Информатика. Ч.1. Майстренко А.В. - 27 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Производительность больших ЭВМ оказалась недостаточной для ряда задач: прогнозирования метеообстановки,
управления сложными оборонными комплексами, моделирования экологических систем и др. Это явилось предпосылкой
для разработки и создания суперЭВМ, самых мощных вычислительных систем, интенсивно развивающихся и в настоящее
время.
К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием десятки миллиардов
операций в секунду.
СуперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС), которые
бывают следующих разновидностей:
• магистральные (конвейерные) МПВС, в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над
последовательным потоком обрабатываемых данных;
• векторные МПВС, в которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными;
• матричные МПВС, в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над несколькими
последовательными потоками обрабатываемых данных.
Первая суперЭВМ была задумана в 1960 г. и создана в 1972 г. (машина ILLIAC IV с производительностью 20 MFLOPS), а
начиная с 1974 г. лидерство в разработке суперЭВМ захватила фирма Cray Research, выпустившая ЭВМ Cray 1
производительностью 160 MFLOPS и объемом оперативной памяти 64 Мбайта, а в 1984 г. – ЭВМ Cray 2, в полной мере
реализовавшую архитектуру MSIMD и ознаменовавшую появление нового поколения суперЭВМ. Производительность Cray
2 – 2000 MFLOPS, объем оперативной памяти – 2 Гбайта. Классическое соотношение, ибо критерий сбалансированности
ресурсов ЭВМ – каждому MFLOPS производительности процессора должно соответствовать не менее 1 Мбайта оперативной
памяти.
В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч суперЭВМ (в 1991 г. – 900 шт.), начиная от простеньких
офисных Cray EL до мощных Cray 3, Cray 4, Cray Y-MP C90 фирмы Cray Research, Cyber 205 фирмы Control Data, SX-3 и SX-
X фирмы NEC, VP 2000 фирмы Fujitsu (Япония), VPP 500 фирмы Siemens (ФРГ) и др.
Появление в 70-х гг. малых ЭВМ обусловлено, с одной стороны, прогрессом в области электронной элементной базы, а
с другой – избыточностью ресурсов больших ЭВМ для ряда приложений.
Малые ЭВМ (мини-ЭВМ) – надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более
низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями.
Мини-ЭВМ (и наиболее мощные из них супермини-ЭВМ) обладают следующими характеристиками:
• производительность до 500 MIPS;
• емкость основной памяти до 512 Мбайт;
• емкость дисковой памяти до 200 Гбайт;
• число поддерживаемых пользователей 16 – 512.
К достоинствам мини-ЭВМ можно отнести: специфичную архитектуру с большой модульностью, лучшее, чем у
мэйнфреймов, соотношение производительность/цена, повышенная точность вычислений. Они более компактны и
значительно дешевле больших ЭВМ.
Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов, для вычислений в
многопользовательских вычислительных системах, в системах автоматизированного проектирования, в системах
моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.
Родоначальником современных мини-ЭВМ можно считать компьютеры PDP-11 (Program Driven Processor – программно-
управляемый процессор) фирмы DEC (Digital Equipment Corporation – Корпорация дискретного оборудования, США), они
явились прообразом и наших отечественных мини-ЭВМ – Системы Малых ЭВМ (СМ ЭВМ): CM 1, 2, 3, 4, 1400, 1700 и др.
Дальнейшие успехи в области элементной базы и архитектурных решений привели к возникновению супермини-ЭВМ –
вычислительной машины, относящейся по архитектуре, размерам и стоимости к классу малых ЭВМ, но по
производительности сравнимой с большой ЭВМ.
Изобретение микропроцессора (МП) привело к появлению в 70-х гг. еще одного класса ЭВМ – микроЭВМ. Именно
наличие МП служило первоначально определяющим признаком микроЭВМ. Сейчас микропроцессоры используются во всех
без исключения классах ЭВМ. К этой группе ЭВМ можно отнести персональные компьютеры (рабочие станции, серверы,
переносные компьютеры).
Особую интенсивно развивающуюся группу ЭВМ образуют многопользовательские компьютеры, используемые в
вычислительных сетях – серверы. Серверы обычно относят к микроЭВМ, но по своим характеристикам мощные серверы
скорее можно отнести к малым ЭВМ и даже к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперЭВМ.
Сервер – выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим
станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам,
факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Такой универсальный сервер часто называют сервером приложений.
Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее "узких"
мест в работе сети: создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной
связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и др.
Переносные компьютеры – также быстроразвивающийся подкласс персональных компьютеров.
Большинство переносных компьютеров имеют автономное питание от аккумуляторов, но могут подключаться и к сети.
В качестве видеомониторов у них применяются плоские жидкокристаллические дисплеи, реже – люминесцентные для
презентаций или газоразрядные.
Жидкокристаллические дисплеи (LCD – Liquid Crystal Display) бывают с активной и пассивной матрицами.
В пассивной матрице каждый элемент экрана (пиксель – picture element) выбирается на пересечении координатных
управляющих прозрачных проводов, а в активной – для каждого элемента экрана есть свой управляющий провод.
Дисплей с активной матрицей более сложный и дорогой, но обеспечивает лучшее качество: большие динамичность,
разрешающую способность, контрастность и яркость изображения.
Наращивание аппаратных средств у многих переносных компьютеров выполняется подключением плат специальной

Страницы