Тема 1_ 2010 (Лекции 1,2 по ВМСС в pdf), страница 6

Например, компьютер можетпроизводить распечатку каких-либо документов и принимать сообщения, поступающие поканалам связи. Процессор при этом может производить обработку данных по третьейпрограмме, а пользователь - вводить данные или программу для новой задачи, слушатьмузыку и т.п.В ЭВМ или вычислительных системах, имеющих несколько процессоров обработки,многопрограммная работа может быть более глубокой. Автоматическое управлениевычислениями предполагает усложнение структуры за счет включения в ее состав систем иблоков, разделяющих различные вычислительные процессы друг от друга, исключающиевозможность возникновения взаимных помех и ошибок (системы прерываний и приоритетов,защиты памяти). Самостоятельного значения в вычислениях они не имеют, но являютсянеобходимым элементом структуры для обеспечения этих вычислений.Как видно, более чем полувековая история развития ЭВТ дала не очень широкий спектросновных структур ЭВМ. Все приведенные структуры не выходят за пределы классическойструктуры фон Неймана.

Их объединяют следующие традиционные признаки:• ядро ЭВМ образует процессор - единственный вычислитель в структуре, дополненныйканалами обмена информацией и памятью;• линейная организация ячеек всех видов памяти фиксированного размера;• одноуровневая адресация ячеек памяти, стирающая различия между всеми типамиинформации;• внутренний машинный язык низкого уровня, при котором команды содержатэлементарные операции преобразования простых операндов;• последовательное централизованное управление вычислениями;• достаточно примитивные возможности устройств ввода-вывода.Несмотря на все достигнутые успехи, классическая структура ЭВМ не обеспечиваетвозможностей дальнейшего увеличения производительности.

Наметился кризис,обусловленный рядом существенных недостатков: плохо развитые средства обработки нечисловых данных (структуры, символы,предложения, графические образы, звук, очень большие массивы данных и др.); несоответствие машинных операций операторам языков высокого уровня; примитивная организация памяти ЭВМ; низкая эффективность ЭВМ при решении задач, допускающих параллельнуюобработку и т.п.Все эти недостатки приводят к чрезмерному усложнению комплекса программныхсредств, используемого для подготовки и решения задач пользователей.В ЭВМ будущих поколений, с использованием в них “встроенного искусственногоинтеллекта”, предполагается дальнейшее усложнение структуры; В-первую очередь этокасается совершенствования процессов общения пользователей с ЭВМ (использованиеаудио-, видеоинформации, систем мультимедиа и др.), обеспечения доступа к базам данныхи базам знаний, организации параллельных вычислений. Несомненно, что этому должнысоответствовать новые параллельные структуры с новыми принципами их построения, вкоторых более выгодным является показатель отношения производительности /стоимость..