Презентация «Основные характеристики ЭВМ»

Тема урока: Основные характеристики ЭВМ

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – это комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователя.

Каждая ЭВМ имеет свои технические и эксплуатационные характеристики: быстродействие, производительность, показатели надежности, достоверности, точности, емкость оперативной и внешней памяти, габаритные размеры, стоимость технических и программных средств и т.д.

К основным характеристикам ЭВМ относятся:   Быстродействие - одна из важнейших характеристик ЭВМ, которая характеризуется числом команд, выполняемых ЭВМ за одну секунду. Поскольку в состав команд ЭВМ включаются операции, различные по длительности выполнения и по вероятности их использования, то имеет смысл характеризовать его или средним быстродействием ЭВМ, или предельным (для самых “коротких” операций типа “регистр-регистр”). Современные вычислительные машины имеют очень высокие характеристики по быстродействию, измеряемые миллиардами операций в секунду. Сравнение по быстродействию различных типов ЭВМ, не обеспечивает достоверных оценок. Очень часто вместо характеристики быстродействия используют связанную с ней характеристику производительность.

2. Производительность - это объем работ, осуществляемых ЭВМ в единицу времени. Применяются также относительные характеристики производительности. Фирма Intel для оценки процессоров предложила тест, получивший название индекс iCOMP (Intel Comparative Microprocessor Performance). При его определении учитываются четыре главных аспекта производительности: работа с целыми числами; работа с числами с плавающей запятой; работа с графикой ; работа с видео. Каждый из восьми параметров при вычислении участвует со своим весовым коэффициентом, определяемым по усредненному соотношению между этими операциями в реальных задачах. По индексу iCOMP Pentium 100 имеет значение 810, а Pentium 133-1000.

3. Емкость оперативной памяти (ОЗУ) - измеряется количеством структурных единиц информации, которое может одновременно находится в памяти. Этот показатель позволяет определить, какой набор программ и данных может быть одновременно размещен в памяти. Наименьшей структурной единицей информации является бит- одна двоичная цифра. Как правило, емкость памяти оценивается в более крупных единицах измерения – МБ, ГБ. Емкость оперативной памяти (ОЗУ) и емкость внешней памяти (ВЗУ) характеризуются отдельно. Этот показатель очень важен для определения, какие программные пакеты и их приложения могут одновременно обрабатываться в машине.

4. Надежность - это способность ЭВМ при определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного периода времени (стандарт ISO 2382/14-78). Высокая надежность ЭВМ закладывается в процессе ее производства. Переход на новую элементную базу - сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) резко сокращает число используемых интегральных схем, а значит, и число их соединений друг с другом. В современных ЭВМ хорошо продуманы компоновка компьютера и обеспечение требуемых режимов работы (охлаждение, защита от пыли), модульный принцип построения позволяет легко проверять и контролировать работу всех устройств, проводить диагностику и устранение неисправностей. 5. Точность - это возможность различать почти равные значения (стандарт ISO - 2382/2-76). Точность получения результатов обработки в основном определяется разрядностью ЭВМ, а также используемыми структурными единицами представления информации (байтом, словом (2 байта), двойным словом и т.п.).

6. Достоверность - это свойство информации быть правильно воспринятой. Достоверность характеризуется вероятностью получения безошибочных результатов. Заданный уровень достоверности обеспечивается аппаратурно-программными средствами контроля самой ЭВМ. Возможны методы контроля достоверности путем решения эталонных задач и повторных расчетов. В особо ответственных случаях проводятся контрольные решения на других ЭВМ и сравнение результатов.

В 1945 г. Американский учёный Джон фон Нейман сформулировал принципы работы и компоненты современного программно-управляемого компьютера. Он определил пять компонент: Арифметико-логическое устройство (АЛУ), входит в состав процессора; Устройство управления (УУ), входит в состав процессора; Память (оперативная и постоянная); Устройство ввода информации; Устройство вывода информации. С тех пор архитектура подобных компьютеров (большинство современных персональных компьютеров) называется фон-неймановской архитектурой.