Компютърът е едно от най-ярките изобретения на човечеството. Благодарение на компютърните технологии хората успяват да съхраняват и обработват огромни количества данни, да ускоряват темпото на живот, да извършват изчисления, да пазаруват онлайн и да постигнат безпрецедентна производителност. За да изберете правилно и да работите с устройството, трябва да знаете методите за класифициране на компютрите.
Градиране на световната компютъризация
Компютърът може да бъде дефиниран като всяко електронно устройство, което получава и получава данни, съхранява и обработва в смислена информация, разбираема за потребителя. Тази дефиниция днес включва много полезни и необходими устройства, като часовници, калкулатори, телевизори, термометри, лаптопи, мобилни телефони и много други.
Всички те получават данни и извършват операции с необходимата информация. Компютърът е просто общ термин за система, съставена от много устройства. Компютрите от по-ранни времена са с размерите на стая и консумират огромни количества електроенергия. Днес научният и технологичният прогрес минимизира размера на машините, като ги намали до размера намалки часове. И това не е границата.
В момента компютрите са класифицирани:
- по възраст;
- по отношение на мощност и размер;
- по предназначение или функционалност;
- по брой микропроцесори;
- по двоично число "BIT";
- по област на приложение;
- по брой потребители;
- според схемите за обработка на данни;
- за хардуер и софтуер;
- според размера на компютърната памет.
Пет компютърни поколения
Устройствата са групирани по поколение по възраст. Те включват автомобили от първо, второ, трето, четвърто и пето поколение.
Пет компютърни поколения се различават по механизмите за обработка на информация:
- Първата е във вакуумните тръби.
- Втора - в транзистори.
- Трети - в интегрални схеми.
- Четвърто - в микропроцесорни чипове.
- Петото е в интелигентните устройства, способни на изкуствен интелект.
Компютри от първо поколение. Това е поколение машини, които са създадени между 1946 и 1957 г. Тези устройства имаха следните характеристики:
- Вакуумни тръби за свързване.
- Магнитни барабани като памет за обработка на данни.
- Ниска операционна система.
- Заема много място за инсталиране, понякога цяла стая.
- Консумира много енергия, като в същото време отделя огромно количество енергия в околната среда, което може да доведе доунищожаване на машини.
Компютри от второ поколение съществуват между 1958 и 1964 г. Те имаха следните характеристики:
- Използвани транзистори.
- По-малко външен обем машини в сравнение с компютрите от първо поколение.
- Консумирана по-малко енергия.
- Операционната система беше по-бърза.
По време на това поколение езици за програмиране като Cobol и Fortran бяха разработени и използвани в перфокарти за въвеждане и отпечатване на данни.
Компютри от трето поколение съществуват между 1965 и 1971 г.
Характеристики:
- Използвани интегрални схеми (ИС).
- Бяха по-малки поради използването на чипове.
- Имаше голяма памет за обработка на данни.
- Скоростта на обработка беше много по-бърза.
- Технологията, използвана в тези компютри, е технологията Small Scale Integration (SSI).
LSI технология за широкомащабна интеграция
4-то поколение компютри се произвеждат от 1972 до 1990-те. Те са използвали технология за широкомащабна интеграция (LSI):
- Голям размер на паметта.
- Висока скорост на обработка.
- Малък размер и цена.
- Произведено с клавиатура, която взаимодейства добре със системата за обработка на данни.
На този етап има бърза еволюция на Интернет.
Други подобрения, които бяха направени, включват въвеждането на графичен потребителски интерфейс (GUI) и мишка. В допълнение към GUI, този вид компютър използва и такивапотребителски интерфейси:
- естествен език;
- Q&A;
- команден ред (CLI);
- попълване на формуляри.
Създаването на 4-ия компютър беше инициирано от микропроцесора Intel C4004, след като производителите започнаха да интегрират тези микрочипове в новите си дизайни.
