Презентация Классификация компьютеров (10 класс)

классификация компьютеровУчитель информатикиЗырянова Л. Н. Компьютер (от англ. computer, что дословно переводится как вычислитель) или электронно-вычислительная машина (ЭВМ — русское название, которое в настоящее время по ряду причин используется достаточно редко).Таким образом, компьютером называется техническая система, предназначенная для автоматизации процесса обработки информации и вычислений на основе принципа программного управления. Аппаратные и программные средстваАппаратные средства представляет собой совокупность технических устройств, обеспечивающих процесс функционирования компьютера. Аппаратные средства часто называют хардом, устоявшимся сленгом в русском языке (от англ. hardware). Программные средства представляют собой совокупность программ, обеспечивающих процесс обработки информации на компьютере. Программные средства часто называют сленговым словом «софт» (от англ. software). Классификация В основе любой классификации лежит рациональный выбор признаков, по которым рассматриваемый объект или явление можно разделить на группы или классы. В настоящее время классификация компьютеров не закреплена соответствующими стандартами, что объясняется высокими темпами развития компьютерной техники и информационных технологий. Любая классификация компьютеров является условной, поскольку некоторые свойства, которые были характерными для определенных групп (классов) компьютеров в прошлом, утрачивают эти свойства со временем. Условная классификация компьютеров{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}Классификационный признакКлассы (группы) компьютеровЭтапы развития (время создания)Первого поколенияВторого поколенияТретьего поколенияЧетвертого поколенияФорма представления обрабатываемой информацииЦифровые Аналоговые ГибридныеНазначениеПрофессиональные Персональные Специализированные Степень универсальностиОбщего назначенияСпециализированныеСпособ использованияКоллективного использованияИндивидуального использованияПроизводительностьОрдинарной производительностиВысокой производительностиСверхвысокой производительностиОсобенность архитектурыС открытой архитектуройС закрытой архитектурой Цифровые компьютерыЦифровые компьютеры обрабатывают информацию, представленную в цифровой форме (в двоичной системе счисления), и являются самым представительным классом современных компьютеров. Цифровые компьютеры используются для решения самых разнообразных задач, поддающихся формализации, для которых разработаны соответствующие численные методы решений. Аналоговые компьютеры Аналоговые компьютеры обрабатывают информацию, представленную в аналоговой форме, т.е. в виде непрерывно меняющихся значений физической величины (электрического напряжения или тока). Аналоговые компьютеры используются для решения физических и математических задач, содержащих дифференциальные уравнения. Кроме того, они используются в системах автоматического регулирования для решения задач в режиме реального времени. Гибридные компьютерыГибридные компьютеры обрабатывают информацию, представленную в цифровой и аналоговой форме. В таких компьютерах цифровая часть предназначена для управления и выполнения логических операций, а аналоговая — для решения математических уравнений. Профессиональные компьютерыПрофессиональные компьютеры предназначены для обработки больших объемов информации с высокой скоростью. По аппаратному и программному обеспечению они значительно превосходят другие классы. Персональные компьютерыПерсональные компьютеры предназначены для обработки информации на одном автоматизированном рабочем месте (АРМ), при этом их вычислительных ресурсов должно быть достаточно для поддержки такого рабочего места. Кроме того, они должны быть доступны по цене для массового потребителя. Специализированные компьютерыСпециализированные компьютеры предназначены для обработки информации, связанной с решением узкоспециализированных задач (вычислительных и управляющих). Они не обладают универсальностью, т.е. ориентированы на конкретные практические задачи. Специализированные компьютеры, называемые также контроллерами, встраиваются в системы автоматического управления сложными техническими устройствами или технологическими процессами. Компьютеры общего назначенияКомпьютеры общего назначения являются универсальными и позволяют обрабатывать информацию, связанную с решением широкого круга задач. Специализированные компьютерыСпециализированные компьютеры позволяют обрабатывать информацию, связанную с решением узкопрофессиональных задач. Компьютеры коллективного использованияКомпьютеры коллективного использования предназначены для обслуживания одновременной работы нескольких пользователей. Такие компьютеры, называемые также серверами, используются и для организации работы компьютерных сетей. Компьютеры индивидуального использованияКомпьютеры индивидуального использования предназначены для обслуживания работы индивидуального пользователя. Производительность компьютераПроизводительность компьютера является сложной интегральной характеристикой, под которой обычно понимается время, затрачиваемое на решение определенной задачи. Производительность зависит от специфики решаемой задачи, быстродействия компьютера, информационного объема его оперативной памяти и т.д. Производительность компьютераНа практике к параметрам производительности относят: тактовую частоту микропроцессора, скорость переключения системной шины и ее разрядность, тип используемого интерфейса, число команд, выполняемых в секунду, число операций, выполняемых компьютером над числами с плавающей запятой, в секунду и т.