Типы структур вычислительных машин и систем - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Типы структур вычислительных машин и систем
Структуры вычислительных машин и систем. Фон-неймановская архитектура, перспективные направления исследований. Аналоговые вычислительные машины: наличие и функциональные возможности программного обеспечения. Совокупность свойств систем для пользователя.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное Агентство по образованию.
ГОУ ВПО Московский государственный открытый университет.
Вычислительные машины, системы и сети
Тема: «Типы структур вычислительных
7. Перспективы совершенствования архитектуры ВМ и ВС
8. Перспективные направления исследований в области архитектуры
Основу современных информационных технологий, их базис, составляют аппаратные средства компьютерной техники. Современные вычислительные машины (ВМ) и системы (ВС) являются одним из самых значительных достижений научной и инженерной мысли, влияние которого на прогресс во всех областях человеческой деятельности трудно переоценить.
Вычислительная машина (ВМ) - это комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователей.
Вычислительная система (ВС) - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или вычислительных машин, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенную для подготовки и решения задач пользователей.
Таким образом, формально отличие ВС от ВМ выражается в количестве вычислителей. Множественность вычислителей позволяет реализовать в ВС параллельную обработку. С другой стороны, современные вычислительные машины с одним процессором также обладают определенными средствами распараллеливания вычислительного процесса. Иными словами, грань между ВМ и ВС часто бывает весьма расплывчатой, что дает основание там, где это целесообразно, рассматривать ВМ как одну из реализаций ВС. И напротив, вычислительные системы часто строятся из традиционных ВМ и процессоров, поэтому многие из положений, относящихся к ВМ, могут быть распространены и на ВС.
Под архитектурой вычислительной машины обычно понимается логическое построение ВМ, то есть то, какой машина представляется программисту. Впервые термин «архитектура вычислительной машины» (computer architecture) был употреблен фирмой IBM при разработке машин семейства IBM 360 для описания тех средств, которыми может пользоваться программист, составляя программу на уровне машинных команд. Подобную трактовку называют «узкой», и охватывает она перечень и формат команд, формы представления данных, механизмы ввода/вывода, способы адресации памяти и т.п. Из рассмотрения выпадают вопросы физического построения вычислительных средств: состав устройств, число регистров процессора, емкость памяти, наличие специального блока для обработки вещественных чисел, тактовая частота центрального процессора и т.д. Этот круг вопросов принято определять понятием организация или структурная организация .
Архитектура (в узком смысле) и организация - это две стороны описания ВМ и ВС. Поскольку для наших целей, помимо теоретической строгости, такое деление не дает каких-либо преимуществ, то в дальнейшем будем пользоваться термином «архитектура», правда, в «широком» его толковании, объединяющем как архитектуру в узком смысле, так и организацию ВМ. Применительно к вычислительным системам термин «архитектура» дополнительно распространяется на вопросы распределения функций между составляющими ВС и взаимодействия этих составляющих. Вычислительная машина как законченный объект являет собой плод усилий специалистов в самых различных областях человеческих знаний. Каждый специалист рассматривает вычислительную машину с позиций стоящей перед ним задачи, абстрагируясь от несущественных, по его мнению, деталей.
Электронная вычислительная машина (ЭВМ), компьютер -- комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
Вычислительные машины могут быть классифицированы по ряду признаков в частности:
по этапам создания и элементной базе;
по способу организации вычислительного процесса;
по размеру вычислительной мощности;
по способности к параллельному выполнению программ и т. д.
По принципу действия вычислительные машины делятся на три больших класса (рис. 1): аналоговые, цифровые и гибридные.
Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма представления информации, с которой они работают (рис. 1.2.).
ЦВМ -- цифровые вычислительные машины, или вычислительные машины дискретного действия -- работают с информацией, представленной в дискретной, а точнее, в цифровой форме.
АВМ -- аналоговые вычислительные машины, или вычислительные машины 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).
ГВМ -- гибридные вычислительные машины, или 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.
В экономике (да и в науке и технике) получили подавляюще широкое распространение ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере.
По этапам создания и элементной базе компьютеры условно делятся на поколения:
1-е поколение, 50-е годы: ЭВМ на электронных вакуумных лампах.
2-е поколение, 60-е годы: ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах).
3-е поколение, 70-е годы: компьютеры на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни--тысячи транзисторов в одном корпусе).
5-е поколение, настоящее время: компьютеры с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; компьютеры на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных инструкций программы.
6-е и последующие поколения: оптоэлектронные компьютеры с массовым параллелизмом и нейронной структурой, с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейронных биологических систем.
По назначению компьютеры можно разделить на три группы (рис. 1.3.): универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированные.
