Поколения ЭВМ

инструмент для  переработки возрастающих потоков  информации.

    Новое  поколение МП идёт на смену  предыдущему каждые два года  и морально

устаревает за 3-4 года. МП вместе с  другими  устройствами  микроэлектроники

позволяют создать  довольно экономичные информационные системы.

    Причина  такой популярности МП состоит  в том, что с их появлением  отпала

необходимость  в  специальных  схемах   обработки  информации,   достаточно

запрограммировать её функцию и ввести в ПЗУ МП. 

                         Основные характеристики МП. 

    Суперпроцессор P6:

    Изготовляется  на 0,6 мкм.-технологии.

    Достоинства:

1. Частоты 133-150 Мгц

2. Вдвое превзойдёт  по производительности существующие модели,

поскольку:

       - Имеет 4 конвейера для параллельной  обработки команд.

       - Интегрированные в одном корпусе  2 модуля КЭШ-памяти первого   уровня

         - 32 Кб, второго - 256 или 512 Кб.

       - Введена новая шина, которой до этого оснащались большие ЭВМ.

       - В одном компьютере могут  взаимодействовать до 4-х процессоров  Р6.

       - В Р6 установлены интегрированный  и математический сопроцессоры.

    Производительность: 250-300 MFlops, 1000 MFlops - для компьютеров с   4-

мя процессорами.

    Зелёные  компьютеры:

    Эра  экологически вредных настольных  компьютеров  заканчивается!  Летом

1994 года администрация   США  запретила  предприятиям  покупать  не  зелёные

компьютеры.

    Зелёные  компьютеры характеризуются:

     = Охраной окружающей среды и  здоровья пользователя.

     = Пониженным уровнем электромагнитных  и радиационных излучений.

     = Полной утилизацией составных  элементов компьютера.

     = Пониженным потреблением электроэнергии,  пониженным  тепловыделением.

       Это  происходит  за  счет  использование  процессоров   с   различными

       режимами работы: нормальный, дремлющий  и спящий. 

                      2.Структура 3-магистрального МП. 

  АЛУ - арифметико-логическое  устройство; УУ - устройство управления; УВВ -

  устройство  ввода-вывода; Т - таймер; Р - рабочие  регистры; регистры: 0 -

    операндов,  К - команд, А - адресов, Ф - флаговые, С - состояний, СК -

          счётчик команд, ОН - общего назначения, СТЕК - стековые.

Сигналы трёх видов - информационные, адресные и управляющие 0 могут

передаваться  по одной, двум или трём шинам (магистралям). Шины, как

правило, двунаправлены, то есть могут передавать информацию в обоих

направлениях. 
 

            3.Области применения МП. 

Лет 30 назад было около 2000 различных сфер применения МП. Это управление

производством (16%), научные исследования, транспорт  и связь (17%),

информационно-вычислительная техника (12%), военная техника (9%), бытовая

техника (3%), обучение (2%), авиация и космос (15%), коммунальное и

городское хозяйство, банковский учёт, метрология, медицина (4%) и другие

области.

Сейчас развиваются  следующие направления автоматизации  с применением МП

систем управления:

- станки с  ЧПУ плюс робот;

- станки с  ЧПУ плюс робот плюс устройство активного контроля размеров;

- станки с  ЧПУ плюс робот плюс система  автоматической диагностики с

самовозвратом. 
 
 

Многопроцессорные вычислительные системы, сети, ЭВМ V поколения. 
 

1.Магистральная  организация процессоров ЭВМ. 

При магистральной  организации процессоры связываются в систему так, что

входные данные одного из них являются исходными  для другого. Получаемый ряд

процессоров последовательно  обрабатывают отдельные части задачи.

Быстродействие  ЭВМ с такой организации процессоров  порядка       100 млн.

операций в  секунду.

Иллюстрация принципа магистральной обработки информации. 
 
 
 
 

2.Матричная параллельная  организация процессоров. 

При параллельном процессе программа каждой задачи реализуется  на отдельном

процессоре. Здесь  появляется возможность как несколько независимых задач,

так  одну сложную  задачу. Быстродействие примерно    200 млн. операций в

секунду (“Иллиак-4” (США) содержит 64 процессора).

Для матричного процессора характерен режим совместного  исполнения (все

процессоры работают синхронно. 
 

       Матричная организация процессоров. 
 

                 шина                 канал данных

            состояний 
 

 Матричный

процессор 
 
 

3.Мультипроцессорная  организация с общей оперативной  памятью. 

В центре системы - мощные процессоры, имеющие собственную память и

внутреннее управление. процессоры работают с общей ОП (ЗУ). Одна из главных

проблем таких  вычислительных систем - коммутирование процессоров.

Производительность  составляет свыше 100 млн. операций в  секунду. 
 
 

4.Сети связи  ЭВМ. 

Сети связи ЭВМ можно рассматривать в виде пунктов, объединяемых каналами

связи. Сети можно  разделить на централизованные и  распределённые.

В централизованных сетях обмен информацией между  ЭВМ и абонентом происходит

через центральный  узел связи. При большом количестве абонентов такое

построение сети нерационально.

В распределённых сетях связи осуществляется между  многими парами узлов.

Каждый узел связан не менее чем с двумя  другими узлами, и абоненты могут

включатся в  несколько узлов. 
 

5.ЭВМ V поколения. 

ЭВМ IV поколения не получили широкого распространения из-за своей

специфики. Это  явилось стимулом для разработки ЭВМ V поколения, при

разработки которых  ставились совершенно другие задачи, нежели при

разработки всех прежних ЭВМ. Если перед разработчиками ЭВМ I - IV поколений

стояли такие  задачи, как увеличение производительности в области числовых

расчётов, достижение большой ёмкости памяти, то основными  задачами

разработчиков ЭВМ V поколения являлось создание искусственного интеллекта

машины (возможность  делать логические выводы из представленных фактов),

возможность ввода  информации в ЭВМ при помощи голоса, различных

изображений. Это  позволит общаться с ЭВМ всем пользователям, даже тем, кто

не обладает специальных знаний в этой области. ЭВМ будет помощником

человеку во всех областях.

Проект семейства  ЭВМ V поколения объединяет 16 процессоров. Это позволит

достичь быстродействия в 160(106 операций в секунду. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы: 
 
 
 

1. А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “ЭВМ, МИНИ-ЭВМ и

микропроцессорная техника в учебном процессе.” 
 

2. А.П.Пятибратов, А.С.Касаткин, Р.В.Можаров. “Электронно-вычислительные

машины в управлении.” 
 

3. Лекции МИЭМ.