Datorn är en av mänsklighetens smartaste uppfinningar. Tack vare datortekniken har människor kunnat lagra och bearbeta enorma mängder data, öka tempot i livet, utföra beräkningar, handla online och uppnå oöverträffad produktivitet. För att kunna välja och använda enheten korrekt måste du känna till metoderna för att klassificera datorer.
Gradation of world computerization
En dator kan definieras som vilken elektronisk enhet som helst som tar emot och tar emot data, lagrar och bearbetar den till meningsfull information som är förståelig för användaren. Denna definition inkluderar idag många användbara och nödvändiga enheter, såsom klockor, miniräknare, TV-apparater, termometrar, bärbara datorer, mobiltelefoner och många andra.
Alla tar emot data och utför operationer med nödvändig information. Dator är bara en generisk term för ett system som består av många enheter. Datorer från tidigare tider var lika stora som ett rum och förbrukade enorma mängder elektricitet. Idag har vetenskapliga och tekniska framsteg minimerat storleken på maskiner och reducerat dem till storlekensmå timmar. Och detta är inte gränsen.
För närvarande är datorer klassificerade:
- efter ålder;
- i termer av kraft och storlek;
- efter syfte eller funktionalitet;
- efter antal mikroprocessorer;
- efter binärt nummer "BIT";
- efter användningsområde;
- efter antal användare;
- enligt databehandlingsscheman;
- för hårdvara och mjukvara;
- enligt storleken på datorns minne.
Fem datorgenerationer
Enheterna är grupperade efter generation efter ålder. Dessa inkluderar bilar av första, andra, tredje, fjärde och femte generationen.
Fem datorgenerationer skiljer sig åt i informationsbehandlingsmekanismer:
- Den första är i vakuumrören.
- Andra - i transistorer.
- Tredje - i integrerade kretsar.
- Fjärde - i mikroprocessorchips.
- Femte är i smarta enheter som kan artificiell intelligens.
Datorer av den första generationen. Detta är en generation av maskiner som skapades mellan 1946 och 1957. Dessa enheter hade följande egenskaper:
- Vakuumrör för anslutning.
- Magnetiska trummor som minne för databehandling.
- Lågt operativsystem.
- Tag upp mycket installationsutrymme, ibland ett helt rum.
- Förbrukade mycket energi och släppte samtidigt ut en enorm mängd energi till miljön, vilket kan leda tillförstörelse av maskiner.
Andra generationens datorer fanns mellan 1958 och 1964. De hade följande funktioner:
- Begagnade transistorer.
- Mindre extern volym av maskiner jämfört med första generationens datorer.
- Förbrukade mindre energi.
- Operativsystemet var snabbare.
Under denna generation utvecklades och användes programmeringsspråk som Cobol och Fortran i hålkort för datainmatning och utskrift.
Tredje generationens datorer fanns mellan 1965 och 1971.
Funktioner:
- Använda integrerade kretsar (IC).
- Var mindre på grund av användningen av marker.
- Hade ett stort minne för databehandling.
- Bearbetningshastigheten var mycket snabbare.
- Tekniken som används i dessa datorer är Small Scale Integration (SSI)-teknik.
LSI storskalig integrationsteknik
4:e generationens datorer tillverkades från 1972 till 1990-talet. De använde Large Scale Integration (LSI)-teknik:
- Stor minnesstorlek.
- Hög bearbetningshastighet.
- Liten storlek och pris.
- Producerad med ett tangentbord som interagerade bra med databehandlingssystemet.
I detta skede har det skett en snabb utveckling av Internet.
Andra framsteg som gjordes inkluderar införandet av ett grafiskt användargränssnitt (GUI) och en mus. Förutom GUI, använder den här typen av datorer sådanaanvändargränssnitt:
- naturligt språk;
- Q&A;
- kommandorad (CLI);
- fylla i formulär.
