Edu Doc

КАТЕГОРИИ:


Четвъртото поколение на КОМПЮТРИ




Четвъртото поколение на компютри, създадени на LSI и VLSI. Преходът към четвъртото поколение извършва всички 70-те години. Създаване на по-точни граници е трудно, тъй като в различните блокове на VLSI компютри започнаха да се използва в различни моменти.

Най-високата степен на интеграция на LSI, висока производителност, висока надеждност, намаляване на разходите, всичко значително намаляване на размера на компютри, за да се постигне изпълнението на стотици милиони операции в секунда, размерът на основната памет е достигнала десетки мегабайта. Налице е нов клас компютри - микрокомпютри.

Компютри са се превърнали в един достъпен отделни потребители. Това доведе до широко разпространеното производство на персонални компютри. В САЩ, тяхното производство се е увеличил 1974-1978 като 73 хиляди. Парчета до 3 млн. Броя. Удобства микрокомпютри бързо уловени с характеристиките на миникомпютри.

По това време, има две тенденции - разпределението на изчислителни ресурси и оборудване на персонални компютри на работните места, от една страна, и комбиниране на изчислителни ресурси за решаване на общи проблеми, с голям обем.

През 1986 г. Даниел Хилс (Мисленето Machines Corp.-корпорация мислене машини) направи крачка напред в създаването на изкуствен интелект, той развива идеята за масивна паралелизъм, която е въплътена в връзките на автомобили (Connection Machine). Машина използва 16,000 процесора и може да направи няколко милиарда операции в секунда. Всеки процесор има своя собствена nebol'shchikh памет, и се свързва с други процесори чрез гъвкава мрежа, която потребителите могат да променят, като препрограмират структурата на компютър.

Комуникационната система позволява на процесора да обменят информация и да поиска съдействие от други процесори в модела на мозъка. Използването на комуникационната система, машината може да работи по-бързо от всеки друг компютър при решаване на проблеми, които могат да raspredilit паралелни решения на много процесори.

Пример за четвъртото поколение на домашните компютри може да служи като многопроцесорни компютри комплекс "Елбрус". Elbrus1 има скорост до 5.5 Mill. Операции с плаваща запетая в секунда, а обемът до 64 MB на RAM. Капацитетът на входно-изходни канали достига 120 Мб / с.

Първият компютър със същото име е създадена през 1978 г. под ръководството на VS Burtsev и с участието Бориса Babayana, който е един от заместник-главния дизайнер. Основните клиенти на компютър "Елбрус" е, разбира се, война.

Компютърът разполага с модулен дизайн и може да съдържа от един до десет процесори, базирани на средните схемите за интеграция. производителност на компютъра, достигна 15 милиона. на секунда. RAM памет, споделяна от всички процесори, е в размер на 2 20 машини или думи с помощта на мерките, приети сега, 64 MB.



Въпреки това, най-интересното в "Елбрус-1" е архитектурата. Съветски суперкомпютър стана първият търговски компютър в света, който използва суперскаларна архитектура. Маса използването му започва в чужбина само през 1990 г. с появата на сцената на Intel Pentium процесори.

През 1978 г. Съветският съюз беше образувала производство на многофункционални комплекси на четвъртото поколение на Елбрус-2. Ел brus2 имаше капацитет до 120 Mill. В секунда, на капацитета на RAM 144 MB или 16 Megaslov (дума 72 бита).

Намирането на начини за записване на компютърни системи за изпълнение изискват новаторски решения. През 70-те години на архитектурни компютри, изградени с помощта на различни принципи на паралелизъм, които позволиха да се направи още един дебют. Един милион операции в секунда до стотици милиони.

Основните потребители на съветските супер-компютри са организации, които са решили да задачи отбрана S-retnye, приложена в атомни и ядрени програми. Но през 1979 г. в Института по СССР академия по мениджмънт Проблеми (ИМП) приключи разработването на високоефективни изчислителни система PS-2000, предназначен за чисто мирни цели.

Съкращение PS означава "регулиращи структура". Така наречените хомогенни критични области - структури от същия тип на процесорни елементи, способни да паралелна обработка на данни - INX започва да се развива в края на 60-те. Лидерът на тази тенденция е академик Iveri Varlamovich Prangishvili.

От 1975 г. започна разработването на компютърна система PS-2000 е-единствено себе си. В тази работа са участвали Северодонецк изследвания - "Импулс" promyschlennoe асоциация (НПО).

