2-mavzu kompyuterlarning turlari Reja

2-MAVZU
Kompyuterlarning turlari
Reja:
3.1. Texnologik va iqtisodiy jihatlar
3.2. Kompyuterlarning keng doirasi
3.3. Bir martali ishlatiladigan kompyuterlar
3.4. Mikrokontrollerlar
3.5. Mobil va o'yin kompyuterlari
3.6. Shaxsiy kompyuterlar
3.7. Serverlar
3.8. Klasterlar
3.9. Meynfreymlar


3.1. Texnologik va iqtisodiy jihatlar

Rivojlanish sur'ati jihatidan kompyuter texnikasi boshqa barcha sohalardan ustundir. Asosiy harakatlantiruvchi kuch ishlab chiqaruvchilarning har yili bitta chipga tobora ko'proq tranzistorlarni moslash qobiliyatidir. Tranzistorlar (kichkina elektron kalitlar) qanchalik ko'p bo'lsa, xotira kattaroq va protsessorlar shunchalik kuchli bo'ladi. Gordon Mur, Intel asoschilaridan biri va sobiq raisi, agar aviatsiya texnologiyasi kompyuter texnologiyalari singari tez rivojlansa, samolyotlar 500 dollarga tushadi va 20 daqiqada 20 daqiqa davomida Yer atrofida uchib ketadi, deb aytdi. litr yoqilg'i. To'g'ri, buning uchun ular poyabzal qutisiga aylanishi kerak.

