Computer System Architecture: Klassifisering og

Moderne dataløsninger kan klassifiseres basert på deres oppdrag til en bestemt arkitektur. Men det kan være? Hva er de viktigste tilnærminger til forståelsen av dette begrepet?

Arkitekturen av datasystemene som en samling av maskinvarekomponenter

Hva er essensen av begrepet "computer systemarkitektur"? Under den aktuelle begrep i første omgang kan forstås totaliteten av de elektroniske komponentene som utgjør en PC, som samvirker i rammen av en algoritme ved hjelp av ulike typer grensesnitt.

De viktigste komponentene som inngår i datamaskinsystemet:

• en innmatningsanordning;
• hoveddatabrikke;
• innretninger for lagring av data;
• komponenter for utgang.

På sin side kan hver av de valgte komponenter omfatter et stort antall enkeltheter. For eksempel kan den største databrikke omfatter en prosessor, brikkesett på hovedkortet, en grafikkprosesseringsenhet. Således ble den samme prosessor kan bestå av andre komponenter, for eksempel i kjernen, hurtigbufferregistre.

Følgelig, faktisk, strukturen av de spesifikke maskinvarekomponenter i PCen, blir det bestemt hvilken arkitektur bygget datasystem. Betrakt de grunnleggende kriterier i henhold til hvilke disse eller andre databehandlings løsninger kan bli klassifisert.

Klassifisering av datasystemer

I samsvar med vanlig tilnærming blant ekspertene, kan maskinen på arkitekturen av systemet omfatter:

• til stormaskiner;
• en mini-datamaskin;
• til personlige datamaskiner.

Det bør bemerkes at denne klassifiseringen databehandling oppløsninger, i henhold til hvilken kan bestemmes av arkitekturen av den datamaskinsystem, mange eksperter anses foreldet. Spesielt kan det samme personlige datamaskiner i dag deles inn i et stort antall arter, svært ulikt formål og egenskaper.

Således, som utvikler datasystemer, datamaskinarkitektur , kan klassifiseres ved hjelp av ulike kriterier. Likevel navngivningssystem anses å være tradisjonell. Det er nyttig å vurdere det i detalj. Ifølge henne, den første typen datamaskiner - de som forholder seg til arkitekturen av store maskiner.

stormaskin

Stormaskin eller stormaskiner, som oftest brukt i industrien - som datasenter i forskjellige produksjonsprosesser. De kan installeres kraftig, ekstremt høy ytelse chips.

datamaskinsystemarkitektur som kan anses for å gjennomføre opptil flere titalls milliarder beregninger per sekund. Er langt mer kostbare stormaskiner andre systemer. Som regel krever sitt vedlikehold deltakelse av et ganske stort antall mennesker med de nødvendige kvalifikasjoner. I mange tilfeller er deres arbeid utføres innenfor divisjonene, organisert som enterprise computing sentrum.

minidatamaskin

Arkitektur av datasystemer og datanettverk basert på dem kan være representert ved de beslutninger som er klassifisert som mini-datamaskiner. Generelt kan deres funksjon er tilsvarende den som i tilfelle av stormaskiner: meget vanlig anvendelse av en passende type dataindustrien. Men som regel har de en tendens til å bruke en relativt små bedrifter, mellomstore bedrifter, forskningsinstitusjoner.

Moderne minidatamaskiner Opportunities

I mange tilfeller er bruken av disse datamaskinene utført nettopp for å effektivt administrere bedriftens systemer. Således kan de foreliggende oppløsninger anvendes, spesielt, høy ytelse servere. De er også utstyrt med svært kraftige prosessorer, som for eksempel Xeon Phi fra Intel. Denne brikken kan arbeide ved en hastighet som er større enn 1 teraflops. Den passende prosessor er utformet for produksjon av prosessteknologi på 22 nm og en minnebåndbredde i verdien av 240 GB / c5.

personlige datamaskiner

Den neste type datamaskin arkitektur - PC. Sannsynligvis er det mest vanlige. PCer er ikke så kraftig som de stormaskiner og høy ytelse og mikro-datamaskiner, men i mange tilfeller er i stand til å løse problemer innen industri og vitenskap, for ikke å nevne de typiske brukeroppgaver, som å starte programmer og spill.

