Отношение стоимость/производительность в системах управления

Появление новых информационных технологий определяется, прежде всего, требованиями рынка. В сложных и многофункциональных системах управления находят применение большие универсальные вычислительные машины (мейнфреймы) и суперкомпьютеры. Для достижения поставленных целей при проектировании высокопроизводительных компьютеров, предназначенных для решения особо важных задач (военные заказы, заказы правительственных структур, заказы центров управления космическими объектами), приходится игнорировать стоимостные характеристики. Суперкомпьютеры и высокопроизводительные мейнфреймы относятся именно к этой категории компьютеров. Другим крайним примером может служить низкостоимостное оборудование систем управления, где производительность принесена в жертву для достижения низкой стоимости. К этому направлению относятся персональные компьютеры (ПК). Между этими двумя крайними направлениями находится оборудование систем управления, где достигнут баланс между стоимостными параметрами и производительностью. Типичными примерами такого рода компьютеров являются миникомпьютеры и рабочие станции.

Для сравнения различных аппаратных средств систем управления между собой обычно используются стандартные методики измерения производительности. Эти методики позволяют разработчикам и пользователям выявить полученные в результате испытаний количественные показатели производительности для выбора вариантов проектных решений. В конечном счете, именно производительность и стоимость и их отношение дают пользователю рациональную основу для решения вопроса о выборе системы управления.

Надежность и отказоустойчивость систем управления

Важнейшей характеристикой оборудования систем управления является надежность. Обеспечение надежности основано на точном понимании физических и логических основ работы системы, предотвращении нарушения хода вычислительного процесса путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения качественных электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечения тепловых режимов их работы, а также, за счет совершенствования методов сборки, испытания и обслуживания вычислительных средств.

Отказоустойчивость – это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине, возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Обеспечение отказоустойчивости требует аппаратной, программной и логической информационной избыточности. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и с отказоустойчивостью, – основные в проблеме надежности. Концепции параллельности и отказоустойчивости вычислительных систем естественным образом связаны между собой, поскольку в обоих случаях требуются дополнительные функциональные компоненты. Поэтому, собственно, на параллельных вычислительных системах достигается как наиболее высокая производительность, так и, во многих случаях, очень высокая надежность. Имеющиеся ресурсы избыточности в параллельных системах могут гибко использоваться как для повышения производительности, так и для повышения надежности. Структура многопроцессорных и многомашинных систем управления приспособлена к автоматической реконфигурации и обеспечивает возможность продолжения работы системы после возникновения неисправностей.

Следует помнить, что достижение надежности систем управления связано не только с надежностью аппаратных средств, но и программного, информационного, организационного обеспечения. Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных, согласованность мероприятий по обеспечению надежности компонент.