д. Тактовая частотаТактовая частота микропроцессора определяет количество элементарных операций выполняемых микропроцессором в секунду. При этом под тактом понимается время выполнения элементарной операции. Например, если в технических характеристиках компьютера указана тактовая частота микропроцессора, равная 2,4 ГГц, то это означает, что его тактовая частота в герцах будет равна 2,4 ГГц = 2,4 ⋅ 1000 МГц = 2,4 ⋅ 1000 ⋅ 1000 КГц = 2,4 ⋅ 1000 ⋅ 1000 ⋅ 1000 Гц и он может выполнить 2 400 000 000 элементарных операций в секунду. Число командЧисло команд, выполняемых в секунду, обычно обозначается аббревиатурой MIPS (Mega Instruction Per Second), что означает количество миллионов команд, выполняемых в секунду. Например, запись 100 MIPS означает 100 миллионов команд в секунду. Число операцийЧисло операций, выполняемых компьютером над числами с плавающей запятой, в секунду обозначается аббревиатурой MFLOPS (Mega Floating Operations Per Second) или GFLOPS (Giga Floating Operations Per Second), что соответственно означает количество миллионов и миллиардов операций в секунду. Компьютеры ординарной производительностиКомпьютеры ординарной производительности называют также микрокомпьютерами. К ним можно отнести персональные и специализированные компьютеры. Их условная производительность достигает значений до 10 MFLOPS. Компьютеры высокой производительностиКомпьютеры высокой производительности называют также мэйнфреймами. К ним можно отнести профессиональные компьютеры, у которых условная производительность достигает значений до 100 MFLOPS. Компьютеры сверхвысокой производительностиКомпьютеры сверхвысокой производительности называют также суперкомпьютерами. К ним можно отнести профессиональные компьютеры, у которых условная производительность достигает значений свыше 100 MFLOPS. Архитектура Под архитектурой компьютера понимается совокупность аппаратных и программных средств, организованных в систему, обеспечивающую функционирование компьютера. Архитектура Открытая архитектура была предложена американской фирмой DEC (Digital Equipment Corporation) в 70-х гг. ХХ в., а затем была успешно использована при разработке персонального компьютера фирмой IBM (International Business Machines Corporation), который и появился в 1981 г. Открытая архитектураК особенностям открытой архитектуры относятся:модульный принцип построения компьютера, в соответствии с которым все его компоненты выполнены в виде законченных конструкций — модулей, имеющих стандартные размеры и стандартные средства сопряжения; Открытая архитектураналичие общей (системной) информационной шины, к которой можно подключать различные дополнительные устройства через соответствующие разъемные соединения; Открытая архитектурасовместимость новых аппаратных и программных средств с их предыдущими версиями, основанная на принципе «сверху — вниз», что означает, что последующие версии должны поддерживать предыдущие. Подавляющее число современных компьютеров имеют открытую архитектуру. Закрытая архитектураЗакрытая архитектура не обладает характерными чертами открытой архитектуры и не позволяет обеспечить подключение дополнительных устройств, не предусмотренных разработчиком. Компьютеры, имеющие такую архитектуру, эффективны при решении узкоспециализированных задач, например вычислительных. Условная классификация компьютеров (продолжение)Условную классификацию компьютеров, приведенную в табл., можно продолжить. Например, по организации вычислительных процессов компьютеры можно подразделить на четыре класса: без разделения ресурсов, с разделением ресурсов, многопользовательские с разделением ресурсов мультипроцессорные; Условная классификация компьютеров (продолжение)По режиму взаимодействия с пользователембез взаимодействия с пользователем интерактивные; По способу выполнения обработки информациискалярные (последовательная обработка информации) векторные (параллельная обработка информации); По совместимости аппаратных средствкомпьютеры, имеющие аппаратную платформу IBM PC аппаратную платформу Apple Macintosh и т.д. Современный п кСогласно классификации современный персональный компьютер относится к четвертому поколению, является цифровым, общего назначения, индивидуального использования, ординарной производительности и имеет открытую архитектуру. Для персонального компьютера можно выделить классификационные признаки второго уровня, к которым отнесем функциональные возможности и конструктивные особенности. Современный п кВ соответствии с действующим с 1999 г. международным сертификационным стандартом в области персональных компьютеров (спецификация PC99) по функциональным возможностям персональные компьютеры (ПК) можно подразделить на следующие группы: массовые ПК (Consumer PC),деловые ПК (Office PC), портативные ПК (Mobile PC), ПК, используемые в качестве рабочих станций (Workstation PC), ПК для развлечений (Entertainment PC). Массовые и деловые компьютерыМассовые компьютеры представляют значительную часть ПК и предназначены для широкого круга потребителей и решения соответствующих задач.Деловые ПК широко используются в государственных учреждениях, фирмах и т.д. и имеют конфигурацию, соответствующую целям и задачам тех мест, где они используются. Портативные ПКПортативные ПК приобретают в настоящее время все большую популярность, поскольку позволяют работать пользователям не только в стационарно оборудованных рабочих местах и оснащаются средствами мобильной связи для подключения к сетевым ресурсам и, в частности, к глобальной сети Интернет. Рабочие станцииПК, используемые в качестве рабочих станций, предназначены для организации компьютерных сетей, в которых они выполняют функции клиентов или рабочих станций. Развлекательные ПКРазвлекательные ПК оснащаются мощными мультимедийными средствами для воспроизведения высококачественного звука и графики. Стационарные и переносныеПо конструктивным особенностям ПК можно подразделяются на две группы: стационарные и переносные.Стационарные ПК предназначены для организации автоматизированного рабочего места в офисе, учебном компьютерном классе и т.д. Переносные или мобильные ПКПереносные или мобильные ПК подразделяются на следующие группы: портативные (Laptop), блокнотные (Notebook), суперблокнотные (Subnotebook), карманные, или наладонники (Palmtop).Портативные ПК по своим техническим характеристикам и аппаратным возможностям приближаются к стационарным ПК, но имеют меньшие габаритные размеры и массу. Заключение Дальнейшее развитие основного направления, связанного с конструированием средств электронной техники — микроминиатюризацией (при меньших габаритах получить те же характеристики), привело к созданию блокнотных, суперблокнотных и карманных ПК, которые по своим характеристикам и функциональным возможностям почти не уступают стационарным ПК. Основное отличие состоит в удобстве работы пользователя, габаритных размерах и массе.