按計算機的性能和規模分
按計算機的性能高低和規模大小分,大致可以分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機,我們是根據計算機的字長(cháng)(即數據寬度),運算速度,存儲容量,外圍事物的處理能力及價(jià)格等因素來(lái)劃分的,如我國的巨型計算機“曙光2000”,它的字長(cháng)為128位,運算速度大于一億次/秒。而廣泛用于工農業(yè),科研,教育,商業(yè)等領(lǐng)域的微型計算機(即典型代表機型個(gè)人電腦)它的字長(cháng)現在仍為32位,現在最快的微處理器的主頻為3.06MHz。但由于科技水平飛速發(fā)展,劃分標準也不會(huì )一成不變,巨型機由于價(jià)格昂貴,只能用于要求極高的專(zhuān)用場(chǎng)合,它代表一個(gè)國家計算機的發(fā)展水平。而微型機價(jià)格最低,性能亦能滿(mǎn)足生產(chǎn)和生活需要,應用最為廣泛,發(fā)展速度也最快,現在的微型計算機基本上幾個(gè)月便會(huì )升級換代。
按計算機的用途分
按用途大致可以分為專(zhuān)用計算機和通用計算機兩大類(lèi),專(zhuān)用計算機大多針對某種特殊的要求和應用場(chǎng)合而設計的計算機,專(zhuān)用的硬件和專(zhuān)用的軟件,擴展性不強,一般功能都比較單一,難以升級,亦不能當通用計算使用。通用計算機則是為滿(mǎn)足大多數應用場(chǎng)合而推出的計算機,可靈活應用于多種領(lǐng)域,為照顧多種應用領(lǐng)域,一般它的系統比較復雜,功能全面,通用性強,支持它的軟件也五花八門(mén),應有盡有,應用于其它場(chǎng)合,甚至只需配置相應的軟件即可。相比之下,通用計算應用非常廣泛,是生產(chǎn)量最多的一種機型。
如果每一類(lèi)計算機再細分的話(huà)還可以分為許多類(lèi),用于不同的領(lǐng)域的計算機都會(huì )有一些特殊的要求,至少對工作速度的要求有所不同,對外圍設備的支持也有差異,另外對其適應的環(huán)境也有所區別。總之,現在的計算機在各個(gè)領(lǐng)域無(wú)所不在,比比皆是。它是人類(lèi)進(jìn)步的象征,是千千萬(wàn)萬(wàn)科技工作者集體智慧的結晶,是人類(lèi)科學(xué)發(fā)展史上最卓越的成就,是人類(lèi)進(jìn)步與文明旅程上重要的里程碑
參考資料:puter/ks_mc/chapter/ch01/c01_01_02.htm
參考資料:/rookie/computer05.asp
一、定義:
計算機,俗稱(chēng)電腦,是現代一種用于高速計算的電子計算機器,可以進(jìn)行數值計算,又可以進(jìn)行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行,自動(dòng)、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。由硬件系統和軟件系統所組成,沒(méi)有安裝任何軟件的計算機稱(chēng)為裸機。可分為超級計算機、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡(luò )計算機、個(gè)人計算機、嵌入式計算機五類(lèi),較先進(jìn)的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
二、特點(diǎn):
1、超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類(lèi)計算機,是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標志。超級計算機擁有最強的并行計算能力,主要用于科學(xué)計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領(lǐng)域承擔大規模、高速度的計算任務(wù)。