През 1981 г. International Business Machine представи първия си домашен компютър, известен като IBM PC.
Функционалната разлика между компютрите
Класификацията на компютрите по предназначение или функционалност е разделена на машини с общо предназначение и машини със специално предназначение. Първият решава много проблеми. Казват, че са многофункционални, тъй като изпълняват широк спектър от задачи. Примерите за компютри с общо предназначение включват настолни компютри и лаптопи.
Компютрите със специално предназначение решават само специфични проблеми. Те са предназначени да изпълняват изключително специфични задачи. Примерите за компютри със специално предназначение могат да включват калкулатори и брояч на пари.
Схеми за обработка на данни
Класификация на компютрите чрез обработка на данни. В зависимост от схемите за обработка на данни, устройствата се разделят на аналогови, цифрови или хибридни.
Аналоговите компютри работят на принципа на измерване, при който измерванията се преобразуват в данни. Съвременните аналогови устройства обикновено използват електрически параметри като напрежения, съпротивления или токове, за да представят обработени количества. Такива компютрине са пряко свързани с числата. Те измерват непрекъснати физически величини.
Дигиталните компютри са тези, които работят с информация, цифрова или друга, представена в цифров вид. Такива устройства обработват данни в цифрови стойности (в 0s и 1s) и дават резултати с по-голяма точност и скорост.
Хибридните устройства включват функцията за измерване на аналогов компютър и функцията за броене на цифрово устройство. Тези машини използват аналогови компоненти за изчислителни цели и цифрови устройства за съхранение за съхранение.
Класификация на компютрите по мощност и размер
Компютрите се предлагат в различни размери и поради тези разлики те изпълняват различни задачи с различен капацитет.
Класификация на компютърната памет по тип:
- Микрокомпютри.
- Миникомпютри.
- Суперкомпютри.
- основни системи.
- Мобилни компютри.
Микрокомпютри. Те са по-малки и по-евтини от мейнфреймовете и суперкомпютрите, но и по-малко ефективни. Например персонални компютри (компютри) и настолни устройства.
Миникомпютри. Това са средни компютри, които струват по-малко от мейнфреймовете и суперкомпютрите. Например машини от среден клас на IBM.
Мобилни устройства. Класификацията на персоналните компютри са лаптопи и нетбуци със среден размер, поставени в скута на потребителя по време на работа, по-малки ръчни устройства, които могат да се държат с ръце -мобилни телефони, калкулатори и лични цифрови асистенти (PDA).
Мейнфрейм компютри. Това са много големи скъпи компютърни системи. Те обработват данни по-бързо и са по-евтини от суперкомпютрите.
Суперкомпютри. По-бързите машини са много скъпи, защото правят много математически изчисления. Те се използват за обработка на много големи количества данни.
Най-бързият и най-мощен суперкомпютър е много скъп и се използва за специализирани приложения, които изискват големи математически изчисления, като прогноза за времето. Други приложения на суперкомпютрите включват графики на движение, флуидни динамични изчисления, изследвания на ядрената енергия и проучване на нефт.
Основната разлика между суперкомпютър и мейнфрейм е, че първият насочва цялата си мощност към няколко конкретни задачи, докато мейнфреймите използват силата си за изпълнение на много програми едновременно. Мейнфрейм компютърът е много голям и скъп, способен да поддържа едновременно стотици или дори хиляди потребители.
В йерархия, която започва с обикновен микропроцесор, като часовници в долната част и суперкомпютри в горната част на списъка, мейнфреймовете са точно под суперкомпютрите. В известен смисъл мейнфреймовете са по-мощни от суперкомпютрите, защото поддържат много едновременни потребители, но суперкомпютрите могатстартирайте една програма по-бързо от мейнфреймовете.
Микрокомпютърът е най-малката система за обработка с общо предназначение. По-старият компютър пусна 8-битов процесор с 3,7 MB и текущият 64-битов процесор с 4,66 GB.