En annen viktig egenskap som kjennetegner de personlige datamaskiner er at deres ressurser kan kombineres. Regnekraft i et tilstrekkelig stort antall PCer, således kan sammenlignes med ytelsen til datamaskinarkitekturer, jo høyere klasse, men selvsagt for å nå sitt nominelle nivå ved hjelp av en PC er meget problematisk.

Ikke desto mindre er den arkitekturen av datasystemer, PC-baserte nettverk karakterisert ved fleksibilitet, når det gjelder implementering i en rekke bransjer, tilgjengelighet og skalerbarhet.

Personlige datamaskiner: klassifisering

Som nevnt ovenfor, kan PC deles inn i mange varianter. Blant dem: stasjonære, bærbare datamaskiner, tabletter, PDA, smarttelefoner - som kombinerer PC-en og telefonen.

Som regel har de kraftigste og mest produktive stasjonære arkitekturer; Minst kraftige - smartphones og plater på grunn av den lille størrelsen og behovet for å redusere maskinvareressurser. Men mange av de aktuelle enhetene, spesielt high-end modeller av hastigheten i prinsippet sammenlignes med de ledende modeller av bærbare og stasjonære budsjett.

Award-klassifisering av datamaskin bevis for sin allsidighet: i forskjellige arter, kan de ta vanlige brukeroppgaver, produksjon, vitenskapelig, laboratorium. Programvarearkitektur av riktig type datasystemer, i mange tilfeller tilpasset bruk av en vanlig borger som ikke har spesiell opplæring, at personen kan være nødvendig, arbeider med en stormaskin eller minidatamaskin.

Hvordan sette tildelingen av beregnings løsninger til PC?

Hovedkriteriet for innlemmelse databehandlings løsninger til en PC - det faktum av hans personlige orientering. Det er riktig type datamaskin som er utviklet først og fremst for å aktivering av en enkelt bruker. Men mange ressurser infrastruktur som den viser, er unektelig sosiale av natur: det kan sees i bruken av Internett. Mens den personlige dataløsning, kan den praktiske effekten av sin utnyttelse festes bare i tilfelle av en person for å få tilgang til datakilder som genereres av andre mennesker.

Klassifisering av programvare for datamaskinarkitekturer: stormaskiner og minidatamaskiner

Sammen med klassifiseringen av datamaskiner, har vi undersøkt ovenfor, er det også kriteriene for inkludering i en eller annen kategori av programmer som er installert på de respektive typer datamaskiner. Som for stormaskin og lukke dem med vilje, og i noen tilfeller, ytelsen minidatamaskiner, så har de en tendens til å bli realisert muligheten for involvering av flere operativsystemer, tilpasset for å løse spesifikke produksjonsproblemer. Spesielt OS-data kan skreddersys til å kjøre en rekke automatisering, virtualisering, innføring av bransjestandarder, integrasjon med ulike typer program bruk.

Klassifisering av programvare: PC

Programvare for tradisjonelle PC-er kan bli presentert i varianter, optimaliserte løsninger i sin tur brukeroppgavene, samt de av produksjonen som ikke krever nivået på ytelsen som preger stormaskiner og minidatamaskiner. Det er derfor et program for PC, industrielle, vitenskapelige, laboratorium. Programvarearkitektur av datasystemene av riktig type avhenger av bransjen der de er brukt, fra forventet nivå på kvalifisering av brukeren: det er åpenbart at profesjonelle løsninger for industriell design ikke kan være egnet for noen med bare grunnleggende kunnskap om dataprogrammer.

