По функциональным возможностям и размерам ЭВМ возможно поделить (рис. 5.4) на очень большие (суперЭВМ), громадные, малые, сверхмалые (микроЭВМ).
Рис. 5.4.Классификация ЭВМ по вычислительной мощности и размерам
Функциональные возможности ЭВМ обусловливают наиболее значимые технико-эксплуатационные характеристики:
§ быстродействие, измеряемое усредненным числом операций, делаемых машиной за единицу времени;
§ формы и разрядность представления чисел, с которыми оперирует ЭВМ;
§ номенклатура, быстродействие и ёмкость всех запоминающих устройств;
§ номенклатура и технико-экономические характеристики внешних устройств хранения, ввода и обмена-вывода информации;
§ типы и сопряжения узлов устройств и пропускная способность связи ЭВМ между собой (внутримашинного интерфейса);
§ свойство ЭВМ в один момент трудиться с несколькими пользователями и делать в один момент пара программ (многопрограммность);
§ типы и технико-эксплуатационные характеристики операционных совокупностей, применяемых в машине;
§ функциональные возможности и наличие ПО;
§ свойство делать программы, написанные для других типов ЭВМ (программная совместимость с другими типами ЭВМ);
§ структура и система машинных команд;
§ возможность подключения к каналам связи и к вычислительной сети;
§ эксплуатационная надежность ЭВМ;
§ коэффициент нужного применения ЭВМ во времени, определяемый соотношением времени нужной работы и времени профилактики.
Кое-какие сравнительные параметры названных классов современных ЭВМ продемонстрированы в табл. 5.1.
Таблица 5.1. Сравнительные параметры классов современных ЭВМ
| Параметр | СуперЭВМ | Громадные ЭВМ | Малые ЭВМ | МикроЭВМ |
| Производительность, MIPS | 1000-100000 | 10-1000 | 1-100 | 1-100 |
| Емкость ОП, Мбайт | 2000-10000 | 64 — 10000 | 4-512 | 4-256 |
| Емкость ВЗУ, Гбайт | 500-5000 | 50-1000 | 2-100 | 0,5-10 |
| Разрядность, бит | 64-128 | 32-64 | 16-64 | 16-64 |
Исторически первыми показались громадные ЭВМ, элементная база которых прошла путь от электронных ламп до интегральных схем со очень высокой степенью интеграции.
Примечание. Первая громадная ЭВМ ЭНИАК (Electronic Numerical Integrator and Computer) была создана в 1946 г. (в 1996 г. отмечалось 50-летие создания первой ЭВМ). Эта машина имела массу более 50 т, быстродействие пара сотен операций в секунду, оперативную память емкостью 20 чисел; занимала громадный зал площадью около 100 кв.м.
Производительность громадных ЭВМ была недостаточной для последовательности задач: прогнозирования метеообстановки, управления сложными оборонными комплексами, моделирования экологических совокупностей и др. Это явилось предпосылкой для создания и разработки суперЭВМ, самых замечательных вычислительных совокупностей, интенсивно развивающихся и на данный момент.
Появление в 70-х гг. малых ЭВМ обусловлено, с одной стороны, прогрессом в области электронной элементной базы, а с другой – избыточностью ресурсов громадных ЭВМ для последовательности приложений. Малые ЭВМ употребляются значительно чаще для управления технологическими процессами. Они более компактны и существенно дешевле громадных ЭВМ.
Предстоящие удачи в области элементной архитектурных решений и базы стали причиной происхождению супермини-ЭВМ – счётной автомобили, относящейся по архитектуре, стоимости и размерам к классу малых ЭВМ, но по производительности сравнимой с большой ЭВМ.
Изобретение в 1969 г. процессора (МП) стало причиной появлению в 70-х гг. еще одного класса ЭВМ – микроЭВМ (рис. 5.5). Конкретно наличие МП служило первоначально определяющим показателем микроЭВМ. на данный момент процессоры употребляются во всех подряд классах ЭВМ.
Рис. 5.5. Классификация микроЭВМ
Многопользовательские микроЭВМ – это замечательные микроЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что разрешает действенно трудиться на них сходу нескольким пользователям.
Персональные компьютеры (ПК) – однопользовательские микроЭВМ, удовлетворяющие универсальности применения и требованиям общедоступности.
