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My Unix World

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【转】计算机分类  

2009-01-31 20:55:18|  分类: calculating-info |  标签: |举报 |字号 订阅

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    计算机的种类很多,为了区分它们的某些属性,可以从不同角度进行分类。主要有以下几种分类方法:

    1. 按计算机中信息的表示形式和处理方式划分

    从计算机中信息的表示形式和处理方式的角度,计算机可分为数字式电子计算机(digital computer)、模拟式电子计算机(analog computer)和数字模拟混合式电子计算机(hybrid computer) 3大类。

    在数字式电子计算机中,信息(不论是程序还是数据)都用由“0”和“1”两个数字构成的二进制数的形式(即用不连续的数字量)来表示,通过数字逻辑电路组成的算术逻辑部件对这些数字量进行算术逻辑运算,从而实现解题目的。数字式电子计算机可达到很高的精度,信息便于大量存储,是通用性很强的高速计算工具,能胜任科学计算、信息处理、实时控制、智能模拟等方面的工作。人们通常所说的电子计算机就是指这一种。

    在模拟式电子计算机中,信息主要用连续变化的模拟量--电压来表示。基本运算部件由运算放大器构成的微分器、积分器、通用函数运算器等运算电路组成。它有专门用来编排解题过程的排题板,板上插孔与机内微分器、积分器等相连。解题时,用接插线在排题板上插接,实现解题的数学模型。解不同的问题,接插线要作不同的编排。模拟式电子计算机解题速度极快,但精度不高,编排复杂,信息不易存储,通用性不强。它一般用于求解微分方程或自动控制系统设计中的参数模拟。

    数字模拟混合式电子计算机是综合了上述两种计算机的长处而设计出来的。它既能处理数字量,又能处理模拟量。但是,这类计算机结构复杂,设计困难。

    2. 按计算机的用途划分

    计算机按其用途可分为通用机(general purpose computer)和专用机(special purpose computer)两类。通用机是为了能解决多种类型问题、具有较强的通用性而设计的计算机。它具有一定的运算速度和一定的存储容量,且带有通用的外围设备,配备各种系统软件、应用软件,功能齐全,通用性强。一般的数字式电子计算机多属此类。

    专用机是为了解决某一个特定问题而设计的计算机。它的硬件和软件的配置依据解决特定问题需要而定,并不求全。专用机功能单一,配有解决问题的固定程序,能高速、可靠地解决特定的问题。

    3. 按计算机的规模划分

    计算机按其规模可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机等几类。这里所指的规模并不是单纯的体积,而是计算机的运算速度、字长、存储容量、指令系统操作类型、输入输出能力、软件配置等各方面性能指标的综合。一般说来,机型大的计算机结构复杂,运算速度快,字长宽,存储容量大,指令丰富,输入输出处理方式多样,信息吞吐量大,外围设备配备齐全,软件配置丰富,价格较高。

    值得注意的是:随着计算机科学技术的发展,这种划分的标准不是固定不变的,而是不断提高“升值”。现在的高档微型机,其性能指标已超过早期的大型机。

    4. IEEE分类

    1989年11月,IEEE提出一个分类报告,它根据计算机在信息处理系统中的地位与作用,考虑到计算机分类的演变过程和可能的发展趋势,把计算机分为6大类。

    1)大型主机(main frame)

    大型主机又称大型电脑或主干机,它包括通常所说的大型机和中型机。一般只有大中型企事业单位才可能有必要的财力和人员去配置和管理大型主机,并以这台大机器及其外部设备为基础组成一个计算中心,统一安排对主机资源的使用。目前多采用对称多处理器(SMP)结构,有2,4,8个,甚至16或32个处理器,在信息系统中起着核心作用,承担主服务器的功能。

    美国IBM公司曾是大型主机的主要生产厂家,它生产的IBM 360,370,4300,3090以及9000系列都曾是有名的大型主机型号。日本的富士通、NEC公司也生产这类计算机。

    2)超级小型计算机(super minicomputer)

