Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Персональные компьютеры

Читайте также:
  1. ВОПРОС 45 Персональные данные работника.
  2. Как используются компьютеры в административном управлении?
  3. Как используются компьютеры в быту?
  4. Как появились персональные компьютеры
  5. Какую роль играют компьютеры в медицине?
  6. Какую роль играют компьютеры в обучении?
  7. Компьютеры и микроэлектроника
  8. Мини-компьютеры
  9. На какие типы делятся компьютеры по производительности и характеру использования?
  10. На какие типы делятся компьютеры по производительности и характеру использования?

Все те задачи, которые невыгодно решать с помощью вышерассмотренных компьютерных систем, остаются для персональных компьютеров - ПК. Первоначально возможности ПК были более чем скромны: низкая производительность, малый объем памяти - все это позволяло решать довольно простые задачи. Но, электронные технологии стали развиваться настолько быстро, что производительность персоналок стала удваиваться чуть ли не ежегодно! В итоге, современный персональный компьютер - это довольно мощная (для решения повседневных текущих задач - это уж точно), гибкая система. Если требуется решить сложную специализированную задачу, ПК легко оснащается дополнительными возможностями.

 

Следует обратить внимание на следующий факт - ПК это не только та система, которая стоит в офисе или у вас дома. Довольно большую нишу занимают автономные встраиваемые вычислители. Они есть в промышленном оборудовании, в бытовой технике, в автомобилях, самолетах… Вокруг нас их так много, что мы даже не замечаем их.

 

Супер-ЭВМ

 

Супер-ЭВМ это достаточно гибкий и очень широкий термин. В общем понимании супер-ЭВМ это компьютер значительно мощнее всех имеющихся доступных на рынке компьютеров. Некоторые инженеры, шутливо, называют суперкомпьютером любой компьютер масса которого превосходит одну тонну. И хотя большинство современных супер-ЭВМ действительно весят более тонны. Не всякую ЭВМ можно назвать «супер», даже если она весит более тонны. Марк-1, Эниак – тоже тяжеловесы, но суперкомпьютерами не считаются даже для своего времени. Скорость технического прогресса настолько велика, что сегодняшняя супер-ЭВМ через 5 -10 лет будет уступать домашнему компьютеру. Термин супервычисления появился еще 20-х годах прошлого века, а термин супер-ЭВМ в 60-х годах. Но получил широкое распространение во многом благодоря Сеймура Крея и его супер-ЭВМ Cray-1, Cray-2. Хотя сам Сеймур Крей не предпочитает использовать данный термин. Называет свои машины, просто компьютер. Cray-1 принято считать одним из первых супер-ЭВМ. Он появился в 1974 году. В процессорах компьютера был огромный, по тем временам, набор регистров. Которые разделялись на группы. Каждая группа имело свое собственное функциональное назначение. Блок адресных регистров который отвечал за адресацию в памяти ЭВМ. Блок векторных регистров, блок скалярных регистров. Производительность супер-ЭВМ составляла 180 миллионов операций в секунду над числами с плавающей точкой. Использовались 32 разрядные команды. Это учитывая то, что современники данного компьютера только начинали переходить от 8 разрядных команд к 16 разрядным. Сборка компьютера Cray-1   Компьютер Cray-2   Компьютеры Крея применялись в правительственных организациях, промышленных и научно исследовательских центрах. Многие суперкомпьютером называли тот компьютер который был создан Сеймуром Крем. У Крея было много конкурирующих компаний. Но многие из них так и не достигли успеха. В 90-х годах эти фирмы начали банкротится. И нишу супер-ЭВМ заняли компьютерные гиганты, типа IBM. Компания Крея Cray Inc. До сих пор является одним из ведущих производителей суперкомпьютеров. В самом начале появления супер-ЭВМ было связано с потребностью быстрой обработки больших массивов данных и сложных математически - аналитических вычислениях. Поэтому первые суперкомпьютеры по своей архитектуре мало отличались от обычных ЭВМ. Только их мощность была во много раз больше стандартных рабочих станций. Изначально супер-ЭВМ оснащались векторными процессорами, обычные скалярными. К 80-м перешли на параллельную работу нескольких векторных процессоров. Но данный путь развития оказался не рациональным. Супер-ЭВМ перешли на параллельно работающие скалярные процессоры. Массивно-параллельные процессоры стали базой для супер-ЭВМ. Тысячи процессорных элементов объединялись создавая мощную платформу для вычислений. Большинство параллельно работающих процессоров создавались на основе архитектуры RISC. RISC (Reduced Instruction Set Computing) – вычисления с сокращенным набором команд. Под этим термином производители процессоров понимают концепцию, где более простые инструкции выполняться быстрее. Данный метод позволяет снизить себестоимость производства процессоров. Одновременно увеличить их производительность. Идея создать RISC – процессор. Пришла IBM. Еще в 70-х годах они заметили, что многие архитектурные и функциональные особенности не используются разработчиками программного обеспечения. К тому же одни из первых компиляторов языков высокого уровня не используют многие инструкции стандартных процессоров. Как следствие из этого. Программы написанные на таких компиляторах, не рационально используют процессорные ресурсы. Получается, что часто процессор работает в холостую. Выполнять сложные команды – простыми инструкциями процессора. Значительно эффективнее, чем создавать в процессоре сложные инструкции для таких команд. Потребность в мощных вычислительных решениях быстро возрастала. Супер-ЭВМ слишком дорогие. Требовалась альтернатива. И на смену им пришли кластеры. Но и на сегодняшний день мощные компьютеры называют суперкомпьютерами. Кластер это множество серверов объеденных в сеть и работают над одной задачей. Эта группа серверов обладает высокой производительностью. Во много раз больше чем то же самое количество серверов которые работали бы отдельно. Кластер дает высокую надежность. Выход из строя одного сервера не приведет к аварийной остановке всей системы, а лишь не много отразиться на ее производительности. Возможно произвести замену сервера в кластере без остановки всей системы. Не нужно сразу выкладывать огромные суммы за супер-ЭВМ. Кластер можно наращивать постепенно, что значительно амортизирует затраты предприятия. Объединение серверов в кластер реализуется программно. Существует менеджер кластеров. Устанавливается на основной сервер и управляет всеми остальными узлами кластера. Клиентское программное обеспечение устанавливается на остальные серверы кластера. Супер-ЭВМ отличаются от серверов которые необходимы для оперативной обработки запросов. Они отличаются и от мэйнфреймов, которые так же обладают высокой производительностью но служат для одновременной работы с множеством пользователей. Суперкомпьютеры могут применяться и для работы с одной программой. Которая требует мощных ресурсов. Это моделирование погоды, расчет техпроцесса на производстве.

