Классификация электронно-вычислительных машин

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
 

МОРДОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н. П. ОГАРЕВА 

 

Факультет экономический

Кафедра информационных систем в экономике и управлении.

 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 
 
 

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВМ

В НАРОДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ

 
 
 

Проверил                                                                        И. М. Шаранов

 

Выполнила                                                                    Д. А. Сорокина,  группа: 109

 

Оценка

 
 

Саранск 2006

 
 

СОДЕРЖАНИЕ

          Введение

 

      Современное  общество  живет  в период  огромного  роста  объемов  информационных  потоков  во  всех  сферах  человеческой  деятельности.  Требования  к  своевременности,  достоверности и  полноте  информации  постоянно повышаются. Только на основе  своевременного  пополнения,  накопления,  переработки  информации  возможно рациональное управление и обоснованное  принятие решений. С созданием Электронно-Вычислительных Машин  появилась  реальная  возможность  переложить  на  них  трудоемкие  операции,  что  коренным  образом  изменило  технологию  производства, повысило  производительность  и  условия  труда.  Сейчас  трудно  представить  какую-либо  область,  где   не использовался бы  компьютер. 

        Существует достаточно много  систем классификации компьютеров.  Мы рассмотрим лишь некоторые  из них, сосредоточившись на тех, о которых наиболее часто упоминают в доступной литературе и средствах массовой информации.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

          ГЛАВА I. 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 (ЦВБ) и гибридные (ГВМ).

      Цифровые  вычислительные машины - вычислительные машины дискретного действия с информацией, представленной в дискретно, а точнее, в цифровой форме.

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

      Гибридные вычислительные машины - 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.

          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;

      4 – е поколение, 80 – е гг.: ЭВМ  на больших и сверхбольших  интегральных схемах – микропроцессорах;

      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:  оптоэлектронные ЭВМ С массовым  параллелизмом и нейронной структурой – с распределенной сетью большого числа 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 запоминающих устройств увеличиваются, как правило, больше чем на порядок.

1.3. Классификация ЭВМ по назначению.

 

      По  назначению ЭВМ можно разделить  на три группы: универсальные, проблемно  – ориентированные и специализированные.

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

     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.

          1.4. Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям.

 

     По  размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить рис.1 на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ)

 
 
 

 
 
       
 
 

Рис. 1  Классификация ЭВМ по размерам и  вычислительной мощности

 

     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.

     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 – микроЭВМ (рис. 2). Именно наличие МП служило первоначально определяющим признаком микроЭВМ. Сейчас микропроцессоры используются во всех без исключения классах ЭВМ.

 

МИКРОЭВМ

 
 
 

 
 

     

 
 
     

     

                             Рис.  2  Классификация микроЭВМ

     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

 

      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 мейнфреймов – 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.

        Зарубежные фирмы  определяют рейтинг мэйнфреймов, учитывая многие показатели:

                - надежность:

                - производительность;

                - емкость основной и внешней  памяти;

                - время обращения к основной  памяти;

                - время доступа и трансферт внешних запоминающих устройств;

                - характеристики КЭШ-памяти;

                - количество каналов и эффективность  системы ввода-вывола;

                - аппаратную и программную совместимость  с другими ЭВМ;

                - поддержку сети и др.

        МАЛЫЕ ЭВМ

 

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