Σύστημα Αρχιτεκτονική Υπολογιστών: Ταξινόμηση και

Σύγχρονες λύσεις πληροφορικής μπορούν να ταξινομηθούν με βάση την εργασία τους σε μια συγκεκριμένη αρχιτεκτονική. Αλλά μπορεί να είναι; Ποιες είναι οι κύριες προσεγγίσεις στην κατανόηση αυτού του όρου;

Η αρχιτεκτονική των συστημάτων πληροφορικής ως μια συλλογή των στοιχείων υλικού

Ποια είναι η ουσία του όρου «αρχιτεκτονική του συστήματος του υπολογιστή»; Σύμφωνα με το σχετικό όρο στην πρώτη θέση μπορεί να γίνει κατανοητό το σύνολο των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων που συνθέτουν ένα PC, που συνεργάζονται στο πλαίσιο ενός αλγορίθμου που χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους των διεπαφών.

Τα κύρια συστατικά που περιλαμβάνονται στο σύστημα του υπολογιστή:

• μια συσκευή εισόδου?
• το κύριο τσιπ υπολογιστή?
• συσκευές για την αποθήκευση δεδομένων?
• εξαρτήματα για έξοδο.

Με τη σειρά του, κάθε ένα από τα επιλεγμένα συστατικά μπορούν να περιλαμβάνουν ένα μεγάλο αριθμό μεμονωμένων συσκευών. Για παράδειγμα, το κύριο τσιπ υπολογιστή μπορεί να περιλαμβάνει έναν επεξεργαστή, chipset στη μητρική πλακέτα, μια μονάδα επεξεργασίας γραφικών. Έτσι, το ίδιο επεξεργαστή μπορεί να αποτελείται από άλλα συστατικά, π.χ., τον πυρήνα, τα μητρώα cache.

Κατά συνέπεια, στην πραγματικότητα, η δομή των συγκεκριμένων στοιχεία υλικού του υπολογιστή, είναι αποφασισμένη ό, τι αρχιτεκτονική δομημένο σύστημα του υπολογιστή. Εξετάστε τα βασικά κριτήρια σύμφωνα με τα οποία μπορούν να ταξινομηθούν αυτές ή άλλες λύσεις για υπολογιστές.

Η κατάταξη των συστημάτων πληροφορικής

Σύμφωνα με την κοινή προσέγγιση μεταξύ των εμπειρογνωμόνων, ο υπολογιστής για την αρχιτεκτονική του συστήματος μπορεί να περιλαμβάνουν:

• σε υπολογιστές?
• ένα μίνι-υπολογιστή?
• σε προσωπικούς υπολογιστές.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι αυτή η κατάταξη λύσεις για υπολογιστές, σύμφωνα με την οποία μπορεί να προσδιοριστεί από την αρχιτεκτονική του συστήματος του υπολογιστή, πολλοί ειδικοί θεωρείται ξεπερασμένο. Ειδικότερα, η ίδια προσωπικοί υπολογιστές σήμερα μπορεί να χωριστεί σε ένα μεγάλο αριθμό ειδών, πολύ ανόμοια σκοπό και τα χαρακτηριστικά.

Έτσι, η ανάπτυξη συστημάτων πληροφορικής, αρχιτεκτονικής υπολογιστών μπορούν να ταξινομηθούν χρησιμοποιώντας διαφορετικά κριτήρια. Παρ 'όλα αυτά ονομάζοντας σύστημα θεωρείται ότι είναι το παραδοσιακό. Είναι χρήσιμο να εξετάσουμε λεπτομερώς. Σύμφωνα με αυτήν, ο πρώτος τύπος των υπολογιστών - εκείνες που σχετίζονται με την αρχιτεκτονική των μεγάλων μηχανημάτων.

mainframe

Mainframe και υπολογιστές, που χρησιμοποιούνται πιο συχνά στη βιομηχανία - όπως κέντρα επεξεργασίας δεδομένων σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες. Μπορούν να εγκατασταθούν ισχυρό, εξαιρετικά τσιπ υψηλών επιδόσεων.