Такива устройства могат да бъдат разделени на два типа:
- Настолни устройства.
- Преносими механизми.
Разликата е, че преносимите опции могат да се използват по време на пътуване, докато настолните компютри не могат да бъдат преносими.
Организация по брой микропроцесори
В зависимост от броя на микропроцесорите компютрите могат да бъдат разделени на:
- Последователно.
- Успоредно.
Серийни компютри - всяка задача, изпълнявана на такива устройства, се изпълнява само от микрокомпютъра. Повечето от тези устройства са последователни компютри, където всяка задача изпълнява последователна инструкция от началото до края.
Паралелните компютри са сравнително бързи. Нови видове машини, които използват голям брой процесори. Процесорите изпълняват различни задачи независимо и в същото време увеличават скоростта на сложните програми. Паралелните компютри отговарят на скоростта на суперкомпютрите на много по-ниска цена.
BIT разделяне
Това е класификация на компютрите въз основа на дължината на думата. Двоичната цифра се нарича BIT. Думата е група от битове, която е фиксираназа компютър. Броят на битовете в една дума (или дължината на думата) определя представянето на всички знаци в тези битове. Дължините на думите варират от 16 до 64 бита на повечето съвременни компютри.
Двоична цифра или бит е най-малката единица информация на компютъра. Използва се за съхраняване на информация и се задава на true/false или on/off. Отделен бит има стойност 0 или 1, която обикновено се използва за съхраняване на данни и изпълнение на инструкции в групи от байтове. Компютърът често се класифицира по броя на битовете, които може да обработи наведнъж, или по броя на битовете в адреса на паметта.
Много системи използват четири осем-битови байта, за да образуват 32-битова дума. Стойността на бит обикновено се съхранява над или под определено ниво на електрически заряд на кондензатор в модул памет. За устройства, използващи положителна логика, стойност 1 (вярна или висока) е положително напрежение спрямо електрическата маса, а стойност 0 (невярна или ниска) е 0.
Типология по област на приложение и потребители
Класификацията на компютрите в съвременния свят зависи от тяхното приложение и предназначение. Също така колко потребители ще използват машините в работата си. Устройствата са класифицирани по приложение:
- Автомобили със специално предназначение.
- Компютри с общо предназначение.
Първите са проектирани само да отговарят на изискванията на конкретна задача или приложение. инструкции,необходими за изпълнение на конкретна задача, се съхраняват постоянно във вътрешната памет, така че да може да изпълни задача с една команда. Този компютър няма допълнителни опции и следователно е по-евтин.
Компютрите с общо предназначение са проектирани да отговарят на нуждите на много различни приложения. На тези машини инструкциите, необходими за изпълнение на конкретна задача, са постоянно включени във вътрешната памет. Когато едно задание е завършено, инструкциите за друго задание могат да бъдат заредени във вътрешната памет за обработка. Тази машина с общо предназначение може да се използва за изготвяне на заплати, управление на инвентара, отчет за продажби и др.
Класификация на персоналните компютри в зависимост от броя на потребителите:
- Режим за единичен потребител - само един потребител може да използва ресурса по всяко време.
- Многопотребителски режим - споделен един компютър от няколко потребители по всяко време.
Компютърна мрежа - няколко взаимосвързани автономни машини, използвани от много потребители по всяко време.
Спецификация на фърмуера
Хардуерът е физическите компоненти, които изграждат една компютърна система. Класификацията на софтуера на персоналния компютър разделя софтуера и свързаните с него данни за компютърния хардуер.
Хардуерът и софтуерът имат симбиотична връзка, което означава, че без компютърен софтуермного ограничен и без хардуера софтуерът изобщо няма да работи. Те се нуждаят един от друг, за да изпълнят своя потенциал.
Класификация на компютърния софтуер:
- Операционна система е софтуер, който позволява на потребителя да контролира хардуера, без да се задълбочава в неговата сложност.
