Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Персональные ЭВМ, как инструмент специалиста и их развитие.

В настоящее время персональные ЭВМ (ПЭВМ) являются самым массовым типом ЭВМ. Именно им отводится решающая роль при переходе общества к информатизации — наиболее полному использованию информационных технологий.

Интересны причины появления и развития этого класса ЭВМ. Структура и динамика развития мирового парка ЭВМ показаны на рис.6.

Сегодня доля ПЭВМ в мировом парке составляет около 80%. Доли больших ЭВМ и мини-ЭВМ (в последнее время они заменяются средними ЭВМ новых поколений) оцениваются примерно по 10%. Развитие ПЭВМ, определяется прежде всего экономическими факторами, так как стоимость единицы вычислительной мощности в них обходится значительно дешевле. Появление ПЭВМ закономерно и объяс­няется изменением характера вычислительных работ, в которых немаловажную роль играет нечисловая обработка.

 

 

 

Рис.6. Структура и динамика развития парка ЭВМ

 

Большие ЭВМ в основном использовались и используются для централизованной обработки информации. В первую очередь они применялись для крупномасштабных вычислений по программам, разработанным коллективами специалистов. Поэтому дорогие большие машины устанавливались в крупных академических вычислительных центрах.

Мини-ЭВМ стали использоваться для распределенной обработки данных и для управления объектами, технологическими процессами, предприятиями.

Персональные ЭВМ отмечают новый этап в организации и обеспечении вычислений — этап «персональных вычислений». Суть его выражается девизом: «One man — one job — one computer» (человек — работа — компьютер). Таким образом, персональные ЭВМ призваны решать в первую очередь те задачи, которые возникают у специалистов различного профиля в определенные моменты времени, непосредственно на рабочих местах, т.е. там, где находятся источники данных, подлежащих обработке.

При этом самым распространенным режимом работы является режим непосредственного доступа к ресурсам ЭВМ, «один на один с компьютером». Подобный режим работы уже использовался при работе с первыми ЭВМ, однако при централизованном управлении он был крайне неэффективен. Если ранее за пультом большой ЭВМ должен был находиться профессиональный программист, то за персональным компьютером обычно находится «непрограммирующий профессионал». Так называют специалиста конкретной предметной области (бухгалтера, экономиста, инженера-исследователя и т.п.), но не специалиста в вычислительной технике и программировании. Поэтому возврат к режиму непосредственного доступа происходит на качественно новой основе.

Широкое применение ПЭВМ в различных сферах деятельности человека выдвигает требования к их надлежащему программному обеспечению. В настоящее время число профессиональных программистов в индустриально развитых странах составляет не более 0,5% населения. Фирмы-разработчики программного обеспечения не могут предоставить каждому пользователю ПЭВМ требуемый набор программ. Их усилия сосредоточены на производстве пакетов прикладных программ и систем программирования, рассчитанных на массового пользователя. Именно поэтому такой взрывной характер имеют спрос, производство и распространение подобных пакетов. Они составляют фундамент для последующей разработки собственных программ пользователя, учитывающих всю специфику требуемых вычислений. Другими словами, как и во всех науках, специализация является надстройкой унификации. Это позволяет пользователям — специалистам с невысокой математической, вычислительной и программистской подготовкой необязательно самыми эффективными средствами и способами ставить и решать задачи специальной обработки данных.

Среди многих возможных формулировок определяющих, что такое ПЭВМ можно привести следующую [2]:

Персональный компьютерэтомикроЭВМ, ориентированная на разработку и использование прикладных программ «непрограммирующим профессионалом», при этом соответствующий режим использования вычислительной техники называют режимом персональных вычислений.

Основная цель использования ПЭВМ—формализация профессиональных знаний. Здесь в первую очередь автоматизируется рутинная часть работ специалистов, которая занимает более 75% их рабочего времени. Применение ПЭВМ позволяет сделать труд специалистов творческим, интересным, эффективным. Персональные ЭВМ используются повсеместно, во всех сферах деятельности людей. Новые сферы применения изменили, и характер вычислительных работ. Так, инженерно-технические расчеты составляют не более 9%, автоматизация управления сбытом, закупками, управление запасом — 16%, финансово-экономические расчеты — 15%, делопроизводство — более 10%, игровые задачи — 8% и т.д.