2、網(wǎng)絡(luò )計算機,指某些高性能計算機,能通過(guò)網(wǎng)絡(luò ),對外提供服務(wù)。相對于普通電腦來(lái)說(shuō),穩定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、芯片組、內存、磁盤(pán)系統、網(wǎng)絡(luò )等硬件和普通電腦有所不同。
3、個(gè)人計算機,包括臺式機、電腦一體機、筆記本電腦、掌上電腦和平板電腦等,運行速度來(lái)說(shuō)相對較差,但有些是可以便于攜帶,隨處辦公,滿(mǎn)足各方面的需要。
4、嵌入式系統,是一種以應用為中心、以微處理器為基礎,軟硬件可裁剪的,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統,應用范圍極其廣泛,滿(mǎn)足社會(huì )各方面的需要。
5、工業(yè)控制計算機,是一種采用總線(xiàn)結構,對生產(chǎn)過(guò)程及其機電設備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的計算機系統總稱(chēng)。簡(jiǎn)稱(chēng)工控機。主要應用在工業(yè)方面,對于工業(yè)的發(fā)展起到了不可磨滅的作用。
定義 按照當前《牛津英語(yǔ)詞典》(第二版)的定義:計算機是一種進(jìn)行運算,或者控制那些可以表示為數字或者邏輯形式的操作的設備。
這個(gè)定義的確是真實(shí)精確的。然而它和從其他詞典中找到的其他對計算機的定義一樣,包含了太多的內容。
這些定義沒(méi)有辦法區分歷史上的,當代的,以及未來(lái)的,各種各樣的計算機。更有意義的問(wèn)題可能包含:有哪些不同種類(lèi)的計算機?或者問(wèn),當代計算機有哪些區別與其他時(shí)代計算機的特點(diǎn)和能力?[編輯] 辭源 “計算機”對應的英文computer這個(gè)詞的含義一直在改變,但是它的含義總是落在了當時(shí)計算機能力的后面。
“computer”最早用來(lái)代表被雇來(lái)進(jìn)行算術(shù)計算的人,即計算員;這種用法今天仍然有效。《牛津英語(yǔ)詞典》(第二版)認為最早是在1897年,這個(gè)詞被用來(lái)代表一種機械的計算設備。
到1946年的時(shí)候,牛津詞典加入了幾個(gè)限定詞來(lái)區分不同類(lèi)型的計算機。這些限定詞包含模擬的,數字的,以及 電子的。
然而,從被引用的上下文看,這些限定詞在1946年前就在被人使用了。[編輯] 成指數級增長(cháng)的計算機的發(fā)展 劃分不同種計算機的難度因為計算機計算能力的指數增長(cháng)更加復雜化。
粗略估計,從1900到現在,計算設備的計算能力(按1000美元能夠買(mǎi)到的設備在每秒種內處理運算指令的數量)每一年半到兩年就增加一倍。英特爾公司的創(chuàng )始人之一,戈登.E.摩爾在1965年首次描述了計算機發(fā)展的這種特性(參考摩爾定律)。
快速發(fā)展的計算機制造工程技術(shù)維持了這種指數級的能力增長(cháng)。與這種能力增長(cháng)攜手并進(jìn)的另一過(guò)程是戲劇化的計算機小型化過(guò)程。
第一代的電子計算機,例如ENIAC(出現于1946年),都是一些重達數噸,占據好幾間房間,需要多個(gè)操作員來(lái)維持它們正常工作的龐然大物。這些大家伙太貴了,以至于只有政府和大型機構才能夠買(mǎi)得起。
它們也的確太怪異了,當時(shí)的人們都認為幾臺,或者幾十臺這樣的機器就能夠滿(mǎn)足全世界的需求了。相比之下,現代計算機比第一代前輩多了幾個(gè)數量級,更加多才多藝,而且便宜,小巧,還隨處可見(jiàn)。
[編輯] 計算機的分類(lèi) 為了定義什么是計算機,對所有計算設備進(jìn)行分類(lèi)是必然的。下面的章節介紹幾種不同的分類(lèi)方法。