Shuningdek, u hozirgi kunda Mur qonuni deb nomlanuvchi texnologik taraqqiyot qonunini ishlab chiqdi. Gordon sanoat guruhlaridan biri uchun hisobot tayyorlayotganda, u har bir yangi avlod mikrosxemalari oldingisidan uch yil o'tgach paydo bo'lishini payqadi. Har bir yangi avlod kompyuterlari oldingilariga qaraganda 4 baravar ko'proq xotiraga ega bo'lganligi sababli, mikrosxemadagi tranzistorlar soni muttasil o'sib borayotganligi va bu o'sishni kelgusi yillarda ham taxmin qilish mumkinligi ma'lum bo'ldi. Mur qonuni ko'pincha bitta chipdagi tranzistorlar soni har 18 oyda ikki baravar ko'payishi, ya'ni har yili 60% ga ko'payishi aytiladi. Mikrosxemalarning o'lchamlari va ularni ishlab chiqarish sanasi Mur qonuni hali ham amalda ekanligini tasdiqlaydi (3.1-rasm).
Anjir. 3.1. Mur qonunida bittadan chipdagi tranzistorlar soni har yili 60 foizga oshishi taxmin qilinmoqda. Grafikadagi ballar - bitdagi xotira hajmi
Umuman olganda, Mur qonuni umuman qonun emas, balki fiziklar va sanoat muhandislari kompyuter texnologiyalarini rivojlantirayotgani haqida oddiy empirik kuzatish va kelajakda ular shunday tezlikda ishlashlari haqida bashorat. Ko'pgina mutaxassislarning fikriga ko'ra, Mur qonuni yana o'n yil va yana uzoqroq davom etadi. Boshqalar taxmin qiladiki, ishlab chiquvchilar yaqin orada energiya tarqalishi, oqimning oqishi va boshqa muammolar bilan qandaydir tarzda hal qilinishi kerak [Bose, 2004; Kim va boshq., 2003]. Biroq, tranzistorlarning qisqarishi yaqin orada ushbu qurilmalarning qalinligi bir necha atomlarga kamayishiga olib keladi. Ushbu bosqichda tranzistorlar ishonchli ishlash uchun juda kichik bo'ladi yoki shunchaki qisqarishi subatomik tarkibiy elementlarni talab qiladigan joyga etib boradi. Mur qonuni bilan bog'liq kelajakdagi barcha muammolarga qaramay, kvant hisoblash [Oskin va boshqalar, 2002] va uglerod nanotubalari [Xaynts va boshqalar, 2002] kabi istiqbolli texnologiyalar allaqachon ufqda.
Ehtimol, ular elektron tarkibiy qismlarning miqyosini kremniyga xos bo'lgan chegaralardan tashqarida olishga imkon beradi.
Mur qonuni ba'zi iqtisodchilar samarali tsikl deb ataydigan narsalar bilan bog'liq. Kompyuter texnologiyalarining rivojlanishi (bitta mikrosxemada tranzistorlar sonining ko'payishi) mahsulotlarning yanada sifatli bo'lishiga va narxlarning pasayishiga olib keladi. Past narxlar yangi dasturlarni ishlab chiqarishga olib keladi (kompyuter narxi 10 million dollarga teng bo'lganida kompyuter o'yinlarini ishlab chiqarish hech kimga ro'y bermadi - garchi narx 120 ming dollarga tushganda, MIT talabalari biznesga tushib ketishdi). Yangi ilovalar yangi kompyuter bozorlari va yangi kompaniyalar paydo bo'lishiga olib keladi. Ushbu kompaniyalarning barchasi ularning orasidagi raqobatni keltirib chiqaradi va bu o'z navbatida eng yaxshi texnologiyalarga talabni keltirib chiqaradi. Doira yopiq.
Kompyuter texnologiyalarining rivojlanishidagi yana bir omil bu Microsoft-ning etakchilaridan biri Natan Myhrvold nomidagi dasturiy ta'minot to'g'risidagi birinchi qonundir. Ushbu qonunda shunday deyilgan:
"Dastur - bu gaz. U tarqalib, o'zi joylashgan tankni to'liq to'ldiradi. " 1980-yillarda elektron so'zlarni qayta ishlash troff kabi dasturlar tomonidan amalga oshirildi (bu kitobni yaratish uchun ishlatiladigan troff dasturi edi). Troff dasturi bir necha o'nlab kilobayt xotirani o'z ichiga oladi. Zamonaviy elektron muharrirlari o'nlab megabaytni oladi. Kelajakda, ular, shubhasiz, o'nlab gigabaytlarni egallaydilar (birinchi yaqinlashganda, "kilo", "mega" va "giga" prefikslari mos ravishda "ming", "million" va "milliard" degan ma'noni anglatadi. Batafsil ma'lumot uchun "O'lchov birliklari" bo'limiga qarang. "). Dastur rivojlanishda davom etmoqda va tezroq protsessorlarga, ko'proq xotiraga va yuqori ishlash / kirishga talabni oshirmoqda.
Har yili bitta mikrosxemada tranzistorlar soni tez o'sib boradi, ammo boshqa kompyuter qismlarining rivojlanish sur'ati xuddi shunday. Masalan, 1982 yilda paydo bo'lgan IBM PC / XT, atigi 10 MB bo'lgan qattiq diskka ega edi. Yigirma yildan so'ng, PC / XT voris tizimlari odatda 1TB qattiq disklarini o'z ichiga oladi. Balandlik farqining beshta buyurtmasi yiliga 50% quvvatni oshirish orqali amalga oshirildi.