Причинами стремительного роста индустрии персональных ЭВМ следует считать:

· высокую эффективность применения по сравнению с другими классами ЭВМ при малой стоимости (от нескольких сот до нескольких тысяч долларов — в зависимости от типа и комплектации);

· возможность индивидуального взаимодействия с ПК без каких-либо посредников и ограничений;

· большие возможности по обработке информации (быстродействие — сотни миллионов операций в секунду; емкость памяти: оперативной — единицы и десятки Мбайтов, внешней — сотни Мбайтов, единицы Гбайтов);

· высокую надежность и простоту в эксплуатации;

· возможность расширения и адаптации к особенностям применения;

· наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения;

· простоту использования, основанную на «дружественном» взаимодействии с ПК, с помощью пакетов прикладных программ.

Эффективная работа на ПЭВМ предполагает своевременное обеспечение ее необходимой входной информацией и распространение полученных результатов обработки. Поэтому все ПЭВМ имеют возможность сопряжения через сетевые адаптеры и модемы с каналами связи. Подключение ПЭВМ к вычислительным сетям в еще большей степени усиливает эффективность их применения.

ПЭВМ, как и другие типы машин, выпускаются целыми семействами, что позволяет перекрыть достаточно широкий диапазон производительности, обеспечить преемственность в разработках и возможность совершенствования систем обработки данных, построенных на их основе. Современные ПЭВМ строятся на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Машины типа IBM PC (а именно они составляют почти 80% парка ПЭВМ) комплектуются микропроцессорами Pentium различных модификаций.

Различают младшие, средние и старшие модели ПК. В основу такого деления положены особенности комплектации компьютера и обеспечиваемые этим его возможности.

Одной из основных характеристик ПК является тип используемого в нем микропроцессора. Рынок микропроцессоров очень динамичен. Каждые год-два происходит обновление их основных типов. Последние разработки микропроцессоров фирм Intel и AMD (Pentium III и K7-Atlon) работают на частотах 750 — 800 МГц. Лучшим же компьютером начала 2000 г. следует считать Power Mac G4 с процессором Power PC G4, совместно разработанным компаниями Apple, Motorola, IBM и работающим на частоте 500 МГц. Он показал быстродействие более lGflops,n работал почти в 3 раза быстрее, чем ПК с Pentium III-600 (самый быстродействующий микропроцессор от Intel на момент выпуска Power Mac G4).

Компьютеры оснащаются оперативной памятью 32—256 Мбайта с возможностью дальнейшего наращивания, кэш-памятью 256 Кбайт— 2 Мбайта, жесткими дисками — единицы и десятки Гбайтов. Компьютеры могут иметь высокоскоростные диски CD-ROM, сетевые, графические адаптеры и другие устройства.

Рассматривая класс ПЭВМ, необходимо упомянуть о самой простейшей его разновидности — сетевом компьютере (СК), также относящимся к персональной технике. Он становится еще одним стандартом, объединяющим целый класс компьютеров, который получает массовое производство и распространение.

Применение сетевых компьютеров позволяет аккумулировать вычислительные мощности и все виды вычислительных услуг на серверах в сетях ЭВМ. В связи с этим отпадает необходимость каждому пользователю иметь собственные автономные средства обработки. Очень многие из них могут обращаться к вычислительным ресурсам сетей при помощи простейших средств доступа — сетевых компьютеров. Необходимая информация и нужные виды ее обработки будут выполнены серверами сети, а пользователи получают уже готовые, требуемые им результаты. Таким образом, для подобного вида услуг образуется своеобразная ниша, которую должны заполнить сетевые компьютеры, поскольку они обеспечивают:

· резкое снижение совокупной стоимости владения (Total Cost of Ownership, TCO) вычислительными средствами предприятия, фирмы, корпорации;

· повышение производительности работы пользователей при одновременном снижении расходов на обслуживание;

· упрощение процессов администрирования, настройки, защиты, модернизации и т.п.

Собственные средства обработки в СК представлены достаточно слабо или вообще отсутствуют. Основу СК составляет весьма скромный по своим возможностям встроенный микропроцессор или блок управления. Очень многие фирмы (Oracle, Sun, Philips, IBM и др.) проявляют интерес к этому новому классу компьютеров и связывают с ним большие надежды. Уже появились первые разработки подобных устройств, но пока еще не выявлены единые принципы их структурного и функционального построения.

В литературе отсутствует и единое их наименование: «тощие» ПК, Internet-приборы, браузеры, Web PC, Java-терминал, Net Computer и др.