PC-programvare i enkelte arter er i mange tilfeller et intuitivt grensesnitt, ulike referansedokumenter. I sin tur, kan kraften av stormaskiner og mini-datamaskiner brukes fullt ut, forutsatt at ikke bare å følge instruksjonene, men også for den vanlige brukeren gjør endringer i strukturen av kjørende applikasjoner: for dette og kan trenge ytterligere kunnskap, for eksempel i forbindelse med bruk av språk programmering.

Nivåer av PC-programvare arkitektur

Begrepet "arkitektur av datasystemer" lærebok vitenskap, avhengig av synet til forfatteren, kan tolkes på forskjellige måter. En annen vanlig tolkning av det aktuelle uttrykket antyder sin sammenheng med programvare nivåer. Når dette ikke spiller noen rolle for hvilke konkrete datasystem tilsvarende nivåer av programvaren implementert.

I henhold til denne fremgangsmåte, bør en datamaskinarkitektur forstås sett av forskjellige datatyper, operasjoner, programvareegenskaper aktivisert for å opprettholde virkningen av maskinkomponentene i datamaskinen, og også for å skape betingelser under hvilke brukeren kan bruke disse ressursene i praksis.

Arkitektur programvare lag

Eksperter identifisere følgende grunnleggende arkitekturen av datasystemer i sammenheng med tilnærming til forståelsen av begrepet:

• digital logisk arkitektur databehandlings løsninger - faktisk maskinvare PC i form av forskjellige moduler, celler registre - f.eks, som ligger i prosessor struktur;
• mikroarkitektur ved tolke ulike mikroprogrammer;
• arkitektur kringkaste spesielle grupper - Assembly nivå;
• Arkitekturen tolkning av de relevante kommandoer og deres implementering i programvarekode, klar operativsystem;
• kompilering arkitektur som gjør det mulig å gjøre endringer i programkoder i ulike typer programvare;
• arkitektur høyt nivå språk, lar deg skreddersy programkoder for å løse spesifikke brukerbehov.

Verdien klassifisering programvarearkitektur

Selvfølgelig klassifiseringen i sammenheng med dette begrepet som riktig programvare nivå, kan være svært tilfeldig. Computer arkitektur og design av datasystemer, avhengig av deres tilpasningsdyktighet og mål, kan kreve ulike tilnærminger til utvikling av klassifiserings nivåer av programvare og, faktisk, for å forstå essensen av begrepet i spørsmålet.

Til tross for at datarepresentasjonsteori og deres tilstrekkelig forståelse er av stor betydning, fordi det bidrar til utvikling av mer effektive konseptuelle tilnærminger til bygging av ulike typer databehandling infrastruktur, lar utviklere å optimalisere sine løsninger på brukernes forespørsler, for å løse spesifikke problemer.

sammendrag

Så har vi definert essensen av begrepet "computer systemarkitektur", på hvilken måte det kan betraktes som, avhengig av den aktuelle konteksten. I samsvar med en av de tradisjonelle definisjoner under tilsvarende maskinvarestruktur av PC-arkitektur kan forstås, forutbestemmer den produktivitetsnivået, spesialisering, kvalifikasjonskrav for medlemmer. Denne fremgangsmåten involverer klassifisering av moderne datamaskinarkitekturer i 3 hovedkategorier - hovedrammer, mini og PC (som, i sin tur, kan også være representert ved forskjellige arter av databehandlings løsninger).

Som regel er hver type av disse arkitekturer utviklet for å løse spesifikke problemer. Stormaskiner og minidatamaskiner er ofte brukt i industrien. Med hjelp av en PC er det også mulig å løse et bredt spekter av produksjonsoppgaver, til å utføre ingeniør - det er også tilpasset tilsvarende arkitektur av datasystemer. Laboratoriearbeid, vitenskapelige eksperimenter med teknikken blir tydeligere og mer effektiv.

En annen tolkning av begrepet, i spørsmålet, tyder det en sammenheng med bestemte programvarenivåer. I denne forstand, arkitektur av datasystemer - arbeidsprogram, sikrer driften av PC, samt å skape forutsetninger for bruk av sin datakraft i praksis for å ivareta disse eller andre oppgaver.