Лекция: исполнительных электрических цепях с помощью небольших управляющих электрических
сигналов.Электромеханическое реле
электрическое реле, работа которого основана на использовании относительного перемещения его механических элементов под воздействием электрического тока, протекающего по входным цепям
вопрос-30
В 1946 году Джон фон Нейман на основе критического анализа конструкции ENIAC предложил ряд новых идей организации ЭВМ, в том числе концепцию хранимой программы, т.е. хранения программы в запоминающем устройстве. В результате реализации идей фон Неймана была создана архитектура ЭВМ, во многих чертах сохранившаяся до настоящего времени. Фирма IBM (International Business Machines Corporation) сконструировала первый жёсткий диск типа «винчестер».Сотрудник фирмы IBM Джон Кук предложил проект компьютера с RISC-архитектурой. 1981 г. Фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC на базе микропроцессора 8088. Американская фирма по производству вычислительной техники IBM, занимавшая до этого ведущее положение по выпуску больших ЭВМ, приступила к изготовлению профессиональных персональных компьютеров IBM PC с операционной системой MS DOS. Фирма IBM, совершенствуя компьютеры IBM PC, выпускает совместимые с ними модели IBM PC/XT.
1984 г. Корпорация Apple Computer выпустила компьютер Macintosh — первую модель знаменитого впоследствии семейства Macintosh c удобной для пользователя операционной системой, развитыми графическими возможностями, намного превосходящими в то время те, которыми обладали стандартные IBM-совместимые ПК с MS-DOS. Эти компьютеры быстро приобрели миллионы поклонников и стали вычислительной платформой для целых отраслей, таких например, как издательское дело и образование.Macintosh [ˈmækɪntɒʃ] или Mac [mæk] — линейка персональных компьютеров, спроектированных, разработанных, производимых и продаваемых фирмой Apple Inc. Работают под управлением операционной системы Mac OS (в настоящее время — Mac OS X). Своё название получили от сорта яблок «Макинтош» (англ. McIntosh). Компьютеры Macintosh могут применяться для решения таких же задач, как и компьютеры под управлением Windows и систем на базе ядра Linux. Имеется широкий выбор программного обеспечения, системного и прикладного, в том числе Microsoft Office for Mac, Adobe Photoshop и другие известные программы.
Также Macintosh широко используются в сфере компьютерной графики, полиграфии и звукозаписи.
Переход на операционную систему Mac OS X, принадлежащую к семейству Unix и официально получившую сертификат UNIX 0.3, значительно расширил выбор программного обеспечения для Macintosh, потому что большинство программ для Unix/Linux путём простой перекомпиляции либо после доработки могут запускаться в Mac OS X.
SPARC (Scalable Processor ARChitecture — масштабируемая процессорная архитектура) — архитектура RISC-микропроцессоров, первоначально разработанная в 1985 году компанией Sun Microsystems.
Архитектура SPARC является открытой, это значит, что:
§ Архитектура системы команд SPARC опубликована как стандарт IEEE 1754—1994;
§ Спецификации SPARC доступны для лицензирования любой компанией или частным лицом и дают возможность разрабатывать свои собственные решения;
§ Развитием архитектуры SPARC занимается независимая некоммерческая организация SPARC International, Inc., основанная в 1989 году. Членство в SPARC International открыто для всех желающих.Cray-1 — один из первых суперкомпьютеров.
Данная система могла выполнять скалярные операции над векторными данными, над адресами, числами с плавающей запятой (порядок — 15, мантисса — 49). Быстродействие 180 млн операций в секунду с плавающей запятой. В данной ВС используются команды длиной 16 или 32 разряда. В коротких командах 7 разрядов выделяется под код операции, 3 адресных поля по 3 разряда, определяли номер регистра для хранения операндов. В длинных — 22 разряда для того, чтобы можно было найти операнд в общем поле ОП. Один из регистров определяет длину вектора, второй — регистр маски. В состав центрального процессора Cray-1 входят:
· главная память, объемом до 1048576 слов, разделенная на 16 независимых по обращению блоков, емкостью 64К слов каждый;
· регистровая память, состоящая из пяти групп быстрых регистров, предназначенных для хранения и преобразования адресов, для хранения и обработки векторных величин;
· функциональные модули, в состав которых входят 12 параллельно работающих устройств, служащих для выполнения арифметических и логических операций над адресами, скалярными и векторными величинами;
· устройство, выполняющее функции управления параллельной работой модулей, блоков и устройств центрального процессора;
· 24 канала ввода-вывода, организованные в 6 групп с максимальной пропускной способностью 500000 слов в секунду (2 млн. байт в сек.).
· ПРИНЦИПЫ ВЕКТОРНОЙ ОБРАБОТКИ.
· Принцип векторной обработки основан на существовании значительного класса задач использующих операции над векторами. Алгоритмы этих задач в соответствии с терминологией Флинна относятся к классу ОКМД (одиночный поток команд, множественный поток данных). Реализация операций обработки векторов на скалярных процессорах с помощью обычных циклов ограничивает скорость вычислений по следующими причинам.
· Перед каждой скалярной операцией необходимо вызывать и декодировать скалярную команду.
· Для каждой команды необходимо вычислять адреса элементов данных
· Данные должны вызываться из памяти, а результаты запоминаться в памяти. В больших ЭВМ память выполняется, как правило, в виде набора модулей, доступ к которым может осуществляться одновременно. В условиях когда каждая команда вырабатывает свой собственный запрос к памяти, такой раздробленный доступ может стать причиной возникновения конфликтов обращения к памяти, препятствующих эффективному использованию ее потенциальной пропускной способности.
· Необходимо осуществлять упорядочение выполнения операций в функциональных устройствах. В целях увеличения производительности эти устройства строятся по конвейерному принципу. Эффективному использованию конвейерных устройств препятствует последовательная “природа” оператора цикла.
· Реализация команд построения циклов (счетчик и переход) сопровождается накладными расходами. Кроме того, наличие в цикле команды перехода препятствует эффективному использованию принципа опережающего просмотра.
· Влияние перечисленных отрицательных факторов уменьшается при введении векторных команд, с помощью которых задается одна и та же операция над элементами одного или нескольких векторов, и организации, системы, которая обеспечивает эффективное исполнение таких команд. Этот подход реализуется в системах двух типов: матричных и векторно-конвейерных.
· Матричная система состоит из множества процессорных элементов (ПЭ), организованных таким образом, что они исполняют векторные, команды, задаваемые общим для всех устройством управления, причем каждый ПЭ работает с отдельным элементом вектора. ПЭ соединены через коммутационное устройство с многомодульной памятью. Исполнение векторной команды включает чтение из памяти элементов векторов, распределение их по процессорам, выполнение заданной операции и засылку результатов обратно в память.
· В векторно-конвейерной системе, напротив, имеется один (или небольшое число) конвейерный процессор, выполняющий векторные команды путем засылки элементов векторов в конвейер с интервалом, равным длительности прохождения одной, стадии обработки. При этом скорость вычислений зависит только от длительности стадии и не зависит от задержек в процессоре в целом.
· Оба подхода в принципе позволяют достичь значительного ускорения по сравнению со скалярными машинами. Более того, ускорение в системах матричного типа может быть больше, чем в конвейерных, поскольку увеличить число процессорных элементов проще, чем число ступеней в конвейерном устройстве. В настоящее время созданы и успешно применяются системы обоих типов. К наиболее значительным представителям семейства матричных систем относятся одна из первых крупных разработок – ILLIAC IV — системы DAP фирмы ICL, BSP фирмы Burrougs и МРР фирмы Goodyear. Класс конвейерных систем включает такие системы, как STAR100 и Суbег 205 фирмы СDС, Сгау-1 фирмы Сгау >Research, S-810 фирмы НIТАСНI, SХ NЕС и FАСОМ, VР-200 фирмы Fujitsu. Тот факт, что большинство суперЭВМ относится к классу конвейерных систем, свидетельствует, похоже, о том, что для современного уровня технологии такие системы являются более гибкими и эффективными с точки зрения стоимости.