這些分類(lèi)方法必須一起使用才能準確無(wú)誤的描述一臺特定的計算機。[編輯] 按用途分類(lèi) 這是最明顯的分類(lèi)法了。
計算機制造商通常用這種方法來(lái)描述他們的產(chǎn)品;用戶(hù)用同樣的方法來(lái)描述與他們交流的機器。例如:超級計算機 迷你超級計算機 大型計算機 企業(yè)級服務(wù)器 小型機 工作站 個(gè)人計算機或者臺式機 膝上型計算機或者筆記本電腦 個(gè)人數字助理 可以穿戴的計算機 按用途分類(lèi)很通俗,但是也導致它的不確定性,因為僅僅當前廣泛使用的設備被包含進(jìn)來(lái)了。
計算機發(fā)展的快速性意味著(zhù)計算機新的用途層出不窮,當前的定義很快就過(guò)時(shí)。許多不再被人使用的計算機的類(lèi)型,例如微分分析器,通常不被列入分類(lèi)條目之中。
所以,必須采用其他分類(lèi)方法來(lái)明白無(wú)誤的定義 計算機 這條術(shù)語(yǔ)。[編輯] 按制造技術(shù)分類(lèi) 機械式 半電子-半機械式 電子式 晶體管 半導體集成電路 光學(xué)計算機 量子計算機 生物計算機 [編輯] 按設計特點(diǎn)分類(lèi) 現代計算機綜合了許多基本的設計特點(diǎn),這些特點(diǎn)是許多貢獻者在很多年里逐漸開(kāi)發(fā)出來(lái)的。
設計特點(diǎn)經(jīng)常獨立于實(shí)現技術(shù)。現代計算機的綜合性能來(lái)源于這些特點(diǎn)互相作用的方式。
一些重要的設計特性羅列如下:[編輯] 數字式 和 模擬式 設計一種計算機時(shí)有一個(gè)基本的決定:這種計算機應該是數字式還是模擬式的?數字式計算機處理離散的數字性或者符號性值,而模擬式計算機仍然應用于一些特殊目的的領(lǐng)域:例如機器人和回旋加速器的控制。其他的途徑,象脈沖計算和量子計算,也是可能存在的;但是他們或者用于很特殊的目的或者仍然處于試驗階段。
[編輯] 二進(jìn)制 和 十進(jìn)制 在數字式計算的發(fā)展歷程中,一個(gè)重大的設計進(jìn)步是引入了二進(jìn)制作為內部的數字系統。這種方法避免了那些基于其他數字系統的計算機中必須的復雜的進(jìn)位機制,例如十進(jìn)制系統。
采用二進(jìn)制的好處是簡(jiǎn)化了實(shí)現算術(shù)功能和邏輯運算的設計。[編輯] 按能力分類(lèi) 對不同的計算設備分類(lèi)的最好辦法可能是按他們的內在能力分類(lèi),而不是按他們的用途,實(shí)現技術(shù),或者設計特性來(lái)分類(lèi)。
計算機按能力可以分為三大類(lèi):只能計算一種函數的單用途設備,可以計算有限范圍內的函數的特殊用途設備,以及我們天天使用的通用設備。過(guò)去計算機這個(gè)詞用來(lái)描述所有這些類(lèi)型的機器,但是現在口語(yǔ)中的用法通常特指通用計算機了。
[編輯] 通用計算機 按定義來(lái)說(shuō),一臺通用計算機能用來(lái)解決任何問(wèn)題,只要這個(gè)問(wèn)題可以用程序來(lái)表示。然而,程序運行的是有一些實(shí)際的限制的:計算機的存儲能力,問(wèn)題的大小,以及運行的速度。
在1934年,艾倫·圖靈證明了:給定正確的程序,任何通用計算機可以模擬其他任何計算機的行為。他的數學(xué)證明是純粹理論上的,因為那時(shí)候還沒(méi)有通用計算機存在。
這個(gè)證明的意義是深遠的:例如,從理論上說(shuō),現在的通用計算機能夠模擬任何未來(lái)制造的通用計算機的行為,盡管速度很慢。通用計算機也稱(chēng)作完備的圖靈機,它經(jīng)常被用來(lái)作。
原發(fā)布者:aengeghoh
