Персональные компьютеры и рабочие станции

Классификация, основные характеристики и области применения ЭВМ различного класса.

 

Классификация ЭВМ различного класса может производиться по нескольким параметрам:

· Производительность / быстродействие

· Стоимость.

· Область применения.

· Технические характеристики (масса-габаритные параметры, объём внешней, внутренней памяти, расширяемость / слоты – сколько девайсов можно подключить на внешние порты и внутренние шины и т.п.)

· и другие.

Параметры перекликаются между собой. Как правило, высокопроизводительная и быстродействующая ЭВМ имеет объём не такой как у современных планшетов, гораздо большие, технические характеристики тоже на высоком уровне, стоит она тоже немало.

Важно иметь представление, какие ЭВМ используются в различных областях науки и техники. Поэтому рассмотрим классификацию по областям применения.

Супер ЭВМ.

Наиболее мощные вычислительные системы для получения максимальной производительности. Используются для сложных вычислений: моделирование полётов, прогноз погоды, разработка лекарств, фундаментальные научные исследования.

Производители: HP, IBM, Cray.

Производительность – до 367 Тф.

Отечественные супер ЭВМ – СКИФ, Cyberia – до 12 Тф.

Отказоустойчивые системы и кластеры.

Применение - в области транзакций, баз данных и обслуживанием телекоммуникаций.

2 задачи:

1) Обеспечение высокой производительности

2) Продолжительное функционирование системы

Многомашинные распределительные вычислительные системы. Кластеризация – это реализация объединения машин, представляющегося единым целым для ОС, СПО, Прикл.ПО и пользователей. При отказе одного процессора такие машины могут быстро распределить работу на другие процессоры внутри кластера.

Используются в критически важных приложениях.

Обеспечение продолжительного функционирования решается 3-мя задачами:

- Надежность – снижение интенсивности отказов и сбоев (важен тепловой режим, качество сборки).

- Готовность – подавление в определенных пределах влияния отказов и сбоев на работу системы с помощью контроля и коррекции ошибок, средств автоматического восстановления вычислительного процесса, аппаратная и программная избыточность (например, холодный или горячий резерв).

- Удобство обслуживания – ремонтопригодность, контролепригодность.

Производители: HP, IBM, Cray.

Нейрокомпьютеры и нейросети.

Применяются для решения задач нечёткой логики, построения экспертных и обучающих систем.

Мейнфреймы.

Большая универсальная ЭВМ, наиболее мощная по производительности уступает только супер ЭВМ. Обеспечивают непрерывный круглосуточный режим эксплуатации.

Архитектура. Многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. Основная вычислит. нагрузка ложится на ЦП, периферийный процы обеспечивают работу с периферийными устройствами.

Особенности современных мэйнфреймов:

1) Повышенная устойчивость

2) Дублирование (резервные процессоры, запасные микросхемы памяти).

3) Горячая замена (память, ЦП, каналы).

4) Целостность данных (используется память с коррекцией ошибок, RAID-массивы, резервное копирование).

5) Высокая пропускная способность (высокая рабочая нагрузка на ввод/вывод данных).

6) Масштабирование.

Производители: IBM, Siemens, Nixdorf, ICL.

Применение: решение научно-технических задач, работа с большими БД, управление выч.сетями и их ресурсами.

Серверы.

Используются в распределённой архитектуре «клиент-сервер». Несколько типов серверов:

· Файл-сервер

· Сервер БД

· Принт-сервер

· Вычислительный сервер

· Сервер приложений

Т.о., тип сервера определяется типом ресурсам, которым он владеет (файловая система, БД, принтеры, процессоры, прикл.польз.программы).

Персональные компьютеры и рабочие станции.

Низкая стоимость.

Удовлетворяют персональные потребности пользователя.

ПО ПК характеризуется дружественностью интерфейса пользователя.

Рабочая станция – персональный пункт для профессионального пользования сетевыми ресурсами. 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/вывода. Это свойство выгодно отличает рабочие станции среднего и высокого класса от ПК и сегодня.

Основные факторы, определяющие рост применимости ПК:

- расширение функциональных возможностей. Помимо обычных для этого класса систем текстовых процессоров, даже средний пользователь ПК может теперь работать сразу с несколькими прикладными пакетами, включая электронные таблицы, базы данных и высококачественную графику;

- адаптация графических пользовательских интерфейсов;

- широкое распространение систем мультимедиа потребовало использования высокопроизводительных ПК и рабочих станций с адекватными аудио - и графическими средствами, и объемами оперативной и внешней памяти.

- высокая стоимость мейнфреймов и даже систем среднего класса помогла сместить многие разработки в область распределенных систем и систем клиент-сервер, которые прямо базируются на высоконадежных и мощных рабочих станциях и серверах.

Терминалы

Комбинация бездисковых рабочих станций и терминалов ввода (ASCII-терминалы). Тенденция: применение «подчинённых» терминалов, использующих РС в качестве локального сервера.