История развития ЭВМ. Тенденции развития персонального компьютера
ИСТОРИЯ И ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
Первое поколение ЭВМ В период 1945 – 1954гг. ЭВМ создавались на основе вакуумных электроламп, машина управлялась с пульта и перфокарт с использованием машинных кодов. БЭСМ-1
Второе поколение В период 1955 – 1964гг. принцип работы ЭВМ основан на транзисторных элементах. Подробнее… БЭСМ-6
Третье поколение ЭВМ В период 1965 – 1970гг. основным элементом были интегральные схемы IBM-360
Четвертое поколение ЭВМ Поколение 1970-1984гг. связано с развитием микропроцессорной техники. Intel-4004 Первый микро процессор Вид без корпуса:
Характеристика Первое поколение Второе поколение Третье поколение Четвертое поколение Годы применения 1946-1960 1960-1964 1964-1970 1970-1984 Основной элемент Электронная лампа Транзистор Интегральная схема (ИС) Большая ИС (БИС) Быстродействие 1000 оп/сек 100000 оп/сек 10000000 оп/сек 1010 оп/сек Носитель информации Перфокарты Магнитные ленты Магнитные диски ГМД, CD, DVD, флеш Характеристика ЭВМ различных поколений Рост производительности компьютеров
Рост производительности компьютеров Подробнее…
ЭВМ пятого поколения Понимают во многих смыслах, например база для создания устройств, способных к имитации мышления; описание систем облачных вычислений. Подробнее…
Суперкомпьютеры специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров.
Области применения суперкомпьютеров Математические проблемы: криптография, статистика; Физика высоких энергий: разработка и совершенствование атомного и термоядерного оружия, управление ядерным арсеналом, моделирование ядерных испытаний; Наука о Земле: прогноз погоды, состояния морей и океанов, предсказание климатических изменений и их последствий; Вычислительная биология: фолдинг белка, расшифровка ДНК и т.д. подробнее
Суперкомпьютеры Запуск в NUDT (National University of Defense Technology, Changsha, Китай) суперкомпьютер Tianhe-2 с производительностью 54,9 пертафлоп/c. Его изготовление обошлось в 290 млн. долларов. При его разработке использовано 32,000 многоядерных процессоров Intel Xeon (3120000 ядер).
Суперкомпьютеры Суперкомпьютер «Ломоносов» —построен компанией «Т-Платформы» для МГУ им. М.В. Ломоносова. Занимает 31 место в рейтинге TOP500, производительность по тесту Linpack - 1,849 петафлопса.
Эволюция технологии памяти современных серверов и суперкомпьютеров в 2008-2018гг О росте информационных объемов подробнее…
Рост информационных объемов В 1980 году гигабайт данных занимал целую комнату, сейчас память с емкостью 200 гигабайт поместится к кармане. Рост объемов информации по годам
Квантовый компьютер Вычислительное устройство, работающее на основе квантовой механики. Квантовый компьютер принципиально отличается от классических компьютеров, работающих на основе классической механики.
Квантовый компьютер 11 мая 2011 года представлен компьютер D-Wave One, созданный на базе 128-кубитного процессора. Компьютер размещается в криостате при температуре порядка 10 милли Кельвинов. Компьютер занимает площадь 10 кв. метров. Он умеет распознавать фотографии известных достопримечательностей.
Квантовый компьютер Квантовый процессор D-wave Квантовый компьютер
Параллельные вычисления процессы решения задач, в которых в один и тот же момент времени могут выполняться одновременно несколько вычислительных операций. Параллельные вычисления составляют основу суперкомпьютерных технологий и высокопроизводительных расчетов
Необходимость параллельных вычислений Теоретическая ограниченность роста производительности последовательных компьютеров Резкое снижение стоимости многопроцессорных (параллельных) вычислительных систем ПК на базе четырехядерного процессора Intel Core 2 Quad – 20 GFlops ($1500), Персональный мини-кластер T-Edge Mini на базе четырехядерных процессоров Intel Xeon – 240 GFlops ($20000) Смена парадигмы построения высокопроизводительных процессоров - многоядерность
Значимость параллельных вычислений Невозможность натурных экспериментов: изучение процессов при ядерном взрыве или серьезных воздействий на природу Изучение влияния экстремальных условий (температур, магнитных полей, радиации и др.) — старение материалов, безопасность конструкций, боевое применение Науки о жизни — изучение генома человека, разработка новых лекарственных препаратов и т.п. Науки о Земле — обработка геоинформации: полезные ископаемые; селевая, сейсмическая и т.п. безопасность, прогнозы погоды, модели изменения климата... Моделирование при разработке новых технических устройств — инженерные расчеты
Пример параллельных вычислительных систем Кластеры. Вычислительный кластер ННГУ 2007, Модернизация в рамках Инновационной образовательной программы ННГУ: 64 вычислительных сервера, каждый из которых имеет 2 двухядерных процессора Intel Core Duo 2,66 GHz, 4 GB RAM, 100 GB HDD, 1 Gbit Ethernet card, пиковая производительность ~3 Tflops операционная система Microsoft Windows. Подробнее Распределённые вычисления
Распределённые вычисления это способ выполнения каких-либо расчётов путём их разделения между множеством компьютеров.
Жесткие диски с заполнением гелием Гелиевое заполнение понижает трение, на 23% снижается потребление энергии, а емкость повышается на 40%. Температура драйва при этом также понижается на несколько градусов. Ожидается, что к 2016 году будет использоваться более 100 млн. жестких дисков с гелиевым заполнением.
Поколения мобильной телефонии Мобильная связь — это радиосвязь между абонентами, местоположение одного или нескольких из которых меняется. Одним из видов мобильной связи является сотовая связь. Подробнее о поколении сетей
Умный дом – жилой дом современного типа, организованный для проживания людей при помощи автоматизации и высокотехнологичных устройств. Это комфорт, безопасность и экономия электроэнергии. Подробнее о устройствах умного дома
Автотранспорт без водителей Считается, что к 2040 году большинство автомобилей будут автономными (без водителя).
Автотранспорт без водителей Основными проблемами для массового внедрения этой технологии являются конфиденциальность, кибер безопасность и транспортная безопасность. Для решения этой задачи нужно будет написать миллиарды строк кодов.
Роботизированные производства основаны на широком использовании в их составе имеющих человекоподобный внешний вид и выполняющих двигательные производственные функции человека.
Роботизированные производства За счет жестко запрограммированных действий промышленных роботов удастся не только обезопасить человека от воздействия опасных и вредных факторов производства, но и существенно снизить стоимость выпускаемой продукции. подробнее
