ВУЗ:
Составители:
По принципу действия (форме представления информации) различают аналоговые, цифровые и гибридные
вычислительные машины.
В аналоговых ЭВМ исходные данные подаются в виде непрерывных (аналоговых) значений каких-либо
физических величин, чаще всего электрических напряжений, а изучаемый процесс или явление представляется в
машине математической моделью, описываемой системой уравнений, в соответствии с которой реализуется
схема. Результаты вычислений отображаются в виде кривых на экране осциллографа или регистрируются
самопишущим прибором. Поэтому их называют также машинами непрерывного действия или моделирующими.
Достоинствами аналоговых ЭВМ являются простота, надежность в работе, высокое быстродействие (обработка в
ритме поступления данных) и низкая стоимость, а к недостаткам следует отнести ограниченные точность и
логические возможности.
В цифровых ЭВМ (машинах дискретного действия) каждая величина представляется последовательностью
цифр, а решение задачи сводится к выполнению совокупности арифметических и логических действии
(операций) над численными значениями величин в соответствии с алгоритмом решаемой задачи. Алгоритм
задает необходимую последовательность операций, называемую программой, выполнение которой приводит к
решению поставленной задачи. Достоинства проявляются в высоком быстродействии и точности вычислений,
больших логических возможностях, а недостатки связаны с высокой стоимостью, сложностью в применении и
обслуживании.
В гибридных вычислительных машинах применяется сочетание аналоговых и цифровых методов
вычислений, позволяющее использовать достоинства этих принципов и эффективно организовать вычисления.
В дальнейшем основным предметом рассмотрение будут цифровые ЭВМ, называемые просто ЭВМ, как это
принято на практике.
По быстродействию и производительности ЭВМ делятся на машины малой, средней, высокой и
сверхвысокой производительности. Под производительностью понимается количество результатов заданного
качества в единицу времени. Быстродействие оценивается количеством операций, выполняемых машиной в
единицу времени. Однако разнообразие машинных операций и широкий диапазон времени их выполнения
усложняют оценку быстродействия. Поэтому часто быстродействие ЭВМ характеризуется количеством одной из
операций (чаще всего сложения), выполняемых в секунду. Производительность ЭВМ зависит от быстродействия
элементной базы и затрат оборудования, определяется принципами построения устройств и организацией ЭВМ в
целом. В последнее время, в связи с резким технологическим прорывом в области быстродействия, эта
классификационная характеристика как бы нивелируется, а быстродействие характеризуется тактовой частотой
процессора.
По исполнению, то есть разрядности представления чисел и затратам оборудования, различают большие,
малые (мини) и микро-ЭВМ. Кроме того, микро-ЭВМ, в отличие от других машин, реализованы на больших и
сверхбольших интегральных схемах. Каждая из этих групп ЭВМ имеет свою область применения. Данная
характеристика носит не столько технический, сколько функциональный характер (десять лет назад современный
персональный компьютер безусловно относился бы к классу супер-ЭВМ).
По назначению ЭВМ делятся на универсальные (общего назначения), специализированные (специального
назначения), управляющие и персональные. Иногда трудно провести четкую грань между отдельными
разновидностями ЭВМ.
ЭВМ общего назначения оснащены системой команд, позволяющей решать задачи любой сложности в
разных сферах применения, причем производительность ЭВМ для всех классов задач остается примерно
одинаковой. ЭВМ специального назначения могут быть ориентированы на решение специфических задач
(функционально-ориентированные) или на использование в определенных областях применения (проблемно-
ориентиро-ванные), что позволяет решать задачи целевого назначения более эффективно по сравнению с
универсальными машинами.
Управляющие ЭВМ используются для построения систем сбора и обработки информации, систем
управления объектами и технологическими процессами. На их основе реализуются управляющие и
измерительно-вычислительные комплексы, автоматизированные рабочие места или автоматизированные рабочие
станции, системы автоматизированного проектирования и другие информационные системы или их элементы. В
состав таких комплексов кроме ЭВМ входят средства дистанционной связи с управляемым объектом,
преобразователи сигналов и другие устройства. Управляющие ЭВМ реализуются в классе персональных
компьютеров.
Персональные ЭВМ являются универсальными микро-ЭВМ компактного исполнения, предназначенными
преимущественно для индивидуального пользования. Они применяются для повышения производительности
труда специалистов разного профиля, для обучения основам программирования и других целей.
По элементной базе и принципам организации принято выделять поколения ЭВМ, отражающие этапы
развития вычислительной техники. В последнее время поколения ЭВМ характеризуют уровнем следующих
показателей: внутренняя организация (архитектура, программное обеспечение), средства взаимодействия
пользователя с ЭВМ (языки и формы общения), техническая реализация (элементная база, технические
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