一、計算機的分類(lèi) 計算機的分類(lèi)很多,一般可以從下面幾個(gè)方面來(lái)劃分: 1.從計算機規模來(lái)分:有巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機(PersonalComputer)。 2.從信息表現形式和被處理的信息來(lái)分:有數字計算機(數字量、離散的)、模擬計算機(模擬量、連續的)、數字模擬混合計算機。 3.按照用途分來(lái):分為通用計算機、專(zhuān)用計算機。 4.按采用操作系統來(lái)分:分為單用戶(hù)機系統、多用戶(hù)機系統、網(wǎng)絡(luò )系統和實(shí)時(shí)計算機系統。 5.從字長(cháng)來(lái)分:有4位、8位、16位、32位、64位計算機。 6.按廠(chǎng)家分:有原裝機、兼容機。 7.按CPU分:有386、486、586、PⅡ、PⅢ、PⅣ。 8.按主機形式分:有臺式機、便攜機、筆記本式機、手掌式機。二、微型計算機1、微型計算機的概念 將計算機的核心器件中央處理器(運算器和控制器)集成在一塊半導體芯片上的計算機,稱(chēng)為微型計算機,簡(jiǎn)稱(chēng)微機。2、程序存儲、程序控制美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼,對計算機的發(fā)展做出了巨大貢獻,他提出了“程序存儲、程序控制”的設計思想,同時(shí)指出計算機的構成包括如下幾個(gè)方面:(1)由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大基本部件組成計算機系統,并規定了五大部件的基本功能。(2)計算機內部應采用二進(jìn)制表示數據和指令。(3)程序存儲、程序控制(將程序事先存入主存儲器中,計算機在工作時(shí)能在不需要操作人員干預的情況下,自動(dòng)逐條取出指令并加以執行)。
計算機能在程序控制下自動(dòng)連續地高速運算。由于采用存儲程序控制的方式,因此一旦輸入編制好的程序,啟動(dòng)計算機后,就能自動(dòng)地執行下去直至完成任務(wù)。這是計算機最突出的特點(diǎn)。2.運算速度快
計算機能以極快的速度進(jìn)行計算。現在普通的微型計算機每秒可執行幾十萬(wàn)條指令,而巨型機則達到每秒幾十億次甚至幾百億次。隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,計算機的運算速度還在提高。例如天氣預報,由于需要分析大量的氣象資料數據,單靠手工完成計算是不可能的,而用巨型計算機只需十幾分鐘就可以完成。3.運算精度高
電子計算機具有以往計算機無(wú)法比擬的計算精度,目前已達到小數點(diǎn)后上億位的精度。4.具有記憶和邏輯判斷能力
人是有思維能力的。而思維能力本質(zhì)上是一種邏輯判斷能力。計算機借助于邏輯運算,可以進(jìn)行邏輯判斷,并根據判斷結果自動(dòng)地確定下一步該做什么。計算機的存儲系統由內存和外存組成,具有存儲和記憶大量信息的能力,現代計算機的內存容量已達到上百兆甚至幾千兆,而外存也有驚人的容量。如今的計算機不僅具有運算能力,還具有邏輯判斷能力,可以使用其進(jìn)行諸如資料分類(lèi)、情報檢索等具有邏輯加工性質(zhì)的工作。5.可靠性高隨著(zhù)微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,現代電子計算機連續無(wú)故障運行時(shí)間可達到幾十萬(wàn)小時(shí)以上,具有極高的可靠性。例如,安裝在宇宙飛船上的計算機可以連續幾年時(shí)間可靠地運行。計算機應用在管理中也具有很高的可靠性,而人卻很容易因疲勞而出錯。另外,計算機對于不同的問(wèn)題,只是執行的程序不同,因而具有很強的穩定性和通用性。用同一臺計算機能解決各種問(wèn)題,應用于不同的領(lǐng)域。
微型計算機除了具有上述特點(diǎn)外,還具有體積小、重量輕、耗電少、維護方便、可靠性高、易操作、功能強、使用靈活、價(jià)格便宜等特點(diǎn)。計算機還能代替人做許多復雜繁重的工作。
一種能夠按照事先存儲的程序,自動(dòng)、高速地進(jìn)行大量數值計算和各種信息處理的現代化智能電子設備。
特點(diǎn)1、運算速度快、精度高。現代計算機每秒鐘可運行幾百萬(wàn)條指令,數據處理的速度相當快,是其他任何工具無(wú)法比擬的。
