пользователей: 21209
предметов: 10450
вопросов: 177346
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Принципы построения вычислительных систем

1 Компьютеры принято делить на четыре поколения. Это деление

связано, с одной стороны, со временем появления различных типов          

ЭВМ, а с другой – с особенностями архитектуры и появлением нового

программного обеспечения.

Компьютеры первого поколения представляли собой ламповые

монстры, занимающие сотни квадратных метров, потребляющие Принципы построения цифровых вычислительных систем огромную мощность и имеющие быстродействие порядка сотен-тысяч  операций в секунду. Они отличались простой архитектурой, простой

системой команд и строго последовательным характером работы. Программирование на таких машинах проводилось в машинных кодах. Начиная с 1954 года в радиоэлектронике начинается эра широкого применения полупроводниковых транзисторов и диодов. Создание логических схем компьютеров на основе полупроводниковых элементов открывает создание компьютеров второго поколения. Серийные компьютеры на полупроводниковых элементах обладали существенно более высокой надежностью, более высоким быстродействием и меньшей потребляемой мощностью. Их быстродействие вырастает до сотен тысяч операций в секунду, увеличился объем оперативной памяти и внешних запоминающих устройств. Поскольку мощность машин увеличилась существенно и возросла сложность решаемых задач, появилась потребность часть рутинной работы переложить с программиста на сам компьютер. Появились языки символьного кодирования (предшественники современного ассемблера), а также системы библиотек и языки уровня Фортрана (от английского FORmulae TRANslation). В начале 60-х годов 20-го века начался серийный выпуск

интегральных схем (ИС). Это привело к созданию новой радиоэлектронной аппаратуры, в том числе и компьютеров. Элементной базой компьютеров третьего поколения были ИС малой и средней степени интеграции. На этом этапе архитектура компьютеров становится еще более сложной: появляется возможность работы в мультипрограммном режиме, многотерминальный доступ, разделение времени процессора между различными задачами и пользователями. Появился целый ряд новых языков программирования, были созданы операционные системы (ОС). В начале 70-х годов 20-го века начали серийно выпускаться большие интегральные схемы (БИС), которые послужили элементной базой компьютеров четвертого поколения. Появляется два интенсивно развивающихся направления: массовый выпуск персональных компьютеров и большие серии супер-ЭВМ. Этот период связывают с массовым внедрением компьютерных технологий во все сферы человеческой деятельности. Массовый выпуск персональных компьютеров потребовал качественно нового подхода к программному обеспечению. У персонального компьютера сидит не только программист, привыкший видеть на экране строчки кода, но и специалист другой области знаний – дизайнер, фотограф, модельер, экономист, бухгалтер, и др. Появляется необходимость значительно упростить общение с компьютером, придать ему дружественный интерактивный характер. Создаются развитые графические операционные системы, прикладные пакеты, интегрированные среды для разработки программ. Архитектура продолжает совершенствоваться: появляется поддержка мультимедиа, средства передачи данных между компьютерами, сеть Интернет. Современные супер-ЭВМ строят на той же элементной базе, что и персональные компьютеры. Их отличие заключается в сильном распараллеливании при выполнении задач. Для выполнения сложных вычислительных задач используют кластеры, группы компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющие с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс. Такие машины используются для работы с приложениями, требующими наиболее интенсивных вычислений (например, прогнозирование погоды и климата, моделирование ядерных испытаний, расчет свойств новых лекарственных препаратов, и др.). В мире идет «гонка скорости вычислений». Престижно попадание в список наиболее мощных компьютеров. По последним данным, 18 июня 2012 года в рамках проекта TOP500 было объявлено, что суперкомпьютер Sequoia стал самым производительным в мире и сместил с первого места японский K computer. Производительность в тесте LINPACK составила 16.32 петафлопс на 1 572 864 ядрах, а планируемая его производительность превысит 20 петафлопс


18.01.2014; 17:48
хиты: 93
рейтинг:0
Точные науки
информатика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь