Полная версия

Главная arrow Информатика

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Классификация компьютеров

Персональный компьютер — это устройство для хранения и переработки информации или программно-управляемое устройство, предназначенное для приема, переработки, хранения и выдачи информации.

Основу компьютеров образует аппаратура (Hardware), построенная с использованием электронных и электромеханических элементов и устройств. Принцип действия компьютеров состоит в выполнении программ (Software) — заранее заданных, четко определенных последовательностей арифметических, логических и других операций.

В корпусе системного блока располагаются: ПЗУ, ОЗУ, блок питания, центральный процессор (рис. 1.15).

Общая схема ПЭВМ

Рис. 1.15. Общая схема ПЭВМ

УВв — устройства ввода информации в ЭВМ (клавиатура, мышь, ВЗУ, сканер).

УВыв — устройства вывода информации (дисплей, принтер, ВЗУ, графопостроитель).

ОЗУ (ОП ИЛИ ЯАМ) — оперативное запоминающее устройство (оперативная память), быстрая память, которая состоит из ячеек, имеющих свой адрес. Принципиальной особенностью ОЗУ является его способность хранить информацию только во время работы машины. Когда включается компьютер, в оперативную память заносятся (загружаются) цепочки байтов, в которых хранится операционная система, при выключении компьютера содержимое ОЗУ стирается.

ВЗУ — внешние запоминающие устройства предназначены для постоянного хранения информации (дискета, жесткий диск, компакт-диск).

ПЗУ (Ж)М) — память, предназначенная только для чтения.

Системный блок включает следующие устройства:

  • • электронные схемы, управляющие работой (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т. д.);
  • • блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;
  • • накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков;
  • • накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный магнитный диск (винчестер) и другие устройства.

Современные компьютеры обладают принципом открытой архитектуры, который означает, что возможна замена устаревших частей ЭВМ (рис. 1.16), т. е. новая деталь (блок) будет совместима со всем оборудованием, которое использовалось ранее.

Классификацию вычислительных машин по габаритам и производительности можно представить следующим образом:

  • • сверхпроизводительные ЭВМ и системы (суперЭВМ);
  • • большие ЭВМ (универсальные ЭВМ общего назначения);
  • • средние ЭВМ;
  • • малые, или мини-ЭВМ;
  • • микроЭВМ;
  • • персональные компьютеры;
  • • переносные компьютеры;
  • • микрокомпьютеры.

Фирма 1ВМ, выпускающая примерно 80 % мирового машинного «парка», в настоящее время производит четыре класса компьютеров, обеспечивая ими широкий класс задач пользователей.

Быстродействие — это число команд, выполняемых ЭВМ за 1 секунду. Быстродействие ЭВМ характеризует скорость обра-

Схема устройства компьютера

Рис. 1.16. Схема устройства компьютера

ботки информации компьютером (число операций в секунду (V) и время выполнения (т = 1 /V)). Но для различных операций эти показатели различны, следовательно, реальная характеристика — номинальное быстродействие (Ун) — количество коротких операций в единицу времени (обычно берут операцию сложения «+»). Иногда используют в качестве характеристики быстродействия цикл обращения к основной памяти, а также эффективное быстродействие (К,ф):

Пф=і/2>,т>

где р1 вероятность выполнения /-и операции.

По содержанию производительность ЭВМ — это среднее число операций в единицу времени.

Производительность ЭВМ зависит от следующих параметров: быстродействия процессора, класса решаемых задач и порядка прохождения задачи через электронную вычислительную машину.

Для оценки числового выражения эффективности ЭВМ используют смеси команд.

Для научно-технических расчетов применяют коэффициенты затрат «Смесь Гибсона»:

Р = ^ Кз Къ т3 — для п задач.

Сравнение по быстродействию различных типов ЭВМ не обеспечивает достоверных оценок. Очень часто вместо характеристики «быстродействие» используют связанную с ней характеристику «производительность».

