рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА - раздел Изобретательство, Вычислительная Техника...

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

История развития вычислительной техники

Анализируя раннюю историю вычислительной техники, некоторые зарубежные исследователи в качестве древнего предшественника компьютера называют… В западной Европе около 1500 г. Леонардо да Винчи* разработал эскиз… Впервые автоматически действующие вычислительные машины появились в середине XX века. Это стало возможным благодаря…

Таблица 2.1

 

Показатель Поколения ЭВМ
I 1945-1955 II 1955-1965 III 1965-1980 IV с 1980 V
Элементная база Лампы Транзисторы Интегральные схемы (ИС) и большие интегральные схемы (БИС) Сверхболь- шие ИС (СБИС) Оптоэлектро- ника и крио- электроника
Ёмкость ОЗУ (байт)
Быстродейст- вие (опер/с)
Языки прог- раммирования Машинный код Ассемблер Процедурные языки высокого уровня (ЯВУ) Процедурные и непроцдурные ЯВУ Новые не- Процедурные ЯВУ
Средства свя- зи с пользова- телем Пульт управ- ления и пер- фокарты Перфокарты и перфолен- ты Алфавитно- цифровой терминал и монохромный дисплей Дисплей и клавиатура Устройство голосовой связи

 

ные технологические задачи. ЭВМ первого, второго и третьего поколений сейчас в лучшем случае музейные экспонаты.

Приход полупроводниковой техники (транзистор изобретен в 1948 г.) резко изменил ситуацию. ЭВМ сильно уменьшились в размерах, стали меньше потреблять электроэнергии, их стоимость также снизилась, а быстродействие увеличилось. Появились крупные фирмы по производству компьютеров широкого назначения: International Business Machines (IBM), Control Date Corporation (CDC), Digital Equipment Corporation (DEC). Уже начиная со второго поколения электронно-вычислительные машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости и вычислительных возможностей.

В начале 70-х годов ХХ века с появлением интегральных технологий в электронике были созданы микроэлектронные устройства, содержащие несколько десятков транзисторов и резисторов на одной небольшой кремниевой подложке. Без пайки на них “выращивались” электронные схемы, выполняющие функции основных логических узлов ЭВМ. Так появились интегральные схемы (ИС), которые позволили резко уменьшить размеры полупроводниковых схем и снизить потребляемую мощность. На их основе строились ЭВМ, которые выполнялись в виде одной стойки и периферийных устройств. В то же время радикально изменились возможности программирования. Программы стали писаться на языках высокого уровня (ЯВУ).

В 1971 г. компанией Intel было создано устройство, реализующее на одной крошечной микросхеме функции процессора. Появилась новая отрасль промышленности – микроэлектроника, которая стала производить большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы. 1976 год стал началом эры массового появления персональных ЭВМ, первым представителем которой стал Apple, созданный американцами Возняком и Джобсом*. В 1981 г. IBM выпустила свои персональные компьютеры IBM PC XT и PC AT, которые были оснащены операционной системой MS DOS, созданной фирмой Microsoft. С тех пор IBM PC стала самой популярной “персоналкой” в мире.

К 1990 г. микроэлектроника подошла к пределу, разрешенному физическими законами. В дальнейшем совершенствовании ЭВМ видны два пути. На физическом уровне это переход к использованию иных физических принципов построения узлов ЭВМ – на основе оптоэлектроники и криогенной электроники, использующей сверхпроводящие материалы при низких температурах. Кроме того должна повыситься роль сетей ЭВМ, позволяющих разделить решение задачи между несколькими компьютерами. В дальнейшем сети будут доминировать.

Классификация компьютеров по сферам применения

 

Вопрос любой классификации всегда достаточно условен. Компьютеры классифицируются по назначению, по уровню специализации, по типоразмерам, по совместимости, по типу используемого процессора. Наиболее часто используется такая характеристика компьютера как производительность, под которой понимается время, затрачиваемое компьютером на решение той или иной задачи. Схема классификации компьютеров, исходящая из их производительности изображена на рис. 2.1. Эту схему можно условно разбить на три части: суперкомпьютеры, мэйнфреймы (универ-сальные компьютеры) и микрокомпьютеры.

