Computer er en af menneskehedens smarteste opfindelser. Takket være computerteknologi har folk været i stand til at lagre og behandle enorme mængder data, accelerere livets tempo, udføre beregninger, handle online og opnå en hidtil uset produktivitet. For at kunne vælge og betjene enheden korrekt, skal du kende metoderne til klassificering af computere.
Gradation af verdenscomputerisering
En computer kan defineres som enhver elektronisk enhed, der modtager og modtager data, lagrer og behandler dem til meningsfuld information, der er forståelig for brugeren. Denne definition omfatter i dag mange nyttige og nødvendige enheder, såsom ure, lommeregnere, tv'er, termometre, bærbare computere, mobiltelefoner og mange andre.
Alle modtager data og udfører operationer med de nødvendige oplysninger. Computer er blot en generisk betegnelse for et system, der består af mange enheder. Tidligere tiders computere var på størrelse med et rum og forbrugte enorme mængder elektricitet. I dag har videnskabelige og teknologiske fremskridt minimeret maskinernes størrelse og reduceret dem til størrelsensmå timer. Og dette er ikke grænsen.
I øjeblikket er computere klassificeret:
- efter alder;
- med hensyn til kraft og størrelse;
- efter formål eller funktionalitet;
- efter antal mikroprocessorer;
- efter binært tal "BIT";
- efter anvendelsesområde;
- efter antal brugere;
- ifølge databehandlingsordninger;
- til hardware og software;
- i henhold til størrelsen på computerens hukommelse.
Fem computergenerationer
Enhederne er grupperet efter generation efter alder. Disse omfatter biler af første, anden, tredje, fjerde og femte generation.
Fem computergenerationer adskiller sig i informationsbehandlingsmekanismer:
- Den første er i vakuumrørene.
- Second - i transistorer.
- Tredje - i integrerede kredsløb.
- Fjerde - i mikroprocessorchips.
- Femte er i smartenheder, der er i stand til kunstig intelligens.
Computere af første generation. Dette er en generation af maskiner, der blev skabt mellem 1946 og 1957. Disse enheder havde følgende egenskaber:
- Vakuumrør til tilslutning.
- Magnetiske trommer som hukommelse til databehandling.
- Lavt operativsystem.
- Optog meget installationsplads, nogle gange et helt rum.
- Forbrugte meget energi og frigav samtidig en enorm mængde energi til miljøet, hvilket kunne føre tilødelæggelse af maskiner.
Anden generations computere eksisterede mellem 1958 og 1964. De havde følgende funktioner:
- Brugte transistorer.
- Mindre ekstern mængde maskiner sammenlignet med førstegenerationscomputere.
- Forbrugt mindre energi.
- Operativsystemet var hurtigere.
I løbet af denne generation blev programmeringssprog som Cobol og Fortran udviklet og brugt i hulkort til dataindtastning og udskrivning.
Tredje generations computere eksisterede mellem 1965 og 1971.
Funktioner:
- Brugte integrerede kredsløb (IC'er).
- Var mindre på grund af brugen af chips.
- Havde en stor hukommelse til databehandling.
- Behandlingshastigheden var meget hurtigere.
- Teknologien, der bruges i disse computere, er Small Scale Integration (SSI)-teknologi.
LSI storskala integrationsteknologi
4. generations computere blev produceret fra 1972 til 1990'erne. De brugte Large Scale Integration (LSI) teknologi:
- Stor hukommelsesstørrelse.
- Høj behandlingshastighed.
- Lille størrelse og pris.
- Produceret med et tastatur, der interagerer godt med databehandlingssystemet.
På dette stadium har der været en hurtig udvikling af internettet.
Andre fremskridt, der blev gjort, omfattede introduktionen af en grafisk brugergrænseflade (GUI) og en mus. Ud over GUI'en bruger denne slags computer sådannebrugergrænseflader:
- naturligt sprog;
- Q&A;
- kommandolinje (CLI);
- udfyldelse af formularer.
