1.1. Місце персональних ЕОМ в ієрархії засобів обчислювальної техніки

Електронні обчислювальні машини (ЕОМ) класифікуються за різними ознаками, зокрема, за способами організації обчислювального процесу, функціональним можливостям, здатності до паралельного виконання програм і ін. Однак щоб визначити місце персональних електронних обчислювальних машин (ПЕОМ) в широкому розмаїтті засобів обчислювальної техніки (СВТ ), слід розглянути класифікацію обчислювальних машин за такими показниками, як габарити і продуктивність (рис. 1.1).

Історично першими з'явилися великі ЕОМ, елементна база яких пройшла шлях від електронних ламп до інтегральних схем з надвисокою ступенем інтеграції. В даний час застосовуються великі ЕОМ четвертого покоління і ведуться інтенсивні роботи зі створення ЕОМ п'ятого покоління. ЕОМ цього класу, як правило, використовуються в режимі поділу часу, одночасно обслуговуючи багатьох користувачів. Великі ЕОМ конструктивно виконані у вигляді декількох стійок, включаючи пристрої введення-виведення, а також зовнішні пристрої, що запам'ятовують на магнітних дисках і стрічках. Для установки машин потрібно досить велике приміщення, обладнане засобами забезпечення заданого температурного режиму. Обслуговування великих ЕОМ занадто багато роботи, зате їх продуктивність лежить в межах від декількох сотень тисяч до мільйонів команд в секунду.

Малюнок 1.1. Класифікація електронних обчислювальних машин (ЕОМ)

Продуктивність великих ЕОМ виявилася недостатньою для ряду додатків - таких, як прогнозування метеообстановки, моделювання та ін., Що стало стимулом для створення супер-ЕОМ. З'являються все нові і нові сфери їх застосування, а тому потреба в машинах даного класу безперервно росте. Продуктивність сучасних ЕОМ не відповідає багатьом з таких областей, що зумовлює поліпшення показників супер-ЕОМ. Під супер-ЕОМ розуміють обчислювальну систему, що відноситься до класу найпотужніших систем в даний час. Вони мають великі габарити, вимагають для свого розміщення спеціальних приміщень і вельми складні в обслуговуванні. Однією з основних проблем проектування і експлуатації є ефективне відведення тепла. Продуктивність супер-ЕОМ в даний час складає десятки і сотні млн. Команда / с. Дві найбільш відомі серії супер-ЕОМ - це Cray (Cray-1, Cray-2 і Cray-3) корпорації Cray Research і Cyber ​​205 фірми Control Data Corp (CDC). Відзначимо, що Cray-3 здатна виконувати 16000 млн. Команд з плаваючою комою в секунду. Вартість окремих супер-ЕОМ досягає десятків млн. Дол. З вітчизняних ЕОМ до даного класу можна віднести машину з динамічною архітектурою (МДА) В.А. Торгашева.

У 70-і рр. з'явився ще один клас ЕОМ - міні-ЕОМ, що обумовлено, з одного боку, прогресом в області елементної бази, а з іншого - надмірністю ресурсів великих ЕОМ - для ряду додатків. Міні-ЕОМ використовуються як в режимі поділу часу, так і для управління технологічними процесами. Вони конструктивно виконані у вигляді однієї або декількох малогабаритних стійок (без урахування пристроїв введення-виведення) і мають більш низькі в порівнянні з великими ЕОМ швидкодію і вартість. ЕОМ даного класу не вимагають спеціально обладнаних приміщень.

Подальші успіхи в області елементної бази та архітектурних рішень привели до виникнення супер-мініЕВМ. Супер-мініЕВМ - це обчислювальна машина, що відноситься по архітектурі, розмірами і вартості до класу мініЕВМ, але по продуктивності порівнянна з великою ЕОМ. Супер-мініЕВМ використовуються, як правило, в режимі поділу часу. Найбільш яскравими їх представниками є ЕОМ сімейства VAX-11 фірми DEC. Це сімейство послужило прототипом вітчизняної ЕОМ СМ 1700. Крім того, випускалися наступні супер-міні ЕОМ: «Електроніка-82» (СНД), К1840 (Східна Німеччина), СМ52 / 12 (Чехословаччина), Ізотов 1055С (Болгарія) і ін. Все ЕОМ даного класу є 32-розрядними.

Винахід в 1969 р мікропроцесора (МП) привело до появи в 70-х рр. ще одного класу ЕОМ - мікроЕОМ. Саме наявність МП служить визначальною ознакою мікроЕОМ. Ці ЕОМ, в свою чергу, діляться на багато користувачів мікроЕОМ, автоматизовані робочі місця (АРМ), вбудовані ЕОМ і ПЕОМ.

Розраховані на багато користувачів мікроЕОМ - це мікроЕОМ, обладнані декількома відеотерміналами та працюють в режимі поділу часу. Вони виконуються, як правило, в одній малогабаритній стійці і зрідка - в настільному варіанті.

АРМ, або робоча станція (workstation), являє собою ЕОМ, обладнану всіма засобами, необхідними для виконання робіт певного типу. Розрізняють технічні (інженерні) АРМ, графічні АРМ, АРМ для автоматизованого проектування, АРМ для видавничої діяльності (настільні видавничі системи) і ін. У класі мікроЕОМ АРМ поряд з розрахованими на багато користувачів мікроЕОМ мають найвищу швидкодію. Існують як настільні АРМ, так і АРМ, виконані у вигляді малогабаритної стійки.

Термін АРМ (робоча станція) неоднозначний і часто вживається в інших сенсах, а саме:

1. для іменування ПЕОМ, забезпеченою спеціальним ПО, необхідне для вирішення завдань певного класу;

2. для іменування термінальних вузлів обчислювальних мереж.

Вбудовані ЕОМ є обчислювачі, які використовуються для управління (наприклад, верстатом або бойовим засобом) і обробки вимірів. Конструктивно вони виконуються у вигляді однієї або декількох плат і не забезпечують реалізацію широкого спектру обчислювальних функцій, а також стандартного взаємодії з користувачем.

Персональної називається універсальна розрахована на одного користувача мікроЕОМ.

Визначення ПЕОМ в значній мірі розпливчасто. Для його уточнення виділяють наступні характеристики персональних машин:

1. невисоку вартість;

2. наявність периферійних пристроїв (ПУ), необхідних для введення-виведення і зберігання інформації;

3. наявність апаратних ресурсів, достатніх для вирішення реальних завдань (зокрема, достатньої ємності ОЗУ);

4. підтримку мов програмування високого рівня;

5. наявність операційної системи (ОС), яка спрощує взаємодію користувача з ПЕОМ;

6. «дружність» по відношенню до користувача.

Потужні ПЕОМ здатні забезпечити роботу декількох користувачів одночасно, що розмиває межу між ними і багато користувачів мікроЕОМ.

З іншого боку, в даний час стирається межа між ПЕОМ і інженерними АРМ. Причини цього криються в наступному:

1. АРМ стають «дружніми» і більш дешевими, в результаті чого з'явився навіть термін «персональні АРМ»;

2. АРМ можна забезпечити додатковими ПУ, що перетворюють його в універсальну ЕОМ;

3. технічні характеристики ПЕОМ наближаються до технічних характеристик АРМ;

4. на базі ПЕОМ можна побудувати АРМ, забезпечивши її спеціальним обладнанням і відповідним програмним забезпеченням.