Определить супер-компьютеры можно лишь относительно. Их произ-водительность свыше 100 мегафлоп (1 мегафлоп – миллион операций с плавающей точкой в секунду). Эти машины представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Различают суперкомпьютеры среднего класса, класса выше среднего и переднего края (high end). Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений. В этих машинах параллельно, т. е. одновременно, выполняются множество похожих операций. Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами – векторами и матрицами.

Суперкомпьютеры используют для решения больших и сложных научных задач: моделировании ядерных взрывав, гидрометеорологических процессов и т. п. Супер ЭВМ требуют особого температурного режима, водяного охлаждения (или даже охлаждения жидким азотом). Такие параметры как стоимость и вес не являются определяющими.

Мэйнфреймы (большие ЭВМ на рис. 2.1) предназначены для решения широкого класса научно-технических задач и являются сложными и дорогими машинами с производительностью от 10 до 100 млн. операций в секунду. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 200-300 рабочих мест. Централизованная обработка данных на мэйнфрейме обходится примерно в 5-6 раз дешевле, чем распределенная обработка при клиент – серверном подходе. Эти машины также требуют специального помещения, жесткого температурного режима. Конструктивно выполняются в виде одной стойки. Их стоимость может достигать 300 тыс. долларов.

Мини – ЭВМ появились в начале 1970-х гг. Их традиционное использование – либо для управления технологическими процессами, либо в режиме разделения времени в качестве управляющей машины небольшой локальной сети. Сейчас компьютеры этого класса вымирают, уступая место микрокомпьютерам.

Микрокомпьютеры – это компьютеры, в которых центральный процессор выполнен в виде микропроцессора. Современные модели микрокомпьютеров имеют несколько микропроцессоров. Производительность компьютера определяется не только характеристиками применяемого микропроцессора, но и ёмкостью оперативной памяти, типами периферийных устройств, качеством конструктивных решений и т. п. Самые популярные в настоящее время микрокомпьютеры – это персональные компьютеры. Это компьютеры универсального назначения, рассчитанные на одного пользователя и управляемые одним человеком. С ними связано понятие мультимедиа. Мультимедиа – это сочетание нескольких видов данных в одном документе (текстовые, графические, музыкальные и видеоданные) или совокупность устройств для воспроизведения этого комплекса данных.

 

Базовая система элементов компьютерных систем

При построении функциональных узлов компьютерных систем используются элементы, которые реализуют базовую систему логических функций , условные… Кроме приведенных используются еще несколько простейших логических элементов:… Аналогично схемы элементов ИЛИ-НЕ и исключающего ИЛИ показаны на рис. 2.3 б, в, а их таблицы истинности в табл. 2.3 и…

Таблица 2.3 Таблица 2.4

 

Функциональные узлы компьютерных систем

2.4.1. Элемент памяти. Основой ячейки памяти является функциональное устройство, которое может хранить бит информации сколь угодно долго и по… Таблица 2.5 чение бита, равного нулю. и - входных сигналов нет. Тогда на… Для записи в триггер единицы подадим на вход единицу (рис. 2.4 б). На выходе элемента получим ноль, который обеспечит…

Архитектура ЭВМ

То общее, что есть в строении ЭВМ, относят к понятию архитектуры. Это приводит к тому, что все машины одного семейства, независимо от фирмы… § структура памяти ЭВМ; § способы доступа к памяти и внешним устройствам;

Совершенствование и развитие архитектуры ЭВМ

2.6.1. Архитектуры с фиксированным набором устройств. Компьютеры первого и второго поколения имели архитектуру закрытого типа с ограниченным набором… Компьютеры закрытой архитектуры эффективны при решении чисто вычислительных… 2.6.2. Открытая архитектура. Значительные успехи в миниатюризации электронных схем не просто способствовали уменьшению…

Внутренняя структура ЭВМ

2.7.1. Центральный процессор.Центральный процессор (CPU, Central Processing Unit) – функционально законченное программно-управляемое устройство… § арифметико-логическое устройство; § шины данных и шины адресов;

Внешние устройства компьютера

2.8.1. Видеотерминалы. Видеотерминалы предназначены для оперативного отображения текстовой и графической информации и состоят из видеомонитора… Все персональные компьютеры используют мониторы следующих типов: § на основе электроннолучевой трубки (ЭЛТ);

– Конец работы –

Используемые теги: вычислительная, техника0.049

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

ИССЛЕДОВАНИЕ ДОСТИГНУТОГО УРОВНЯ РАЗВИТИЯ ВИДА ТЕХНИКИ, ЭКСПЕРТИЗА ОБЪЕКТА ТЕХНИКИ НА ПАТЕНТНУЮ ЧИСТОТУ, ИССЛЕДОВАНИЕ ПАТЕНТОСПОСОБНОСТИ ОБЪЕКТА ТЕХНИКИ
Государственное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Тольяттинский государственный университет...

Лекция 4 История развития вычислительной техники. Классификация компьютеров. Состав вычислительной системы. Аппаратное и программное обеспечение. Классификация служебных и прикладных программных средств
Классификация компьютеров... По назначению... суперкомпьютеры серверы встроенные компьютеры микропроцессоры...

Техника: её специфика и закономерности развития. Техника и технические науки. Философия техники
Техника как «производительные органы общественного человека» есть результат человеческого труда и развития знания и одновременно их средство. Цель и… Человек всегда был связан с техникой; он производит и использует или… Пока мы достигли зоологической стадии техники, которая действительно значительно разработана.Чем менее материальной,…

История развития вычислительной техники
Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Более 1500 лет тому назад для счета использовались счетные палочки, камешки и… В том, вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого американского…

История развития вычислительной техники
План... Начальный этап развития вычислительной техники Начало современной истории электронной вычислительной техники...

Краткий курс развития вычислительной техники
В 1642 г. французский математик Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину - “Паскалину”. В 1830 г. английский учёный Бэбидж… Реализовать эту идею не удалось, так как было не возможно сделать некоторые… Он изобрёл машину для обработки результатов переписи населения.

Электроная вычислительная техника в профессии товароведа
С конца 60-х начала, 70-х, к которым относится освоение ЭВМ в торговле, у нас в стране основное внимание уделялось разработке создаваемых на базе… Но е реализация принест значительный экономический эффект только в том случае,… Однако если разработке АСУТ на высшем и среднем уровнях управления торговлей уделяется значительное внимание, то…

История вычислительной техники
Содержание... убрать... Ранние приспособления и устройства для сч та...

Вопрос Краткая история развития вычислительной техники ВТ
Вопрос Классификация ЭВМ... Рассмотрим некоторые из наиболее популярных классификаций... по принципу действия Критерием деления вычислительных машин здесь является форма представления информации с...

Ручной этап развития вычислительной техники
Развитие механики в XVII в стало предпосылкой создания вычислительных устройств и приборов использующих механический принцип вычислений Такие... Комплекс Холлерита Машина... Машина Поста...

0.036
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • История вычислительной техники Добавляя или убирая изсоответствующих столбцов то или иное количество камешков, можно былопроизводить сложение или вычитание и даже умножение и… Из России этот простой иполезный прибор проник и в Европу. Первым механическим… МашинаЛейбница была сложнее Паскалины . Числовые колеса, теперь уже зубчатые, имели зубцы девяти различных длин,…
  • Вычислительная техника Условное графическое обозначение. Таблица состояний. Синхронные RS-триггеры условное изображение этих триггеров приведено на рис. 1, а буквой С… Развитие вычислительной техники является одним из основных факторов,… Особое внимание уделяется вводу в действие автоматизированных систем управления технологическими процессами.
  • Вопрос Краткая история развития вычислительной техники ВТ Вопрос Классификация ЭВМ... Рассмотрим некоторые из наиболее популярных классификаций... по принципу действия Критерием деления вычислительных машин здесь является форма представления информации с...
  • происхождение вычислительной техники На рубеже 16-17 веков появился русский абак сч ты.Это и есть самый известный сч тный инструмент. Такое устройство позволяетбыстро и точно… Машина Шиккарда состояла из суммирующего имножительного устройства, а также из… Сво изобретение Беббидж назвал Аналитическоймашиной . Но он не был построен, т.к. необходимая точность…
  • История развития средств вычислительной техники На сайте allrefs.net читайте: "История развития средств вычислительной техники"