Рабочие станции (work station) являются однопользовательские замечательные микроЭВМ, специальные для исполнения определенного вида работ (графических, инженерных, издательских и др.).
Серверы (server) – многопользовательские замечательные микроЭВМ в вычислительных сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.
Само собой разумеется, приведенная выше классификация очень условна, потому что замечательная современная ПК, оснащенная проблемно-ориентированным программным и аппаратным обеспечением, может употребляться и как полноправная рабочая станция, и как многопользовательская микроЭВМ, и как хороший сервер, по своим чертям практически не уступающий малым ЭВМ.
Разглядим коротко современное состояние некоторых классов ЭВМ.
ГРОМАДНЫЕ ЭВМ
Громадные ЭВМ за границей довольно часто именуют мэйнфреймами (Mainframe). К мэйнфреймам относят, в большинстве случаев, компьютеры, имеющие следующие характеристики:
§ производительность не меньше 10 MIPS;
§ главную память емкостью от 64 до 10000 Мбайт;
§ внешнюю память не меньше 50 Гбайт;
§ многопользовательский режим работы (обслуживают в один момент от 16 до 1000 пользователей).
Главные направления действенного применения мэйнфреймов – это решение научно-технических задач, работа в вычислительных совокупностях с пакетной обработкой информации, работа с громадными базами данных, управление вычислительными их ресурсами и сетями. Последнее направление – применение мэйнфреймов в качестве громадных серверов вычислительных сетей довольно часто отмечается экспертами среди самые актуальных.
Родоначальником современных громадных ЭВМ, по стандартам которой в последние пара десятилетий развивались ЭВМ этого класса почти во всех государствах, есть компания IBM. Ее модели IBM 360 и IBM 370, их программное обеспечение и архитектура забраны за базу и при создании отечественной совокупности громадных автомобилей ЕС ЭВМ.
Среди лучших современных разработок мэйнфреймов за границей следует первым делом отметить: американские IBM 390, IBM 4300 (4331, 4341, 4361, 4381), пришедшие на смену IBM 380 в 1979 г., и IBM ES/9000, созданные в 1990 г., и японские компьютеры М 1800 компании Fujitsu.
Семейство мэйнфреймов IBM ES/9000 (ES – Enterprise System – совокупность (сеть) масштаба предприятия) открывает новое семейство громадных ЭВМ, включающее 18 моделей компьютеров, реализованных на базе архитектуры IBM 390:
§ младшая модель ES/9221 model 120 имеет главную память емкостью 256 Мбайт, производительность десятки MIPS и 12 каналов ввода-вывода;
§ старшая модель ES/9021 model 900 имеет 6 векторных процессоров, главную память емкостью 9 Гбайт, производительность тысячи MIPS и 256 каналов ввода-вывода, применяющих волоконно-оптические кабели.
Семейство мэйнфреймов М 1800 компании Fujitsu пришло в 1990 г. на смену моделям V 780 и включает в себя 5 новых моделей: Model-20, -30, -45, -65, -85; старшие модели Model-45, -65, -85 — многопроцессорные ЭВМ соответственно с 4, 6 и 8 процессорами; последняя, старшая модель имеет главную память емкостью 2 каналов и 256 Гбайта ввода-вывода.
Последние, самые мощные модели отечественных громадных ЭВМ значительно уступают по своим чертям зарубежным типам этих автомобилей:
§ ЕС1068 имеет производительность 10 MIPS и главную память емкостью 32 Мбайта;
§ ЕС 1087–15 MIPS и 128 Мбайт;
§ ЕС И 30 –50 MIPS и 8 Мбайт;
§ ЕС 1170 (4-процессорный вариант) – 20 MIPS и 64 Мбайта.
Зарубежные компании определяют рейтинг мэйнфреймов, учитывая многие показатели:
§ надежность;
§ производительность;
§ емкость главной и внешней памяти;
§ время обращения к главной памяти;
§ трансфер и время доступа внешних запоминающих устройств;
§ характеристики КЭШ-памяти;
§ эффективность системы и количество каналов ввода-вывода;
§ программную совместимость и аппаратную с другими ЭВМ;
§ помощь сети и др.
Слухи о смерти мэйнфреймов очень сильно преувеличены: согласно данным специалистов, на мэйнфреймах на данный момент находится около 70% компьютерной информации; лишь в Соединенных Штатах в 1995 г. было установлено 40 тыс. мэйнфреймов. В РФ на данный момент употребляется около 5 тыс. ЕС ЭВМ и приблизительно столько же фирменных мэйнфреймов: IBM (ES/9000 установлены в нескольких банках, на автозаводах, металлургических комбинатах), Hitachi Data System, Fujitsu и др.
МАЛЫЕ ЭВМ
Малые ЭВМ (мини-ЭВМ) – качественные, недорогие и эргономичные в эксплуатации компьютеры, владеющие пара более низкими если сравнивать с мэйнфреймами возможностями.
Мини-ЭВМ (и самые мощные из них супермини-ЭВМ) владеют следующими чертями:
§ производительность – до 100 MIPS;
§ емкость главной памяти – 4-512 Мбайт;
§ емкость дисковой памяти – 2-100 Гбайт;
§ число поддерживаемых пользователей – 16-512.
Все модели мини-ЭВМ разрабатываются на базе микропроцессорных комплектов интегральных микросхем, 16-, 32-, 64-разрядных процессоров. Главные их особенности: широкий диапазон производительности в конкретных условиях применения, аппаратная реализация большинства системных функций ввода-вывода информации, несложная реализация микропроцессорных и многомашинных совокупностей, высокая скорость обработки прерываний, возможность работы с форматами данных разной длины.
К преимуществам мини-ЭВМ возможно отнести: специфичную архитектуру с громадной модульностью, лучшее, чем у мэйнфреймов, соотношение производительность/цена, повышенная точность вычислений.
Мини-ЭВМ ориентированы на применение в качестве управляющих вычислительных комплексов. Классическая для аналогичных комплексов широкая номенклатура периферийных устройств дополняется блоками межпроцессорной связи, благодаря чему обеспечивается реализация вычислительных совокупностей с изменяемой структурой.
Наровне с применением для управления технологическими процессами мини-ЭВМ удачно используются для вычислений в многопользовательских вычислительных совокупностях, в совокупностях автоматизированного проектирования, в совокупностях моделирования несложных объектов, в совокупностях ИИ.
Родоначальником современных мини-ЭВМ можно считать компьютеры PDP-11 (Program Driven Processor – программно-управляемый процессор) компании DEC (Digital Equipment Corporation Корпорация дискретного оборудования, США), они явились прообразом и отечественных отечественных мини-ЭВМ – Совокупности Малых ЭВМ (СМ ЭВМ): СМ 1, 2,3,4, 1400,1700 и др.
На данный момент семейство мини-ЭВМ PDP-11 включает много моделей — от VAX-11 до VAX-3600; замечательные модели мини-ЭВМ класса 8000 (VAX-8250, 8820); супермини-ЭВМ класса 9000 (VAX-9410, 9430) и др.
Модели VAX владеют широким диапазоном черт:
§ количество процессоров – от 1 до 16;
§ производительность – от 1 до 600 MIPS;
§ емкость главной памяти – от 4 Мбайт до 2 Гбайт;
§ емкость дисковой памяти – от 2 до 300 Гбайт;
§ число каналов ввода-вывода – до 32.
Иными словами, мини-ЭВМ VAX абсолютно перекрывают целый диапазон черт этого класса компьютеров и в подклассе супермини стирают грань с мэйнфреймами.
Среди других мини-ЭВМ направляться отметить:
§ однопроцессорные: IBM 4381, HP 9000;
§ многопроцессорные: Wang VS 7320, ATT 3В 4000;
§ супермини-ЭВМ HS 4000, по чертям не уступающая мэйнфреймам.
ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ
ПК для удовлетворения универсальности применения и требованиям общедоступности должен иметь следующие характеристики:
§ малую цена, находящуюся в пределах доступности для личного клиента;
§ автономность эксплуатации без особых требований к условиям экологии;
§ гибкость архитектуры, снабжающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления, науки, образования, в быту;
§ дружественность ОС и другого ПО, обусловливающую возможность работы с ней пользователя без особой опытной подготовки;
§ высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).
Среди зарубежных ПК (табл. 5.2) направляться отметить компьютеры американской компании IBM: IBM PC/XT, IBM PC/AT на процессорах 80286 (16-разрядные), IBM PS/2 8030 -PS/2 8080 (PS – Personal System), все PS, не считая PS/2 8080, – 16-разрядные, PS/2 8080 – 32-разрядная, IBM PC на МП 80386 и 80486 (32-разрядные), IBM PC на МП Pentium и Pentium Pro (64-разрядные).
Обширно известны персональные компьютеры, производимые американскими компаниями: Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC, и компаниями Англии: Spectrum, Amstrad; Франции: Micral; Италии: Olivetty; Японии: Toshiba, Panasonic и Partner.
Громаднейшей популярностью на данный момент пользуются персональные компьютеры клона (архитектуры определенного направления) IBM, первые модели которых показались в 1981 г. Значительно им уступают по популярности персональные компьютеры клона DEC (Digital Equipment Corporation), в частности широкоизвестные ПК Macintosh компании Apple, занимающие по распространимости 2-е место.
В начале 90-х гг. всемирный парк компьютеров составлял приблизительно 150 млн. шт., из них около 90% – это персональные компьютеры, в частности опытных ПК типа IBM PC более 100 млн. шт. (около 75% всех ПК); опытных ПК типа DEC около 5 млн. шт.
За границей самыми распространенными моделями компьютеров на данный момент являются IBM PC с процессорами Pentium и Pentium Pro.
Примечание. Производство ПК с МП 80486 и ниже фактически уже прекращено.
Отечественная индустрия (страны СНГ) производила DEC-совместимые (диалоговые вычислительные комплексы ДВК-1 – ДВК-4 на базе Электроники МС-1201, Электроники 85, Электроники 32 и др.) и IBM PC-совместимые ( ЕС 1840 – ЕС 1842, ЕС 1845, ЕС1849, ЕС1861, Искра 1030, Искра 4816, Нейрон И9.66 и др.) компьютеры. Остальные типы отечественных ПК (Агат, Микроша, Спектр, Орбита, БК и др.) значительно уступают по своим чертям названным выше. Причем в случае, если еще лет 8-10 назад мы ориентировались по большей части на DEC-совместимые ПК, то на данный момент большинство отечественных персональных компьютеров планирует из импортных комплектующих и относится к IBM PC-совместимым.
Таблица 5.2. Усредненные характеристики современных ПК IBM PC
Персональные компьютеры возможно классифицировать по последовательности показателей.
По поколениям персональные компьютеры делятся следующим образом:
§ ПК 1-го поколения – применяют 8-битные процессоры;
§ ПК 2-го поколения – применяют 16-битные процессоры;
§ ПК 3-го поколения – применяют 32-битные процессоры;
§ ПК 4-го поколения – применяют 64-битные процессоры.
Классификация ПК по конструктивным изюминкам продемонстрирована на рис. 5.6.
Рис. 5.6.Классификация персональных компьютеров по конструктивным изюминкам
СУПЕРЭВМ
К суперЭВМ относятся замечательные многопроцессорные счётные автомобили с быстродействием много миллионов — десятки миллиардов операций в секунду.
Типовая модель суперЭВМ 2000 г., согласно расчетам, будет иметь следующие характеристики:
§ высокопараллельная многопроцессорная вычислительная совокупность с быстродействием приблизительно 100 000 MFLOPS;
§ емкость: оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1-10 Тбайт (1 Тбайт = 1000 Гбайт);
§ разрядность 64; 128 бит.
Компания Cray Research собирается к 2000 г. создать суперЭВМ производительностью 1 TFLOPS = 1 000 000 MFLOPS.
Создать такую высокопроизводительную ЭВМ по современной разработке на одном процессоре не представляется вероятным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных волн (300 000 км/с), потому что время распространения сигнала на расстояние пара миллиметров (линейный размер стороны МП) при быстродействии 100 млрд. оп/с делается соизмеримым с временем исполнения одной операции. Исходя из этого суперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных совокупностей (МПВС).
Высокопараллельные МПВС имеют пара разновидностей:
§ магистральные (конвейерные) МПВС, в которых процессоры в один момент делают различные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных; по принятой классификации такие МПВС относятся к совокупностям с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД либо MISD – Multiple Instruction Single какое количество);
§ векторные МПВС, в которых все процессоры в один момент делают одну команду над разными данными – однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД либо SIMD – Single Instruction Multiple Data);
§ матричные МПВС, в которых МП в один момент делают различные операции над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных – многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД либо MIMD – Multiple Instruction Multiple Data).
Условные структуры однопроцессорной (SISD – Single Instruction Single Data) и названных многопроцессорных вычислительных совокупностей продемонстрированы на рис. 5.7. В суперЭВМ употребляются все три варианта архитектуры МПВС:
§ структура MIMD в хорошем ее варианте (к примеру, в суперкомпьютере BSP компании Burroughs);
§ параллельно-конвейерная модификация, в противном случае, MMISD, т.е. многопроцессорная (Multiple) MISD-архитектура (к примеру, в суперкомпьютере Эльбрус 3);
§ параллельно-векторная модификация, в противном случае, MSIMD, т.е. многопроцессорная SIMD-архитектура (к примеру, в суперкомпьютере Cray 2).
Громаднейшую эффективность продемонстрировала MSIMD-архитектура, исходя из этого в современных суперЭВМ значительно чаще употребляется именно она (суперкомпьютеры компаний Cray, Fujitsu, NEC, Hitachi и др.).
Первая суперЭВМ была задумана в 1960 г. и создана в 1972 г. (машина ILLIAC IV с производительностью 20 MFLOPS), а начиная с 1974 г. лидерство в разработке суперЭВМ захватила компания Cray Research, выпустившая ЭВМ Cray 1 производительностью 160 MFLOPS и количеством оперативной памяти 64 Мбайта, а в 1984 г. – ЭВМ Cray 2, полностью реализовавшую архитектуру MSIMD и ознаменовавшую появление нового поколения суперЭВМ. Производительность Cray 2 – 2000 MFLOPS, количество оперативной памяти – 2 Гбайта. Хорошее соотношение, потому что критерий сбалансированности ресурсов ЭВМ – каждому MFLOPS производительности процессора должно соответствовать не меньше 1 Мбайта оперативной памяти.
На данный момент в мире насчитывается пара тысяч суперЭВМ (в 1991 г. — 900 шт.), начиная от простеньких офисных Cray EL до замечательных Cray 3, Cray 4, Cray Y-MP C90 компании Cray Research, Cyber 205 компании Control Data, SX-3 и SX-X компании NEC, VP 2000 компании Fujitsu (Япония), VPP 500 компании Siemens (ФРГ) и др., производительностью пара десятков тысяч MFLOPS; среди лучших суперЭВМ необходимо отметить и отечественные суперкомпьютеры.
Рис. 5.7. Условные структуры вычислительных совокупностей:
а – SISD (однопроцессорная); б – MISD (конвейерная);
в – SIMD (векторная); г – MIMD (матричная)
В сфере суперЭВМ Российская Федерация, пожалуй, в первый раз представила личные уникальные модели ЭВМ. Все остальные: и ПК, и малые, и универсальные ЭВМ, за редким исключением (к примеру, ЭВМ Рута 110), на базе отечественной разработке копировали зарубежные разработки (первым делом разработки компаний США).
В СССР, а позднее в РФ была создана и реализуется (на данный момент, действительно, практически заморожена) национальная программа разработки суперкомпьютеров. По данной программе были созданы и частично выпущены такие суперЭВМ, как повторяющая архитектуру Cray Электроника СС БИС; уникальные разработки: ЕС1191, 1195, 1191.01, 1191.10, Эльбрус 1, 2, 3, 3Б. Разработка ЕС 1191 с производительностью 1200 MFLOPS из-за недостатка средств заморожена; офисные варианты ЕС 1195 и ЕС 1191.01 имеют производительность соответственно 50 и 500 MFLOPS; идет разработка ЕС 1191.10 с ожидаемой производительностью 2000 MFLOPS.
СЕРВЕРЫ
Особенную интенсивно развивающуюся группу ЭВМ образуют многопользовательские компьютеры, применяемые в вычислительных сетях, – серверы. Серверы в большинстве случаев относят к микроЭВМ, но по своим чертям замечательные серверы скорее возможно отнести к малым ЭВМ а также к мэйнфреймам, а суперсерверы приближаются к суперЭВМ.