Производительность — это объем работ, осуществляемых ЭВМ в единицу времени. Применяются также относительные характеристики производительности. Фирма Intel для оценки процессоров предложила тест, получивший название индекс iCOMP (Intel Comparative Microprocessor Performance). При его определении учитываются четыре главных аспекта производительности: работа с целыми числами, с плавающей запятой, графикой и видео (данные имеют 16- и 32-разрядное представление). Каждый из параметров при вычислении участвует со своим весовым коэффициентом, определяемым по усредненному соотношению между этими операциями в реальных задачах. По индексу iCOMP процессор Pentium 100 имеет значение 810, a Pentium 133 — 1000.

Единицами измерения быстродействия ЭВМ служат:

  • • МИПС (MIPS — Mega Instruction Per Second) — миллионы команд в секунду над числами с фиксированной запятой (точкой);
  • • МФЛОПС (MFLOPS — Mega FLoating Operations Per Second) — миллионы команд в секунду над числами с плавающей запятой (точкой);
  • • КОПС (KOPS — Kilo Operations Per Second) для низкопроизводительных ЭВМ — тысяча неких усредненных операций над числами;
  • • ГФЛОПС (G FLOPS — Giga FLoating Operations Per Second) — миллиарды команд в секунду над числами с плавающей запятой (точкой).

СуперЭВМ предназначены для решения крупномасштабных вычислительных задач и обслуживания крупнейших информационных банков данных.

Самая совершенная ЭВМ фирмы IBM в настоящее время обеспечивает быстродействие 600 MIPS. Компания nCube выпустила семейство суперкомпьютеров nCube2, производительность которых может достигать 34 GFLOPS и 123 000 MIPS. Фирма Cray Research выпускает суперЭВМ производительностью 1 TFLOPS = 1 000 000 MFLOPS. СуперЭВМ GF-11 (GigaFlop-11) имеет быстродействие 11 млрд оп/с.

Дальнейшее развитие суперЭВМ связывается с использованием направления массового параллелизма, при котором одновременно могут работать сотни и даже тысячи процессоров.

Типовая модель суперЭВМ имеет следующие характеристики:

  • • высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с быстродействием примерно 100 тыс. MFLOPS;
  • • емкость: оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1 — 10 Тбайт (или 1000 Гбайт);
  • • разрядность 64, 128 бит.

Создать высокопроизводительную ЭВМ по современной технологии на одном микропроцессоре не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 тыс. км/с), так как время распространения сигнала на расстояние несколько миллиметров (линейный размер стороны микропроцессора) при быстродействии 100 млрд оп/с становится соизмеримым со временем выполнения одной операции. Поэтому суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).

МП ВС имеют несколько разновидностей:

  • магистральные (конвейерные), в которых процессоры одновременно выполняют разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных; по принятой классификации такие МП ВС относятся к системам с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД или MISD);
  • векторные, в которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными — однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD);
  • матричные, в которых микропроцессоры одновременно выполняют разные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных (МКМД или MIMD).

В суперЭВМ используются все три варианта архитектуры

мпвс.

  • 1. Структура MIMD в классическом ее варианте (например, в суперкомпьютере BSP фирмы Burroughs).
  • 2. Параллельно-конвейерная модификация (MMISD), т. е. многопроцессорная MISD-архитектура (например, в суперкомпьютере «Эльбрус 3»).
  • 3. Параллельно-векторная модификация (MSIMD), т. е. многопроцессорная SIMD-архитектура (например, в суперкомпьютере Cray 2).

Наибольшую эффективность показала MSIMD-архитектура, поэтому в современных суперЭВМ чаще всего используется именно она. Основные производители — фирмы США и Японии, в частности Cray, Fujitsu, Hitachi и NEC, выпускающие компьютеры RM600, SGI Origin 2000, Sun Enterprise 10000, Cray T3D, IBM SP2.

Дальнейшее развитие суперЭВМ связывается с использованием направления массового параллелизма, при котором одновременно могут работать сотни и даже тысячи процессоров. Образцы таких машин уже выпускаются несколькими фирмами: nCube (гиперкубические ЭВМ), Connection Machine, Mass Par, NCR/Teradata, KSR, IBM RS/6000, MPP и др.

Большие ЭВМ (mainframe, мэйнфреймы) представляют собой ЭВМ с центральной обработкой, с большими возможностями для работы с базами данных, с различными формами удаленного доступа. Такие машины обладают колоссальным быстродействием (миллиарды операций в секунду), основанном на выполнении параллельных вычислений и использовании многоуровневой иерархической структуры запоминающих устройств.

К мэйнфреймам относятся, как правило, компьютеры, имеющие следующие характеристики:

  • • производительность не менее 10 MIPS;
  • • основная память емкостью до 10 000 Гбайт;
  • • внешняя память не менее 50 Гбайт;
  • • многопользовательский режим работы (обслуживают одновременно от 16 до 1000 пользователей).

Основные направления эффективного применения мэйнфреймов — это решение научно-технических задач, работа в вычислительных системах с пакетной обработкой информации, работа с большими базами данных, управление вычислительными сетями и их ресурсами. Последнее направление — использование мэйнфреймов в качестве больших серверов вычислительных сетей.

Родоначальник современных больших ЭВМ, по стандартам которого в последние несколько десятилетий развивались ЭВМ этого класса в большинстве стран мира, — фирма IBM.

Среди лучших современных разработок мэйнфреймов за рубежом в первую очередь следует отметить: IBM 390, IBM 4300 (4331, 4341, 4361, 4381), пришедшие на смену IBM 380 в 1979 г., и IBM ES/9000, созданные в 1990 г., а также японские компьютеры М 1800 фирмы Fujitsu.

Новая серия машин S/390 продолжает эту линию и насчитывает более двух десятков моделей:

а) IBM S/390 Parallel Enterprise Server-Generation 3 (13 моде

лей). Они позволяют задавать переменную конфигурацию (число процессоров — 1 — 10; емкость оперативной памяти —

  • 512—81292 Мбайта; число каналов — от 3 до 256);
  • б) IBM S/390 Multiprise 2000 (13 моделей) — ориентированы на использование на средних предприятиях (число процессоров 1—5). IBM S/390 имеют производительность от 1,5 до 167 млн оп/с;
  • в) ЭВМ RS/6000 — очень мощные по производительности и предназначенные для построения рабочих станций для работы с графикой, Unix-серверов, кластерных комплексов. Первоначально эти машины предполагалось применять для обеспечения научных исследований.

Последние модели больших ЭВМ — NOW (Network of Workstation) и COW (Cluster of Workstation).

Средние ЭВМ обладали несколько меньшими возможностями, чем большие ЭВМ, но зато им была присуща и более низкая стоимость. Они предназначались для использования всюду, где приходилось постоянно обрабатывать довольно большие объемы информации с приемлемыми временными затратами. Средние ЭВМ предназначены в первую очередь для работы в финансовых структурах (ЭВМ типа AS/400 — 64-разрядные «бизнес-компьютеры»). В этих машинах особое внимание уделяется сохранению и безопасности данных, программной совместимости и т. д. Они могут использоваться в качестве серверов в локальных сетях.

Малые ЭВМ, или мини-ЭВМ, применялись для управления сложными видами оборудования, создания систем автоматизированного проектирования и гибких производственных систем.

МикроЭВМ благодаря малым размерам, высокой производительности, повышенной надежности и небольшой стоимости нашли широкое распространение во всех сферах народного хозяйства.

МикроЭВМ обладают следующими характеристиками:

  • • производительность до 100 MIPS;
  • • емкость основной памяти — 4—512 Мбайт;
  • • емкость дисковой памяти — 2—100 Гбайт;
  • • число поддерживаемых пользователей — 16—512.

Все модели микроЭВМ разрабатываются на основе микропроцессорных наборов интегральных микросхем, 16-, 32-, 64-раз-рядных микропроцессоров. Основные их особенности: широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения, аппаративная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации, простая реализация микропроцессорных и многомашинных систем, высокая скорость обработки прерываний, возможность работы с форматами данных различной длины.

С появлением микропроцессоров и микроЭВМ становится возможным создание так называемых интеллектуальных терминалов, выполняющих сложные процедуры предварительной обработки информации.

Персональные ЭВМ (ПЭВМ) предназначены для индивидуального обслуживания пользователя и ориентированы на решение различных задач в области вычислительной техники.

