Основные характеристики ЭВМ различных поколений

Рис. 1.1. Основные компоненты архитектуры компьютера

Архитектуру вычислительного средства следует отличать от его структуры. Структура вычислительного средства определяет его конкретный состав на некотором уровне детализации (устройства, блоки, узлы и т.д.) и описывает связи внутри средства во всей его полноте. Архитектура же определяет правила взаимодействия составных частей вычислительного средства, описание которых выполняется в той мере, в какой это необходимо для формирования правил их взаимодействия. Она регламентирует не все связи, а наиболее важные, которые должны быть известны для наиболее грамотного использования данного средства.

Так пользователю компьютера безразлично, на каких элементах выполнены электронные схемы, как реализованы команды и т.д. Важно другое: какие возможности предоставляются пользователю, как эти возможности связаны со структурными особенностями компьютера, как связаны между собой характеристики отдельных устройств, входящие в состав компьютера, и какое влияние они оказывают на общие характеристики машины. Иными словами, архитектура компьютера действительно отражает круг вопросов, относящихся к общему проектированию и построению вычислительных машин и их программного обеспечения.

Таким образом, по ходу изучения предмета мы, по возможности, рассмотрим все компоненты компьютера, включая структуру компьютера, организацию памяти, организацию ввода-вывода данных, принципы управления компьютера, системы команд, состав программного обеспечения. Прежде, чем приступить к изучению непосредственно вычислительных машин, для начала мы посмотрим, когда и зачем они появились, а чтобы лучше понять основы вычислительных машин, кратко остановимся на том, с чем работают и, что перерабатывают, т.е. – информация и способы ее представления в ЭВМ.

Основные характеристики ЭВМ - разных поколений представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Основные характеристики ЭВМ различных поколений

Поколение
Период развития, годы	1946-1960	1955-1970	1965-1980	1980 – н.в.	С 1990 г.
Элемент-ная база	Вакуумные электронные лампы	Полупро-водниковые диоды и транзисторы	Инте-гральные схемы	Сверх-большие Инте-гральные схемы	В настоящее время прорабатыва-ется несколько принципиально отличающихся направлений: 1) оптический компьютер, в котором все компоненты будут заменены их оптическими аналогами (оптические повторители, оптоволокон-ные линии связи, память на принципах голографии; 2) молекуляр-ный компьютер, принцип действия которого будет основан на способности некоторых молекул находиться в различных состояниях; 3) квантовый компьютер, состоящий из компонентов субатомного размера и работающий по принципам квантовой механики. Принципиаль-ная возможность создания таких компьютеров подтверждена как теоретическими работами, так и действующими компонентами запоминающих и логических схем.
Архитек- тура	Архитектура фон Неймана	Мульти-програм-мный режим	Локаль-ные сети ЭВМ, вычисли-тельные системы коллекти-вного пользова-ния	Много-процес-сорные систе- мы, персо-нальные компьютеры, глобаль-ные сети
Быстро-действие, оп/с	10 – 20 тыс. оп/с	100-500 тыс. оп/с	1 млн. оп/с	Десятки и сотни млн. оп/с
Програм- мное обеспе-чение	Машинные языки	Операцион-ные системы, алгорит-мические языки	ОС, диалого- вые системы, системы машинной графики	Пакеты приклад-ных прог-рамм, базы данных и знаний, браузеры
Внешние устройства	Устройства ввода с перфолент и перфокарт	АЦПУ, теле-тайпы, НМЛ, НМБ	Видеотер-миналы, НЖМД	НГМД, модемы, сканеры, лазерные принтеры
Области примене-ния	Расчетные задачи	Инженер-ные, научные, экономии-ческие задачи	АСУ, САПР, научно – техниче-ские задачи	Задачи управ-ления, комму-никации, создание АРМ, обработка текстов, мультимедиа
Примеры	ENIAC, UNIVAC (США); БЭСМ - 1,2, М-1, М-20 (СССР)	IBM 701/709 (США) БЭСМ-4, М-220, Минск, БЭСМ-6 (СССР)	IBM 360/370, PDP -11/20, Cray-1 (США); ЕС 1050, 1066, Эльбрус 1,2 (СССР)	Cray T3 E, SGI (США), ПК, серверы, рабочие станции различ-ных произво-дителей

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: