Kompiuteris yra vienas ryškiausių žmonijos išradimų. Kompiuterinių technologijų dėka žmonės galėjo saugoti ir apdoroti didžiulius duomenų kiekius, pagreitinti gyvenimo tempą, atlikti skaičiavimus, apsipirkti internetu ir pasiekti precedento neturintį produktyvumą. Norint tinkamai pasirinkti ir valdyti įrenginį, reikia žinoti kompiuterių klasifikavimo būdus.
Pasaulio kompiuterizacijos laipsnis
Kompiuteris gali būti apibrėžtas kaip bet koks elektroninis įrenginys, kuris priima ir priima duomenis, saugo ir apdoroja juos į prasmingą, vartotojui suprantamą informaciją. Šiandien šis apibrėžimas apima daug naudingų ir reikalingų prietaisų, tokių kaip laikrodžiai, skaičiuotuvai, televizoriai, termometrai, nešiojamieji kompiuteriai, mobilieji telefonai ir daugelis kitų.
Visi jie gauna duomenis ir atlieka operacijas su reikiama informacija. Kompiuteris yra tik bendras sistemos, sudarytos iš daugelio įrenginių, terminas. Ankstesnių laikų kompiuteriai buvo kambario dydžio ir vartodavo milžiniškus kiekius elektros. Šiandien mokslo ir technologijų pažanga sumažino mašinų dydį, sumažindama jas iki dydžiomažos valandos. Ir tai ne riba.
Šiuo metu kompiuteriai klasifikuojami:
- pagal amžių;
- pagal galią ir dydį;
- pagal paskirtį arba funkcionalumą;
- pagal mikroprocesorių skaičių;
- pagal dvejetainį skaičių "BIT";
- pagal taikymo sritį;
- pagal vartotojų skaičių;
- pagal duomenų apdorojimo schemas;
- aparatinei ir programinei įrangai;
- pagal kompiuterio atminties dydį.
Penkios kompiuterių kartos
Įrenginiai sugrupuoti pagal kartas pagal amžių. Tai apima pirmos, antros, trečios, ketvirtos ir penktos kartos automobilius.
Penkios kompiuterių kartos skiriasi informacijos apdorojimo mechanizmais:
- Pirmasis yra vakuuminiuose vamzdeliuose.
- Antra – tranzistoriuose.
- Trečia – integriniuose grandynuose.
- Ketvirta – mikroprocesoriaus lustuose.
- Penkta – išmanieji įrenginiai, galintys naudoti dirbtinį intelektą.
Pirmosios kartos kompiuteriai. Tai mašinų karta, kuri buvo sukurta 1946–1957 m. Šie įrenginiai turėjo šias charakteristikas:
- Vakuuminiai vamzdeliai prijungimui.
- Magnetiniai būgnai kaip atmintis duomenų apdorojimui.
- Žema operacinė sistema.
- Užėmė daug įrengimo vietos, kartais net visą kambarį.
- Sunaudojome daug energijos, tuo pačiu į aplinką išskirdami didžiulį energijos kiekį, o tai gali sukeltimašinų sunaikinimas.
Antros kartos kompiuteriai egzistavo 1958–1964 m. Jie turėjo šias funkcijas:
- Naudoti tranzistoriai.
- Mažiau išorinių mašinų, palyginti su pirmosios kartos kompiuteriais.
- Sunaudojome mažiau energijos.
- Operacinė sistema buvo greitesnė.
Per šią kartą programavimo kalbos, tokios kaip Cobol ir Fortran, buvo sukurtos ir naudojamos perforuotose kortelėse duomenims įvesti ir spausdinti.
Trečiosios kartos kompiuteriai egzistavo 1965–1971 m.
Ypatybės:
- Naudojami integriniai grandynai (IC).
- Buvo mažesni, nes buvo naudojami lustai.
- Turėjo didelę atmintį duomenims apdoroti.
- Apdorojimo greitis buvo daug greitesnis.
- Šiuose kompiuteriuose naudojama mažo masto integravimo (SSI) technologija.
LSI didelio masto integravimo technologija
4-osios kartos kompiuteriai buvo gaminami nuo 1972 m. iki 1990 m. Jie naudojo didelio masto integravimo (LSI) technologiją:
- Didelis atminties dydis.
- Didelis apdorojimo greitis.
- Mažas dydis ir kaina.
- Sukurta naudojant klaviatūrą, kuri gerai sąveikauja su duomenų apdorojimo sistema.
Šiame etape sparčiai vystėsi internetas.