По поколениям ПК делятся следующим образом:

  • • 1-го поколения — используют 8-битные микропроцессоры;
  • • 2-го поколения — используют 16-битные микропроцессоры;
  • • 3-го поколения — используют 32-битные микропроцессоры;
  • • 4-го поколения — используют 64-битные микропроцессоры.

С 1999 г. в области персональных компьютеров начинает

действовать Международный сертификационный стандарт-спецификация РС99. Он регламентирует принципы классификации персональных компьютеров и оговаривает минимальные и рекомендуемые требования к каждой из категорий.

Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров:

  • • Consumer PC (массовый ПК);
  • • Office PC (деловой ПК);
  • • Mobile PC (портативный ПК);
  • • Workstation PC (рабочая станция);
  • • Entertainment PC (развлекательный ПК).

В настоящее время появился новый признак классификации ПЭВМ — по конструктивному исполнению, связанному с микроминиатюризацией изделий.

Снижение массы и уменьшение габаритов привело к выпуску компьютеров, называемых Laptop («наколенные» компьютеры), Notebook (компьютеры-блокноты) и Handlend (ручной компьютер).

Успехи микроэлектроники позволяют создавать миниатюрные вычислительные устройства вплоть до однокристальных ЭВМ. Эти устройства, универсальные по характеру применения, могут встраиваться в машины, объекты и системы. Они находят все большее применение в бытовой технике (телефонах, телевизорах, электронных часах, микроволновых печах и т. д.), в городском хозяйстве (энерготепловодоснабжении, регулировке движения транспорта и т. д.), на производстве (робототехнике, управлении технологическими процессами). Они постепенно входят в нашу жизнь, все больше изменяя среду обитания человека.

Перечисленные типы ЭВМ образуют некое подобие пирамиды с определенным соотношением численности ЭВМ каждого слоя и набором их технических характеристик. Распределение вычислительных возможностей по слоям должно быть сбалансировано.

Например, система обработки данных, используемая на Олимпийских играх в Атланте, содержала: 4 суперЭВМ S/390; 16 систем RS/6000; более 80 систем AS/400; более 7000 IBM PC; более 1000 лазерных принтеров; более 250 локальных сетей Token Ring и др. Многие ПЭВМ имели сопряжение с датчиками скорости, времени и т. д.

Для отдельной страны, такой как Россия, количество суперЭВМ должно составлять 200—300 шт., больших ЭВМ — тысячи, средних — десятки и сотни тысяч, ПЭВМ — миллионы, встраиваемых микроЭВМ — миллиарды. Все используемые ЭВМ различных классов образуют «машинный парк» страны, жизнедеятельность и информационное насыщение которого определяют успехи информатизации общества и научно-технического прогресса страны.

В настоящее время ПЭВМ являются самым массовым типом: их доля в мировом парке составляет около 80 %, а доли больших ЭВМ и мини-ЭВМ оцениваются примерно по 10 %.

Структура и динамика развития мирового парка ЭВМ показаны на рис 1.17.

Структура и динамика развития мирового парка ЭВМ

Рис. 1.17. Структура и динамика развития мирового парка ЭВМ: 1 — большие ЭВМ; 2 — мини-ЭВМ; 3 — персональные ЭВМ; 4 — суммарный парк

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 огромную роль играет нечисловая обработка.

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 применяться для распределенной обработки данных и для управления объектами, технологическими процессами и предприятиями.

С появлением ПЭВМ наметился 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, при работе с источниками данных, подлежащих обработке.

При этом самый распространенный режим работы — 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 обычно 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.

При широком применении ПЭВМ в различных сферах деятельности человека выдвигаются 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, т. е., как и во всех науках, специализация является надстройкой унификации. Это позволяет пользователям-специали-стам с невысокой математической, вычислительной и программистской подготовкой необязательно самыми эффективными средствами и способами ставить и решать задачи специальной обработки данных.

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 и 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 ПЭВМ следует считать:

  • • высокую эффективность применения по сравнению с другими классами ЭВМ при малой стоимости (от нескольких сотен до нескольких тысяч долларов в зависимости от типа и комплектации);
  • • возможность индивидуального взаимодействия с ПК без посредников и ограничений;
  • • большие возможности по обработке информации (быстродействие — сотни миллионов операций в секунду, емкость памяти: оперативной — единицы и десятки мегабайтов, внешней — сотни килобайтов, единицы гигабайтов);
  • • 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.

