Монохромні, кольорові дисплеї, клавіатура, миша
Пристрої голосового зв'язку
Проблемно-орієнтовані ЕОМ служать для вирішення вужчого кола завдань, пов'язаних, як правило, з управлінням технологічними об'єктами; реєстрацією, накопиченням і обробкою відносно невеликих обсягів даних; виконанням розрахунків за відносно нескладним алгоритмам. На проблемно-орієнтованих ЕОМ, зокрема, створюються всілякі керуючі обчислювальні комплекси.
Спеціалізовані ЕОМ використовуються для вирішення ще більш вузького кола завдань або реалізації строго визначеної групи функцій. Така вузька орієнтація ЕОМ дозволяє чітко спеціалізувати їх структуру, в багатьох випадках істотно знизити їх складність і вартість при збереженні високої продуктивності та надійності їх роботи.
Класифікація ЕОМ за функціональними можливостями і розмірами
За функціональним можливостям і розмірами ЕОМ можна розділити (рис. 1.1) на супер-ЕОМ, великі, малі і мікро-ЕОМ.
Мал. 1.1. Класифікація ЕОМ за функціональними можливостями і розмірами
Функціональні можливості ЕОМ обумовлюються основними техніко-експлуатаційними характеристиками.
Деякі порівняльні параметри названих класів сучасних ЕОМ наведені в таблиці 1.2.
Порівняльні параметри різних класів ЕОМ
Історично першими з'явилися великі ЕОМ, елементна база яких пройшла шлях від електронних ламп до інтегральних схем з надвисокою ступенем інтеграції.
Супер-ЕОМ - потужні, високошвидкісні обчислювальні машини (системи) з продуктивністю від сотень мільйонів до трильйонів операцій з плаваючою крапкою в секунду. Супер-ЕОМ вигідно відрізняються від великих універсальних ЕОМ за швидкодією числовий обробки, а від спеціалізованих машин, що володіють високою швидкодією в суто обмежених областях, можливістю вирішення широкого класу задач з числовими розрахунками.
При продуктивності порядку декількох GFLOPS можна ще обійтися одним векторно-конвеєрним процесором (однопроцесорні супер-ЕОМ). Створення високопродуктивної супер-ЕОМ з швидкодією порядку TFLOPS за сучасною технологією на одному процесорі не представляється можливим. Це пов'язано з обмеженням, обумовленим кінцевим значенням швидкості поширення електромагнітних хвиль (300 000 км / сек), так як час поширення сигналу на відстань кількох міліметрів (лінійний розмір боку мікропроцесора) при швидкодії 100 млрд. Оп / с стає порівнянним з часом виконання однієї операції . Тому супер-ЕОМ з такою продуктивністю створюються у вигляді високопараллельних багатопроцесорних обчислювальних систем.
Великі ЕОМ часто називають мейнфреймами (Mainframe). Вони підтримують багато користувачів режим роботи (обслуговують одночасно від 16 до 1000 користувачів).
Основні напрямки ефективного застосування мейнфреймів - це рішення науково-технічних завдань, робота в обчислювальних системах з пакетної обробкою інформації, робота з великими базами даних, управління обчислювальними мережами і їх ресурсами. Останній напрям - використання мейнфреймів в якості великих серверів обчислювальних мереж - часто відзначається фахівцями серед найбільш актуальних.
Малі ЕОМ (міні-ЕОМ) - надійні, недорогі і зручні в експлуатації комп'ютери, що володіють кілька більш низькими в порівнянні з мейнфреймами можливостями. У многопользовательском режимі підтримуються 16 - 512 користувачів.
Основні їх особливості:
¨ широкий діапазон продуктивності в конкретних умовах застосування,
¨ апаратна реалізація більшості системних функцій вводу-виводу інформації,
¨ проста реалізація багатопроцесорних і багатомашинних систем,
¨ висока швидкість обробки переривань,
¨ можливість роботи з форматами даних різної довжини.
До переваг міні-ЕОМ можна віднести:
1) специфічну архітектуру з великою модульність;
2) краще, ніж у мейнфреймів, співвідношення продуктивність / вартість;
3) широка номенклатура периферійних пристроїв;
4) підвищену точність обчислень.
Міні-ЕОМ успішно застосовуються:
¨ в якості керуючих обчислювальних комплексів.
¨ обчислень в багатокористувацьких обчислювальних системах,
¨ в системах автоматизованого проектування,
¨ в системах моделювання та штучного інтелекту,
Одними з перших міні-ЕОМ були комп'ютери PDP-11 фірми DEC (США), Система Малих ЕОМ (СМ ЕОМ): СМ1, 2,3,4,1400, 1700 і ін. В даний час сімейство міні-ЕОМ включає велику кількість моделей від VAX-11 до VAX 8000, суперміні-ЕОМ класу VAX 9000 і ін.
Мікро-ЕОМ за призначенням можна розділити на універсальні і спеціалізовані.
Цю інтенсивно розвивається групу комп'ютерів зазвичай відносять до мікро-ЕОМ, але за своїми характеристиками потужні сервери скоріше можна віднести до малих ЕОМ і навіть до мейнфреймів, а супер сервери наближаються до супер-ЕОМ.
Універсальні однопользовательские ЕОМ або персональні комп'ютери (ПК) должниудовлетворять вимогам загальнодоступності і універсальності застосування і мати такі характеристики:
¨ низьку ціну, що знаходиться в межах доступності для індивідуального покупця;
¨ автономність експлуатації без спеціальних вимог до умов навколишнього середовища;
¨ гнучкість архітектури, що забезпечує її адаптивність до різноманітних застосувань у сфері управління, науки, освіти, в побуті;
¨ «Дружність» операційної системи та іншого програмного забезпечення для користувача;
¨ високу надійність роботи (більше 5000 год. напрацювання на відмову).
Найбільшою популярністю в даний час користується ПК архітектурного напрямку (платформи) IBM з мікропроцесорами фірми Intel. За конструктивними особливостями ПК можна розділити на стаціонарні і переносні (потужні переносні комп'ютери (робочі станції) масою до 15 кг; портативні (наколінні) комп'ютери типу «LapTop» масою 5-10кг; комп'ютери-блокноти (Note Book і Sub Note Book) масою 1 , 5-4 кг і ін.).
Спеціалізовані ЕОМ орієнтовані на рішення певного (постійного) класу задач протягом періоду своєї експлуатації. Орієнтація спеціалізованих ЕОМ здійснюється різними способами:
¨ спеціальної апаратурної організацією самих ЕОМ або їх зовнішніх зв'язків;
¨ створенням для ЕОМ спеціального програмного забезпечення;
¨ введенням додаткових апаратних блоків, що розширюють ті чи інші функції, покладені на ЕОМ,
Сфери використання таких ЕОМ як в нашій країні, так і за кордоном мають стійку тенденцію до розширення. Можна виділити наступні основні області застосування спеціалізованих ЕОМ:
1) промислове виробництво і транспорт;
2) військова техніка і оборона;
3) непромислова сфера.
Прикладом спеціалізованих однопользовательских мікро-ЕОМ, орієнтованих для виконання певного кола завдань (графічних, інженерних, видавничих та ін.), Є робочі станції (Work Station).
Спеціалізовані розраховані на багато користувачів мікро-ЕОМ (спец. Сервери) здійснюють управління базами та архівами даних, розрахованими на багато користувачів терміналами, що підтримують факсимільний зв'язок, електронну пошту та ін.
Файл-сервер використовується для роботи з файлами даних, має об'ємні дискові ЗУ.
Архіваціонний сервер (сервер резервного копіювання) призначений для резервного копіювання інформації, використовує накопичувачі на магнітній стрічці (стриммери) зі змінними картриджами.
Вбудовувані мікро-ЕОМ входять складовим елементом в промислові і транспортні системи, технічні пристрої і апарати, побутові прилади. Вони сприяють суттєвому підвищенню їх ефективності функціонування, поліпшення техніко-економічних і експлуатаційних характеристик.
Спеціалізовані однопользовательские ЕОМ або робочі станції (Work station), - це розрахована на одного користувача система з потужним процесором і багатозадачного ОС, що має розвинену графіку з високою роздільною здатністю, велику дискову і оперативну пам'ять і вбудовані мережеві засоби.
Робочі станції з'явилися на ринку ЕОМ майже одночасно з ПК і знаходилися попереду по своїх обчислювальних можливостей. Переломним моментом у розвитку робочих станцій стала поява нової архітектури мікропроцесорів RISC, що дозволила різко підняти продуктивність ЕОМ. Сучасні робочі станції можна порівняти, а іноді навіть перевершують ПК за своїми характеристиками. Сучасна робоча станція - це не просто велика обчислювальна потужність, це ретельно збалансовані можливості всіх підсистем машини, щоб жодна з них не стала «вузьким місцем», зводячи нанівець переваги інших. Все це в значній мірі і визначало їх область застосування і проблемну орієнтацію: автоматизоване проектування, банківська справа, управління виробництвом, розвідка і видобуток нафти, зв'язок, видавнича діяльність та ін.
Лідером на світовому ринку робочих станцій є американська фірма Sun Microsystems. Архітектура SPARC, розроблена фірмою Sun і використовується в її машинах, стала фактично стандартом де-факто. Традиційно домінуючою ОС на ринку робочих станцій була система Unix і їй подібні системи (Solaris і ін). Останнім часом спостерігається деяке зростання використання операційних систем VAX VMS і в ще більшому ступені Windows NT.