Skapandet av den fjärde datorn initierades av Intel C4004-mikroprocessorn, efter att tillverkare började integrera dessa mikrochips i sina nya konstruktioner.
1981 introducerade International Business Machine sin första hemdator, känd som IBM PC.
Den funktionella skillnaden mellan datorer
Klassificering av datorer efter syfte eller funktion är uppdelad i maskiner för allmänna ändamål och speciella ändamål. Den första löser många problem. De sägs vara mångsidiga eftersom de utför ett brett spektrum av uppgifter. Exempel på allmänna datorer är stationära och bärbara datorer.
Datorer för speciella ändamål löser endast specifika problem. De är designade för att endast utföra specifika uppgifter. Exempel på datorer för speciella ändamål kan vara miniräknare och en pengaräknare.
Databehandlingsscheman
Klassificering av datorer genom databehandling. Beroende på databehandlingsscheman delas enheter in i analog, digital eller hybrid.
Analoga datorer arbetar enligt principen om mätning, där mätningar omvandlas till data. Moderna analoga enheter använder vanligtvis elektriska parametrar som spänningar, resistanser eller strömmar för att representera bearbetade kvantiteter. Sådana datorerär inte direkt relaterade till siffror. De mäter kontinuerliga fysiska kvantiteter.
Digitala datorer är de som arbetar med information, numerisk eller på annat sätt, representerad i digital form. Sådana enheter behandlar data i digitala värden (i 0s och 1s) och ger resultat med större noggrannhet och snabbhet.
Hybridenheter inkluderar mätfunktionen för en analog dator och räknefunktionen för en digital enhet. Dessa maskiner använder analoga komponenter för datorändamål och digitala lagringsenheter för lagring.
Klassificering av datorer efter effekt och storlek
Datorer finns i olika storlekar och på grund av dessa skillnader utför de en mängd olika jobb med olika kapacitet.
Klassificering av datorminne efter typ:
- Mikrodatorer.
- Minidatorer.
- Superdatorer.
- Mainframes.
- Mobila datorer.
Mikrodatorer. De är mindre och billigare än stordatorer och superdatorer, men också mindre effektiva. Till exempel persondatorer (PC) och stationära enheter.
Minidatorer. Dessa är medelstora datorer som kostar mindre än stordatorer och superdatorer. Till exempel IBM mellanklassmaskiner.
Mobila enheter. Klassificeringen av persondatorer är bärbara datorer och netbooks av medelstorlek placerade i användarens knä under arbetet, mindre handhållna enheter som kan hållas med händerna -mobiltelefoner, miniräknare och personliga digitala assistenter (PDA).
Mainframe-datorer. Det är mycket stora dyra datorsystem. De behandlar data snabbare och är billigare än superdatorer.
Superdatorer. Snabbare maskiner är väldigt dyra eftersom de gör många matematiska beräkningar. De används för att behandla mycket stora mängder data.
Den snabbaste och mest kraftfulla superdatorn är mycket dyr och används för specialiserade applikationer som kräver enorma matematiska beräkningar, som väderprognoser. Andra tillämpningar av superdatorer inkluderar rörlig grafik, vätskedynamiska beräkningar, kärnenergiforskning och oljeutforskning.
Den största skillnaden mellan en superdator och en stordator är att den förstnämnda styr all sin kraft till ett fåtal specifika uppgifter, medan stordatorer använder sin kraft för att köra många program samtidigt. En stordator är mycket stor och dyr och kan samtidigt stödja hundratals eller till och med tusentals användare.
I en hierarki som börjar med en enkel mikroprocessor, som klockor längst ner och superdatorer överst på listan, ligger stordatorer precis under superdatorer. På sätt och vis är stordatorer kraftfullare än superdatorer eftersom de stöder många samtidiga användare, men superdatorer kankör ett program snabbare än stordatorer.
Mikrodator är det minsta bearbetningssystemet för allmänna ändamål. Den äldre datorn lanserade en 8-bitars processor på 3,7 MB och den nuvarande 64-bitars processor på 4,66 GB.
