Технические средства информатизации Классификация ЭВМ

Классификация по форме представления информации
Аналоговые вычислительные машины (АВМ) – машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в аналоговой форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-нибудь величины (чаще всего электрического напряжения).
Цифровые вычислительные машины (ЦВМ) – машины дискретного действия, работают с информацией в цифровой форме. Получили наиболее широкое распространение.
Гибридные вычислительные машины (ГВМ) – машины комбинированного действия, работают с обоими видами информации. Используют для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.

Классификация по размерам

Классификация по размерам

Классификация по размерам

Классификация по параллелизму

SIMD
Векторный процессор. Использует разделяемую память. Такая машина на входе получает два n-элементных вектора и обрабатывает соответствующие элементы параллельно, используя векторное АЛУ, которое может оперировать п элементами одновременно. В результате получается вектор.
Матричный процессор. Использует распределенную память. Имеется управляющий процессор, который передает команды, чтобы запустить обрабатывающие элементы, каждый из которых состоит из процессора и локальной памяти. Все процессоры в один и тот же момент времени выполняют одну команду.

MIMD
Мультипроцессоры - это вид MIMD систем с разделяемой памятью.
Если все процессоры имеют равный доступ ко всем модулям памяти и всем устройствам ввода-вывода, и каждый процессор взаимозаменяем с другими, то такая система называется симметричным мультипроцессором (SMP, Symmetric Multiprocessor
Мультипроцессоры с однородным доступом к памяти (UMA, Uniform Memory Access) - каждый процессор имеет одно и то тоже время доступа к любому модулю памяти. Если это технически невозможно, самые быстрые обращения замедляются, чтобы соответствовать самым медленным, что делает производительность предсказуемой.

MIMD
Мультипроцессоры с неоднородным доступом к памяти (NUMA, NonUniform Memory Access). Все они обладают тремя ключевыми особенностями:
Существует одно адресное пространство, видимое для всех процессоров.
Доступ к удаленной памяти производится с использованием команд чтения / записи памяти.
Доступ к удаленной памяти происходит медленнее, чем к локальной.

MIMD
Мультипроцессоры с доступом только к кэш-памяти (СОМА, Cache Only Memory Access). Основная память каждого процессора используется как кэш-память. Страницы памяти не имеют фиксированных машин. Вместо этого физическое адресное пространство делится на строки, которые перемещаются по системе в случае необходимости.

MIMD
Процессоры с массовым параллелизмом (МРР, Massively Parallel Processors). Отличительными характеристиками таких систем являются:
использование сверхскоростной сети, по которой можно передавать сообщения с низким временем ожидания и высокой пропускной способностью;
наличие специального процессора ввода / вывода очень высокой производительности;
наличие специального аппаратного обеспечения для контроля системы, обнаружения и исправления отказов и неполадок.

MIMD
Кластер рабочих станций (COW, Cluster Of Workstation). Состоит из обычных персональных компьютеров, соединенных посредством сетевых плат через обычную локальную сеть. В COW используются только общедоступные компоненты, которые можно купить.

Классификация ЭВМ по назначению
Универсальные
Проблемно-ориентированные
Специализированные

Классификация по мощности
ПК
МиниЭВМ
Графическая рабочая станция
X-терминал
Сервер
Мейнфрейм

Новые архитектуры компьютеров
Квантовая архитектура
Основной его строительной единицей является кубит (qubit, Quantum Bit). Классический бит имеет лишь два состояния - 0 и 1, тогда как состояний кубита значительно больше. Для описания состояния квантовой системы было введено понятие волновой функции, ее значение представляется в виде вектора с большим числом значений.