2、具有存儲與記憶能力。計算機的存儲器類(lèi)似于人的大腦,可以“記憶“(存儲)大量的數據和計算機程序。
3、具有邏輯判斷能力。具有可靠邏輯判斷能力是計算機能實(shí)現信息處理自動(dòng)化的重要原因。
能進(jìn)行邏輯判斷,使計算機不僅能對數值數據進(jìn)行計算,也能對非數值數據進(jìn)行處理,使計算機能廣泛應用于非數值數據處理領(lǐng)域,如信息檢索、圖形識別以及各種多媒體應用等。 4、自動(dòng)化程度高。
利用計算機解決問(wèn)題時(shí),人們啟動(dòng)計算機輸入編制好的程序以后,計算機可以自動(dòng)執行,一般不需要人直接干預運算、處理和控制過(guò)程。可分為超級計算機、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡(luò )計算機、個(gè)人計算機、嵌入式計算機五類(lèi)。
較先進(jìn)的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
計算機按照其用途分為通用計算機和專(zhuān)用計算機。
按照1989年由IEEE科學(xué)巨型機委員會(huì )提出的運算速度分類(lèi)法,可分為巨型機、大型機、小型機、工作站和微型計算機。
按照所處理的數據類(lèi)型可分為模擬計算機、數字計算機和混合型計算機等等。
1.大型通用機
這類(lèi)計算機具有極強的綜合處理能力和極大的性能覆蓋面。在一臺大型機中可以使用幾十臺微機或微機芯片,用以完成特定的操作。可同時(shí)支持上萬(wàn)個(gè)用戶(hù),可支持幾十個(gè)大型數據庫。主要應用在政府部門(mén)、銀行、大公司、大企業(yè)等。
2.巨型機
巨型機有極高的速度、極大的容量。用于國防尖端技術(shù)、空間技術(shù)、大范圍長(cháng)期性天氣預報、石油勘探等方面。目前這類(lèi)機器的運算速度可達每秒百億次。這類(lèi)計算機在技術(shù)上朝兩個(gè)方向發(fā)展:一是開(kāi)發(fā)高性能器件,特別是縮短時(shí)鐘周期,提高單機性能。
二是采用多處理器結構,構成超并行計算機,通常由100臺以上的處理器組成超并行巨型計算機系統,它們同時(shí)解算一個(gè)課題,來(lái)達到高速運算的目的。
3.小型機
小型機的機器規模小、結構簡(jiǎn)單、設計試制周期短,便于及時(shí)采用先進(jìn)工藝技術(shù),軟件開(kāi)發(fā)成本低,易于操作維護。它們己廣泛應用于工業(yè)自動(dòng)控制、大型分析儀器、測量設備、企業(yè)管理、大學(xué)和科研機構等,也可以作為大型與巨型計算機系統的輔助計算機。近年來(lái),小型機的發(fā)展也引人注目。特別是RISC (Reduced Instruction Set Computer縮減指令系統計算機)體系結構,顧名思義是指令系統簡(jiǎn)化、縮小了的計算機,而過(guò)去的計算機則統屬于CISC (復雜指令系統計算機)。
RISC的思想是把那些很少使用的復雜指令用子程序來(lái)取代,將整個(gè)指令系統限制在數量甚少的基本指令范圍內,并且絕大多數指令的執行都只占一個(gè)時(shí)鐘周期,甚至更少,優(yōu)化編譯器,從而提高機器的整體性能。
4.微型機
微型機技術(shù)在近10年內發(fā)展速度迅猛,平均每2~3個(gè)月就有新產(chǎn)品出現,1~2年產(chǎn)品就更新?lián)Q代一次。平均每?jì)赡晷酒募啥瓤商岣咭槐叮阅芴岣咭槐叮瑑r(jià)格降低一半。
目前還有加快的趨勢。微型機已經(jīng)應用于辦公自動(dòng)化、數據庫管理、圖像識別、語(yǔ)音識別、專(zhuān)家系統,多媒體技術(shù)等領(lǐng)域,并且開(kāi)始成為城鎮家庭的一種常規電器。
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