To'g'ri, qattiq diskning qanchalik tez yaxshilanishini hisoblash ancha qiyin, chunki bir nechta parametrlar mavjud (ma'lumotlar uzatish tezligi, joylashishni aniqlash vaqti, narx va boshqalar), ammo bu parametrlarning har birini o'lchash 1982 yildan beri narxning nisbati ekanligini ko'rsatadi. / mahsuldorlik "yiliga kamida 50% ga oshadi. Disk ishlashidagi ajoyib yutuqlar, shuningdek, Silikon vodiysida chiqarilgan disklarni sotishdan tushgan tushum protsessor chiplaridan oshganligi Al-Xoaglandga bu joyni temir oksidi vodiysi deb nomlash kerak degan fikrni keltirib chiqardi. Axir, aynan ushbu material disklardagi ma'lumot tashuvchisi hisoblanadi. Bu asta-sekin o'zgarib bormoqda, chunki kremniy asosidagi chaqmoq ko'plab tizimlarda an'anaviy yigirish disklarini almashtirishni boshlaydi.
Shuningdek, telekommunikatsiya va tarmoq sohasida katta yutuqlar mavjud. Ikki yigirma yildan kamroq vaqt ichida biz 300 bit / sek modemlardan 56 kbit / s analogli modemlarga va optik tolali tarmoqlarga o'tdik, bu erda uzatish tezligi 1012 bit / s dan oshib ketdi. Optik tolali transatlantik telefon kabellari (masalan, TAT-12/13) taxminan 10 million yil ichida 700 million dollarni tashkil etadi va bir vaqtning o'zida 300000 qo'ng'iroqni amalga oshirishi mumkin, shuning uchun 10 daqiqalik qit'alararo aloqaning narxi bir sentdan kam. Laboratoriya tadqiqotlari shuni tasdiqladiki, 1 Tbit / s (1012 bit / s) tezlikda ishlaydigan aloqa tizimlari 100 km dan ortiq masofani kuchaytirgichlarsiz amalga oshirish mumkin. Bu erda Internetning eksponentli o'sishini aytib o'tish qiyin.
3.2. Kompyuterlarning keng doirasi
Bell Laboratories-ning sobiq tadqiqotchisi Richard Xammingning ta'kidlashicha, kattalik tartibida miqdorning o'zgarishi sifat o'zgarishiga olib keladi. Masalan, Nevada cho'lida soatiga 1000 km tezlikda yura oladigan poyga avtomobili magistralda soatiga 100 km tezlikda yuradigan oddiy mashinadan tubdan farq qiladi. Xuddi shunday, 100 qavatli osmono'par bino o'n qavatli turar-joy binosi bilan taqqoslanmaydi. Agar biz kompyuterlar haqida gapiradigan bo'lsak, unda uch o'n yillikda miqdoriy ko'rsatkichlar 10 emas, balki 1 000 000 marta oshdi.
Mur qonuniga asoslangan kompyuter texnologiyalarini rivojlantirishning ikkita usuli bor: doimiy narxda ko'proq va ko'proq quvvat kompyuterlarini yaratish yoki har yili bir xil modelni kamroq pul evaziga chiqarish.
Kompyuter sanoati turli xil kompyuterlarni yaratib, ikkala yo'nalishga o'tadi. Jadvalda zamonaviy kompyuterlarning juda qo'pol tasnifi keltirilgan. 1.3.
Keyingi bo'limlarda yuqorida keltirilgan har bir toifaga xos xususiyatlarni ko'rib chiqamiz.
3.3. Bir martali ishlatiladigan kompyuterlar
Yuqori satrda "Tug'ilgan kun", to'y marshruti yoki shunga o'xshash kuylarni ijro etish uchun tabriklash kartalarining ichki qismiga yopishtirilgan mikrosxemalar mavjud. Mualliflar hali hamdardlik kartalarini javonlarda dafn marosimini o'ynashlarini ko'rishmagan, ammo g'oya shakllantirilganligi sababli, bunday kartalar paydo bo'lishi kutilishi mumkin. Million dollarlik kompyuterlarda yig'ilganlar bunday bir martalik kompyuterlarni bir martalik samolyot kabi qabul qiladilar.
3.1-jadval. Zamonaviy kompyuterlarning turlari.
Ko'rsatilgan narxlar taxminiy

Qanday bo'lmasin, bir marta ishlatiladigan kompyuterlar bizni o'rab olishadi. Ehtimol, bu sohada eng katta yutuq RFID (Radio Frequency Identification) chiplarini joriy etilishi bo'ldi. Endi mayda radio uzatgichlar qalinligi 0,5 mm dan kam bo'lgan va bir necha tsentga teng ushbu turdagi batareyasiz mikrosxemalarga o'rnatildi; bundan tashqari, ularga noyob 128 bitli identifikator tayinlangan.

Tashqi antennadan puls olganida, ular o'zlarining soni bilan javob pulslarini yuborish uchun etarli vaqtga ega quvvat olishadi. Ularning kichik o'lchamlariga qaramay, bunday mikrosxemalarning amaliy qo'llanilish doirasi juda katta.