Пример 5.1.Сервер Marshall-NP на базе МП Pentium-100 имеет главную память до 512 Мбайт, дисковую память – до 3 Гбайт. Суперсервер CRAY 6400 имеет 64 процессора, главную память до 16 Гбайт, дисковую память 2000 Гбайт, 64 канала ввода-вывода.
Сервер – выделенный для обработки запросов от всех станций вычислительной сети компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к неспециализированным системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и др.) и распределяющий эти ресурсы. Таковой универсальный сервер довольно часто именуют сервером приложений.
Серверы в сети довольно часто специализируются. Специальные серверы употребляются для устранения самые узких мест в работе сети: управление и создание базами данных и архивами данных, помощь многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и др.
Файл-сервер (File Server) употребляется для работы с файлами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства, довольно часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до 1 Тбайта.
Архивационный сервер (сервер резервного копирования, Storage Express System) помогает для резервного копирования информации в больших многосерверных сетях, применяет накопители на магнитной ленте (стриммеры) со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт; в большинстве случаев делает ежедневное автоматическое архивирование со сжатием информации от рабочих и серверов станций по сценарию, заданному администратором сети (конечно, с составлением каталога архива).
Факс-сервер (Net направляться) – выделенная рабочая станция для организации действенной многоадресной факсимильной связи с несколькими факс-модемными платами, со особой защитой информации от несанкционированного доступа в ходе передачи, с совокупностью хранения электронных факсов.
Почтовый сервер (Mail Server) – то же, что и факс-сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми коробками.
Сервер печати (Print Server, Net Port) рекомендован для действенного применения системных принтеров.
Сервер телеконференций имеет совокупность автоматической обработки видеоизображений и др.
ПЕРЕНОСНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ
Переносные компьютеры – быстроразвивающийся подкласс персональных компьютеров. Согласно расчетам экспертов, в 1998 г. более 50% пользователей будут применять конкретно переносные автомобили, а к 2000 г. данный процент возрастет до 81.
Большая часть переносных компьютеров имеют независимое питание от аккумуляторная батарей, но смогут подключаться и к сети.
В качестве видеомониторов у них используются плоские с видеопроектором жидкокристаллические дисплеи, реже – люминесцентные для презентаций либо газоразрядные.
Жидкокристаллические дисплеи (LCD – Liquid Crystal Display) бывают с активной и пассивной матрицами.
В пассивной матрице любой элемент экрана (пиксель – picture element) выбирается на пересечении координатных управляющих прозрачных проводов, а в активной – для каждого элемента экрана имеется собственный управляющий провод.
Дисплей с активной матрицей более сложный и дорогой, но снабжает лучшее уровень качества: громадные динамичность, разрешающую свойство, яркость и контрастность изображения.
Наровне с монохромными сейчас активно применяются и цветные дисплеи. У цветных дисплеев любой пиксель складывается из 3 — 4 отдельных подпикселей, покрытых узкими светофильтрами различных цветов. Разрешающая свойство большинства жидкокристаллических дисплеев не превосходит 640×480 пикселей.
Наращивание аппаратных средств у большинства переносных компьютеров выполняется подключением плат особой конструкции, так называемых PCMCIA-карт (спецификация Personal Computer Memory Card International Association, первоначально ориентированная только на платы памяти). Большая часть PCMCIA-карт поддерживают разработку Plug and Play, не требующую при установке дополнительной платы выключения ПК либо какой-либо его дополнительной настройки.
Наровне с платами ОЗУ употребляются более интенсивно платы ПЗУ и Flash-памяти, последние у миниатюрных ПК довольно часто используются вместо дисковой памяти.
Клавиатура значительно чаще чуть укороченная: 84-86 клавиш (вместо 101 у настольных ПК), но может иметься разъем для полной клавиатуры и подключения; у некоторых моделей клавиатура раскладная. У миниатюрных компьютеров клавиатура не редкость так мелка, что для нажатия клавиш употребляется особая указочка.
В качестве манипулятора (устройства указания) в большинстве случаев употребляется не мышь, а трекбол, трекпойнт либо трекпад.
