Главная Обратная связь

Дисциплины:






Виды аппаратных платформ



Компьютеры различают главным образом по количественным характеристикам – объему оперативной памяти, объему внешней памяти, быстродействию процессора. По этим характеристикам можно выделить четыре класса: микрокомпьютеры, миникомпьютеры, большие компьютеры (мейнфреймы) и суперкомпьютеры. Различие зависит от количественных и качественных характеристик.

Миникомпьютером называется вычислительная машина, компактная по размерам и средняя по производительности. К этому классу относятся встроенные устройства, серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, ноутбуки. Современные миникомпьютеры имеют до нескольких гигабайт оперативной памяти и нескольких десятков гигабайт внешней памяти.

Специализированным компьютером называется компьютер, встроенный в состав технологического оборудования и выполняющий контрольные и управляющие функции. Часто это всего лишь микросхема, подключенная к датчикам, снабженная только постоянной памятью. Функциональные программы зашиты в постоянную память.

Сервером называется миникомпьютер, специально предназначенный для хранения больших объемов информации и обслуживания информационных запросов многих пользователей. По своим эксплуатационным характеристикам серверы напоминают большие компьютеры, но они обладают меньшими ресурсами. Особенностью серверов является повышенное быстродействие и большой объем оперативной и внешней памяти (на верхнем пределе класса микрокомпьютеров). Повышенная надежность хранения данных осуществляется за счет использования резервных автономных источников питания, двойного дублирования сохраняемых данных, механизма сохранения архивных копий, механизма восстановления данных, и т.д.

Рабочими станциями называются настольные компьютеры высокой производительностью. Рабочие станции ориентированы на профессиональных пользователей (в отличие от персональных компьютеров, которые изначально предназначаются для широких слоев потребителей). Рабочие станции - это хорошо сбалансированные системы, в которых высокое быстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти, высокопроизводительными внутренними магистралями, высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными устройствами ввода и вывода.Персональный компьютер -это настольный миникомпьютер, достаточно производительный для того, чтобы запускать как бытовые программы, так и многие профессиональные программы, характерные для рабочих станций. Персональные компьютеры (ПК) появились тогда, когда, во-первых, большие и сверхбольшие интегральные схемы стали достаточно дешевыми для того, чтобы создавать недорогие и достаточно мощные вычислительные машины, во-вторых, когда был разработан интерфейс, ориентированный на непрофессиональных пользователей.



Можно выделить ряд характеристик персональных компьютеров и рабочих станций, которые должны влиять на их выбор:

быстродействие (производительность, зависящая от тактовой частоты), которая измеряется в количестве операций с фиксированной точкой или количеством операций с плавающей точкой;

тип системного и локальных интерфейсов, в том числе разрядность системных шин(шины

данных, шины адреса); емкость оперативной памяти (в мегабайтах);

емкость накопителя на жестких магнитных дисках (в гигабайтах);

наличие, тип и емкость переносных накопителей;

виды и емкость КЭШ-памяти процессора;

тип монитора и видеоадаптера и емкость видеопамяти (для ПК);

наличие математического сопроцессора;

используемая операционная система;

аппаратная и программная совместимость с внешними устройствами различных марок;

возможность работы в сети.

надежность;

габариты и масса;

стоимость.

Мейнфреймом считается мощная многомашинная вычислительная система общего назначения, обеспечивающая непрерывный круглосуточный режим эксплуатации и предназначенная для решения задач, для которых у миникомпьютеров не хватает ресурсов. Мейнфреймы представляют собой многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей оперативной памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных.

В мире существует огромная база программ для мейнфреймов, на которых работают десятки тысяч прикладных программных систем. Возможности мейнфреймов и огромный объем наработанного программного обеспечения позволяет им конкурировать с другими вычислительными системами. Однако стремительный рост производительности персональных компьютеров, рабочих станций и серверов создал тенденцию перехода с мейнфреймов на менее дорогие миникомпьютеры и многопроцессорные серверы. Эта тенденция получила название "разукрупнение" В свою очередь конкуренция заставила производителей мейнфреймов приложить усилия для обеспечения совместимости с другими системами. В настоящее время они обеспечивают соответствие протоколов соединений с другими компьютерам или предоставляют возможность работы под управлением операционной системы UNIX, адаптированной под мейнфреймы.

Главным недостатком мейнфреймов в настоящее время остается относительно низкое соотношение производительность/стоимость.

Суперкомпьютер – это объединение машин, представляющее собой единое целое для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей. Суперкомпьютер обладает ресурсами большой локальной сети. Того же порядка и его стоимость. Суперкомпьютер отличается от мейнфрейма наличием большого количества центральных процессоров, которые могут производить вычисления одновременно. Суперкомпьютер характеризуется следующими свойствами:

существует ряд аппаратных и системных возможностей параллельного выполнения заданий;

разделениересурсов между процессорами: процессоры имеют доступ к общим дисковым накопителям и обращаются к их файлам данных как к локальным;

если происходит отказ одного процессора, задания его пользователей автоматически могут быть перенесены на другой; то же относится к контроллерам внешних накопителей и других периферийных устройств;

прикладные программы могут инсталлироваться однажды на общих дисках суперкомпьютера и разделяться между всеми его процессорами.

увеличение вычислительной мощности суперкомпьютера достигается подключением к нему дополнительных процессоров;

дополнительные накопители на магнитных дисках становятся доступными для всех процессоров.

Задачи, связанные с выполнением параллельных вычислений, очень сложны и математически, и технически. Они потребовали и новых технологических решений, и разработки новых операционных систем, и разработки новых языков программирования, и решения ряда математических проблем. Особенно важны суперкомпьютеры для сверхсложных научных вычислений в области космических исследований, авиационных технологий, а также для обслуживания супербольших баз данных.

Двумя основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений являются обеспечение сверхвысокой производительности и сверхнадежности функционирования системы. Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслуживания. Суперкомпьютеры относятся к типу «системы высокой готовности». Системы высокой готовности имеют общую цель - минимизацию времени простоя. Следует отметить, что высокая готовность не дается бесплатно. Стоимость систем высокой готовности намного превышает стоимость обычных систем.

 





sdamzavas.net - 2018 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...