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计算机分类:数字、模拟和混合电子计算机,通用和专用计算机

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据计算机工作原理划分按信息的形式和处理方式不同可将计算机分为:数字电子计算机、模拟电子计算机和混合电子计算机三类。根据计算机的用途划分计算机按其用途可分为通用计算机和专用计算机两大类。根据计算机的规模划分一般来说,计算机根据其技术、功能、体积大小、价格和性能分为6类,并且,不同种类计算机之间的分界线会随着技术的发展而变化。IBM当前控制大型机市场超过90%的市场份额。

计算机分类:数字、模拟和混合电子计算机,通用和专用计算机

(1)根据计算机工作原理划分

按信息的形式和处理方式不同可将计算机分为:数字电子计算机、模拟电子计算机和混合电子计算机三类。数字电子计算机的信息处理方式是二进制计算,其特点是计算精度高、便于储存信息、通用性很强,能胜任科学计算、数据处理过程控制、计算机辅助设计与制造以及人工智能等多方面工作,通常所说的计算机即指数字电子计算机;模拟电子计算机中处理的信息是连续变化的物理量,这类计算机运算速度快,但精度不高,信息存储困难,通用性不强,主要用于数学方程的求解和模拟系统的自动控制;混合电子计算机是指既能进行数字量运算,又能进行模拟量运算的计算机。

(2)根据计算机的用途划分

计算机按其用途可分为通用计算机和专用计算机两大类。通用计算机是指能解决多种类型问题,具有较强通用性的计算机;专用计算机是为了专门解决某些特定问题而研制的计算机,这类计算机结构简单,功能单一,但可靠性强,如银行收费系统的计算机、军事部门的一些计算机等。

(3)根据计算机的规模划分

一般来说,计算机根据其技术、功能、体积大小、价格和性能分为6类,并且,不同种类计算机之间的分界线会随着技术的发展而变化。

·超级计算机(Supercomputer),也称巨型机,主要用于国家级高科技领域和国防尖端技术中的科学计算和科学研究,如天气预报地震分析及核武器试验等。另外,巨型计算机还可为包含大量数学运算的科学应用服务,如航空汽车化工、生物、电子和石油等行业都大量使用超级计算机。巨型计算机速度快的原因主要是因为它使用了多个处理器。它的运算速度随着计算机的发展不断提高,现代超级计算机的速度用纳秒和千兆位次浮点运算衡量,纳秒是十亿分之一秒,千兆位次浮点运算指的是每秒进行10亿次浮点算术运算。到2018年6月,全球超级计算机排名第一的是IBM和美国能源部橡树岭国家实验室推出的新超级计算机Summit,它要比前四届冠军中国的“神威·太湖之光”(见图1-5)快60%,配置处理器2 282 544个,峰值速度187 659 TFlop/s(TFlop/s指每秒万亿次浮点运算)。(www.xing528.com)

图1-5 神威·太湖之光

·大型计算机(Mainframe),又称大型机、大型主机、主机等,是从IBM System/360开始的一系列计算机及与其兼容或同档次的计算机,主要用于大量数据和关键项目的计算,例如银行金融交易及数据处理、人口普查、企业资源规划等。它包括我们通常所说的大、中型计算机。大型主机在运算速度和规模上不如巨型机,结构上也较巨型机简单,而价格比巨型机便宜很多。IBM当前控制大型机市场超过90%的市场份额。超级计算机有极强的计算速度,通常用于科学与工程上的计算,这些计算的速度受运算速度与内存大小所限制;而大型机运算任务主要受数据传输与转移、可靠性及并发处理性能所限制。大型机更倾向于整数运算,如订单数据、银行数据等,同时在安全性、可靠性和稳定性方面优于超级计算机。而超级计算机更强调浮点运算性能,如天气预报。大型机在处理数据的同时需要读写或传输大量信息,如海量的交易信息、航班信息等等。

·小型机(Mini computer),在微型机出现以前,小型机是最低档次的计算机,在运算速度和规模上都比大、中型机差,但性价比较高,小型机的规模介于大型计算机和个人计算机之间,有的厂商可能会用其他名称代替。近代中国计算机界常常以小型机来称呼UNIX服务器,当前已经延伸为所有精简指令集处理器,性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的高性能64位计算机都称小型机。比较典型的小型机有DEC公司的PDP/VAX—11系列,HP公司的1000、3000系列等。小型机通常用于部门计算,现在也同样受到高档微机的挑战。

·服务器(Server)指一个管理资源并为用户提供服务的网络主机,一般来说,服务器可以通过Intranet对内网提供服务,也可以通过Internet对外提供服务。服务器的最大特点,就是运算能力须非常强大,在短时间内就要完成所有运算工作,即使是一部简单的服务器系统,至少就要有两颗中央处理器同时工作。服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等,和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。在网络环境下,根据服务器提供的服务类型不同,分为文件服务器,数据库服务器,应用程序服务器,WEB服务器等。

·工作站(Workstation),与高档微机之间的界限并不十分明确,而且高性能工作站正接近小型机。工作站的运算速度、存储容量介于现代小型机和PC机之间,能为单用户使用并提供比同时代个人计算机更强大的性能,尤其是在图形处理能力,任务并行方面的能力。但工作站专用性很强,兼容性较差,主要用于计算机辅助设计、图像处理软件工程以及大型控制中心。

·微型计算机(Microcomputer),是指以微处理器作为CPU的计算机。这类计算机的另一个普遍特征就是占用很少的物理空间。桌面计算机、游戏机、笔记本电脑平板电脑,以及种类众多的手持设备都属于微型计算机的示例。它是大规模集成电路发展的产物,其特点是体积小、功耗低、价格便宜,灵活性及适用性强,对环境要求不高,是当前应用最广泛的计算机。

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