2.2. Структура эвм

В структуре любой ЭВМ можно выделить следующие компоненты:

• Память

• Процессор

• УВВ.

Память — запоминающее устройство для хранения информации. Память делится на два основных вида – оперативную и внешнюю.

Оперативная память предназначена для временного хранения информации. Она состоит из ячеек, которые имеют адрес и содержимое. Ячейки состоят из более мелких элементов памяти — байтов, их может быть от 1 до 8.

Адрес ячейки — номер левого байта ячейки.

Содержимое — это данное, находящееся в ячейке и закодированное в двоичном виде.

Внешняя память предназначена для длительного хранения информации и обмена с оперативной памятью.

Единицами измерения памяти являются байты, килобайты, мегабайты, гигабайты, терабайты и т.д.

Процессор — устройство для выполнения арифметических, логических операций и контроля над работой всей ЭВМ.

Процессоры характеризуются своей архитектурой (набором команд и др.), разрядностью, скоростью выполнения операций.

УВВ — устройства ввода-вывода, предназначенные для общения пользователя с компьютером.

2.3. Особенности и классы современных эвм

С момента создания первой ЭВМ прошло много времени, и архитектура ЭВМ претерпела большие изменения. Из больших громоздких ЭВМ превратились в малогабаритные, но еще более мощные, чем прежде. Элементная база компьютеров за довольно большой период времени видоизменилась от электронных ламп, полупроводников (транзисторов) до сверхбольших интегральных схем (СБИС).

В развитии вычислительной техники обычно выделяют 4 поколения ЭВМ:

• на электронных лампах (1945 — 1955 гг.),

• на полупроводниковых (транзисторных) приборах (1955 — 1965 гг.),

• на интегральных микросхемах (1965 — 1980 гг.),

• на сверхбольших интегральных схемах – СБИС (с 1980 гг.).

Некоторые особенности современных эвм

Несмотря на то, что современные ЭВМ сильно отличаются от старых, они по-прежнему строятся по принципам, изложенным фон Нейманом. Однако есть принципы, отличающие их от первых ЭВМ, вот некоторые из них:

• Принцип использования прерываний (как правило, связан с сигналами прерываний от внешнего устройства для выполнения неотложных действий этим устройством).

• Принцип открытой архитектуры (для ПК – возможность изменять и дополнять компоненты компьютера).

• Многопроцессорность и параллельные вычисления (для всех современных ЭВМ, но в первую очередь для больших и суперЭВМ).

В ниже в таблице 9 представлены основные классы современных ЭВМ.

Таблица 9 – Классы современных ЭВМ (по размерам и функциональным возможностям)

Супер-ЭВМ	Для выполнения сложных научных расчетов (в нефтяной или ядерной промышленности, космонавтике, военном деле и т.д.)	1000 и более параллельно работающих процессоров.	CRAY VAX-1000 (100 млн. операций в сек.)
Большие ЭВМ (Mainframe)	Для обработки больших массивов информации (банки, крупные предприятия)	Мультипроцессорная архитектура (до 10 МП). Подключение до 200 рабочих мест.	Tandem ЕС-1066
Микро-ЭВМ: Персональные компьютеры Профессиональные рабочие станции Серверы	Для индивидуального обслуживания пользователей, автоматизации проектирования и эксперимента, работы в вычислительных сетях	Сначала однопроцессорная архитектура, теперь многоядерная, высокое быстродействие, гибкость конфигурации.	IBM, APPLE и др.

Числовые характеристики могут меняться, поскольку компьютерная техника развивается очень динамично.