Скачать презентацию Классификация и история развития ЭВМ 2 Что Скачать презентацию Классификация и история развития ЭВМ 2 Что

L-1_Klassifikatsia_i_istoria_EVM.ppt

  • Количество слайдов: 26

Классификация и история развития ЭВМ. Классификация и история развития ЭВМ.

2 Что такое электронная вычислительная машина? Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – это машина для 2 Что такое электронная вычислительная машина? Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – это машина для проведения вычислений, а также приёма, переработки, хранения и выдачи информации по заранее определённому алгоритму. Основные функции ЭВМ (компьютера*): • вычисление; • управление. *Компьютер – комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.

3 Классификация ЭВМ по принципу действия Электронные вычислительные машины аналоговые гибридные цифровые деления вычислительных 3 Классификация ЭВМ по принципу действия Электронные вычислительные машины аналоговые гибридные цифровые деления вычислительных Критерием машин на эти три класса является форма представления информации , с которой они работают.

4 Цифровые вычислительные машины (ЦВМ Это вычислительная машина дискретного действия, т. е. преобразующая величины 4 Цифровые вычислительные машины (ЦВМ Это вычислительная машина дискретного действия, т. е. преобразующая величины представленные в виде набора цифр (чисел). Простейшие преобразования чисел, известные с древнейших времён, - это арифметические действия. Но арифметические операции - лишь частный случай преобразований величин, заданных в цифровой форме и в современных ЦВМ они составляют лишь малую часть всего набора операций, которые машина выполняет над числами. U, B Достоинство – точность. Такт

5 Аналоговые вычислительные машины (ЦВМ Это вычислительная машина непрерывного действия, работают с информацией, представленной 5 Аналоговые вычислительные машины (ЦВМ Это вычислительная машина непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, то есть в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения). Достоинства – низкая трудоемкость, простота в эксплуатации и быстрота решения задач. U, B Такт

6 Гибридные вычислительные машины (ГВМ) Это вычислительные машины комбинированного действия работают с информацией, представленной 6 Гибридные вычислительные машины (ГВМ) Это вычислительные машины комбинированного действия работают с информацией, представленной и в цифровой, и в аналоговой форме; они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами. Искусственный интеллект?

7 Классификация ЭВМ по назначению Электронные вычислительные машины универсальные специализированные проблемно-ориентированные деления Критерием вычислительных 7 Классификация ЭВМ по назначению Электронные вычислительные машины универсальные специализированные проблемно-ориентированные деления Критерием вычислительных машин на эти три класса является определение их способностей.

8 Универсальные ЭВМ Предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и 8 Универсальные ЭВМ Предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах. Характерными чертами универсальных ЭВМ является: - высокая производительность; - большая емкость оперативной памяти; - разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятеричных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой степени их представления; - обширная номенклатура выполняемых операций, как арифметических, логических, так и специальных; - развитая организация системы ввода-вывода информации, обеспечивающая подключение разнообразных видов внешних устройств.

9 Проблемно-ориентированные ЭВМ Служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с 9 Проблемно-ориентированные ЭВМ Служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами. Характерными чертами проблемно-ориентированных ЭВМ является: - ограниченность операционных ресурсов, применительно к данному классу задач, - использование мини- и микро-ЭВМ, - функциональная и структурная простота, - единообразие и простота интерфейса.

10 Специализированные ЭВМ Используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы 10 Специализированные ЭВМ Используются для решения узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Во многих случаях с задачами специализированных компьютерных систем могут справляться и обычные универсальные компьютеры, но считается, что использование специализированных систем эффективнее. Критерием оценки эффективности выступает отношение производительности оборудования к величине его стоимости. Характерными чертами специализированных ЭВМ является: - простота исполнения; - низкая стоимость при высокой производительности; - надежность.

11 Классификация ЭВМ по функциональным возможностям 1) быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной 11 Классификация ЭВМ по функциональным возможностям 1) быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени; 2) разрядность и формы представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ; 3) номенклатура, емкость и быстродействие всех запоминающих устройств; 4) номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, обмена и ввода-вывода информации; 5) типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов ЭВМ между собой (внутримашинного интерфейса); 6) способность ЭВМ одновременно работать с несколькими пользователями и выполнять одновременно несколько программ (многопрограммность); 7) типы и технико-эксплутационные характеристики операционных систем, используемых в машине; 8) наличие и функциональные возможности программного обеспечения; 9) способность выполнять программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ); 10) система и структура машинных команд; 11) возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети; 12) эксплуатационная надежность ЭВМ; 13) коэффициент полезного использования ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени полезной работы и времени профилактики.

