Классификация компьютеров

Компьютеры: классификация и основные характеристики модификаций

1. Введение

На сегодняшний день сложно представить себе решение сложных вычислительных задач и выполнение операций, которые, на первый взгляд, совсем не связаны с числами, без помощи ЭВМ. Необходимость в расчётах существовала во все времена. В далёком прошлом считали на пальцах или делали насечки на костях. На стадии становления человеческой цивилизации, где-то около 4000 лет назад, были изобретены уже довольно сложные системы счисления, с помощью которых осуществлялись торговые сделки, рассчитывались астрономические циклы и проводились другие вычисления. Первые ручные вычислительные инструменты появились лишь спустя тысячелетия.

Следует, тем не менее, отметить, что компьютер не способен выполнять все функции человеческого мозга, а просто устройство, призванное облегчить нам жизнь. По существу главное преимущество компьютера — способность реагировать с огромной скоростью на импульсы электрического напряжения, а истинное величие заключается в гении человека, нашедшего способ преобразовывать разнообразную информацию, которой богат реальный мир, в простую последовательность нулей и единиц. Это изобретение позволяет переводить все многообразие нашей жизни, которая очень часто не подчиняется никаким законам, в строгий язык математики, понятный электронным схемам компьютера.

Сегодня, несмотря на все предостережения писателей-фантастов, человек не превратился в придаток машины. Он получил возможность реализовать свои способности и совершить переход от механического труда к творческому. Следующий век по праву будет называться постиндустриальным веком или веком информатики.

Классификация компьютеров по быстродействию

Существуют следующие виды компьютеров:

  1. Персональные компьютеры и рабочие станции
  2. X-терминалы
  3. Серверы
  4. Мейнфреймы
  5. Кластерные архитектуры

Рассмотрим каждую из разновидностей более подробно.

A. Персональные компьютеры и рабочие станции

Персональные компьютеры (ПК).

Их появление явилось результатом эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы. Стоит отметить, что миникомпьютеры стали прародителями и другого направления развития современных систем — 32-разрядных машин. Речь идёт о создании RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит. В конечном счёте это привело к окончательному оформлению настольных систем высокой производительности, известных сегодня как рабочие станции.

В отличие от ПК, ориентированных вначале на самого широкого потребителя- непрофессионала, первоначальная ориентация рабочих станций была направлена на профессиональных пользователей. В результате это привело к тому, что рабочие станции предстали хорошо сбалансированными системами, в которых высокое быстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти. Они обладают также высокопроизводительными внутренними магистралями, высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными устройствами ввода/вывода, что выгодно отличает рабочие станции среднего и высокого класса от ПК даже сегодня, потому что наиболее мощные IBM PC совместимые ПК не могут удовлетворить возрастающие потребности систем обработки из-за наличия в их архитектуре ряда «узких мест».

Тем не менее ПК очень быстро завоевали хорошие позиции на компьютерном рынке, создав тем самым предпосылки для разработки новых программных средств, ориентированных на конечного пользователя. Отчасти популярность персональных компьютеров связана с низкой их стоимостью, а также с наличием «дружественных пользовательских интерфейсов». И не последнюю роль играют проблемно-ориентированные среды и инструментальные средства для автоматизации разработки прикладных программ. Быстрый рост производительности ПК на базе новейших микропроцессоров Intel в сочетании с резким снижением цен на эти изделия и развитием технологии локальных шин (VESA и PCI), которая позволяет устранить многие «узкие места» в архитектуре ПК, делают современные персональные компьютеры весьма привлекательной альтернативой рабочим станциям.

Производители рабочих станций, в свою очередь, создали изделия так называемого «начального уровня». Стоимостные характеристики позволяют им приблизиться к высокопроизводительным ПК. В то же время они сохраняют лидерство по производительности и возможностям наращивания. Вообще, современный рынок «персональных рабочих станций» однозначно определить нельзя. Стоит лишь отметить, что этот рынок традиционно принадлежал миникомпьютерам и мэйнфреймам, которые поддерживали работу настольных терминалов с ограниченным интеллектом и представляет собой совокупность архитектурных платформ персональных компьютеров и рабочих станций, которые появились в настоящее время, поскольку поставщики компьютерного оборудования уделяют все большее внимание рынку продуктов для коммерции и бизнеса.

В прошлом рабочие станции на платформе UNIX были очень сильны в научном, техническом и инженерном секторах и были почти также неудобны, как и ПК для того чтобы выполнять серьезные офисные приложения, а персональные компьютеры не были достаточно мощными и не располагали достаточными функциональными возможностями, чтобы служить адекватной заменой подключенных к главной машине терминалов.