《计算机组成原理》计算机有哪些分类?

《计算机组成原理》计算机有哪些分类?

传统计算机可从用途、规模或处理对象等多方面进行划分。

(1) 按用途划分

通用机:用于解决多种一般问题,该类计算机使用领域广泛、通用性较强,在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。

专用机:用于解决某个特定方面的问题,配有为解决某问题的软件和硬件,如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。

(2) 按规模划分

巨型计算机:应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次。巨型机运算速度快,存储量大,结构复杂,价格昂贵,主要用于尖端科学研究领域, 如IBM390系列、银河机等。

大/中型计算机:大型机规模次于巨型机,有比较完善的指令系统和丰富的外部设备,具有较高的运算速度,每秒可以执行几千万条指令,而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用,如IBM4300。

小型计算机:小型机较大型机成本较低,维护也较容易,规模较小、结构简单、运行环境要求较低,一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面。小型机在用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作用。

微型计算机:它较之小型机体积更小、价格更低、灵活性更好,可靠性更高,使用更加方便。目前许多微型机的性能已超过以前的大中型机。中央处理器(CPU)采用微处理器芯片,体积小巧轻便,广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处坪。

单片机:微处理器、一定容量的存储器以及输入/输出接口电路等集成在一个芯片上,就构成了单片计算机(Single Chip computer)。可见单片机仅是一片特殊的、具有计算机功能的集成电路芯片。从20世纪70年代开始,出现了4位单片计算机和8位单片计算机,20世纪80年代出现16位单片机,性能得到很大的提升,20世纪90年代又出现了32位单片机和使用FLASH存储的微控制器。单片机的特点是体积小、功耗低、使用方便、便于维护和修理,缺点是存储器容量较小,一般用来做专用机或做智能化的一个部件,例如,用来控制高级仪表、家用电器、网络通信设备和医疗卫生行业等。

单板机:微处理器、存储器、输入/输出接口电路安装在一块印刷电路板上,就成为单板计算机(Single Board Computer)。一般在这块板上还有简易键盘、液晶或数码管显示器、盒式磁带机接口,只要再外加上电源便可直接使用,极为方便。单板机广泛应用于工业控制、微型机教学和实验,或作为计算机控制网络的前端执行机。它不但价格低廉,而且非常容易扩展,用户买来这类机器后主要的工作是根据现场的需要编制相应的应用程序并配备相应的接口。

(3) 按处理对象划分

数字计算机:计算机处理时输入和输出的数值都是数字量。

模拟计算机:处理的数据对象直接为连续的电压、温度、速度等模拟数据。

数字模拟混合计算机:输入输出既可是数字也可是模拟数据。混合计算机一般由数字计算机、模拟计算机和混合接口三部分组成,其中模拟计算机部分承担快速计算的工作,而数字计算机部分则承担高精度运算和数据处理。混合计算机同时具有数字计算机和模拟计算机的特点:运算速度快、计算精度高、逻辑和存储能力强、存储容量大和仿真能力强。随着电子技术的不断发展,混合计算机主要应用于航空航天、导弹系统等实时性的复杂大系统中。现代混合计算机已发展成为一种具有自动编排模拟程序能力的混合多处理机系统。它包括一台超小型计算机、一两台外围阵列处理机、几台具有自动编程能力的模拟处理机;在各类处理机之间,通过一个混合智能接口完成数据和控制信号的转换与传送。这种系统具有很强的实时仿真能力,但价格昂贵。

(4) 按工作模式划分

工作站:以个人计算环境和分布式网络环境为前提的高机能计算机,工作站不单纯是进行数值计算和数据处理的工具,而且是支持人工智能作业的作业机,通过网络连接包含工作站在内的各种计算机可以互相进行信息的传送,资源、信息的共享,负载的分配。

服务器:在网络环境下为多个用户提供服务的共享设备,一般分为文件服务器、打印服务器、计算服务器和通信服务器等。服务器是一种可供网络用户共享的,高性能和计算机、服务器一般具有大容量的存储设备和丰富的外部设备,其上运行网络操作系统,要求较高的运行速度,对此,很多服务器都配置了双CPU。服务器上的资源可供网络用户共享。


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