Понятие «сетевой компьютер» отождествляется с целым спектром моделей, различающихся своими функциональными возможностями. Чаще всего под СК понимают достаточно дешевый компьютер с малой оперативной памятью, с отсутствием жесткого и гибкого дисков и со слабым программным обеспечением. Стоимость СК может быть значительно ниже стоимости ПК приличной конфигурации. В соответствии с возможностями СК по представлению данных, выполнению отдельных простейших программ и приложений их можно классифицировать следующим образом:

· Windows-терминалы (Windows-based Terminal, WBT) — настольные и мобильные ПК с операционной системой Windows СЕ. Рассчитаны на запуск приложений на сервере и получение от него данных;

· простейшие универсальные СК («тонкие клиенты») — настольные ПК с доступом к различным сетевым ресурсам. Практически все требуемые пользователям программы должны выполняться на сервере;

· сетевые компьютеры Java (Java Net PC), способные выполнять простейшие Java-программы;

· достаточно мощные СК (Net PC) — настольные ПК с резидентной операционной системой, способные работать с большинством приложений.

Предполагается, что СК найдут широкое распространение среди следующих категорий пользователей: фирмы, имеющие сеть филиалов (особенно крупные), учебные заведения и частные потребители, использующие выход в глобальные сети.

Фирмы, имеющие собственные локальные вычислительные сети, заинтересованы в построении терминалов на СК. Все обычные офисные ПК, рабочие места секретарей, менеджеров, бухгалтеров, журналистов можно перевести на СК. Это примерно на порядок сократит расходы по их техническому и программному оснащению и обслуживанию.

Низкая стоимость СК и удобство их применения позволяют по-новому решать вопросы компьютеризации образования. С развитием индустрии СК появляется возможность доступа к вычислительным ресурсам всех категорий обучаемых в любых регионах страны.

СК должны найти широкое распространение и у частных пользователей, многие из которых просто незнакомы с вычислительной техникой. Объединение СК с телефонами и телевизорами позволяет иначе решать многие информационные задачи: самообучение, электронная почта, доступ к общественно значимым базам данных, презентации, организация культурного обмена и др.

Для формирования и развития индустрии СК необходимо решить следующие проблемы:

· создание языков программирования, независимых от особенностей построения СК;

· разработка дешевых и быстродействующих микропроцессоров, составляющих основу СК;

· обеспечение быстрого и легкого входа в глобальные и корпоративные сети;

· создание компактного программного обеспечения для использования СК и приложений для серверов, обслуживающих сети СК.

Специализированным языком программирования, обеспечивающим доступ к ресурсам сетей, является язык Java — интерпретационный язык высокого уровня. Его отличительными особенностями являются простота, независимость от аппаратуры и отсутствие связей со сложными операционными системами. Это делает совместимыми СК различных производителей, позволяет управлять ими с общих позиций. Именно язык Java способствовал внедрению анимации в Web-ресурсы вычислительных сетей. Поэтому многие фирмы приобрели лицензии на Java и обеспечивают его поддержку в своих разработках.

Сетевые компьютеры, являясь продолжением аппаратуры сети, не требуют оснащения дорогими и сложными микропроцессорами. Для обеспечения их функций можно использовать более простые схемы на «Internet on a chip» («Интернет на чипе»). Подобная продукция может быть представлена десятками фирм.

Для подключения СК в сеть нужны каналы связи. Принципиально возможно использование любых каналов. Наиболее дешевыми, но мало скоростными являются телефонные линии связи. Их пропускная способность составляет до 30 Кбайт в секунду через аналоговые модемы и в несколько раз больше при переходе к цифровым методам связи. Каждый СК при работе с сетью должен пользоваться сетевыми ресурсами, что может вызывать перегруженность линий, обслуживающих большое число СК. Поэтому требуется повышать скорости передачи данных в сетях и качество используемых каналов.

Для новых аппаратных средств сети необходимы компактные управляющие программы и приложения для серверов. Индустрия соответствующего программного обеспечения постепенно набирает силу.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте направления развития ЭВМ.

2. Какие поколения ЭВМ сменились за годы их развития и с чем это связано?

3. Что вкладывается в понятие архитектуры ЭВМ?

4. По каким техническим характеристикам осуществляется оценка

и выбор ЭВМ?

5. Какова связь областей применения ЭВМ и их структур?

6. Каковы основные тенденции развития современных ЭВМ?

7. Охарактеризуйте понятие машинного парка.

8. Каковы основные принципы построения ЭВМ?

9. Поясните место и роль программного обеспечения ЭВМ.

10. Что представляет собой класс персональных ЭВМ и каковы области их применения?

11. Охарактеризуйте принципы классификации сетевых компьютеров.

12. Каково назначение и отличительные особенности сетевых компьютеров?

 

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...