Kita pažanga buvo grafinės vartotojo sąsajos (GUI) ir pelės įdiegimas. Be GUI, tokio tipo kompiuteriai naudoja tokiusvartotojo sąsajos:
- natūrali kalba;
- Q&A;
- komandų eilutė (CLI);
- formų pildymas.
Ketvirtojo kompiuterio kūrimą inicijavo Intel C4004 mikroprocesorius, gamintojams pradėjus integruoti šias mikroschemas į savo naujus dizainus.
1981 m. International Business Machine pristatė savo pirmąjį namų kompiuterį, žinomą kaip IBM PC.
Kompiuterių funkcinis skirtumas
Kompiuterių klasifikacija pagal paskirtį ar funkcionalumą skirstoma į bendrosios ir specialiosios paskirties mašinas. Pirmasis išsprendžia daugybę problemų. Teigiama, kad jie yra universalūs, nes atlieka daugybę užduočių. Bendrosios paskirties kompiuterių pavyzdžiai yra staliniai ir nešiojamieji kompiuteriai.
Specialios paskirties kompiuteriai išsprendžia tik konkrečias problemas. Jie skirti atlikti išskirtinai specifines užduotis. Specialios paskirties kompiuterių pavyzdžiai gali būti skaičiuotuvai ir pinigų skaitiklis.
Duomenų apdorojimo schemos
Kompiuterių klasifikavimas pagal duomenų apdorojimą. Atsižvelgiant į duomenų apdorojimo schemas, įrenginiai skirstomi į analoginius, skaitmeninius arba hibridinius.
Analoginiai kompiuteriai veikia matavimo principu, kai matavimai paverčiami duomenimis. Šiuolaikiniai analoginiai įrenginiai paprastai naudoja elektrinius parametrus, tokius kaip įtampa, varžos ar srovės, kad atspindėtų apdorotus kiekius. Tokie kompiuteriainėra tiesiogiai susiję su skaičiais. Jie matuoja nuolatinius fizinius dydžius.
Skaitmeniniai kompiuteriai yra tie, kurie dirba su skaitmenine ar kitokia informacija, pateikta skaitmenine forma. Tokie įrenginiai apdoroja duomenis skaitmeninėmis reikšmėmis (0 s ir 1 s) ir pateikia rezultatus tiksliau bei greičiau.
Hibridiniai įrenginiai apima analoginio kompiuterio matavimo funkciją ir skaitmeninio įrenginio skaičiavimo funkciją. Šiose mašinose naudojami analoginiai komponentai skaičiavimo tikslais ir skaitmeniniai saugojimo įrenginiai.
Kompiuterių klasifikacija pagal galią ir dydį
Kompiuteriai yra įvairių dydžių ir dėl šių skirtumų jie atlieka įvairius darbus su skirtinga talpa.
Kompiuterio atminties klasifikacija pagal tipą:
- Mikrokompiuteriai.
- Minikompiuteriai.
- Superkompiuteriai.
- Pagrindiniai kompiuteriai.
- Mobilieji kompiuteriai.
Mikrokompiuteriai. Jie yra mažesni ir pigesni nei pagrindiniai kompiuteriai ir superkompiuteriai, bet ir ne tokie veiksmingi. Pavyzdžiui, asmeniniai kompiuteriai (kompiuteriai) ir staliniai įrenginiai.
Minikompiuteriai. Tai vidutinio dydžio kompiuteriai, kainuojantys pigiau nei pagrindiniai ir superkompiuteriai. Pavyzdžiui, IBM vidutinės klasės mašinos.
Mobilieji įrenginiai. Asmeniniai kompiuteriai klasifikuojami – tai vidutinio dydžio nešiojamieji kompiuteriai ir nešiojamieji kompiuteriai, padedami vartotojui darbo metu ant kelių, mažesni delniniai įrenginiai, kuriuos galima laikyti rankomis.mobilieji telefonai, skaičiuotuvai ir asmeniniai skaitmeniniai asistentai (PDA).
Pagrindiniai kompiuteriai. Tai labai didelės brangios kompiuterinės sistemos. Jie apdoroja duomenis greičiau ir yra pigesni nei superkompiuteriai.
Superkompiuteriai. Greitesnės mašinos yra labai brangios, nes atlieka daug matematinių skaičiavimų. Jie naudojami labai dideliems duomenų kiekiams apdoroti.
Greičiausias ir galingiausias superkompiuteris yra labai brangus ir naudojamas specializuotoms programoms, kurioms reikalingi didžiuliai matematiniai skaičiavimai, pavyzdžiui, orų prognozėms. Kitos superkompiuterijos programos apima judesio grafiką, skysčių dinaminius skaičiavimus, branduolinės energijos tyrimus ir naftos žvalgymą.
Pagrindinis skirtumas tarp superkompiuterio ir pagrindinio kompiuterio yra tas, kad pirmasis nukreipia visą savo galią į keletą konkrečių užduočių, o pagrindiniai kompiuteriai naudoja savo galią daugybei programų paleisti vienu metu. Pagrindinis kompiuteris yra labai didelis ir brangus, galintis vienu metu palaikyti šimtus ar net tūkstančius vartotojų.
Hierarchijoje, kuri prasideda nuo paprasto mikroprocesoriaus, pvz., laikrodžiai sąrašo apačioje ir superkompiuteriai sąrašo viršuje, pagrindiniai kompiuteriai yra žemiau superkompiuterių. Tam tikra prasme pagrindiniai kompiuteriai yra galingesni už superkompiuterius, nes palaiko daug vienu metu veikiančių vartotojų, tačiau superkompiuteriai galipaleiskite vieną programą greičiau nei pagrindiniai kompiuteriai.
Mikrokompiuteris yra mažiausia bendrosios paskirties apdorojimo sistema. Senesniame kompiuteryje buvo paleistas 8 bitų procesorius su 3,7 MB, o dabartinis 64 bitų procesorius - 4,66 GB.
Tokie įrenginiai gali būti suskirstyti į du tipus:
- Staliniai įrenginiai.
- Nešiojami mechanizmai.
Skirtumas tas, kad nešiojamąsias parinktis galima naudoti keliaujant, o staliniai kompiuteriai negali būti nešiojami.
Tvarkymas pagal mikroprocesorių skaičių
Pagal mikroprocesorių skaičių kompiuterius galima suskirstyti į:
- Nuoseklus.
- Lygiagreti.
Nerybiniai kompiuteriai – bet kokias užduotis atlieka tokiais įrenginiais tik mikrokompiuteris. Dauguma šių įrenginių yra nuoseklūs kompiuteriai, kuriuose bet kokia užduotis užbaigia nuoseklią instrukciją nuo pradžios iki pabaigos.
Lygiagretieji kompiuteriai yra gana greiti. Naujų tipų mašinos, kuriose naudojamas daug procesorių. Procesoriai savarankiškai atlieka įvairias užduotis ir tuo pačiu padidina sudėtingų programų greitį. Lygiagretūs kompiuteriai atitinka superkompiuterių greitį už daug mažesnę kainą.
BIT atskyrimas
Tai kompiuterių klasifikacija pagal žodžio ilgį. Dvejetainis skaitmuo vadinamas BIT. Žodis yra fiksuotų bitų grupėkompiuteriui. Bitų skaičius žodyje (arba žodžio ilgis) lemia visų simbolių vaizdavimą tuose bituose. Daugumoje šiuolaikinių kompiuterių žodžių ilgis svyruoja nuo 16 iki 64 bitų.
Dvejetainis skaitmuo arba bitas yra mažiausias informacijos vienetas kompiuteryje. Naudojamas informacijai saugoti ir nustatyti į true/false arba įjungti/išjungti. Atskiro bito reikšmė yra 0 arba 1, kuri paprastai naudojama duomenims saugoti ir komandoms įgyvendinti baitų grupėse. Kompiuteris dažnai klasifikuojamas pagal bitų skaičių, kurį jis gali apdoroti vienu metu, arba pagal bitų skaičių atminties adresu.
Daugelis sistemų naudoja keturis aštuonių bitų baitus, kad sudarytų 32 bitų žodį. Bito vertė paprastai saugoma virš arba žemiau tam skirto elektros krūvio lygio, esančio kondensatoriuje atminties modulyje. Įrenginiams, kuriuose naudojama teigiama logika, 1 reikšmė (tiesa arba aukšta) yra teigiama įtampa, palyginti su elektros įžeminimu, o vertė 0 (klaidinga arba žema) yra 0.
Tipologija pagal taikymo sritį ir naudotojus
Kompiuterių klasifikacija šiuolaikiniame pasaulyje priklauso nuo jų taikymo ir paskirties. Taip pat apie tai, kiek vartotojų naudosis mašinomis savo darbe. Įrenginiai klasifikuojami pagal taikymą:
- Specialios paskirties transporto priemonės.
- Bendrosios paskirties kompiuteriai.