Skabelsen af den 4. computer blev initieret af Intel C4004-mikroprocessoren, efter at producenterne begyndte at integrere disse mikrochips i deres nye design.
I 1981 introducerede International Business Machine sin første hjemmecomputer, kendt som IBM PC.
Den funktionelle forskel mellem computere
Klassificering af computere efter formål eller funktionalitet er opdelt i maskiner til generelle formål og specielle formål. Den første løser en masse problemer. De siges at være multifunktionelle, da de udfører en bred vifte af opgaver. Eksempler på almindelige computere omfatter stationære og bærbare computere.
Særlige computere løser kun specifikke problemer. De er designet til udelukkende at udføre specifikke opgaver. Eksempler på specialcomputere kan omfatte lommeregnere og en pengetæller.
Databehandlingsordninger
Klassificering af computere ved databehandling. Afhængigt af databehandlingsskemaerne er enheder opdelt i analog, digital eller hybrid.
Analoge computere arbejder efter måleprincippet, hvor målinger konverteres til data. Moderne analoge enheder bruger typisk elektriske parametre såsom spændinger, modstande eller strømme til at repræsentere behandlede mængder. Sådanne computereer ikke direkte relateret til tal. De måler kontinuerlige fysiske mængder.
Digitale computere er dem, der arbejder med information, numerisk eller på anden måde, repræsenteret i digital form. Sådanne enheder behandler data i digitale værdier (i 0'er og 1'er) og giver resultater med større nøjagtighed og hastighed.
Hybride enheder omfatter målefunktionen for en analog computer og tællefunktionen for en digital enhed. Disse maskiner bruger analoge komponenter til computerformål og digitale lagerenheder til opbevaring.
Klassificering af computere efter effekt og størrelse
Computere fås i forskellige størrelser, og på grund af disse forskelle udfører de en række forskellige opgaver med forskellig kapacitet.
Klassificering af computerhukommelse efter type:
- Mikrocomputere.
- Minicomputere.
- Supercomputere.
- Mainframes.
- Mobile computere.
Mikrocomputere. De er mindre og billigere end mainframes og supercomputere, men også mindre effektive. For eksempel personlige computere (pc'er) og stationære enheder.
Minicomputere. Det er mellemstore computere, der koster mindre end mainframes og supercomputere. For eksempel IBM mellemklassemaskiner.
Mobilenheder. Klassificeringen af personlige computere er bærbare computere og netbooks af mellemstørrelse placeret på brugerens skød under arbejde, mindre håndholdte enheder, der kan holdes med hænderne -mobiltelefoner, lommeregnere og personlige digitale assistenter (PDA'er).
Mainframe-computere. Det er meget store dyre computersystemer. De behandler data hurtigere og er billigere end supercomputere.
Supercomputere. Hurtigere maskiner er meget dyre, fordi de laver mange matematiske beregninger. De bruges til at behandle meget store mængder data.
Den hurtigste og mest kraftfulde supercomputer er meget dyr og bruges til specialiserede applikationer, der kræver enorme matematiske beregninger, såsom vejrudsigter. Andre anvendelser af supercomputing omfatter bevægelsesgrafik, væskedynamiske beregninger, atomenergiforskning og olieudforskning.
Den største forskel mellem en supercomputer og en mainframe er, at førstnævnte styrer al sin magt til nogle få specifikke opgaver, mens mainframes bruger deres magt til at køre mange programmer samtidigt. En mainframe-computer er meget stor og dyr, i stand til samtidigt at understøtte hundredvis eller endda tusindvis af brugere.
I et hierarki, der starter med en simpel mikroprocessor, såsom ure nederst og supercomputere øverst på listen, er mainframes lige under supercomputere. På en måde er mainframes mere kraftfulde end supercomputere, fordi de understøtter mange samtidige brugere, men supercomputere kankør et program hurtigere end mainframes.
Mikrocomputer er det mindste almene behandlingssystem. Den ældre pc lancerede en 8-bit processor på 3,7 MB og den nuværende 64-bit processor på 4,66 GB.
Sådanne enheder kan opdeles i to typer:
- Skrivebordsenheder.