Sådana enheter kan delas in i två typer:
- Skrivbordsenheter.
- Bärbara mekanismer.
Skillnaden är att bärbara alternativ kan användas när du reser medan stationära datorer inte kan bäras.
Organisation efter antal mikroprocessorer
Baserat på antalet mikroprocessorer kan datorer delas in i:
- Sekventiell.
- Parallell.
Serial datorer - alla uppgifter som utförs på sådana enheter utförs endast av mikrodatorn. De flesta av dessa enheter är sekventiella datorer, där varje uppgift slutför en sekventiell instruktion från början till slut.
Parallella datorer är relativt snabba. Nya typer av maskiner som använder ett stort antal processorer. Processorer utför olika uppgifter oberoende och ökar samtidigt hastigheten på komplexa program. Parallella datorer matchar superdatorernas hastighet till en mycket lägre kostnad.
BIT-separation
Detta är en klassificering av datorer baserad på ordlängd. Den binära siffran kallas BIT. Ett ord är en grupp bitar som är fixeradeför dator. Antalet bitar i ett ord (eller ordlängd) bestämmer representationen av alla tecken i dessa bitar. Ordlängder varierar från 16 till 64 bitar på de flesta moderna datorer.
En binär siffra eller bit är den minsta informationsenheten på en dator. Används för att lagra information och ställs in på sant/falskt eller på/av. En enskild bit har ett värde på 0 eller 1, vilket vanligtvis används för att lagra data och implementera instruktioner i grupper av byte. En dator klassificeras ofta efter antalet bitar den kan bearbeta på en gång, eller efter antalet bitar i en minnesadress.
Många system använder fyra åtta-bitars byte för att bilda ett 32-bitars ord. Värdet på en bit lagras vanligtvis över eller under en dedikerad elektrisk laddningsnivå på en kondensator inuti en minnesmodul. För enheter som använder positiv logik är ett värde på 1 (sant eller högt) en positiv spänning i förhållande till elektrisk jord, och ett värde på 0 (falskt eller lågt) är 0.
Typologi efter applikationsområde och användare
Klassificering av datorer i den moderna världen beror på deras tillämpningar och syften. Även om hur många användare som kommer att använda maskinerna i sitt arbete. Enheter klassificeras efter applikation:
- Specialfordon.
- Datorer för allmänna ändamål.
De förstnämnda är endast utformade för att uppfylla kraven för en specifik uppgift eller applikation. Instruktioner,som behövs för att utföra en specifik uppgift lagras permanent i det interna minnet så att den kan slutföra en uppgift med ett enda kommando. Den här datorn har inga extra tillval och är därför billigare.
Datorer för allmänna ändamål är designade för att möta behoven hos många olika applikationer. På dessa maskiner är instruktionerna som behövs för att utföra en viss uppgift permanent inkopplade i internminnet. När ett jobb är slutfört kan instruktioner för ett annat jobb laddas in i internminnet för bearbetning. Den här maskinen för allmänna ändamål kan användas för att förbereda löner, lagerhantering, försäljningsrapporter, etc.
Klassificering av persondatorer beroende på antalet användare:
- Enanvändarläge - endast en användare kan använda resursen när som helst.
- Multi-användarläge - delad en dator av flera användare när som helst.
Datornätverk - flera sammankopplade autonoma maskiner som används av många användare när som helst.
Firmware-specifikation
Hårdvara är de fysiska komponenterna som utgör ett datorsystem. Klassificeringen av persondatorprogramvara delar in programvara och relaterade data för datorhårdvara.
Hårdvara och mjukvara har ett symbiotiskt förhållande, vilket innebär att utan PC-programvaramycket begränsad, och utan hårdvaran fungerar inte programvaran alls. De behöver varandra för att uppfylla sin potential.