Под ресурсом понимается любой логический или физический компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности. Основные ресурсы — это процессор (процессорное время), память и доступ к внешним устройствам. Управление ресурсами состоит в выполнении следующих двух основных функций:

  • • упрощение доступа к ресурсам;
  • • распределение ресурсов между конкурирующими за них процессами.

Их реализация позволяет «спрятать» аппаратные особенности ЭВМ и тем самым предоставить в распоряжение пользователей и программистов «виртуальную машину» (на самом деле не существующую, воображаемую). Виртуальная машина гораздо проще реальной. В этом смысле ОС может рассматриваться как средство отображения виртуальной машины на реальное аппаратное обеспечение. Общение с виртуальной машиной может

осуществляться через два практически независимых канала: пользовательский интерфейс и программный интерфейс.

Пользовательский интерфейс фактически представляет собой язык команд (в текстовом, графическом или ином представлении), с помощью которого пользователь в режиме диалога через системный терминал задает необходимые действия ОС и получает от нее оперативную информацию в виде сообщений.

Программный интерфейс — это набор приемов и средств, с помощью которых программа в процессе ее исполнения может получить доступ к услугам операционной системы. Имеется несколько уровней доступа через программный интерфейс, в числе которых обычно используются система программных прерываний, запуск внешних утилит и программный доступ к командной строке (т.е. к пользовательскому интерфейсу).

Под процессом (задачей) понимается программа со всеми наборами данных, необходимых для ее выполнения (входные данные), а также являющихся продуктом ее деятельности (выходные данные). Процесс — минимальная единица работы, для которой выделяются ресурсы. Управление процессами подразумевает загрузку процессов в вычислительную систему, выделение им ресурсов, осуществление прогона и выдачу результатов. Характер управления процессами во многом определяется режимом работы виртуальной машины (т.е. ЭВМ и ОС).

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 повышает эффективность их применения.

Персональные электронные вычислительные машины, 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. Машины типа 1ВМ РС, составляющие почти 80 % парка ПЭВМ, комплектуются микропроцессорами РеШшт различных модификаций.

Мультимедиа — это собирательное понятие для различных компьютерных технологий, при которых используется несколько информационных сред, таких как графика, текст, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

Мультимедиа-компьютер — это компьютер, снабженный аппаратными и программными средствами, реализующими технологию мультимедиа.

Области применения мультимедиа:

  • • обучение с использованием компьютерных технологий. Специальными исследованиями установлено, что из услышанного в памяти обучаемого остается только '/4, из увиденного — ‘/3, при комбинированном воздействии зрения и слуха — '/2, а если вовлечь учащегося в активные действия в процессе изучения с помощью мультимедийных приложений — 3Д;
  • • информационная и рекламная служба;
  • • развлечения, игры, системы виртуальной реальности.

Технологию мультимедиа составляют две основные компоненты — аппаратная и программная.

Аппаратные средства мультимедиа:

  • • основные — компьютер с высокопроизводительным процессором, большим объемом оперативной памяти, жестким диском большого объема, накопителем на гибких магнитных дисках, манипуляторами, мультимедиа-монитором со встроенными стереодинамиками и видеоадаптером 8УСА;
  • • специальные — приводы СО-ЯОМ, ОУО-ЯОМ; ТУ-тюне-ры; графические акселераторы (ускорители), в том числе для поддержки трехмерной графики; платы видеовоспроизведения; устройства для ввода видеопоследовательностей; звуковые платы с установленными микшерами и музыкальными синтезаторами, воспроизводящими звучание реальных музыкальных инструментов; акустические системы с наушниками или динамиками и др.

