СР №2 . Типи сучасних комп’ютерів

 

Аналіз сфер використання комп’ютерів показує, що можна виділити два основних напрямки їх використання.

Перший напрямок — це підсилення інтелектуальних можли­востей людини в досить широкому розумінні цього поняття. Мається на увазі прискорен­ня обчислень, зберігання великих об’ємів інформації, швидкий пошук та відображення необхідної інформації і т. д. Комп’ютери цього напрямку повинні мати велику ємність пам’яті, потужне програмне забезпечення, розвинуті засоби взаємодії з людиною.

Другий напрямок — це використання комп’ютера як елемента електротехнічної сис­теми, наприклад, системи керування, інформаційно-вимірювальної системи, системи передачі даних і т. д.

На рисунку показано приклад використання комп’ютера в складі системи керування. Тут параметри об’єкта керування знімаються давачами, перетво­рюються в цифрову форму за допомогою аналого-цифрових перетворювачів АЦП та подаються в комп’ютер. В комп’ютері здійснюється оцінка стану об’єкта керування та виробляється послідовність керуючих кодів, які в цифро-аналогових перетворювачах ЦАП перетворюються в аналогову форму та подаються на органи керування з метою забезпечення утримання параметрів об’єкта керування в заданих межах.

Комп’ютер в системі керування

Основна вимога до комп’ютерів даного напрямку — забезпечення необхідного часу реакції на події в системі, проведення обробки вхідних даних в темпі їх поступлення, тобто в реальному масштабі часу, і видача результатів відповідно до часових вимог елек­тротехнічної системи. Комп’ютери цього напрямку повинні мати швидкісні зовнішні ін­терфейси, володіти високою продуктивністю та надійністю роботи. Часто ці комп’ютери є вбудованими в мобільні засоби, тому додатково вимагається, щоб вони мали малі габа­рити та низьку споживану потужність. Вбудовані комп’ютери широко використовують­ся в побутовій електронній апаратурі, зокрема в відео та аудіо апаратурі, фотоапаратах, іграшках, побутових пристроях, мобільних телефонах і т.д.

 

Залежно від сфери застосування та технічних характеристик, в першу чергу габари­тів, продуктивності, ємності пам’яті та ціни розрізняють наступні типи комп’ютерів:

Персональні комп’ютери

Персональні комп’ютери (personal computers) — комп’ютери, орієнтовані на корис­тування однією особою.

Персональні комп’ютери (ПК) з’явилися в результаті еволюції мінікомп’ютерів при переході елементної бази з малим і середнім ступенем інтеграції на великі і надвеликі ін­тегральні схеми.

ПК класифікуються за їх розмірами та конструктивним вико­нанням наступним чином:

  • Настільні комп’ютери (desktop computers). До складу настільного комп’ютера вхо­дить системний блок (в якому розміщена материнська плата, центральний процесор, основна пам’ять, карта розширення, блок живлення і т. д.), дисплей, клавіатура, мишка. В системний блок також вбудовані драйвер оптичного диску і зовнішня дискова пам’ять. Настільні комп’ютери призначені для офісного використання.

  •  Лаптопи чи ноутбуки (laptop or notebooks). Це близькі за характеристиками до на­стільного ПК, але конструктивно виконані в придатному для перенесення виконанні.

  • Персональні цифрові асистенти (Personal digital assistants). Це кишенькові ПК, спеціально створені як персональні асистенти людини. Вони надають наступний сер­віс: годинник, комп’ютерні ігри, доступ до мережі Інтернет, електронна пошта, записна книжка, адресна книжка, мобільний телефон, медіа плеєр та інше.

  • Смартфони. Це мобільні телефони, які мають вбудовану операційну систехму та можливості вище описаних персональних цифрових асистентів.

  • Портативні комп’ютери (Portable computers). Це ПК типу настільних, але виконані в придатному для перенесення та роботи в не офісних умовах конструктивному виконанні.

  • Переносимі комп’ютери (Wearable computers). Це комп’ютери, які надають інфор­маційні послуги людині під час її руху в навколишньому середовищі. До переносимих ПК належать, зокрема, комп’ютери для моніторингу стану людини.

 

 

 

Робочі станції

Робочі станції (workstations) — комп’ютери, орієнтовані на вирішення інженерних задач, в першу чергу в складі локальних комп’ютерних мереж.

 

Багатотермінальні системи

Багатотермінальні системи — набір стандартних терміналів, підключених до сервера;

 

Сервери

Сервери — центральні комп’ютери для побудови інформаційних систем.

 

Мейнфрейми

Великі універсальні комп’ютерні системи (мейнфрейми) і до сьогоднішнього дня залишаються найпотужнішими (не рахуючи суперкомп’ ютерів) комп’ютерними систе­мами загального призначення, що забезпечують безперервний цілодобовий режим експлуатації. Вони можуть включати один або декілька процесорів, кожний з яких, у свою чергу, може споряджатися векторними спеціалізованими процесорами (прискорювача­ми операцій з продуктивністю суперкомп’ютерів).В архітектурному плані мейн­фрейми є багатопроцесорними системами, що містять один або декілька центральних і периферійних процесорів зі спільною пам яттю, зв’язаних між собою високошвидкісними магістралями передачі даних.

 

Кластерні комп’ютерні системи (кластери)

Кластерні комп’ютерні системи — об’єднання комп’ютерів, що сприймається опе­раційною системою, системним програмним забезпеченням, прикладними програмами і користувачами як єдине ціле.

 

Суперкомп’ютери

Суперкомп’ютери — найпотужніші на даний час комп’ютери. До класу суперкомп’ютерів належать комп’ютери, що мають максимальну в даний час продуктивність, а також максимальну ємність основної та зовнішньої пам’яті. 

От лише невеличкий список областей людської діяльності, де необхідно використо­вувати суперкомп’ютери: автомобілебудування; нафто- і газовидобуток; фармакологія; прогноз погоди і моделювання зміни клімату; сейсморозвідка; проектування електрон­них пристроїв; синтез нових матеріалів, генні дослідження.

 

Мікроконтролери

Мікроконтролери — комп’ютери на кристалі, призначені для керування електрон­ними пристроями, зокрема побутовими пристроями, виробничими лініями, вимірюваль­ними пристроями і т. д.

 

Спеціалізовані комп’ютери.

Вони орієнтовані на вирішення задач, котрі неможли­во або недоцільно виконувати на універсальних комп’ютерах.


Контрольні питання:

  1. Які два основних напрямки використання комп’ютерів є, і в чому вони полягають ?
  2. Які є типи комп’ютерів ?
  3. Що собою представляють ПК ? Назвіть класифікацію ПК  за їх розмірами та конструктивним вико­нанням.
  4. Що собою представляють робочі станції ?
  5. Що собою представляють сервер ?
  6. Що собою представляють мейнфрейми ?
  7. Що собою представляють кластери ?
  8. Що собою представляють суперкомп’ютери ?
  9. Що собою представляють мікрокомп’ютери ?
  10. Що собою представляють спеціалізовані комп’ютери ?