Трекбол (Track Ball) – пластмассовый шар диаметром 15-20 мм, поворачивающийся по любому направлению (напоминающий стационарно укрепленную перевернутую мышь).
Трекпойнт (Track Point) – особая эластичная клавиша на клавиатуре типа ластика, прогиб которой в нужном направлении перемещает курсор на экране дисплея.
Трекпад (Track Pad либо Touch Pad) – маленький планшет, размещенный на блоке клавиатуры и содержащий под узкой пленкой сеть проводников, принимающих при легком нажиме направление перемещения нажимающего объекта, к примеру пальца. Принятый сигнал употребляется для управления курсором.
Используются в переносных компьютерах и сенсорные экраны, в которых прикосновение к их поверхности обусловливает перемещение курсора в место прикосновения либо выбор процедуры по меню, выведенному на экран.
Переносные компьютеры очень разнообразны: от громоздких и тяжелых (до 15 кг) портативных рабочих станций до миниатюрных электронных записных книжек массой около 100 г. Разглядим коротко кое-какие типы переносных ПК и приведем их характеристики (табл. 5.3).
Таблица 5.3. Сравнительные характеристики переносных компьютеров
Портативные рабочие станции – самые мощные и большие переносные ПК. Они оформляются довольно часто в виде чемодана и носят жаргонное наименование Nomadic – кочевник. Их характеристики подобны чертям стационарных ПК – рабочих станций: замечательные процессоры, довольно часто типа RISC, с тактовой частотой до 300 МГц, оперативная память емкостью до 64 Мбайт, гигабайтные дисковые накопители, мощные видеоадаптеры и быстродействующие интерфейсы с видеопамятью до 4 Мбайт.
По существу, это простые рабочие станции, питающиеся от сети, но конструктивно оформленные в корпусе, эргономичном для переноса, и имеющие, как и все переносные ПК, плоский жидкокристаллический видеомонитор класса не выше VGA. Nomadic в большинстве случаев имеют модемы и смогут оперативно подключаться к каналам связи для работы в вычислительной сети.
Данный тип переносных компьютеров может действенно употребляться для выездных презентаций, в особенности при наличии средств мультимедиа, но может с успехом использоваться и в стационарном варианте, разрешая экономить место на рабочем столе.
Портативные (наколенные) компьютеры типа LapTop оформляются в виде маленьких чемоданчиков размером с дипломат, их масса в большинстве случаев в пределах 5 — 10 кг. Аппаратное и ПО разрешает им удачно соперничать с лучшими стационарными ПК. В современных Lap Top довольно часто употребляются процессоры Pentium, Pentium Pro с громадной тактовой частотой (до 200 МГц); оперативная память до 64 Мбайт; накопитель на твёрдом диске емкостью до 1200 Мбайт, довольно часто съемный; допустимо применение CD-ROM и другого мультимедийного обеспечения.
Компьютеры-блокноты (Note Book и Sub Note Book, их именуют кроме этого и Omni Book — вездесущие) делают все функции настольных ПК. Конструктивно они оформлены в виде миниатюрного чемоданчика (время от времени со съемной крышкой) размером с маленькую книгу. По своим чертям во многом совпадают с направляться Top, отличаясь от них только размерами и пара меньшими количествами оперативной и дисковой памяти (дисковод флоппи и винчестер довольно часто внешние). Вместо винчестера кое-какие модели, в особенности среди Sub Note Book (уменьшенный вариант Note Book), имеют энергонезависимую Flash-память емкостью 10 — 20 Мбайт.
Многие модели компьютеров-блокнотов имеют модемы для подключения к каналу связи и соответственно к вычислительной сети. Кое-какие из них для дистанционного беспроводного обмена информацией с другими компьютерами оборудованы радиомодемами и оптоэлектронными инфракрасными портами. Последние снабжают межкомпьютерную сообщение на расстоянии нескольких десятков метров и в пределах прямой видимости. Возможность связи индицируется возникновением на экране компьютера особой пиктограммы. Имеют жидкокристаллические монохромные и цветные дисплеи маленького размера. Клавиатура в любой момент укороченная, манипуляторы типа Track Point и Track Pad. Наращивание ресурсов выполняется картами PCMCIA.