- Помощни програми - изпълняват специфични задачи, свързани с управлението на оборудването. Класификацията на компютърния софтуер по този тип включва програми за компресиране, форматери, дефрагментатори и други инструменти за управление на диска.
- Библиотечните програми са компилирани библиотеки от често използвани процедури. В Windows система те обикновено носят разширението на DLL файла и често се наричат библиотеки по време на изпълнение.
- Преводачи - Независимо от езика или типа език, който потребителят използва за писане на програми, те трябва да са в машинен код, за да бъдат разпознати и изпълнени от компютър.
- Приложният софтуер обикновено се използва за задачи, които имат връзка със света извън устройството.
Класификацията на компютърните устройства категоризира компютрите по типове хардуер, като твърд диск, който е физически свързан към компютъра, всичко, което може да бъде физически докоснато. Компактдискът, мониторът, принтерът и видеокартата са примери за компютърен хардуер. Без никакъв хардуер компютърът няма да функционира и софтуерът няма да работи.
Хардуер и софтуерсофтуерът взаимодейства един с друг: софтуерът казва на хардуера какви задачи трябва да изпълнява.
Класификация на обезпечаването на компютъра по тип устройство:
- устройства за въвеждане;
- хранилище;
- обработка;
- управление;
- извън.
Характеристика на компютърната памет
Компютърната памет е като човешкия мозък, който се използва за съхраняване на данни и инструкции. Компютърната памет е разделена на много малки клетки. Всяко от последните има уникално местоположение, всяко местоположение има постоянен адрес, който варира от 0 до 65535.
Компютрите използват основно три типа памет:
- Кеш паметта е високоскоростна памет, която ускорява процесора. Той действа като буфер между процесора и основната памет. Редовно използвани данни и програмни файлове, които се използват от процесора, се съхраняват в кеш паметта. Процесорът има достъп до данните, когато е необходимо. Когато операционната система стартира, тя прехвърля някои важни файлове и данни от диска в кеш паметта, откъдето процесорът може лесно да получи достъп до тях.
- Основна памет (основна памет). Първичната памет съдържа всички файлове и данни или инструкции, с които работи компютърът. Когато компютърът е изключен, данните, съхранявани в първичната памет, се губят завинаги. Капацитетът на този ресурс е ограничен. Полупроводниковото устройство се използва в първичната памет, която е по-бавна от регистъра. Две подкатегории от основнатапамет - RAM и ROM.
- Вторична памет. Познаваме го като външен. Той е по-бавен от основната памет. Използва се ресурс за постоянно съхраняване на данни и информация. Процесорът осъществява достъп до данни от вторичната памет чрез някои I/O рутинни процедури. Съдържанието на клетките на вторичната памет първо се прехвърля в основната памет и след това процесорът може да получи достъп до нея. Пример за допълнителна памет: DVD, диск, CD-ROM и др.
След като прочетете тази информация, за потребителя ще бъде лесно да отговори на въпроса за класифициране на компютри.
5-то поколение компютри: настояще и бъдеще
Компютрите от пето поколение са изградени върху технологичния прогрес, постигнат в предишните поколения устройства. Тяхната реализация е планирана за подобряване на взаимодействието между хората и машините чрез използване на човешкия интелект и бази данни, натрупани от началото на дигиталната ера. Много от тези проекти вече се изпълняват, докато други все още са в процес на разработка.
Класификацията на съвременните компютри за устройства от 5-то поколение е система, която има начало, но няма край, тъй като устройствата от тази група все още се разработват и изобретяват. Развитието им започва през 90-те години на миналия век и продължава и днес. Те използват технология за широкомащабна интеграция (VLSI).
Пионерите в ускорението на AI са Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook и Tesla. Първоначалните резултати вече са видими на smartдомашни устройства, които са проектирани да автоматизират и интегрират дейности в системата за поддържане на живота у дома.
