Информатика и выч. техника \ Вычислительные машины, системы и сети

Современные тенденции развития средств вычислительной техники. Классификация средств ЭВТехники. Цели и задачи создания ЭВМ, страница 2

-  более надежными, особенно при работе непосредственно в контуре управления.

-  обладать большей гибкостью и адаптивностью к условиями работы

-  было архитектурно прозрачным, т.е. структура и функции ЭВМ должны быть понятны широкому пользователю.

3. Для решения задач искусственного интеллекта .

Рынок ЭВМ имеет широкий диапазон классов и моделей ЭВМ. Например, IBM, выпускающий приблизительно 80% мирового машинного парка производит главным образом 4 класса компьютеров:

1.  большие ЭВМ (mainframe) – многопользовательские машины с централизованной обработкой информацию и различными формами удаленного доступа. По оценкам специалистов IBM ок. 50% всего объема данных в информационных системах мира должны хранится в больших машинах. Новое их поколение предназначено для использования в сетях в качестве крупных серверов.

Развитие ЭВМ данного класса имеет большое значение и для РФ, т.к. у нас имеется огромный задел по программе ЕС ЭВМ, заимствовавших архитектуру IBM 360/310, поэтому принято решение продолжить развитие этого направления и в 1993 г. с IBM было подписано соглашение, согласно которому РФ получила право производить 23 вида новейших моделей – аналогов IBM с производительностью от 1,5 до 167 миллионов операций в сек.

2.  Машины RS/6000, у которых высокая производительность и предназначены для построения работы станций, для работы с графикой, для UNIX серверов и кластерных комплексов для научных исследований.

3.  Средние ЭВМ в первую очередь для работы в финансовых структурах (бизнес компьютеры). В них особенное внимание уделяется сохранению и безопасности данных, также программной совместимости. Эти машины используются в качестве серверов локальных сетей.

4.  Компьютеры на платформе микропроцессоров Intel

5.  Вычислительные системы, использующие параллельную работу.

Можно использовать след. классификацию средств ЭВМ на основе их разделения по быстроте действия:

  1. супер ЭВМ, для решения сложных вычислительных задач и для обслуживания крупнейших информационных банков данных
  2. большие ЭВМ, для ведомств, территориальных и региональных вычислительных центров.
  3. средние ЭВМ, для АСУТП (АСУ технологического процесса) и АСУП (производства), а также для управления распределенной обработкой информации в качестве серверов.
  4. персональные и профессиональные ЭВМ на их базе формируются АРМ (автоматизированные рабочие места) для специалистов различного профиля.
  5. встраиваемые микропроцессоры (микро ЭВМ)  для автоматизированного управления отдельными устройствами и механизмами.

РФ испытывает потребность:

Супер ЭВМ ~ 100-200 шт.

Большие ЭВМ ~ 1000 шт.

Средние ЭВМ ~ 104-105 шт

ПК, ПЭВМ ~ 106

МПК ~ 109

Цели и задачи создания ЭВМ.

В настоящие время ставится задача создания вычислительной техники, отвечающей либо требованиям конкретного пользователя, либо общему уровню развития ЭВМ.

Главные требования пользователей ЭВМ:

  1. универсальность
  2. способность решать самые сложные задачи
  3. макс. быстродействие и производительность
  4. макс. надежность
  5. макс. «дружественность»
  6. мин. стоимость.

В комплексе указанных требований имеется ряд взаимоисключающих, поэтому разработчики стремятся издавать ВМС с оптимальным соотношением указанных требований. Компромиссное решение, удовлетворяющие к-либо противоречащим друг другу требованиям существенно зависят от области применения разрабатываемых ЭВМ, пользовательской среды и т.д.

Требования 1-6 допускаемы либо количественную, либо качественную оценку. В частности, п. 2, 4, 6, 3 могут быть оценены количественно, а именно п.2 – масштаб решаемой задачи можно выразить размером массива данных или объемом области, используя память; п. 3 – единица быстродействия – миллионы операций с плавающей точкой в сек. (MFLOPS); миллион операций в сек. (MIPS), число логических операций в сек (LIPS)

п 4. – надежность может быть измерена средним временем между отказами

п.6. – стоимость в руб, $

Пункты универсальность и дружелюбность нельзя измерить количественно  и здесь технологич. аспекты преобладают над пользовательскими.

Математические основы построения ЦЭВМ

Арифметические основы работы ЭВМ

Системы счисления (СС) для цифровых устройств и ЭВМ

Число – фундаментальное понятие математики.

Над числами можно производить вычислительные операции, при этом вычисления предполагают запоминание данных. Одним из простейших способов запоминания – это их запись в некоторой символической (цифровой) форме.

Совокупность приемов и правил, устанавливающих взаимнооднозначное соответствие между числом и его записью называется системой счисления.

СС должна обеспечивать:

  1. возможность записи любой числовой величины из рассматриваемого диапазона значений.
  2. единственность (однозначность) представления определенной числовой величины в данной символической форме.
  3. выполнение арифм. операций над числами, представленными в символьной форме.

В наибольшей степени указанным требованиям отвечают позиционные СС, в которых числовое значение символа выделяется положением (позицией) в символьной или цифровой последовательности, отображающей значение данного числа. Существуют несколько разновидностей позиционных СС двоичные, десятичные, 8-чные, 16-чные.

Принцип построения позиционной СС:

  1. выбирается некоторое число q>1, называемое основанием, и берут q попарно отличающихся символов, которые образуют алфавит СС. Задают возрастающую последовательность из q натуральных чисел, начиная с 0, которые составляют базу СС.
  2. устанавливают взаимнооднозначное соответствие между цифрами и числами базы. В результате каждая цифра получит собственное числовое значение.

a0 – наименьшее числовое значение, аq-1 – наибольшее.

Тогда любое произвольное число:

Скачать файл