Питание Note Book осуществляется от портативных аккумуляторная батарей, снабжающих независимую работу в течение 3 — 4 ч (а при применения ионолитиевых аккумуляторная батарей и до 12 ч).
Фаворитами среди Note Book, по-видимому, являются модели IBM ThinkPad, определяющие стандарт среди этого подкласса ПК. Но имеются выдающиеся представители Note Book и у большинства вторых компаний: Toshiba, Compaq, Hewlett Packard и др.
Пример 5.2. Note Book компании Compaq LTE 5000 имеет МП Pentium и модульную, легко модифицируемую структуру с возможностью расширения ОЗУ до 72 Мбайт, дисковую память – до 5,4 Гбайта и локальную шину PCI, питание от двух аккумуляторная батарей, снабжающее независимую работу до 16ч.
По существу, имея под рукой Note Book, вы имеете в любой момент и на своем рабочем месте, и дома, и в дороге современный офисный компьютер, что для предпринимателя есть уже не роскошью, а необходимостью.
Примечание. на данный момент количество Note Book в Соединенных Штатах превысило 10 млн. шт.
Карманные компьютеры (Palm Top, что означает наладонные) имеют массу около 300 г; обычные размеры в сложенном состоянии 150x80x25 мм. Это полноправные персональные компьютеры, имеющие процессор, оперативную и постоянную память, в большинстве случаев монохромный жидкокристаллический дисплей, портативную клавиатуру, порт-разъем для подключения в целях обмена информацией к стационарному ПК.
Электронные секретари (PDA – Personal Digital Assistent, время от времени их именуют Hand Help – ручной ассистент) имеют формат карманного компьютера (массой не более 0,5 кг), но более широкие функциональные возможности, нежели Palm Top (в частности: аппаратное и встроенное ПО, ориентированное на организацию электронных справочников, хранящих имена, номера и адреса телефонов, данные о встречах и распорядке дня, перечни текущих дел, записи затрат и т.п.), встроенные текстовые, а время от времени и графические редакторы, электронные таблицы.
Большая часть PDA имеют модемы и смогут обмениваться информацией с другими ПК, а при подключении к вычислительной сети смогут приобретать и отправлять факсы и электронную почту. Кое-какие из них имеют кроме того автоматические номеронабиратели. Новейшие модели PDA для дистанционного беспроводного обмена информацией с другими компьютерами оборудованы инфракрасными портами и радиомодемами.
Ручной ввод информации вероятен с клавиатуры (клавиатура QWERTY у моделей HP 100LX, Casio Boss, Psion Series), у некоторых моделей (Newton Message Pad, Dyna Pad, Versa Pad и др.) имеется перьевой ввод: сенсорный экран, указка (перо) и экранная эмуляция клавиатуры (указкой возможно нажимать клавиши на экране), у некоторых моделей (Sharp Wizard) имеется гибридный ввод: с клавиатуры, для выбора пунктов меню и некоторых рукописных записей – перьевой ввод.
Электронные секретари в большинстве случаев имеют маленькой жидкокристаллический дисплей (время от времени размещенный в съемной крышке компьютера) и возможность наращивания ресурсов по спецификации PCMCIA. PDA, пожалуй, самый быстроразвивающийся вид портативных компьютеров: по оценке экспертов, в 1996 г. парк PDA лишь в Соединенных Штатах превысит 10 млн. шт.
Электронные записные книжки (organizer – органайзеры) относятся к легчайшей категории портативных компьютеров (к данной категории не считая них относятся калькуляторы, электронные переводчики и др.); масса их не превышает 200 г. Органайзеры пользователем не программируются, но содержат вместительную память, в которую возможно записать нужную информацию и отредактировать ее посредством встроенного текстового редактора; в памяти возможно хранить деловые письма, тексты соглашений, контрактов, распорядок деловых встреч и дня. В органайзер встроен внутренний таймер, что напоминает звуком о деле в заданное время. Имеется защита информации от несанкционированного доступа, в большинстве случаев по паролю.
Имеется разъем для подключения к компьютеру, маленький монохромный жидкокристаллический дисплей. Благодаря низкому потреблению мощности питание от аккумулятора снабжает без подзарядки хранение информации до 5 лет. К сожалению, большая часть органайзеров не русифицированы, а программную русификацию сделать нереально.