αρχιτεκτονική του συστήματος του υπολογιστή μπορεί να θεωρηθεί ότι διενεργεί έως και αρκετές δεκάδες δισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο. Είναι ασύγκριτα πιο ακριβά υπολογιστές και άλλα συστήματα. Κατά κανόνα, τη συντήρηση τους απαιτεί τη συμμετοχή ενός αρκετά μεγάλου αριθμού των ανθρώπων με τα απαραίτητα προσόντα. Σε πολλές περιπτώσεις, το έργο τους πραγματοποιείται εντός των τμημάτων, που διοργανώθηκε το κέντρο επιχειρήσεων πληροφορικής.

μινιυπολογιστής

Αρχιτεκτονική των συστημάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών και δικτύων υπολογιστών που βασίζονται σε αυτά μπορεί να αντιπροσωπεύεται από τις αποφάσεις που ταξινομούνται ως μίνι-υπολογιστές. Σε γενικές γραμμές, η λειτουργία τους μπορεί να είναι παρόμοια με αυτή στην περίπτωση της mainframes: πολύ συχνές χρήση του κατάλληλου τύπου της βιομηχανίας ηλεκτρονικών υπολογιστών. Όμως, κατά κανόνα, έχουν την τάση να χρησιμοποιούν ένα σχετικά μικρές επιχειρήσεις, μεσαίες επιχειρήσεις, ερευνητικούς οργανισμούς.

Σύγχρονη μεσαίοι Ευκαιρίες

Σε πολλές περιπτώσεις, η χρήση αυτών των υπολογιστών γίνεται ακριβώς για να διαχειριστεί αποτελεσματικά εταιρικά συστήματα. Έτσι, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι υπ 'όψη διαλύματα, ειδικότερα, διακομιστές υψηλής απόδοσης. Είναι επίσης εξοπλισμένα με πολύ ισχυρούς επεξεργαστές, όπως, για παράδειγμα, Xeon Phi από την Intel. Αυτό το τσιπ μπορεί να λειτουργεί σε ένα ρυθμό μεγαλύτερο από 1 TeraFLOPS. Το κατάλληλο επεξεργαστή είναι σχεδιασμένη για την παραγωγή της τεχνολογίας διαδικασίας 22 nm και ένα εύρος ζώνης της μνήμης στην αξία των 240GB / C5.

προσωπικούς υπολογιστές

Το επόμενο είδος της αρχιτεκτονικής υπολογιστών - το PC. Μάλλον, είναι η πιο κοινή. Υπολογιστές δεν είναι τόσο ισχυρό όσο τα mainframes και υψηλής απόδοσης και μικρο-υπολογιστές, αλλά σε πολλές περιπτώσεις είναι σε θέση να λύσει τα προβλήματα στον τομέα της βιομηχανίας και της επιστήμης, για να μην αναφέρουμε τα τυπικά καθήκοντα του χρήστη, όπως η έναρξη εφαρμογών και παιχνιδιών.

Ένα άλλο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό που χαρακτηρίζει τα προσωπικά τους υπολογιστές είναι ότι οι πόροι τους μπορούν να συνδυαστούν. Η υπολογιστική ισχύ ενός αρκετά μεγάλου αριθμού των υπολογιστών, ως εκ τούτου, δεν μπορεί να συγκριθεί με την απόδοση των αρχιτεκτονικών υπολογιστών, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάξη, αλλά, φυσικά, για να φτάσει την ονομαστική τους επίπεδο μέσω ενός PC είναι πολύ προβληματική.

Παρ 'όλα αυτά, η αρχιτεκτονική των συστημάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών, δικτύων PC-based χαρακτηρίζεται από ευελιξία, όσον αφορά την εφαρμογή σε διάφορους κλάδους, τη διαθεσιμότητα και την επεκτασιμότητα.

Προσωπικοί υπολογιστές: ταξινόμηση

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο υπολογιστής μπορεί να ταξινομηθούν σε πολλές ποικιλίες. Μεταξύ αυτών: επιτραπέζιους υπολογιστές, φορητούς υπολογιστές, tablet, PDA, smart phones - συνδυάζοντας τον υπολογιστή και το τηλέφωνο.

Κατά κανόνα, οι πιο ισχυρή και παραγωγική αρχιτεκτονικές επιφάνειας εργασίας έχουν? οι λιγότερο ισχυροί - smartphones και tablets, λόγω του μικρού μεγέθους και της ανάγκης να μειώσει σημαντικά τους πόρους του υλικού. Όμως, πολλές από τις σχετικές διατάξεις, ειδικά high-end μοντέλα της ταχύτητας, κατ 'αρχήν, συγκρίσιμα με τα κορυφαία μοντέλα της φορητούς και επιτραπέζιους υπολογιστές προϋπολογισμό.

Βραβείο ταξινόμηση των στοιχείων υπολογιστή της προσαρμοστικότητάς τους: σε διαφορετικά είδη, μπορούν να αντιμετωπίσουν κοινές εργασίες των χρηστών, την κατασκευή, την επιστημονική, εργαστήριο. αρχιτεκτονική λογισμικού του κατάλληλου τύπου των συστημάτων πληροφορικής, σε πολλές περιπτώσεις, προσαρμοσμένες στη χρήση ενός απλού πολίτη που δεν έχει ειδική εκπαίδευση, μπορεί να απαιτείται το πρόσωπο, που εργάζονται με έναν κεντρικό υπολογιστή ή μικροϋπολογιστή.

Πώς να ρυθμίσετε την ανάθεση των υπολογιστικών λύσεων στον υπολογιστή;

Το βασικό κριτήριο για τον υπολογισμό ένταξη λύσεις σε έναν υπολογιστή - το γεγονός της προσωπικής του προσανατολισμό. Αυτός είναι ο κατάλληλος τύπος υπολογιστή που έχει σχεδιαστεί κυρίως για την ενεργοποίηση ενός μόνο χρήστη. Ωστόσο, πολλοί πόροι των υποδομών στο οποίο αναφέρεται, είναι αναμφισβήτητα κοινωνικό χαρακτήρα: μπορεί να δει κανείς στη χρήση του Διαδικτύου. Αν και η χρήση προσωπικών υπολογιστών λύση, η πρακτική αποτελεσματικότητα του της αξιοποίηση μπορεί να καθοριστεί μόνο στην περίπτωση που ένα άτομο για την πρόσβαση στα δεδομένα των πηγών που δημιουργούνται από άλλους ανθρώπους.

Η κατάταξη του λογισμικού για αρχιτεκτονικές υπολογιστών: μεγάλοι και μεσαίοι

Μαζί με την ταξινόμηση των υπολογιστών, εξετάσαμε παραπάνω, υπάρχουν και τα κριτήρια για την ένταξη σε μία ή την άλλη κατηγορία των προγραμμάτων που είναι εγκατεστημένα στις αντίστοιχες τύπους υπολογιστών. Όσο για το mainframe και να κλείσει τους στο σκοπό, και σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μεσαίοι απόδοση, τότε τείνουν να υλοποιηθεί η δυνατότητα συμμετοχής πολλαπλά λειτουργικά συστήματα, προσαρμοσμένα για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων της παραγωγής. Πιο συγκεκριμένα δεδομένα OS μπορεί να προσαρμοστεί για να εκτελέσετε μια ποικιλία αυτοματισμού, virtualization, εισαγωγή πρότυπα της βιομηχανίας, την ενσωμάτωση με διαφορετικούς τύπους χρήση εφαρμογή λογισμικού.

Κατάταξη του λογισμικού: PC

Λογισμικό για τα παραδοσιακά PCs μπορούν να παρουσιαστούν σε ποικιλίες, βελτιστοποιημένες λύσεις, με τη σειρά του, ο χρήστης εργασίες, καθώς και εκείνες της παραγωγής που δεν απαιτούν το επίπεδο απόδοσης που χαρακτηρίζει το mainframes και μεσαίοι. Υπάρχει, συνεπώς, ένα πρόγραμμα για το PC, βιομηχανικές, επιστημονικές, εργαστηριακές. Λογισμικό αρχιτεκτονική των υπολογιστών συστημάτων του κατάλληλου τύπου εξαρτάται από τη βιομηχανία στην οποία χρησιμοποιούνται, η προβλεπόμενη χρήστη επίπεδο δεξιοτήτων: Είναι προφανές ότι οι επαγγελματικές λύσεις για το βιομηχανικό σχέδιο δεν μπορεί να είναι σχεδιασμένο για κάποιον με μόνο βασικές γνώσεις υπολογιστή προγράμματα.

λογισμικό PC σε ορισμένα είδη είναι, σε πολλές περιπτώσεις, μια διαισθητική διεπαφή, διάφορα έγγραφα αναφοράς. Με τη σειρά της, η ισχύς των mainframes και μίνι-υπολογιστές μπορεί να είναι πλήρως, υπό την προϋπόθεση, όχι μόνο για να ακολουθήσετε τις οδηγίες, αλλά και για την τακτική χρήστης κάνει αλλαγές στη δομή της λειτουργίας εφαρμογών: γι 'αυτό και μπορεί να χρειαστεί πρόσθετες γνώσεις, για παράδειγμα, σχετίζονται με τη χρήση των γλωσσών προγραμματισμού.

Τα επίπεδα της αρχιτεκτονικής λογισμικού PC

Η έννοια της «αρχιτεκτονικής των συστημάτων πληροφορικής» επιστημονικό σύγγραμμα, ανάλογα με τις απόψεις του συγγραφέα, μπορεί να ερμηνευθεί με διάφορους τρόπους. Μια άλλη κοινή ερμηνεία του σχετικού όρου υποδηλώνει συσχέτιση με τα επίπεδα του λογισμικού. Όταν αυτό δεν έχει σημασία σε ό, τι συγκεκριμένο σύστημα του υπολογιστή αντίστοιχα επίπεδα του λογισμικού υλοποιούνται.

Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση, η αρχιτεκτονική του υπολογιστή θα πρέπει να γίνει κατανοητό σύνολο των διαφορετικών τύπων δεδομένων, λειτουργίες, το λογισμικό απόδοσης ενεργοποιείται προκειμένου να διατηρηθεί η λειτουργία των στοιχείων υλικού του υπολογιστή, καθώς και τη δημιουργία ενός περιβάλλοντος στο οποίο ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιήσει αυτούς τους πόρους στην πράξη.

στρώματα λογισμικού Αρχιτεκτονική

Οι ειδικοί εντοπίζουν την ακόλουθη βασική αρχιτεκτονική των συστημάτων πληροφορικής στο πλαίσιο της προσέγγισης για την κατανόηση του όρου:

• ψηφιακή λογική αρχιτεκτονική λύσεις computing - στην πραγματικότητα, το υλικό PC με τη μορφή των διαφόρων ενοτήτων, κύτταρα μητρώα - π.χ., που βρίσκεται στην δομή επεξεργαστή?
• μικροαρχιτεκτονική σε ερμηνεύει διάφορα μικροπρογράμματα?
• αρχιτεκτονική μεταδίδουν ειδικό ομάδων - επίπεδο Συνέλευση?
• αρχιτεκτονική ερμηνεία των σχετικών εντολών και την εφαρμογή τους σε κώδικα λογισμικού, σαφή λειτουργικό σύστημα?
• αρχιτεκτονική σύνταξη που επιτρέπει να κάνετε αλλαγές στους κώδικες πρόγραμμα των διαφόρων τύπων λογισμικού?
• αρχιτεκτονική υψηλού επιπέδου γλώσσες, σας επιτρέπουν να προσαρμόσετε το πρόγραμμα κωδικούς για την αντιμετώπιση ειδικών αναγκών των χρηστών.

Η αρχιτεκτονική αξία του λογισμικού ταξινόμησης

Φυσικά, η κατάταξη στα πλαίσια αυτού του όρου ως το κατάλληλο επίπεδο λογισμικού, μπορεί να είναι πολύ αυθαίρετη. Αρχιτεκτονική Υπολογιστών και το σχεδιασμό των συστημάτων ηλεκτρονικών υπολογιστών, ανάλογα με την προσαρμοστικότητα και τον προορισμό τους, ενδέχεται να απαιτούν διαφορετικές προσεγγίσεις για την ανάπτυξη επίπεδα διαβάθμισης του λογισμικού και, στην πραγματικότητα, να κατανοήσουν την ουσία του εν λόγω όρος.

Παρά το γεγονός ότι η θεωρία αναπαράστασης δεδομένων και επαρκή κατανόηση τους έχει μεγάλη σημασία, δεδομένου ότι συμβάλλει στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών εννοιολογικών προσεγγίσεων για τη δημιουργία των διαφόρων τύπων των υπολογιστικών υποδομών, επιτρέπει στους προγραμματιστές να βελτιστοποιήσουν τις λύσεις τους στα αιτήματα των χρηστών, για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων.

περίληψη

Έτσι, έχουμε ορίσει την ουσία του όρου «αρχιτεκτονική του συστήματος του υπολογιστή,» ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να θεωρηθεί, ανάλογα με το συγκεκριμένο πλαίσιο. Σύμφωνα με έναν από τους παραδοσιακούς ορισμούς κάτω από το αντίστοιχο υλικό κατασκευής του υπολογιστή αρχιτεκτονικής μπορεί να γίνει κατανοητό, προκαθορίζει το επίπεδο της παραγωγικότητας, η εξειδίκευση, τα προσόντα απαιτήσεις για τα μέλη. Αυτή η προσέγγιση περιλαμβάνει την ταξινόμηση των σύγχρονων αρχιτεκτονικών υπολογιστών σε 3 βασικές κατηγορίες - μεγάλοι, μεσαίοι και PC (η οποία, με τη σειρά του, μπορεί να εκπροσωπείται από διάφορα είδη των λύσεων πληροφορικής).

Κατά κανόνα, κάθε τύπος αυτών των αρχιτεκτονικών έχει σχεδιαστεί για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. Οι μεγάλοι και μεσαίοι χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία. Με τη βοήθεια ενός υπολογιστή, είναι επίσης δυνατό να λύσει ένα ευρύ φάσμα εργασιών την παραγωγή, για την εκτέλεση μηχανικής - είναι επίσης προσαρμόζονται ανάλογα αρχιτεκτονική των συστημάτων πληροφορικής. Εργαστήριο εργασίας, επιστημονικά πειράματα με την τεχνική ολοένα και περισσότερο και πιο αποτελεσματικά.

Μια άλλη ερμηνεία του όρου, στο ερώτημα αυτό, προτείνει μια συσχέτιση με συγκεκριμένα επίπεδα λογισμικού. Με αυτή την έννοια, η αρχιτεκτονική των συστημάτων πληροφορικής - πρόγραμμα εργασίας, εξασφαλίζει τη λειτουργία του υπολογιστή, καθώς και να δημιουργηθούν οι προϋποθέσεις για τη χρήση της υπολογιστικής ισχύος του στην πράξη, προκειμένου να αντιμετωπιστούν εκείνα ή άλλες εργασίες χρήστη.