Компьютеры пятого поколения

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Развитие идет также по пути «интеллектуализации» компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки данных к обработке знаний.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином «интеллектуальный интерфейс». Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.

По условиям эксплуатации компьютеры делятся на два типа:

- офисные (универсальные);

- специальные.

Офисные компьютеры предназначены для решения широкого класса задач при нормальных условиях эксплуатации.

Специальные компьютеры служат для решения более узкого класса задач или одной задачи, требующей многократного решения, и функционируют в особых условиях эксплуатации.

Специальные компьютеры, например, управляют технологическими установками, работают в операционных или машинах «скорой помощи», на ракетах, самолетах и вертолетах, под водой на глубине,

По производительности и характеру использования компьютеры можно условно подразделить на:

- микрокомпьютеры, в том числе персональные компьютеры;

- мини-компьютеры;

- мэйнфреймы (универсальные компьютеры);

- суперкомпьютеры.

Микрокомпьютеры – компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора. Микрокомпьютеры представляют собой инструменты для решения разнообразных сложных задач. Их микропроцессоры с каждым годом увеличивают мощность, а периферийные устройства – эффективность. Быстродействие – порядка 1 – 10 млн. операций в секунду.

Разновидность микрокомпьютера– микроконтроллер. Это основанное на микропроцессоре специализированное устройство, встраиваемое в систему управления или технологическую линию

Персональные компьютеры (ПК) —это сравнительно недорогие микрокомпьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком.

Персональный компьютер должен удовлетворять следующим требованиям:

- наличие внешних ЗУ на магнитных дисках;

- объём оперативной памяти не менее 4 Мбайт;

- наличие операционной системы;

- способность работать с программами на языках высокого уровня;

- ориентация на пользователя-непрофессионала (в простых моделях).

Миникомпьютерами, суперминикомпьютераминазываются машины, занимающие объем порядка половины кубометра. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.

Мейнфреймы предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами. Их удобнее применять при наличии 200-300 рабочих мест. Они оснащаются не мене чем тремя процессорами. Максимальный объем памяти достигает 342 Тбайт. Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5 – 6 раз дешевле, чем распределенная обработка при клиент-серверном подходе.

Суперкомпьютеры – это очень мощные компьютеры (1 миллион операций с плавающей точкой в секунду). Эти машины представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. В этих машинах параллельно выполняется множество похожих операций (мультипроцессорная обработка). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Суперкомпьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

Наиболее распространенные суперкомпьютеры – массово-параллельные компьютерные системы. Пример: Intel Pentium Pro 200 (он содержит 9200 процессоров, производительность 10¹² операций в секунду, память – 537 Гбайт, диски на 2,25 Тбайт).