- Bærbare mekanismer.
Forskellen er, at bærbare muligheder kan bruges, mens du rejser, mens stationære computere ikke kan transporteres.
Organisation efter antal mikroprocessorer
Baseret på antallet af mikroprocessorer kan computere opdeles i:
- sekventiel.
- Parallel.
Serielle computere - enhver opgave udført på sådanne enheder udføres kun af mikrocomputeren. De fleste af disse enheder er sekventielle computere, hvor enhver opgave fuldfører en sekventiel instruktion fra start til slut.
Parallelle computere er relativt hurtige. Nye typer maskiner, der bruger et stort antal processorer. Processorer udfører forskellige opgaver uafhængigt og øger samtidig hastigheden af komplekse programmer. Parallelle computere matcher supercomputeres hastighed til en meget lavere pris.
BIT-adskillelse
Dette er en klassificering af computere baseret på ordlængde. Det binære ciffer kaldes BIT. Et ord er en gruppe af bits, der er fasttil computer. Antallet af bit i et ord (eller ordlængde) bestemmer repræsentationen af alle tegn i disse bits. Ordlængder varierer fra 16 til 64 bit på de fleste moderne computere.
Et binært ciffer eller bit er den mindste informationsenhed på en computer. Bruges til at gemme information og indstilles til sand/falsk eller til/fra. En individuel bit har en værdi på 0 eller 1, som typisk bruges til at lagre data og implementere instruktioner i grupper af bytes. En computer klassificeres ofte efter antallet af bits, den kan behandle på én gang, eller efter antallet af bits i en hukommelsesadresse.
Mange systemer bruger fire otte-bit bytes til at danne et 32-bit ord. Værdien af en bit er norm alt lagret over eller under et dedikeret niveau af elektrisk ladning på en kondensator inde i et hukommelsesmodul. For enheder, der bruger positiv logik, er en værdi på 1 (sand eller høj) en positiv spænding i forhold til elektrisk jord, og en værdi på 0 (falsk eller lav) er 0.
Typologi efter applikationsområde og brugere
Klassificering af computere i den moderne verden afhænger af deres applikationer og formål. Også på hvor mange brugere der vil bruge maskinerne i deres arbejde. Enheder er klassificeret efter applikation:
- Køretøjer til særlige formål.
- Computere til generelle formål.
De førstnævnte er kun designet til at opfylde kravene til en specifik opgave eller applikation. Instruktioner,nødvendige for at udføre en specifik opgave, gemmes permanent i den interne hukommelse, så den kan udføre en opgave med en enkelt kommando. Denne pc har ingen ekstra muligheder og er derfor billigere.
Computere til generelle formål er designet til at opfylde behovene i mange forskellige applikationer. På disse maskiner er de nødvendige instruktioner til at udføre en bestemt opgave permanent tilsluttet den interne hukommelse. Når et job er fuldført, kan instruktioner til et andet job indlæses i den interne hukommelse til behandling. Denne maskine til generelle formål kan bruges til at forberede løn, lagerstyring, salgsrapport osv.
Klassificering af personlige computere afhængigt af antallet af brugere:
- Enkeltbrugertilstand - kun én bruger kan bruge ressourcen til enhver tid.
- Multi-user mode - delt én computer af flere brugere til enhver tid.
Computernetværk - flere indbyrdes forbundne autonome maskiner, der bruges af mange brugere til enhver tid.
Firmwarespecifikation
Hardware er de fysiske komponenter, der udgør et computersystem. Klassificeringen af personlig computersoftware underopdeler software og relaterede data til computerhardware.
Hardware og software har et symbiotisk forhold, hvilket betyder, at uden pc-softwaremeget begrænset, og uden hardwaren virker softwaren slet ikke. De har brug for hinanden for at opfylde deres potentiale.
Computersoftwareklassifikation:
- Et operativsystem er software, der giver brugeren mulighed for at styre hardwaren uden at dykke ned i dens kompleksitet.
