Материал: 5073

21

нить огромнейшие объемы информации и выдавать ее в реальном времени по множеству одновременно приходящих запросов; системы сверхскоростных широкополосных информационных магистра-

лей, связывающих воедино все потребительские системы.

Названные ожидаемые технологии и характеристики устройств ЭВМ совместно с их общей миниатюризацией могут сделать вычислительные средства и системы вездесущими, привычными и обыденными.

Специалисты предсказывают в ближайшие годы возможность создания компьютерной модели реального мира такой виртуальной (кажущейся, воображаемой) системы, в которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами.

В будущем можно говорить о виртуальной реальности в нашей повседневной жизни, когда нас в комнате, например, будут окружать сотни активных компьютерных устройств, автоматически включающихся и выключающихся по мере надобности, активно отслеживающих наше местоположение, постоянно снабжающих нас ситуационно необходимой информацией, активно воспринимающих нашу информацию и управляющих многими бытовыми приборами и устройствами.

Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности, появятся системы, создающие виртуальную реальность:

компьютерные системы — при работе на ЭВМ с "дружественным интерфейсом" абоненты по видеоканалу будут видеть виртуального собеседника, активно общаться с ним на естественном речевом уровне с аудио- и видеоразъяснениями, советами, подсказками. "Компьютерное одиночество", так вредно влияющее на психику активных пользователей ЭВМ, исчезнет;

системы автоматизированного обучения — при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика;

торговля — любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, нанесенным на торговый ярлык, а активной компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей всю необходимую ему информацию — что, где, когда, как и сколько.

Техническое обеспечение, необходимое для создания таких виртуальных систем:

дешевые, простые, портативные компьютеры со средствами мультимедиа; программное обеспечение для "вездесущих" приложений; миниатюрные приемопередающие радиоустройства (трансиверы) для свя-

зи компьютеров друг с другом и с сетью;

распределенные широкополосные каналы связи и сети.

Многие предпосылки для создания указанных компонентов, да и простейшие их прообразы уже существуют.

22

2.Персональные компьютеры

2.1. Классификация компьютеров

Существующие сейчас типы компьютеров очень многочисленны и разнообразны; они различаются размерами, вычислительными возможностями, стоимостью и назначением. Наиболее распространенным типом компьютеров являются

персональные компьютеры (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Персональный компьютер базовой конфигурации

Среди множества современных ЭВМ можно выделить основные классы:

2.1.1. СуперЭВМ

СуперЭВМ предназначены для решения сверхсложных задач в военном деле, экономике, космонавтике, метеорологии и пр. Это очень сложные и дорогие машины. Наиболее мощные ЭВМ этого класса — семейство ASCI — принадлежат Министерству энергетики США. Производительность их превышает 1 трлн операций с плавающей запятой в секунду. США пытаются на них реализовать проект перехода от натуральных ядерных испытаний к машинному моделированию. Машин такого уровня около 500 в мире. Лучшие ПЭВМ по производительности примерно в 100 тысяч раз слабее суперЭВМ.

2.1.2. Большие вычислительные комплексы

Большие вычислительные комплексы (БВК) применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ.

Штат обслуживания БВК составляет до многих десятков человек. На базе таких суперкомпьютеров создают вычислительные центры, включающие в себя несколько отделов или групп, в 90-х гг. были очень распространены в СССР и

23

всем мире. В СССР это были в основном различные модификации серии ЕС (единая система). Ориентировочные данные подобных ЭВМ: быстродействие до 5 млн опер./с; объем ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) до 8 Мбайт; зани-

маемая площадь от 50 до 200 м2.

БВК выпускаются и в настоящее время, но современные технологии позволили резко уменьшить их габариты: массу до 100 кг; занимаемую площадь до 12 м2.

В них используются все известные средства повышения производительности и надежности вычислительных систем. БВК отличаются от суперЭВМ большей мощностью каналов ввода-вывода. К одному мэйнфрейму может быть подключено несколько тысяч терминалов.

2.1.3. Мини-ЭВМ

От больших ЭВМ компьютеры этой группы отличаются уменьшенными размерами и, соответственно, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры используются крупными предприятиями, научными учреждениями и некоторыми высшими учебными заведениями, сочетающими учебную деятельность с научной. Для организации работы с мини-ЭВМ тоже требуется специальный вычислительный центр, хотя и не такой многочисленный, как для больших ЭВМ.

2.1.4. Микро-ЭВМ

Компьютеры данного класса доступны многим предприятиям. Организации, использующие микро-ЭВМ, обычно не создают вычислительные центры. Для обслуживания такого компьютера им достаточно небольшой вычислительной лаборатории в составе нескольких человек. В число сотрудников вычислительной лаборатории обязательно входят программисты. Необходимые системные программы обычно покупают вместе с микро-ЭВМ, а разработку нужных прикладных программ заказывают более крупным вычислительным центрам или специализированным организациям.

Несмотря на относительно невысокую производительность по сравнению с большими ЭВМ, микро-ЭВМ находят применение и в крупных вычислительных центрах для выполнения вспомогательных операций.

2.1.5. Персональные ЭВМ

Персональные ЭВМ (ПЭВМ), обладая большими возможностями, вытеснили БВК и мини-ЭВМ из многих областей деятельности. Их возможности велики; производительность — более 1 млн опер./с (тактовая частота свыше 1000 МГц); объем ОЗУ более 512 Мбайт; объем винчестера — до 120 Гбайт.

2.1.6. Рабочие станции

Рабочие станции – это младшие модели мини-ЭВМ, их производительность выше, чем у самых мощных ПК. Чаще всего это однопользовательские компьютеры. Применяются рабочие станции в студиях анимации, при разработках в системах автоматизированного проектирования.

24

2.1.7. Карманные компьютеры

Карманные компьютеры – это электронные записные книжки (они позволяют только записывать и читать текст).

Эти ЭВМ отличаются от ПК не только размерами и весом (0,1 – 1,2 кг), но и тем, что формат данных, применяемый в них, не совместим с ПК. В них используются собственные операционные системы.

2.1.8. Другие виды классификации компьютеров

Классификация по уровню специализации. По уровню специализации ком-

пьютеры делят на универсальные и специализированные. На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией). Так, например, один и тот же персональный компьютер можно использовать для работы с текстами, музыкой, графикой, фото- и видеоматериалами.

Специализированные мини-ЭВМ, ориентированные на работу с графикой, называют графическими станциями. Их используют при подготовке кино- и видеофильмов, а также рекламной продукции. Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.

Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем все-таки эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости.

Классификация по типоразмерам. Персональные компьютеры можно классифицировать по типоразмерам. Так, различают настольные (desktop), порта-

тивные (notebook) и карманные (palmtop) модели.

Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Эти модели отличаются простотой изменения конфигурации за счет несложного подключения дополнительных внешних приборов или установки дополнительных внутренних компонентов. Достаточные размеры корпуса в настольном исполнении позволяют выполнять большинство подобных работ без привлечения специалистов, а это позволяет настраивать компьютерную систему оптимально для решения именно тех задач, для которых она была приобретена.

Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. С портативным компьютером можно работать при отсутствии рабочего места. Особая привлекательность портативных компьютеров связана с тем, что их можно использовать в качестве средства связи.

Подключив такой компьютер к телефонной сети, можно из любой географической точки установить обмен данными между ним и центральным компьютером своей организации. Так производят обмен данными, передачу приказов и