Забележително е, че резултатите от специалисти принципи ICS хомогенни критични области не изискват компоненти тежкотоварни за създаване на висока производителност паралелен компютър. За PS-2000 г. и последвалата система PS-3000 производството на електроника не пусна някоя обичай чип.

В този случай, изчисляването на PS-2000 изпревари скъпите комплекси "Елбрус", която осигурява производителност до 200 млн. Операции в секунда. Са тествани, осем модерни конструкции на машината, показани на геофизични проблеми цялостната производителност от порядъка на 1 млрд. Операции в секунда.

Геофизика беше основното поле на приложение на SS-2000. Тази мощна машина е най-накрая могат да се изчислят в резервоарите за сеизмични данни, които в големи количества натрупани годишно. Предлага процесорна мощ, поради ограничения капацитет, просто не разполагат с време, за да ги обработи - за тази цел е необходимо да се ускори сто пъти повече от това, което трябваше заедно. Тъй като тези задачи перфектно съпротива паралелизация, те успяха с голяма ефективност вземе решение за многопроцесорни комплекси PS-2000.

да не заемат голяма площ, ниска консумация на енергия и не изисква големи разходи за операцията - изчислителни системи специален спедиторски EGVK PS-2000, перфектно пригодена за работа в условия на геофизични експедиции бяха направени.

Най-PS-2000 архитектурата се изпълнява с единична команда за множество потоци данни (SIMD). Централният компонент е система за многопроцесорни притежаваща от 8 до 64 еднакви процесорни елементи. Обработка на елементи бяха третирани с множество потоци на програмата от данните за единица общ контрол (една единица за всеки осем елементи).

Мултипроцесор се състои от набор от подобни елементи за обработка (PE1, PE2, ..., PEN), свързани между редовно и багажника канал и устройството за общ контрол (USO)

Всеки PE и USO се състои от няколко функционални устройства, включително най-бързия наличен компютърен софтуер регистър-памет. Съвкупността от тези устройства (както ЗПУУ и всички РЕ) образува едно цяло с разклонена транспортьор програмен конфигурируеми връзки. Всяка функционална единица е поточна етап. Комуникацията между тези устройства се произвежда чрез общ регистър на съседни етапа.

Системата за състав компютри (VC) SS-2000 включва многопроцесорни, подсистема монитор и от един до четири външни подсистеми памет (SVP), предоставяща асинхронен паралелна работа на множествена I / O канали в режим на едновременна работа на много магнитен носител.

В най-голяма развитието на принципите на изменчивост, получени след развитието на ИЛП системата PS-3000, който бе завършен до 1982 година. Там вече е била прилагана набор от инструкции архитектура поток множество данни (MIMD). Хардуерът на PS-3000 за изпълнение на динамичен tunability структура на машината, в зависимост от възможностите на конкретния процес изчислителна паралелно извършване.

За разлика от своя предшественик PS-3000 решен в главната управляваща проблем - може да се използва в горните нива на йерархични системи комплекс за контрол на процесите и произвежда, за директен контрол на сложни обекти (например,

ядрени реактори) в реално време и за моделиране на сложни обекти. Разработване и следвайте система, PS-3100, която е предназначена за използване в ядрен реактор, горните нива на управление.

До началото на 80-те години на изпълнението на персонални компютри отчита стотици хиляди транзакции в секунда, производителността на суперкомпютър достигна стотици милиони операции в секунда. PC World парк надхвърли 100 млн. По-нататъшното развитие на компютърните технологии е довело до неговото широко използване във всички области на човешкото Dey-преподаватели.

Четвъртото поколение на компютри трябва да е преходен по пътя към петото поколение на компютри. пето поколение компютри се очаква да бъде изграден върху новата елементна база, която дава възможност да се реализират интелектуалните способности на човека. Но новите технологии все още не е развитие е подобряването на съвременните технологии на производство на VLSI.

За реализацията на правата на интелектуалната способност се развива електронни устройства, които изпълняват функцията на невроните (neurochips).

Най-подходящи за изпълнение на функциите на невроните оптична технология, но въпреки 20-годишен опит в развитието на оптични компютърни системи, това не е довела до очакваните резултати. От neurochips създаде невронна система, съчетаваща neurochips мрежа. С помощта на висока изчислителна мощ на модерен мейнфрейм и суперкомпютри, създаде програма емулира невронни вериги. Приложна и смесени устройства компютърни неврон тип - хардуер и софтуер.