6

Глава 1. Классификация ЭВМ

Аппаратные (технические) средства являются основой, или «скелетом»,

для построения любой ИС. Главными составляющими аппаратных средств являются электронно-вычислительные машины (ЭВМ), или просто компьютеры. ЭВМ – комплекс технических средств, предназначенный для автоматизированного решения вычислительных и информационных задач.

Компьютеры можно классифицировать по ряду признаков (рис. 1.1):

по элементной базе, соответствующей исторически сложившимся поколениям ЭВМ;

по назначению;

по функциональным возможностям;

по способности к параллельному выполнению вычислений;

по габариту и вычислительной мощности и т.д.

§ 1. Поколения и элементная база ЭВМ

По этапам создания и элементной базе компьютеры условно делятся на следующие поколения:

1-е поколение- 50-е годы: ЭВМ на электронных вакуумных лампах;

2-е поколение- 60-е годы: ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах);

3-е поколение- 70-е годы: компьютеры на полупроводниковых интегральных схемах (электронная схема специального назначения,

выполненная в виде единого полупроводникового кристалла, объединяющего большое число активных элементов: диодов и транзисторов) с малой и средней степенью интеграции (сотни – тысячи транзисторов в одном корпусе);

8

4-е поколение- 80-90-е годы: компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах, основная из которых – микропроцессор (миллионы активных элементов на одном кристалле);

5-е поколениенастоящее время: компьютеры со многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющие строить системы высокой производительности;

6-е и последующие поколения: оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом и нейронной структурой, с распределѐнной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.

§ 2. Назначение ЭВМ

По назначению компьютеры можно разделить на три группы.

Универсальные (общего назначения) – компьютеры, предназначенные для решения различных инженерно-технических, экономических, математических,

информационных и других видов задач. Они отличаются высокой производительностью, разнообразием форм обрабатываемых данных,

обширной номенклатурой выполняемых операций с данными, большой ѐмкостью оперативной памяти, развитой организацией системы ввода-вывода информации, обеспечивающей подключение разнообразных видов внешних устройств.

Проблемно-ориентированные – компьютеры, предназначенные для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами и процессами, регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объѐмов данных, выполнением специализированных расчѐтов. Они обладают более ограниченными аппаратно-

9

программными ресурсами, а следовательно, и более низкой стоимостью по сравнению с универсальными компьютерами.

Специализированные – компьютеры, предназначенные для решения определѐнного узкого круга задач или реализации строго определѐнной группы функций. Могут быть включены в технологический цикл производственных автоматизированных систем. Отличаются высокой производительностью и надежностью при менее высокой стоимости по сравнению с универсальными компьютерами.

§ 3. Функциональные возможности ЭВМ

Функциональные возможности компьютеров обусловлены следующими важнейшими технико-эксплуатационными характеристиками:

быстродействием (некоторым усреднѐнным количеством операций,

выполняемых машиной за единицу времени);

разрядностью и формой представления чисел, с которыми оперирует компьютер;

номенклатурой, ѐмкостью и быстродействием всех запоминающих устройств;

номенклатурой и технико-экономическими характеристиками внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации;

типами и пропускной способностью устройств связи и сопряжения узлов компьютера между собой (типы внутримашинных интерфейсов);

многозадачностью (способностью одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять параллельно несколько программ);

типами и технико-эксплуатационными характеристиками операционных систем;