Datorprogramklassificering:
- Ett operativsystem är programvara som låter användaren kontrollera hårdvaran utan att fördjupa sig i dess komplexitet.
- Verktygsprogram - utför specifika uppgifter relaterade till utrustningshantering. Klassificeringen av datorprogram efter denna typ inkluderar komprimeringsprogram, formatterare, defragmenterare och andra verktyg för diskhantering.
- Biblioteksprogram är sammanställda bibliotek med vanliga rutiner. På ett Windows-system har de vanligtvis DLL-filtillägget och kallas ofta runtime-bibliotek.
- Översättare - Oavsett vilket språk eller typ av språk användaren använder för att skriva program, måste de vara i maskinkod för att kunna kännas igen och köras av en dator.
- Applikationsmjukvara används vanligtvis för uppgifter som har en anslutning till världen utanför enheten.
Datorenhetsklassificering kategoriserar datorer efter typ av hårdvara, till exempel en hårddisk som är fysiskt ansluten till datorn, allt som kan röras fysiskt. CD-skivan, bildskärmen, skrivaren och grafikkortet är alla exempel på datorhårdvara. Utan hårdvara fungerar inte datorn och programvaran fungerar inte.
Hårdvara och programvaraprogramvara interagerar med varandra: programvaran talar om för hårdvaran vilka uppgifter den ska utföra.
Klassificering av datorprovisionering efter enhetstyp:
- indataenheter;
- lagring;
- processing;
- management;
- ut.
Kännetecknande för datorminne
Datorminne är som den mänskliga hjärnan som används för att lagra data och instruktioner. Datorminne är uppdelat i mycket små celler. Var och en av de senare har en unik plats, varje plats har en permanent adress som sträcker sig från 0 till 65535.
Datorer använder huvudsakligen tre typer av minne:
- Cacheminne är ett höghastighetsminne som snabbar upp processorn. Den fungerar som en buffert mellan processorn och huvudminnet. Regelbundet använda data och programfiler som används av CPU:n lagras i cacheminnet. CPU kan komma åt data när det behövs. När operativsystemet startar överför det några viktiga filer och data från disk till cacheminne, varifrån processorn enkelt kan komma åt dem.
- Primärt minne (huvudminne). Primärt minne innehåller alla filer och data eller instruktioner som datorn körs på. När datorn stängs av går data som lagrats i primärminnet förlorad för alltid. Kapaciteten hos denna resurs är begränsad. Halvledarenheten används i primärminnet, vilket är långsammare än ett register. Två underkategorier av huvudetminne - RAM och ROM.
- Sekundärt minne. Vi känner det som externt. Det är långsammare än huvudminnet. En resurs används för att permanent lagra data och information. Processorn får åtkomst till sekundär minnesdata genom vissa I/O-rutiner. Innehållet i de sekundära minnescellerna överförs först till huvudminnet och sedan kan processorn komma åt det. Exempel på extra minne: DVD, skiva, CD-ROM, etc.
Efter att ha läst den här informationen blir det lätt för användaren att svara på frågan för att klassificera datorer.
5:e generationens datorer: nutid och framtid
Datorer i den femte generationen bygger på de tekniska framsteg som erhållits i tidigare generationer av enheter. Deras implementering är planerad för att förbättra interaktionen mellan människor och maskiner genom att använda mänsklig intelligens och databaser ackumulerade sedan början av den digitala tidsåldern. Många av dessa projekt håller redan på att implementeras, medan andra fortfarande är under utveckling.
Klassificeringen av moderna datorer för 5:e generationens enheter är ett system som har en början men inget slut, eftersom enheterna i denna grupp fortfarande är under utveckling och uppfinning. Deras utveckling började på 1990-talet och fortsätter idag. De använder teknologi i storskalig integration (VLSI).
Pionjärerna inom AI-acceleration är Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook och Tesla. De första resultaten är redan synliga på smarthemenheter som är designade för att automatisera och integrera aktiviteter i livsuppehållande systemet hemma.