 

Мейнфрейм

 

Мейнфрейм (mainframe) термин происходит от двух английских слов. Main – основной или главный. Frame – рамка, скелет т.е. основа чего либо. Для начала дадим определение. Мейнфрейм это главный компьютер вычислительного центра с большим объемом внутренней и внешней памяти. Он предназначенный для задач, требующих сложные вычислительные операции. Но изначально под данным термином понимали стойку, где находиться процессор. Первые поколения компьютеров, занимавшее целые залы, состояли из огромных стоек. Каждая из которых реализовывала определенный компонент компьютеры. Процессор – занимал целую стойку. Сегодня весь процессор размещается на одной интегральной схеме. Но в то время стойку с процессором называли основной т. е. мейнфреймом. Технические характеристики мейнфреймов · Вертикальное масштабирование образуется путем наращивания количества процессоров в одной системе. · Горизонтальное масштабирование реализуется путем объединения мощных компьютеров в один логический компьютер. Можно объединить, практически, любое количество компьютеров. Они могут быть, географически, удаленны друг от друга. · Высокая надежность хранения данных. В мейнфреймах обеспечивается путем использования RAID-массивов. С возможностью горячей замены. Производиться круглосуточное резервирование данных. · Горячая замена, практически, любых компонентов. Дисков, оперативной памяти и даже процессоров. · Мейнфрейм имеют высокий контроль над ошибками. Моментальное тестирование данных в памяти при их использовании. Дублирование каналов связи с периферийным оборудованием. · Криптографическая защита данных на аппаратном уровне. · Централизованное хранение данных. Дает высокую надежность и актуальность. Развитие мейнфреймов началось 60-х годах. В то время корпорация IBM, задумавшись над созданием мощных и универсальных ЭВМ, предложила рынку компьютер System/360. На то время, для IBM, это был один из самых дорогих проектов. Новая ЭВМ себя настолько хорошо зарекомендовала, что некоторые специалисты стали называть ее мейнфреймом. Можно утверждать, что самая первая идея мейнфреймов, появилась вместе с компьютером UNIVAC. До сегодняшнего дня, бесспорным лидером в производстве мейнфреймов является компания IBM. Начиная от серии System/360 и до новейшей серии zSeries. Первые мейнфреймы этой сери это zSeries 800, 890, 900, 990. Летом 2005 года. IBM объявила о выпуске новых машин zSeries семейства «Z». Z9 – была очень удачным экземпляром этого семейства, которая эксплуатируется и до сих пор. Z9 это прямой потомок z990, и имеет высокую производительность (до 600 MIPS), память (до 512 Mb) и может работать с 60 дисковыми разделами. Машина имеет многокристальный модуль на котором содержится 16 процессоров. На реализацию проекта Z9, IBM потратила около 1,2 млрд. долл. США. На компьютере Z9 применяются так называемые логические разделы LPARs. Это позволяет на одном мейнфрейме, одновременно, запускать несколько операционных систем, в том числе Z/OS, OS/390, Linux, z/VM. Все крупные системы управления базами данных обслуживаться на таких машинах. В том числе CISC, WebSphere Application Server, DB2 и Oracle. Как отмечает, один из ведущих аналитиков IBM, Джон Эббот: «мейнфреймы по прежнему являются лучшими платформами для клиентов которые требуют 100 процентную целостность данных, но им необходимо открытое программное обеспечение». На мейнфреймах начали применяться первые сетевые технологии. SNA (Systems Network Architecture) – системная сетевая архитектура. Она была разработана корпорацией IBM еще в 1974 году. И позволила объединять мейнфреймы в глобальные вычислительные сети. Специально для мейнфреймов создаются операционные системы. Что позволяет в полной мере управлять всей вычислительной мощностью этих машин. z/OS – 64 битная серверная операционная система. Применяемая исключительно на мейнфреймах. Ее монолитное ядро начали проектировать уже в 60-х годах. На то время, по масштабированию, она значительно превосходила все существующие операционные системы. Как и многие продукты для мейнфреймов, z/OS разработана компанией IBM. На сегодняшний день z/OS остается весьма актуальным предложением для рынка мейнфреймов. Она уже умеет поддерживать Java и программную спецификацию Unix. К началу 90-х интерес к мейнфреймам стал значительно ниже. Их постепенно стали вытеснять кластерные системы. Они позволяют распределено хранить и обрабатывать данные. Что повышает их надежность перед мейнфреймами. Повысить производительность распределенных систем, значительно дешевле чем централизованных. Эти ключевые факторы привели к значительному уменьшению количества мейнфреймов во всем мире. Однако для определенного класса задач, построении централизованного хранилища данных, оправдывает себя как с точки зрения производительности, так и с экономической точки зрения. Поэтому некоторые предприятия свои вычислительные центры строят на базе мейнфрейма.

 

 




Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 43 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав