. Что касается оперативной памяти, то здесь ситуация упростилась: цены выравнялись, а потому имеет смысл покупать новую систему на Athlon/Duron именно с DDR-памятью (или хотя бы с возможностью перехода на DDR в дальнейшем), а систему на базе Pentium 4 только с RDRAM.

Заключение

Электронная вычислительная машина, компьютер -- комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

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

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) -- вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные машины (АВМ) -- вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) -- 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.

Наиболее широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации -- электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.

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

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

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

3-е поколение : 70-е гг.: ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах 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

сопроцессоров, 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: оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой -- с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

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

По значению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированнные.

Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных.

Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Персональные компьютеры можно классифицировать по ряду признаков. По поколениям персональные компьютеры делятся следующим образом:

ПК 1-го поколения -- используют 8-битные микропроцессоры;

ПК 2-го поколения -- используют 16-битные микропроцессоры;

ПК 3-го поколения -- используют 32-битные микропроцессоры;

ПК 4-го поколения -- используют 64-битные микропроцессоры.

В области информационных и компьютерных систем под конфигурацией понимают определенный набор комплектующих, исходя из их предназначения, номера и основных характеристик. Зачастую конфигурация означает выбор аппаратного и программного обеспечения, прошивок и сопроводительной документации. Конфигурация влияет на функционирование и производительность компьютера.

Автоматическое конфигурирование (или «автоматическая настройка») -- автоматическая корректировка настраиваемых параметров конфигурации устройств без ручного вмешательства, без программной коррекции настроек или переключения специальных перемычек. В идеале самонастраивающиеся устройства нужно лишь «подключить и пользоваться». Широкое распространение автоконфигурирования стало возможным благодаря низкой стоимости микропроцессоров и других встраиваемых устройств-контроллеров.

Конфигурации могут храниться в энергонезависимой памяти, загружаясь в управялющий процессор, или используясь при инициализации системы. В отдельных случаях, устройства с поддержкой горячего подключения могут перенастраивать свои конфигурации.