Типы вычислительных систем

Упрощенная классификация вычислительных систем

Классификация ЭВМ и вычислительных систем (ВС) является сложной и до сих пор открытой проблемой. Традиционно ВС делят на классы в зависимости от их параметров и сфер применения. По этому принципу существующие ВС можно упрощенно представить следующими классами [19]:

- встроенные микроЭВМ с простейшей архитектурой для управления различными объектами;

- персональные ЭВМ и компьютеры пользователей сети – рабочие станции – на основе универсальных программно-аппаратных средств для персонального использования, терминалов, клиентских частей клиент-серверных сетевых систем и т.п.

- серверы (непользовательские сетевые компьютеры), осуществляющие реализацию прикладных многопользовательских задач, хранения и обработки БД, и др. сетевых приложений. Различают файл-серверы, серверы приложений и др. К наиболее мощным серверам относят большие ЭВМ общего назначения, или мэйнфреймы(mainframes), обеспечивающие высокую надежность и непрерывный круглосуточный режим эксплуатации;

- суперЭВМ со сверх-высокой производительностью, достигаемой при использовании большого числа(несколько тысяч) процессоров и высокой степенью распараллеливания вычислительного процесса. Такие системы предназначены для решения особо сложных научных и технико-экономических задач, определяющих научно-технический прогресс.

Основные параметры соседних классов ЭВМ отличаются в среднем на 2-3 порядка, и достигают в классе супер-ЭВМ на данном этапе развития вычислительной техники следующих значений (рис 4):

Производительность – свыше 300 Тфлопс

Объем оперативной памяти – до 16 Тбайт

Объем дисковой памяти – до 1 Пбайта

Стоимость – до $100 миллионов

Наиболее производительные серверы и СуперЭВМ принято называть высокопроизводительными системами.

В разделе 1.6.2 рассмотрены несколько подробнее особенности некоторых представителей указанных классов ЭВМ.

Особенности некоторых типов ЭВМ

МикроЭВМ

С появлением в 70х годах прошлого века сверхбольших интегральных схем стало возможным создавать на одной микросхеме упрощенный вариант процессора – микропроцессор с числом разрядов в слове 8-16 и более. На основе микропроцессоров стали создаваться микроЭВМ. МикроЭВМ имели в своем составе один или несколько микропроцессоров, БИС постоянной и оперативной памяти, БИС управления вводом-выводом и др. Электронная аппаратура микроЭВМ содержит несколько десятков корпусов БИС и сБИС, размещаемых на одной или нескольких платах.

Упрощенная структура микроЭВМ изображена на рис 5. Эта структура называется магистрально-модульной. К общей шине(магистрали) подсоединяются в нужной номенклатуре и количестве все устройства ЭВМ, выполняемые в виде конструктивно-законченных модулей. Устройства машины обмениваются информацией через общую магистраль(шину).

Рис.5. Упрощённая структура микроЭВМ

Рассматриваемые в разделе 1.6.2.2. персональные компьютеры являются универсальными микроЭВМ с более сложной, по сравнению с рассматриваемой на рис. 5 архитектурой.