12 Классификация ЭВМ по размерам МИКРО МАЛЫЕ БОЛЬШИЕ СУПЕР ЭВМ Производительность (MIPS) 1 – 12 Классификация ЭВМ по размерам МИКРО МАЛЫЕ БОЛЬШИЕ СУПЕР ЭВМ Производительность (MIPS) 1 – 100 10 – 1 000 100 – 10 000 1 000 – 1 000 Емкость ОЗУ (Mb) 32 – 512 128 – 2048 512 – 10 000 2 000 – 100 000 Емкость ЗУ (Gb) 10 – 50 20 – 500 100 – 10 000 500 – 50 000 Разрядность шины (bit) 32 – 128 64 – 256

13 История развития вычислительной техники 3000 лет до н. э. 500 лет до н. 13 История развития вычислительной техники 3000 лет до н. э. 500 лет до н. э. Китай Древний Вавилон

14 История развития вычислительной техники 1492 г. 13 разрядное суммирующее устройство с десятизубцовыми кольцами 14 История развития вычислительной техники 1492 г. 13 разрядное суммирующее устройство с десятизубцовыми кольцами Леонардо да Винчи 1623 г. сложение и вычитание 6 разрядных десятичных цифр Вильгельм Шиккард

15 История развития вычислительной техники 1630 г. логарифмическая круговая линейка Уильям. Отред 1642 г. 15 История развития вычислительной техники 1630 г. логарифмическая круговая линейка Уильям. Отред 1642 г. счетное устройство паскалине Древний Вавилон

16 История развития вычислительной техники 1673 г. Голтфрид Вильгельм Лейблиц ступенчатый вычислитель 1723 г. 16 История развития вычислительной техники 1673 г. Голтфрид Вильгельм Лейблиц ступенчатый вычислитель 1723 г. Христиан Людвиг Герстен арифмометр Герстена 1786 г. Иоганн Гейфрайх Мюллер арифмометр Мюллера Формирование основ математического анализа Иссаком. Ньютоном

17 История развития вычислительной техники 1804 г. перфокарты Жаккарда Жозеф Мария Жаккард ткацкий станок, 17 История развития вычислительной техники 1804 г. перфокарты Жаккарда Жозеф Мария Жаккард ткацкий станок, работающий на перфокартах

18 История развития вычислительной техники 1820 г. счетная машина Тома де Кальмара Шарль-Ксавье Тома 18 История развития вычислительной техники 1820 г. счетная машина Тома де Кальмара Шарль-Ксавье Тома де Кальмар

19 История развития вычислительной техники 1822 г. Чарльз Бэббидж разностная машина Ч. Бэббиджа построена 19 История развития вычислительной техники 1822 г. Чарльз Бэббидж разностная машина Ч. Бэббиджа построена в 1855 г. братьями Геогром и Эдвардом Шутц

20 История развития вычислительной техники 1887 г. 1927 г. аналоговый компьютер Герман Холлерит электрическая 20 История развития вычислительной техники 1887 г. 1927 г. аналоговый компьютер Герман Холлерит электрическая табулирующая система Массачусетский технологический институт (MIT)

21 История развития вычислительной техники 1938 г. 1944 г. восстановленная машина Z 1 1941 21 История развития вычислительной техники 1938 г. 1944 г. восстановленная машина Z 1 1941 г. вычислительная машина Z 3 модернизированная машина Z 4 Конрад Цузе

22 История развития вычислительной техники Клиффорд Берри Джон Атанасофф 1943 г. Университет штата Айова 22 История развития вычислительной техники Клиффорд Берри Джон Атанасофф 1943 г. Университет штата Айова Mark-1 Чарльз Бэббидж 1942 г. Сolossus

23 История развития вычислительной техники 1946 г. 1949 г. Eniac ЭДСАК Сергей Алексеевич Лебедев 23 История развития вычислительной техники 1946 г. 1949 г. Eniac ЭДСАК Сергей Алексеевич Лебедев 1950 г. МЭСМ

24 Классификация ЭВМ по этапам создания Электронные вычислительные машины Первое поколение - 50 -е 24 Классификация ЭВМ по этапам создания Электронные вычислительные машины Первое поколение - 50 -е годы ХХ века; - ЭВМ на электронных вакуумных лампах. деления Критерием вычислительных машин на эти классы являются время создания и используемая элементная база. Второе поколение - 60 -е годы ХХ века; - ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах).

25 Классификация ЭВМ по этапам создания Электронные вычислительные машины Третье поколение - 70 -е 25 Классификация ЭВМ по этапам создания Электронные вычислительные машины Третье поколение - 70 -е годы ХХ века; - ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни–тысячи транзисторов в одном корпусе). Четвертое поколение - 80 -е годы ХХ века; - ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах – микропроцессорах (десятки тысяч – миллионы транзисторов в одном

26 Классификация ЭВМ по этапам создания Электронные вычислительные машины Пятое поколение - 90 -е 26 Классификация ЭВМ по этапам создания Электронные вычислительные машины Пятое поколение - 90 -е годы ХХ века; - ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; - ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы. Шестое и последующие поколения оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейтронной структурой – с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейтронных биологических систем.