Большие ЭВМ (Main Frame)

Резюме

В телекоммуникационной инфраструктуре используются два типа сигналов: ана­логовые и цифровые. Аналоговые сигналы используются во многих бытовых прибо­рах: телевизорах, радиоприемниках, телефонах и др. Аналоговые сигналы отличаются от цифровых тем, что имеют непрерывную форму волны с постоянно изменяющейся амплитудой и частотой, а цифровым сигналам соответствуют дискретные значения, которые обычно обозначаются единицами и нулями.

Основные характеристики аналоговых сигналов стандартной синусоидальной фор­мы — амплитуда, длина волны и частота. Амплитуде соответствует общая высота вол­ны. Длина волны — это расстояние между двумя соответствующими точками соседних волн. Частота — это количество повторений сигнала за одну секунду.

Классификация ЭВМ по принципу действия

Электронная вычислительная машина, компьютер – комплекс технических средств, предназначен­ный для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информа­ционных задач.

По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса (рис. 3.2): аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ).

Рис. 3.2. Классификация вычислительных машин по принципу действия

Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма представления ин­формации, с которой они работают (рис. 3.3).

Цифровые вычислительные машины(ЦВМ) – вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.

Аналоговые вычислительные машины(АВМ) – вычислительные машины непрерывного дейст­вия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т. е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напря­жения).

Рис. 3.3. Две формы представления информации в машинах:

а – аналоговая; б – цифровая импульсная.

Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации; программирование задач для решения на них, как правило, нетрудоемкое; скорость решения задач изменяется по же­ланию оператора и может быть сделана сколь угодно большой (больше, чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая (относительная погрешность составляет 2-5 %). На АВМ эффективнее всего решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие слож­ной логики.

Гибридные вычислительные машины(ГВМ) – вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

Самое широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной ин­формации – электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто элек­тронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.

Классификация ЭВМ по назначению

По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), про­блемно-ориентированные и специализированные (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Классификация ЭВМ по назначению

Универсальные ЭВМ предназначены для решения различных технических, экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большими объемами обрабатываемых данных. Они используются в вычислительных цен­трах и в других мощных вычислительных комплексах.

Про­блемно-ориентированные ЭВМслужат для решения довольно узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. Они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами.

К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы.

Специализированные ЭВМ используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производи­тельности и надежности их работы.

К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения, адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами, устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.

Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям

По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить (рис. 3.5) на сверхбольшие (суперЭВМ), большие, малые, сверхмалые (микроЭВМ).

Рис. 3.5.Классификация ЭВМ по размерам и вычислительной мощности

Исторически первыми появились большие ЭВМ, элементная база которых прошла путь от элек­тронных ламп до интегральных схем со сверхвысокой степенью интеграции.

Применялись для обслуживания крупных областей народного хозяйства. Они характеризовались высоким быстродействием ,многопользовательским режимом работы. Доминирующее положение в выпуске компьютеров такого класса занимает фирма IBM (США). Наиболее известными моделями больших ЭВМ являлись: IBM 360, IBM 370, IBM ES/9000, Cray 3, Cray 4, VAX-100, Hitachi, Fujitsu VP2000.

На базе больших ЭВМ создавались вычислительные центры, которые содержали несколько отделов или групп. Штат обслуживания - десятки людей.