Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Среднее время наработки на отказ у этих систем чрезвычайно большое — 12 лет. По сравнению с машинами 3-го поколения существенно уменьшились габариты (конструктив 1-2 шкафа) и потребляемая мощность (8-процессорная модель М2000 потребляет 50 кВ А, а 8-процессорная модель 99/ххх — 171 кВ . А и требует водяного охлаждения). На российских предприятиях используется большое количество мэйнфреймов Сошрагех, в частности, в РАО «Газпром», в Главном управлении информационных ресурсов ФАПСИ и т. д.
Зарубежные фирмы определяют рейтинг мэйнфреймов по многим показателям, среди них: 0 надежность; 13 производительность; 0 емкость основной и внешней памяти; ьз время обращения к основной памяти; 0 время доступа и трансфер внешних запоминающих устройств; П характеристики кэш-памяти; 0 количество каналов и эффективность системы ввода-вывода; 12 аппаратная и программная совместимость с другими компьютерами; 12 поддержка сети и т. д. Внешний вид типичного мэйнфрейма показан на рис. 4.5.
Рис. 4.Б. Большая вычислительная машина Довольно, подробное рассмотрение мэйнфреймов в настоящем разделе обусловлено тем, что современному пользователю компьютера, привыкшему к повсеместному засилью ПК, трудно объяснить, что бывает и другая вычислительная техника.
По данным экспертов, на мэйнфреймах сейчас находится около 70% «компьютерной» информации; только в США установлены сотни тысяч мэйнфреймов. 72 Глава 4. Основные классы соврвмвнных ЭВМ Малые компьютеры Милые компьюгперы (мини-ЭВМ) — надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями. Мини-компьютеры (и наиболее мощные из них суперминикампьютеры) обладают следующими характеристиками: О производительность — до 1000 М1РЯ; О емкость основной памяти — до 8000 Мбайт; О емкость дисковой памяти — до 1000 Гбайт; О число поддерживаемых пользователей — 16-1024.
Все модели мини-компьютеров разрабатываются на основе микропроцессорных наборов интегральных микросхем, 32-, 64- и 128-разрядных микропроцессоров. Основные их особенности: О широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения; О аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации; О простая реализация многопроцессорных и многомашинных систем; О высокая скорость обработки прерываний; О возможность работы с форматами данных различной длины. К достоинствам мини-компьютеров можно отнести: О специфичную архитектуру с большой модульностью; О лучшее, чем у мэйнфреймов, соотношение производительность/цена; О повышенную точность вычислений. Мини-компьютеры 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-компьютеры успешно применяются для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта. Родоначальником современных мини-компьютеров можно считать компьютер Р1)Р-11 фирмы ПЕС (США), он явился прообразом и наших отечественных мини-ЭВМ вЂ” системы малых ЭВМ (СМ ЭВМ): СМ 1, 2, 3, 4, 1400, 1700 и т.
д. В настоящее время семейство мини-компьютеров Р1)Р-11 включает большое число моделей, начиная от НАХ-11 до ЧАХ-3600; мощные модели мини-компьютеров класса 8000 (ЧАХ-8250, 8820); суперминикомпьютеры класса 9000 (ЧАХ- 9410, -9430) и т. д. Модели ЧАХ обладают широким диапазоном характеристик: О количество процессоров — от 1 до 32; О производительность — от 10 до 1000 М1РБ; 73 Микрокомпьютеры 12 емкость основной памяти — от 512 Мбайт до 2 Гбайт; 12 емкость дисковой памяти — от 50 до 500 Гбайт; 12 число каналов ввода-вывода до 64.
Мини-компьютеры ЧАХ полностью перекрывают весь диапазон характеристик этого класса компьютеров и в подклассе суперминикомпьютеров стирают грань с мэйнфреймами. Среди прочих мини-компьютеров следует отметить: 12 однопроцессорные: 1ВМ 4381, НР 9000; 12 многопроцессорные: Жаой Ч5 7320, АТЛЕТ 3В 4000; 12 суперминикомпьютеры Н5 4000, по характеристикам не уступающие мэйн- фреймам. Микрокомпьютеры Микрокомпьютеры весьма многочисленны и разнообразны. Среди них можно выделить несколько подклассов (рис. 4.6): Рис. 4.6. Классификация микрокомпьютеров 12 Многопользовательские микрокомпьютеры — это мощные микрокомпьютеры, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать на них сразу нескольким пользователям.
12 Персональные компьютеры — однопользовательские микрокомпьютеры, удов- летворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения. д Рабочие сгланнии (тчогкзтат(оп) представляют собой однопользовательские микрокомпьютеры, часто специализированные для выполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и т. д.). 74 Глава 4. Основные классы современных ЭВМ !3 Серверы (зегчег) — многопользовательские мощные микрокомпьютеры в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех рабочих станций сети. 0 Сетевые компьютеры (пегччогй сошрпгег) — упрощенные микрокомпьютеры, обеспечивающие работу в сети и доступ к сетевым ресурсам, часто специализированные для выполнения определенного вида работ (защита сети от несанкционированного доступа, организация просмотра сетевых ресурсов, электронной почты и т. д,).