Универсальные компьютеры предназначены для решения самых различных инженерно-технических, экономических, математических, информационных и т. д. задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко применяются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах.
Характерными чертами универсальных компьютеров являются:
разнообразие форм обрабатываемых данных: двоичных, десятичных, символьных, при большом диапазоне их изменения и высокой точности их представления;
Проблемно-ориентированные компьютеры предназначены для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами, с регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных, с выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам; они обладают ограниченными по сравнению с универсальными компьютерами аппаратными и программными ресурсами.
Специализированные компьютеры предназначены для решения определенного узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация компьютеров позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.
К специализированным компьютерам можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения, адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами, устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем.
По размерам и вычислительной мощности компьютеры можно разделить (рис. 1.4.) на сверхбольшие (суперкомпьютеры, суперЭВМ), большие, малые и сверхмалые (микрокомпьютеры или микроЭВМ).
Функциональные возможности компьютеров обусловлены такими важнейшими технико-эксплуатационными характеристиками, как:
быстродействие, измеряемое усредненным количеством операций, выполняемых машиной за единицу времени;
разрядность и формы представления чисел, которыми оперирует компьютер;
Методика и основные этапы исследования физических процессов и сложных динамических систем, которые описываются системами дифференциальных уравнений высшего порядка с большим количеством нелинейностей с помощью специальных аналоговых вычислительных машин. курсовая работа [121,5 K], добавлен 12.05.2009
Архитектуры вычислительных систем сосредоточенной обработки информации. Архитектуры многопроцессорных вычислительных систем. Классификация и разновидности компьютеров по сферам применения. Особенности функциональной организации персонального компьютера. контрольная работа [910,2 K], добавлен 11.11.2010
Классификация ЭВМ: по принципу действия, этапам создания, назначению, размерам и функциональным возможностям. Основные виды электронно-вычислительных машин: суперЭВМ, большие ЭВМ, малые ЭВМ, МикроЭВМ, серверы. реферат [22,8 K], добавлен 15.03.2004
Историческое развитие средств вычислений. Структурные схемы вычислительных систем. Развитие элементной базы и развитие архитектуры самих систем. Основные классы вычислительных машин. Каналы передачи данных. Требования к составу периферийных устройств. реферат [48,7 K], добавлен 09.01.2011
Периодизация развития электронных вычислительных машин. Счетные машины Паскаля и Лейбница. Описаний эволюционного развития отечественных и зарубежных пяти поколений электронных вычислительных машин. Сущность внедрения виртуальных средств мультимедиа. доклад [23,6 K], добавлен 20.12.2008
Классификации архитектур вычислительных систем. Организация компьютерных систем. Устройство центрального процессора. Принципы разработки современных компьютеров. Эволюция микропроцессорных систем. Увеличение числа и состава функциональных устройств. дипломная работа [1,4 M], добавлен 29.01.2009
Классификация Флинна как наиболее ранняя и известная классификация архитектур вычислительных систем, ее структура и содержание, признаки. Общая характеристика используемых классов. Описание и значение других распространенных методов классификации. лекция [173,1 K], добавлен 22.10.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Типы структур вычислительных машин и систем курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Курсовая работа по теме Технология восстановления детали 'Вал ПН-40УВ'
Курсовая Работа На Тему Особенности Коррекционной Работы По Формированию Навыков Звукоанализа И Синтеза
Реферат: Особенности морфофункциональных характеристик юношей с высоким режимом двигательной активности в зависимости от спортивной специализации
Реферат: Отношение сновидений к бодрствованию. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа: Организация потребительского кредитования на примере ОАО ВУЗ-Банк
Реферат по теме Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду
Реферат по теме Как избежать изнасилования
Ответ на вопрос по теме Лист анализа конкуренции
Контрольная работа: Системы организации коллективной работы
Реферат: Dead Poet
Реферат Основные Законы Химии
Реферат На Тему Этапы Становления Генетики
Системы Уравнений 7 Класс Контрольные Работы
Социальное Поведение И Социальный Контроль Реферат
Реферат: Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа: Заработать на валютном рынке Форекс. Миф или реальность?
Дипломная работа по теме Комплексная механизация перегрузки контейнеров
Критерии Оценивания Сочинения Огэ 9.1
Курсовая работа по теме Таксономия чрезвычайных ситуаций
Отечественная Война 1812 Эссе
Разработка конструкции блока электронной вычислительной аппаратуры - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Особливості організації дипломатичної діяльності в Україні - Международные отношения и мировая экономика реферат
Голод в колхозной деревне в 1930-х годах - История и исторические личности реферат