Типы компьютеров

Содержание

Слайд 2

Технологические и экономические аспекты Количество транзисторов на микросхемах растет с каждым

Технологические и экономические аспекты

Количество транзисторов на микросхемах растет с каждым годом.

Чем больше транзисторов, тем больше объем па­мяти и мощнее процессоры.
Гордон Мур (Gordon Moore,Intel)
если бы авиационные технологии развивались с такой же скоростью, как компьютерные, самолеты стоили бы 500 долларов и облетали землю за 20 минут на 20 литрах топлива.
Правда, для этого они должны стать размером с обувную коробку.
Слайд 3

Закон Мура (закон технологического прогресса ) Закон Мура: число транзисторов на

Закон Мура (закон технологического прогресса )

Закон Мура: число транзисторов на одной

микросхеме удваивается каждые 18 месяцев, т.е.увеличивается на 60 % каждый год.
Точки на графике – объем памяти в битах.
Слайд 4

Закон Мура (закон технологического прогресса ) Эффективный цикл. Закон программного обеспечения,

Закон Мура (закон технологического прогресса )

Эффективный цикл.
Закон программного обеспечения, Натан Мирвольд

(Nathan Myhrvold, Microsoft)
«Программное обеспечение — это газ. Он распространяется и полностью за­полняет резервуар, в котором находится».
Жесткие диски, телекоммуникации и сети
Развивать компьютерные технологии, исходя из закона Мура, можно двумя путями:
создавать компьютеры все большей и большей мощности при постоян­ной цене
выпускать одну и ту же модель с каждым годом за меньшие деньги.
Слайд 5

Типы современных компьютеров.

Типы современных компьютеров.

Слайд 6

Одноразовые компьютеры Микросхемы RFID (Radio Frequency Identification — радиочастотная идентификация): без­батарейные

Одноразовые компьютеры

Микросхемы RFID (Radio Frequency Identification — радиочастотная идентификация):
без­батарейные микросхемы толщиной

меньше 0,5 мм
себестоимость в несколько центов
имеют крошечные приемопередатчики радиосиг­налов
присваивается уникальный 128-разрядный идентификатор
при получении импульса с внешней антенны они получают питание на время, достаточное для отправки ответного импульса со своим номером.
предусматривают возможность долговремен­ного хранения
Слайд 7

Применение микросхем RFID поздравительные открытки для проигрывания мелодий типа «Нарру Birthday»;

Применение микросхем RFID

поздравительные открытки для проигрывания мелодий типа «Нарру Birthday»;
снятие

штрих-кодов с товаров в магазинах;
чипы для животных;
установка на транспортных средствах;
применения в ба­гажных системах (тестирование в аэропорту Хитроу (Лондон));
Европейский Центробанк принял решение наладить в ближайшие годы выпуск банкнот с вживленными микросхемами.
Слайд 8

Технологическая основа RFID стремительно развивается Наиболее миниа­тюрные из микросхем этого типа

Технологическая основа RFID стремительно развивается
Наиболее миниа­тюрные из микросхем этого типа пассивны

(не содержат внутреннего источника питания), а их возможности ограничиваются передачей уникальных идентифи­каторов по внешним запросам
Более крупные микросхемы RFID активны, в них могут быть встроены аккумуляторы и элементарный компьютер – они способны выполнять определенный набор вычислительных операций. (например смарт-карты, применяемые в финансовых операциях)
Слайд 9

Микроконтроллеры Микроконтроллеры выполняют функцию управления устройствами и ор­ганизации их пользовательских интерфейсов.

Микроконтроллеры

Микроконтроллеры выполняют функцию управления устройствами и ор­ганизации их пользовательских интерфейсов.
Состоит: процессор,

память и средства ввода-вывода
Ввод-вывод, как правило, осу­ществляется отслеживанием состояния кнопок и переключателей с контролем состояния световых индикаторов, дисплея и звуковых компонентов устройства. ПО микроконтроллеров в большинстве случаев «про­шивается» производителем в виде постоянной памяти.
Микроконтроллеры бывают 4-, 8-, 16- и 32-разрядными.
Слайд 10

Устройства, работающие с помощью микрокомпьютеров: бытовые приборы (будильники, стиральные машины, сушильные

Устройства, работающие с помощью микрокомпьютеров:

бытовые приборы (будильники, стиральные машины, сушильные аппара­ты,

микроволновые печи, охранные сигнализации);
коммуникаторы (беспроводные и сотовые телефоны, факсимильные ап­параты, пейджеры);
периферийные устройства (принтеры, сканеры, модемы, приводы CD-ROM);
развлекательные устройства (видеомагнитофоны, DVD-плееры, музыкаль­ные центры, МРЗ-плееры, телеприставки);
Слайд 11

формирователи изображений (телевизоры, цифровые фотокамеры, видео­камеры, объективы, фотокопировальные устройства); медицинское оборудование

формирователи изображений (телевизоры, цифровые фотокамеры, видео­камеры, объективы, фотокопировальные устройства);
медицинское оборудование (рентгеноскопические

аппараты, томографы, кардиомониторы, цифровые термометры);
военные комплексы вооружений (крылатые ракеты, межконтинентальные баллистические ракеты, торпеды);
торговое оборудование (торговые автоматы, кассовые аппараты);
игрушки (говорящие куклы, приставки для видеоигр, радиоуправляемые машинки и лодки).

Устройства, работающие с помощью микрокомпьютеров:

Слайд 12

Мобильные и игровые компьютеры Обычные компьютеры, в которых расширенные возможности гра­фических

Мобильные и игровые компьютеры

Обычные компьютеры, в которых расширенные возможности гра­фических и

звуковых контроллеров сочетаются с ограничениями по объему ПО и пониженной расширяемостью.
Примеры: Sony PlayStation, мобильные компьютеры
Ограничения по части аппаратного и программного обеспечения, низкие тактовые частоты, недостаточный объем памяти, отсутствие монитора с высоким разрешением и (как правило) жесткого диска => низкая цена
Требования: должны потреблять как можно меньше энергии
Слайд 13

Персональные компьютеры Две основных категории: настольные, портативные (ноутбуки) планшетные компьютеры (как,

Персональные компьютеры

Две основных категории:
настольные, портативные (ноутбуки)
планшетные компьютеры (как, например,

iPad)
Комплектуются
модулями памяти общей емкостью в несколько гигабайт
жестким диском с данными на несколько терабайтов
при­водом CD-ROM/DVD/Blu-ray
звуковой картой
сетевым интерфейсом
монито­ром с высоким разрешением и другими периферийными устройствами.
На них устанавливаются сложные операционные системы, они расширяемы, при работе с ними используется широкий спектр программного обеспечения.
Слайд 14

Пе­чатная (материнаская) плата Центральным компонентом любого персонального компьютера является пе­чатная плата,

Пе­чатная (материнаская) плата

Центральным компонентом любого персонального компьютера является пе­чатная плата, на

которой устанавливаются:
процессор
память
устройства ввода-вывода (звуковая плата, возможно — модем и т. д.)
интерфейсы клавиату­ры, мыши, дискового привода, сетевой платы и прочих периферийных устройств, а также расширительные гнезда.

Intel DQ67SW

Слайд 15

Серверы Мощные персональные компьютеры и рабочие станции часто используются в качестве

Серверы

Мощные персональные компьютеры и рабочие станции часто используются в качестве сетевых

серверов — как в локальных сетях (обычно в пределах одной организации), так и в Интернете.
Поставляются в однопро­цессорной и мультипроцессорной конфигурациях.
Устанавливаются модули памяти общим объемом в несколько гигабайтов, жесткие диски емкостью в терабайты и высокоскоростные сетевые интерфейсы. Некоторые серверы способны обрабатывать тысячи транзакций в секунду.
Работают под управлением ОС UNIX и Windows.
Слайд 16

Серверы Википедия в Тампа, Флорида

Серверы Википедия в Тампа, Флорида

Слайд 17

Кластеры Кластер состоит из нескольких стандартных серверных систем, подключенных друг к

Кластеры

Кластер состоит из нескольких стандартных серверных систем, подключенных друг к другу

по высокоскорост­ной сети и снабженных специальным программным обеспечением, которое по­зволяет направлять их ресурсы на решение единых задач (как правило, научных и инженерных).
Большие кластеры обычно размещаются в специальных залах или зданиях, называемых центрами обработки данных.
Слайд 18

Кластеры Нередко кластеры используются для создания веб-серверов Пример: у Google по

Кластеры

Нередко кластеры используются для создания веб-серверов
Пример: у Google по всему

миру размещены центры обработки данных для обслуживания поисковых запросов; самый большой центр в Далласе (штат Орегон) занимает площадь двух футбольных полей.
Облачные технологии: PC, ноутбуки, планшеты и смартфоны предостав­ляют пользовательский интерфейс к облаку (то есть центрам обработки данных), в котором хранятся все фотографии, видеоролики, музыка и другие данные поль­зователя.
Слайд 19

Linux кластер в Хемницком техническом университете, Германия

Linux кластер в Хемницком техническом университете, Германия

Слайд 20

Мэйнфреймы Большие компьютеров размером с комнату, напоминающих компьютеры 60-х годов Обычно

Мэйнфреймы

Большие компьютеров размером с комнату, напоминающих компьютеры 60-х годов
Обычно работают не

намного быстрее, чем мощные серверы, но у них выше скорость процессов ввода-вывода и они часто оснащаются огромными дисковы­ми массивами, в которых хранятся многие тысячи гигабайт информации.
Обходятся дорого.

IBM System z9 модель 2004

Слайд 21

Мэйнфреймы Среднее время наработки на отказ 12-15 лет. Повышенная устойчивость систем.

Мэйнфреймы

Среднее время наработки на отказ 12-15 лет.
Повышенная устойчивость систем. Могут

изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок
Дублирование: два резервных процессора, резервные модули, альтернативные пути доступа к периферийным устройствам.
Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.
Целостность данных. Используется память с коррекцией ошибок. Дисковые подсистемы, построенные на основе RAID-массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копирования.