計算機類型和特點
計算機按用途可分為專用計算機和通用計算機兩種。專用和通用是根據計算機的效率、速度、價格、運行的經濟性和適應性來劃分的。專用計算機是最有效、最經濟、最快速的計算機,但是它的功能單一,適應性很差;通用計算機功能齊全,適應性很強,但是犧牲了效率、速度和經濟性,F(xiàn)在一般意義上講的計算機都是指通用計算機。
通用計算機又可分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機等,它們的主要區(qū)別在于運算速度、輸入/輸出能力、數據存儲容量、指令系統(tǒng)規(guī)模和機器價格等。
(1)巨型機
巨型計算機是指運算速度快、存儲容量大的高性能計算機,其運算速度通?蛇_1億次/秒以上。如20世紀80年代初推出的Cray-X-MP機,它的向量運算速度高達4億次/秒,是針對天氣預報、飛行器設計和核物理研究中大量的向量運算而設計的。
隨著超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展及人們在并行算法上取得的突破,20世紀80年代末出現(xiàn)了新一類巨型機,稱為大規(guī)模并行處理機(Massively Parallel Processors)。它是用大量的微處理器互聯(lián)而成的,在速度上有非凡的優(yōu)勢,其最高速度已達到320億次浮點運 算/秒。
巨型機結構復雜、價格昂貴,主要應用于尖端的科學計算和軍事領域中,它是反映一個國家計算機技術水平高低的重要標志。
(2)大型機
大型機是針對那些要求計算量大、信息流通量大、通信能力高的用戶設計的。一般大型機的運算速度為100萬次/秒至數千萬次/秒,它有比較完善的指令系統(tǒng)、豐富的外部設備和功能強大的軟件系統(tǒng),如IBM 3090、IBM ES59000系列機。
(3)中型機
中型機的規(guī)模介于大型機和小型機之間。
(4)小型機
小型機規(guī)模小、結構簡單、成本低,而且操作簡便、容易維護,因而得以迅速推廣,在20世紀60~70年代曾掀起了一個計算機普及應用的浪潮。當時的PDP-11系列機和VAX-11、DG公司的NOVA系列機都是典型的機種。小型機既可以用于科學計算和數據處理,又可以用于生產過程的自動控制和數據采集及分析處理。
(5)微型計算機
由微處理器、半導體存儲器和輸入/輸出接口組成的微型計算機的出現(xiàn)和發(fā)展,又一次掀起了計算機大普及的浪潮。微型機比小型機體積更小、價格更低廉,并且通用性強、靈活性好、可靠性高、使用方便。20世紀70年代后期,個人計算機(一種獨立的微型機系統(tǒng))問世。它以設計先進、功能齊全、軟件豐富、價格便宜等特點很快占領了微型機的市場,為計算機滲透到各行各業(yè),進入辦公室和千家萬戶打開了方便之門!拔C”這一概念并不僅指微小的機器,而是指計算機的微型化。
微型計算機(主要指PC)技術發(fā)展很快,CPU、主板、RAM、ROM、顯示卡、顯示器、接口和硬盤等常規(guī)部件不斷更新?lián)Q代。隨著計算機多媒體、網絡等技術的發(fā)展,不斷有新的外設加入到微機系統(tǒng)中,如Modem(調制解調器)、掃描儀等。
微型機的主要電路都在主機板上,主要包括CPU核心電路、存儲器電路、DMA部分電路、中斷部分電路、CMOS電路和總線等。目前微型機上使用的顯示卡有PCI卡和AGP卡。PCI卡用于二維圖形處理及一般的數據處理,AGP卡用于三維圖形處理。目前常用的顯示器是CRT(陰極射線管)顯示器。表示顯示器性能的數據有尺寸、點間距、垂直掃描頻率(刷新率)、水平掃描頻率和帶寬。表示硬盤性能的指標有容量、數據傳輸率、平均尋道時間和平均等待時間。數據傳輸率與接口類型有關。為了提高硬盤和主機間的數據交換速度,目前常用的硬盤接口是Ultra DMA.目前微型機常用Ultra DMA接口的光驅。
值得指出的是,隨著技術的進步,各類計算機的性能指標都在不斷提高,以至于幾十年前的一臺大型機的性能早已比不上當今的一臺微型機。也就是說,計算機系統(tǒng)的性能隨時間“下移”。
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