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计算机应用基础
1.4.1.4 四、计算机的分类
四、计算机的分类

计算机的种类很多,而且分类的方法也很多。较权威的分法一直为专业人员采用,例如用I代表“指令流”,用D代表“数据流”,用S表示“单”,用M表示“多”。于是就可以把系统分成SISD、SIMD、MISD、MIMD共四种。根据计算机分类的演变过程和近期可能的发展趋势,国外通常把计算机分为八大类。

1.超级计算机或称巨型机 超级计算机通常是指最大、最快、最贵的计算机。例如目前世界上运行最快的超级计算机浮点运算速度为1704亿次/秒。生产巨型机的公司有美国的Cray公司、TMC公司,日本的富士通公司、日立公司等。我国研制的银河机也属于巨型机,“银河1号”计算机运算速度是1亿次/秒,而“银河2号”计算机运算速度是11亿次/秒。

2.小超级机或称小巨型机 小超级机又称桌上型超级计算机,试图将巨型机缩小成个人计算机的大小,或者使个人机具有超级计算机的性能。典型产品有美国Convex公司的C-1、C--2、C--3等,Alliant公司的FX系列等。

3.大型主机 大型主机包括通常所说的大、中型计算机。这是在微型机出现之前最主要的计算模式,大型主机经历了批处理、分时处理、分散处理与集中管理阶段。IBM公司一直在大型主机市场处于霸主地位,DEC、富士通、日立、NEC也生产大型主机。不过随着微机与网络的迅速发展,大型主机正在走下坡路,许多计算中心的大机器正在被高档微机群取代。

4.小型机 由于大型主机价格高昂,操作复杂,只有大企业大单位才能买得起。在集成电路推动下,60年代DEC推出一系列小型机,如PDP-11、VAX-11系列,HP有1000、3000系列等。通常小型机用于部门计算,同样它也受到高档微机的挑战。

5.工作站 工作站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、甚至接近低端主机。但是,工作站毕竟有它明显的特征:使用大屏幕、高分辨率的显示器;有大容量的内、外存储器,而且大多具有网络功能。它们的用途也比较特殊,例如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。

6.个人计算机或称微型机 这是目前发展最快的领域。根据它所使用的微处理器芯片的不同而分为若干类型:首先是使用Intel芯片386、486以及奔腾等IBM PC及其兼容机;其次是使用Apple-Motorola联合研制的PowerPC芯片的机器,苹果公司的Macintosh已有使用这种芯片的机器;再次,DEC公司推出使用它自己的Alpha芯片的机器;而2010年6月,Intel发布革命性的处理器——第二代Core i3/i5/i7。第二代Core i3/i5/i7隶属于第二代智能酷睿家族,全部基于全新的Sandy Bridge微架构,相比于第一代产品主要带来五点重要革新:①采用全新32nm的Sandy Bridge微架构,更低功耗、更强性能。②内置高性能GPU(核芯显卡),视频编码、图形性能更强。③睿频加速技术2.0,更智能、更高效。④引入全新环形架构,带来更高带宽与更低延迟。⑤全新的AVX、AES指令集,加强浮点运算与加密解密运算;2012年4月24日下午在北京天文馆,Intel正式发布了IVB处理器。22nm Ivy Bridge会将执行单元的数量翻一番,达到最多24个,自然会带来性能上的进一步跃进。Ivy Bridge会加入对DX11支持的集成显卡。另外,新加入的XHCI USB 3.0控制器则共享其中四条通道,从而提供最多四个USB 3.0,从而支持原生USB 3.0。采用3D晶体管技术的CPU耗电量会减少一半。

7.专用计算机 专用计算机是为某种特定目的而设计的计算机。如用于数控机床、轧钢控制等的计算机。专用计算机针对性强、效率高、结构比通用计算机简单。

8.服务器 也称伺服器,是网络环境中的高性能计算机,它侦听网络上的其他计算机(客户机)提交的服务请求,并提供相应的服务,为此,服务器必须具有承担服务并且保障服务的能力。

服务器的高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。服务器的构成与微机基本相似,有处理器、硬盘、内存、系统总线等,它们是针对具体的网络应用特别制定的,因而服务器与微机在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面存在很大差异。一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件,通常分为文件服务器(能使用户在其他计算机访问文件)、数据库服务器和应用程序服务器。服务器是网站的灵魂,是打开网站的必要载体,没有服务器的网站用户无法浏览。

目前,计算机应用基础已成为人类文明必需的文化内容,它与传统的语言、基础数学一样重要。一个国家的人民对计算机技术的了解和掌握程度是衡量这个国家全民科学素养的重要指标之一。