Персональные компьютеры Персональные компьютеры (ПК) относятся к классу микрокомпьютеров, но ввиду их массовой распространенности заслуживают особого внимания. ПК для удовлетворения требованиям обшедоступности и универсальности применения должен обладать следующими качествами: О малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя; !3 автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды; (3 гибкость архитектуры, обеспечивающая адаптируемость к разнообразному применению в сфере управления, науки, образования, в быту; о дружественность операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливаюшая возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки; О высокая надежность работы (более 5000 часов наработки на отказ).
Среди современных ПК в первую очередь следует отметить компьютеры американской фирмы 1ВМ (1пгегпагюпа! Впз(пезз МасЬ)пе Согрогагюп): О 1ВМ РС ХТ (Регвопа1 Сошрпгег еХгепоео ТесЬпо1ойу); З 1ВМ РС АТ (Регзопа! Сошрпсег Аг)чапсед ТесЬпо!ойу) на микропроцессорах (МП) 80286 (16-разрядные); О 1ВМ РБ/2 8030 — Р8/2 8080 (РБ Регзопа! Вузгеш, все, кроме РБ/2 8080,— 16-разрядные, РЯ/2 8080 — 32-разрядная); (3 1ВМ РС на МП 80386 и 80486 (32-разрядные); !2 1ВМ РС на МП Репс(пш — Репт!пш 4 (64-разрядные).
Широко известны персональные компьютеры, выпускаемые американскими фирмами: АРР1е (компьютеры Мас1пгозЬ), Сошрац Сошрпгег, Нечч)есс-Рас1сап1, 1)е!1, 1)ЕС (Р181га! Еоп1ршепг Согрогас1оп), а также фирмами Великобритании; Бресггпш, Ашзсгад; Франции: М1сга1; Италии: О!!чесс!; Японии: ТозЬ(Ьа, Магзпай!га (Рапазошс) и Раггпег. Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются версональные компьютеры фирмы ГВМ, первые модели которых появились в 1981 году, и их аналоги других фирм; существенно уступают по популярности ПК фирмы Арр1е (Мас(пгай), занимающие по распространенности 2-е место. Микрокомпьютеры Таблица 4.2. Основные усредненные характеристики современных ПК 1ВМ РС Параметр Тип микропроцессора 80488 СХ Репнцт Рвпицт Се!вгоп Рвпввт и Реп«1цт и1 Рвпипт 4 50-100 75-200 220-500 500-900 330-800 1000-2000 Тактовая частота, МГц 64 32 Разряд- ность, би- тов Объем ОЗУ, Мбайт 32, 64, 128 4,8,16 8,16,32 32, 64, 64, 128, 256 128 128, 256, 512 128 — 1-й уровень, 512, 1024 Объем кэш-памя- ти, Кбайт 256 256, 512 256, 512, 256, 512, 1024 1024 512, 1024, 2048 0,8-2,0 1,0-6,4 4,3-20,0 6,4-20,0 10,0-30,0 20,0-50,0 Емкость НМД, Гбайт Отечественная промышленность (страны СНГ) выпускала микрокомпьютеры: 13 Аррй-соемвсглимыв — диалоговые вычислительные комплексы ДВК-1-ДВК-4 на основе «Электроника МС-1201»; «Электроника-85», «Электроника-32» и т.
пс 0 1ВМ РС-совместимые — ЕС1840-ЕС1842, ЕС1845, ЕС1849, ЕС1861, «Искра- 1030», «Истра-4816», «Нейрон И9.66» и т. д. Персональные компьютеры можно классифицировать по ряду признаков. По поколениям персональные компьютеры делятся седующим образом: 13 1-го поколения — используют 8-битовые микропроцессоры; О 2-го поколения — используют 16-битовые микропроцессоры; 13 3-го поколения — используют 32-битовые микропроцессоры; 13 4-го поколения — используют 64-битовые микропроцессоры.
Классификация ПК по конструктивным особвнностпям показана на рис. 4.7. В настоящее время мировой парк компьютеров составляет более четверти мил- лиарда штук, из них около 90 % — зто персональные компьютеры (компьютеров типа 1ВМ РС более 80 % от всех ПК). Самыми распространенными моделями компьютеров в настоящее время явля- ются 1ВМ РС с микропроцессорами Репбшп П, П1, 4. Обобщенные характеристики современных персональных компьютеров 1ВМ РС приведены в табл. 4.2.
7Б Глава 4. Основные классы современных ЭВМ Рис. 4.7. Классификация ПК по конструктивным особенностям ПРИМЕЧАНИЕ Подробно персональные компьютеры рассмотрены в части 3 учебника. Суперкомпьютеры К суперкомпьютерам относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов — десятки миллиардов операций с плавающей запятой в секунду (Мфлопс). Первый суперкомпьютер был задуман в 1960 и создан в 1972 году (машина 1ШАС 1тт с производительностью 20 Мфлопс). Начиная с 1975 года лидерство в разработке суперкомпьютеров захватила фирма Сгау ймеагсЬ, выпустившая Сгау 1 с производительностью 160 Мфлопс и объемом оперативной памяти 8 Мбайт, а в 1984 году — Сгау 2, в полной мере реализовавший архитектуру с массовым параллелизмом микропроцессоров (см. гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