Программные средства мультимедиа:

  • • мультимедийные приложения — энциклопедии, интерактивные курсы обучения по всевозможным предметам, игры и развлечения, работа с Интернетом, тренажеры, средства торговой рекламы, электронные презентации, информационные киоски, установленные в общественных местах и предоставляющие различную информацию, и др.;
  • • средства создания мультимедийных приложений — редакторы видеоизображений; профессиональные графические редакторы; средства для записи, создания и редактирования звуковой информации, позволяющие подготавливать звуковые файлы для включения в программы, изменять амплитуду сигнала, наложить или убрать фон, вырезать или вставить блоки данных на каком-то временном отрезке; программы для манипуляции с сегментами изображений, изменения цвета, палитры; программы для реализации гипертекстов и др.

Технологии мультимедиа:

  • • телевизионный прием — вывод телевизионных сигналов на монитор компьютера на фоне работы других программ;
  • • видеозахват — «захват» и «заморозка» в цифровом виде отдельных видеокадров;
  • • анимация — воспроизведение последовательности картинок, создающее впечатление движущегося изображения;
  • • звуковые эффекты — сохранение в цифровом виде звучания музыкальных инструментов, звуков природы или музыкальных фрагментов, созданных на компьютере либо записанных и оцифрованных;
  • • трехмерная (3D) графика — графика, создаваемая с помощью изображений, имеющих не только длину и ширину, но и глубину;
  • • музыка MIDI (Musical Instrument Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов) — стандарт, позволяющий подсоединять к компьютеру цифровые музыкальные инструменты, используемые при сочинении и записи музыки;
  • • виртуальная реальность (Virtual Reality, VR). Слово «виртуальный» означает «действующий и проявляющий себя как настоящий».

Виртуальная реальность — это высокоразвитая форма компьютерного моделирования, которая позволяет пользователю погрузиться в модельный мир и непосредственно действовать в нем. Зрительные, слуховые, осязательные и моторные ощущения пользователя при этом заменяются их имитацией, генерируемой компьютером.

Признаки устройств виртуальной реальности: моделирование в реальном масштабе времени; имитация окружающей обстановки с высокой степенью реализма; возможность воздействовать на окружающую обстановку и иметь при этом обратную связь. Пример использования виртуальной реальности: архитектурно-строительная компания применяет программное обеспечение, позволяющее заказчикам «посетить» виртуальный образ будущего архитектурного сооружения задолго до того, как будет начато строительство.

Одна из главных характеристик ПК — тип используемого в нем микропроцессора. Рынок микропроцессоров очень динамичен. Каждые год-два происходит обновление их основных типов. Так, фирма Intel полностью перешла на выпуск процессоров Pentium MMX, имеющих расширенный состав команд для обработки графической, аудио-, видео- и мультимедийной информации.

Микропроцессором начального уровня в настоящее время является Pentium 166 MMX фирмы Intel, намечается переход на частоты 233 МГц и выше. Конкурирующие фирмы AMD, Cyrix, Motorola, Hewlett-Packard и другие также совершенствуют свои изделия. Компьютеры оснащаются оперативной памятью 16—32 Мбайта с возможностью расширения до 128 (160) Мбайт, кэш-памятью второго уровня емкостью 256—512 Кбайт, жесткими дисками — до 2 Гбайт и более. Компьютеры могут иметь высокоскоростные диски CD-ROM, сетевые и графические адаптеры и другие устройства.

Особую интенсивно развивающуюся группу ПЭВМ образуют многопользовательские компьютеры, применяемые в вычислительных сетях, — серверы. Серверы обычно относят к микро-ЭВМ, но по характеристикам мощные серверы скорее можно отнести к малым ЭВМ и даже к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперЭВМ. Сервер — выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.).

Рассматривая класс ПЭВМ, нельзя не упомянуть о самой простейшей его разновидности — сетевом компьютере (СК), также относящемся к настольным вычислителям. Вполне возможно, что в ближайшее время он станет еще одним стандартом, объединяющим целый класс компьютеров, который получит массовое производство и распространение. В литературе отсутствует и единое их наименование: «тощие» ПК, Inemet-приборы, браузеры, WebPC, Java-терминал, NetComputer и др. Видимо, понятие «сетевой компьютер» в будущем станет отождествляться с целым спектром моделей, различающихся своими функциональными возможностями. В приложении 1 рассматриваются перспективы развития электронных вычислительных машин.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>