Информационная технология

Гибридные вычислительные машины (ГВМ) — вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

    Наиболее  широкое применение получили ЦВМ  с электрическим представлением дискретной информации — электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.

      Классификация ЭВМ по этапам создания

      По  этапам создания и используемой элементной базе ЭВМ условно делятся на поколения:

      1-е  поколение, 50-е гг.: ЭВМ на электронных  вакуумных лампах;

      2-е   поколение, 60-е гг.: ЭВМ на дискретных  полупроводниковых приборах (транзисторах);

      3-е  поколение, 70-е гг.: ЭВМ на полупроводниковых  интегральных схемах с малой  и средней степенью интеграции (сотни - тысячи транзисторов в одном корпусе);

Примечание. Интегральная схема — электронная схема специального назначения, выполненная в виде единого полупроводникового кристалла, объединяющего большое число диодов и транзисторов.

    4-е  поколение, 80-е гг.: ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах — микропроцессорах (десятки тысяч - миллионы транзисторов в одном кристалле);

    5-е  поколение, 90-е гг.: ЭВМ с многими  десятками параллельно работающих  микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;

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

    Каждое  следующее поколение ЭВМ имеет  по сравнению с предшествующим существенно лучшие характеристики. Так, производительность ЭВМ и емкость всех запоминающих устройств увеличиваются, как правило, больше чем на порядок.

      Классификация ЭВМ по назначению

Рис. 10.3. Классификация ЭВМ по назначению

      По  назначению ЭВМ можно разделить  на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированнные (рис. 10.3).

    Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.

Характерными  чертами универсальных ЭВМ являются:

• высокая производительность;
• разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятичных, символьных, при 
  большом диапазоне их изменения и высокой точности их представления;
• обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, 
  так и специальных;
• большая емкость оперативной памяти;
• развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

      Проблемно-ориентированные   ЭВМ служат для решения более узкого

круга задач, связанных, как правило, с  управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

    К проблемно-ориентированным ЭВМ можно  отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

    Специализированные  ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.

    К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

      Классификация ЭВМ по размерам и  

        функциональным возможностям

      По  размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить (рис. 10.4) на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Рис. 10.4. Классификация ЭВМ по размерам и  вычислительной мощности