- •Глава 1.Введение
- •Основные термины и понятия.
- •Основные факторы, определяющие принципы организации эвм
- •Поколения компьютеров.
- •2 Фактор
- •3 Фактор
- •Типы компьютеров
- •Одноразовые компьютеры
- •Игровые компьютеры
- •Микроконтроллеры
- •Персональные компьютеры
- •Серверы
- •Комплексы рабочих станций
- •Мэйнфреймы
- •Цифровой логический уровень эвм Вентили
- •Интегральные схемы
- •Реализация булевых функций
- •Мультиплексоры
- •Декодеры
- •Компараторы
- •Программируемые логические матрицы
- •Арифметические схемы
- •Схемы сдвига
- •Сумматоры
- •Арифметико-логические устройства
- •Тактовые генераторы
- •С инхронные sr-защелки.
- •Синхронные d-защелки.
- •Триггеры.
- •Регистры
- •Организация памяти
- •Адреса памяти
- •Упорядочение байтов
- •Код исправления ошибок
- •Типы оперативной памяти
- •Энергонезависимая память
- •Микросхемы процессоров
- •Архитектура pci Express
- •Scsi-интерфейс
- •Шина usb
- •Архитектура эвм Системы risc и cisc
- •Паралельные вычислительные сиситемы
- •Матричная система
- •Векторно - конвейерный принцип обработки данных
- •Прогнозирование ветвлений
- •Многопроцессорные архитектуры
- •Многомашинные вс
- •Системы с массовым параллелизмом
- •Кластерные системы
- •Многоядерная архитектура (Multicore)
- •Проблемы Multicore
Персональные компьютеры
Именно они ассоциируются со словом "компьютер". ПК бывают двух видов: настольные и портативные (ноутбуки).
Как правило, те и другие комплектуются:
модулями памяти общей емкостью в несколько (1-4) гигабайтов,
жестким диском с объемом памяти на несколько сотен гигабайтов,
приводом CD-ROM/DVD,
модемом,
звуковой картой,
сетевым интерфейсом,
монитором с высоким разрешением
и рядом других периферийных устройств.
На них устанавливаются сложные операционные системы, позволяющие использовать широкий спектр прикладных программ.
Центральным компонентом любого ПК является печатная плата, на которой устанавливаются модули процессора, памяти и устройств ввода-вывода (как-то: звуковая плата и модем), интерфейсы клавиатуры, мыши, дискового привода, сетевой платы и прочих периферийных устройств, а также разъемы для дополнительных модулей расширения. Одна из таких плат изображена на рис, 1.7.
Н
оутбуки,
кроме своей компактности, ничем не
отличаются от настольных
ПК. В них устанавливаются аналогичные,
хотя и меньшие по размеру, аппаратные
компоненты.
По возможностям выполнения и набору программ настольные и портативные компьютеры не различаются.
К ПК очень близки карманные компьютеры (PDA). Они еще меньше, чем ноутбуки, однако процессор, память, клавиатура, дисплей и большинство других стандартных компонентов персонального компьютера в них присутствуют.
Большинство читателей, вероятно, знакомы с характеристиками персональных компьютеров, поэтому не будем углубляться в анализ этой категории.
Серверы
Мощные персональные компьютеры часто используются в качестве сетевых серверов — как в локальных сетях (обычно в пределах одной организации), так и в Интернете.
Серверы, как правило, создаются в однопроцессорной и мультипроцессорной конфигурациях, объем оперативной памяти в 10 гигабайтов, жесткие диски емкостью в 10 терабайтов и имеют высокоскоростные сетевые интерфейсы.
С точки зрения архитектуры однопроцессорный сервер не слишком отличается от персонального компьютера. Он просто работает быстрее, содержит больше дискового пространства и устанавливает более скоростные сетевые соединения и естественно имеет большие размеры
Комплексы рабочих станций
Термином «рабочая станция» обычно обозначают компьютер в составе локальной вычислительной сети (ЛВС) по отношению к серверу. Компьютеры в локальной сети подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи (работают в базах данных, создают документы, делают расчёты). Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети, в том числе и рабочим станциям.
В связи с тем, что по соотношению "цена/производительность" позиции ПК постоянно улучшаются, в последние годы появилась практика их объединения в рамках кластеров рабочих станций (Clusters Of Workstations» COW), которые иногда называют просто "кластерами".
Они состоят из нескольких персональных компьютеров, подключенных друг к другу по высокоскоростной сети и снабженных специальным программным обеспечением, которое позволяет направлять их ресурсы на решение общих задач (как правило, научных и инженерных). В большинстве случаев компоненты кластера — это совершенно обычные ПК.
Высокоскоростные сетевые соединения, как правило, тоже организуются при помощи стандартных сетевых плат.
Кластеры отличаются способностью к масштабированию (расширению) —кластер можно расширить с десятка до нескольких тысяч машин.
Количество компонентов кластера обычно ограничивается лишь стоимостью.
Нередко и виде кластеров организуются веб-серверы. Если частота обращений к страницам веб-сайта очень высока, можно организовать кластер из нескольких сотен (или даже тысяч) серверов и распределить между ними нагрузку по обработке запросов. Кластеры, реализующие такую схему, часто называют серверными фермами (server farms).