- Hjælpeprogrammer - udfør specifikke opgaver relateret til udstyrsstyring. Klassificeringen af computersoftware efter denne type omfatter komprimeringsprogrammer, formatere, defragmentere og andre diskhåndteringsværktøjer.
- Bibliotekprogrammer er kompilerede biblioteker med almindeligt anvendte rutiner. På et Windows-system bærer de norm alt DLL-filtypenavnet og omtales ofte som runtime-biblioteker.
- Oversættere - Uanset hvilket sprog eller type sprog brugeren bruger til at skrive programmer, skal de være i maskinkode for at blive genkendt og udført af en computer.
- Applikationssoftware bruges typisk til opgaver, der har forbindelse til verden uden for enheden.
Computer Device Classification kategoriserer computere efter hardwaretyper, såsom en harddisk, der er fysisk forbundet til computeren, alt, hvad der fysisk kan berøres. Cd'en, skærmen, printeren og videokortet er alle eksempler på computerhardware. Uden hardware vil computeren ikke fungere, og softwaren vil ikke fungere.
Hardware og softwaresoftware interagerer med hinanden: softwaren fortæller hardwaren, hvilke opgaver den skal udføre.
Klassificering af computerforsyning efter enhedstype:
- inputenheder;
- lager;
- behandling;
- ledelse;
- ud.
Karakteristisk for computerhukommelse
Computerhukommelse er ligesom den menneskelige hjerne, der bruges til at gemme data og instruktioner. Computerhukommelse er opdelt i meget små celler. Hver af sidstnævnte har en unik placering, hver placering har en permanent adresse, der spænder fra 0 til 65535.
Computere bruger hovedsageligt tre typer hukommelse:
- Cachehukommelse er en højhastighedshukommelse, der fremskynder processoren. Det fungerer som en buffer mellem processoren og hovedhukommelsen. Regelmæssigt brugte data og programfiler, der bruges af CPU'en, gemmes i cachehukommelsen. CPU'en kan få adgang til dataene, når det er nødvendigt. Når operativsystemet starter, overfører det nogle vigtige filer og data fra disk til cachehukommelse, hvorfra processoren nemt kan få adgang til dem.
- Primær hukommelse (hovedhukommelse). Primær hukommelse indeholder alle de filer og data eller instruktioner, som computeren kører på. Når computeren er slukket, går data gemt i den primære hukommelse tabt for altid. Kapaciteten af denne ressource er begrænset. Halvlederenheden bruges i primær hukommelse, som er langsommere end et register. To underkategorier af de vigtigstehukommelse - RAM og ROM.
- Sekundær hukommelse. Vi kender det som eksternt. Det er langsommere end hovedhukommelsen. En ressource bruges til permanent at opbevare data og information. Processoren får adgang til sekundære hukommelsesdata gennem nogle I/O-rutiner. Indholdet af de sekundære hukommelsesceller overføres først til hovedhukommelsen, og derefter kan CPU'en få adgang til det. Eksempel på ekstra hukommelse: DVD, disk, CD-ROM osv.
Efter at have læst disse oplysninger, vil det være nemt for brugeren at besvare spørgsmålet for at klassificere computere.
5. generation af computere: nutid og fremtid
Computere af femte generation er bygget på de teknologiske fremskridt, der er opnået i tidligere generationer af enheder. Deres implementering er planlagt til at forbedre interaktionen mellem mennesker og maskiner ved at bruge menneskelig intelligens og databaser akkumuleret siden begyndelsen af den digitale tidsalder. Mange af disse projekter er allerede ved at blive implementeret, mens andre stadig er under udvikling.
Klassificeringen af moderne computere til 5. generationsenheder er et system, der har en begyndelse, men ingen ende, da enhederne i denne gruppe stadig er under udvikling og opfindelse. Deres udvikling begyndte i 1990'erne og fortsætter i dag. De bruger teknologi ved integration i stor skala (VLSI).
Pionererne inden for AI-acceleration er Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook og Tesla. De første resultater er allerede synlige på smarthjemmeenheder, der er designet til at automatisere og integrere aktiviteter i livsstøttesystemet derhjemme.