    小型计算机又称小型电脑,或称迷你电脑。通常它能满足部门性的要求,为中小企事业单位所采用。例如,美国DEC公司的VAX系列、DC公司的MV系列、IBM公司的AS/400系列以及富士通的K系列都是有名的小型机。我国生产的太极系列计算机也属于小型机,它与VAX机是兼容的。

    3)个人计算机

    个人计算机也称个人电脑,简称PC机,又称为微型计算机或微型电脑(严格说来,PC机只是微型机中使用最广泛的一种,由于一般用户不涉及其它微型机,因此可把微型机与PC机等同起来)。顾名思义,这种计算机的用户是面向个人或家庭的,一般家庭或个人在经济上是能买得起的,它的价格与高档家用电器相仿。我国高等学校以及中小学配置的计算机主要是微型机。

    个人计算机分为台式机和便携机两类,后者体积小、重量轻,可不使用交流电源,便于外出使用,性能基本与台式机相当,但价格高出一倍左右。

    4)工作站(work station)

    工作站与高档微机之间的界限并不是非常明确的,而且高档工作站的性能也有接近小型机,甚至接近低档大型主机的。

    如果仅就字面意义来说,任何一台个人计算机或终端,都可称为工作站。然而,事实上的工作站都有自己鲜明的特点。它的运算速度通常比微型机快,要配备大屏幕显示器和大容量的存储器,而且要有比较强的网络通信功能。它主要用于特殊的专业领域,例如图像处理、计算机辅助设计等方面。用一个非常专门的术语来说,工作站是建立在RISC/UNIX平台上的计算机。

    工作站又分为初级工作站、工程工作站、超级工作站以及超级绘图工作站等。典型机器有HP-Apollo工作站、Sun工作站等。

    5)巨型计算机(supercomputer)

    巨型计算机又称超级计算机或超级电脑。人们通常把最大、最快、最贵的主机称为巨型机。世界上只有少数几个公司能生产巨型机。例如,美国的克雷公司就是生产巨型机的主要厂家,它生产的Cray-1,Cray-2,Cray-3等都是著名的巨型机。

    我国研制成功的银河Ⅰ型亿次机和银河Ⅱ型10亿次机也都是巨型机。它们对尖端科学、战略武器、社会及经济模拟等新领域的研究都具有极其重要的意义。

    6)小巨型计算机(mini supercomputer)

    这是新近发展起来的小型超级电脑,或称桌上超级电脑。它是对巨型机的高价格发出的挑战,其发展非常迅速。例如,美国Convex公司的C系列、Alliant公司的FX系列就是比较成功的小巨型机。

    由于计算机联网使用日益广泛,因此许多计算机应用系统在结构上设计成为基于计算机网络的客户机/服务器模式(Client/Server)。在这种系统中,巨型机、小巨型机、主机均可作为系统的服务器使用,超级小型机及高档工作站则可用作部门的服务器,个人计算机和低档工作站则用作客户机,它们直接面向用户,且通过联网共享后台服务器的数据资源和计算资源。鉴于客户机/服务器系统的盛行,近几年一些计算机厂家专门设计生产了称为“服务器”的一类计算机产品,它们的存储容量大、网络通信能力强、可靠性好、运行网络操作系统、性能/价格比高。其中有一类是由高档PC机提升而成的,称为PC服务器,很适合中小部门的计算机应用系统使用。

    另外,某些计算机还具有特殊的功能,可以用于特殊的目的。例如,在一些对可靠性要求极高的场合,计算机应该具备容错的能力,这种计算机称为“容错计算机”;或在恶劣环境中计算机仍能正常运行,这种计算机称为“抗恶劣环境计算机”;或为了减少环境污染和降低能耗而设计的计算机,称为“绿色计算机”。

    近几年来,有些计算机公司提出了所谓“网络计算机”(Network Computer,简称NC)的概念,准备部分地取代PC机,特别是连接因特网(Internet)使用的PC机。它的结构、配置、软件、运行模式、操作使用方法等将会与传统PC机有许多不同,值得注意。

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