Pirmieji yra sukurti tik tam, kad atitiktų konkrečios užduoties ar programos reikalavimus. Instrukcijos,reikalingos konkrečiai užduočiai atlikti, yra nuolat saugomi vidinėje atmintyje, kad galėtų atlikti užduotį viena komanda. Šiame kompiuteryje nėra papildomų parinkčių, todėl jis yra pigesnis.
Bendrosios paskirties kompiuteriai sukurti taip, kad atitiktų daugelio skirtingų programų poreikius. Šiuose įrenginiuose instrukcijos, reikalingos konkrečiai užduočiai atlikti, yra visam laikui prijungtos prie vidinės atminties. Užbaigus vieną užduotį, kitos užduoties instrukcijos gali būti įkeltos į vidinę atmintį apdoroti. Šis bendrosios paskirties aparatas gali būti naudojamas rengiant darbo užmokestį, atsargų valdymą, pardavimo ataskaitą ir kt.
Asmeninių kompiuterių klasifikacija pagal vartotojų skaičių:
- Vieno vartotojo režimas – bet kuriuo metu išteklius gali naudoti tik vienas vartotojas.
- Kelių naudotojų režimas – vienu kompiuteriu bet kuriuo metu dalijasi keli vartotojai.
Kompiuterių tinklas – kelios tarpusavyje sujungtos autonominės mašinos, kurias bet kuriuo metu naudoja daug vartotojų.
Programinės aparatinės įrangos specifikacija
Aparatinė įranga yra fiziniai komponentai, sudarantys kompiuterio sistemą. Asmeninio kompiuterio programinės įrangos klasifikacija suskirsto programinę įrangą ir susijusius duomenis, skirtus kompiuterių aparatinei įrangai.
Aparatūra ir programinė įranga yra simbioziškai susijusios, tai reiškia, kad be kompiuterio programinės įrangoslabai ribota, o be techninės įrangos programinė įranga visai neveiks. Jiems reikia vienas kito, kad išnaudotų savo potencialą.
Kompiuterių programinės įrangos klasifikacija:
- Operacinė sistema yra programinė įranga, leidžianti vartotojui valdyti aparatinę įrangą nesigilinant į jos sudėtingumą.
- Komunalinės programos – atlieka specifines užduotis, susijusias su įrangos valdymu. Kompiuterių programinės įrangos klasifikacija pagal šį tipą apima glaudinimo programas, formatuotojus, defragmentavimo priemones ir kitus disko valdymo įrankius.
- Bibliotekų programos yra sudarytos dažniausiai naudojamų veiksmų bibliotekos. „Windows“sistemoje jie paprastai turi DLL failo plėtinį ir dažnai vadinami vykdymo bibliotekomis.
- Vertėjai – nepriklausomai nuo kalbos ar kalbos tipo, kuria vartotojas rašo programas, jos turi būti mašininio kodo, kad kompiuteris jas atpažintų ir vykdytų.
- Taikomoji programinė įranga paprastai naudojama užduotims, kurios yra susijusios su pasauliu už įrenginio ribų.
Kompiuterinių įrenginių klasifikacija suskirsto kompiuterius pagal aparatinės įrangos tipus, pvz., kietąjį diską, kuris fiziškai prijungtas prie kompiuterio, ir viską, ką galima fiziškai paliesti. Kompaktinis diskas, monitorius, spausdintuvas ir vaizdo plokštė yra kompiuterio aparatinės įrangos pavyzdžiai. Be jokios aparatinės įrangos kompiuteris neveiks, o programinė įranga neveiks.
Aparatinė ir programinė įrangaprograminė įranga sąveikauja viena su kita: programinė įranga nurodo aparatūrai, kokias užduotis ji turi atlikti.
Kompiuterio aprūpinimo klasifikacija pagal įrenginio tipą:
- įvesties įrenginiai;
- saugykla;
- apdorojimas;
- vadyba;
- išeina.
Kompiuterio atminčiai būdinga
Kompiuterio atmintis yra kaip žmogaus smegenys, naudojamos duomenims ir instrukcijoms saugoti. Kompiuterio atmintis yra padalinta į labai mažas ląsteles. Kiekviena iš pastarųjų turi unikalią vietą, kiekviena vieta turi nuolatinį adresą, kuris svyruoja nuo 0 iki 65535.
Kompiuteriai dažniausiai naudoja trijų tipų atmintį:
- Laikinoji atmintis yra didelės spartos atmintis, kuri pagreitina procesorių. Jis veikia kaip buferis tarp procesoriaus ir pagrindinės atminties. Reguliariai naudojami duomenys ir programų failai, kuriuos naudoja CPU, yra saugomi talpykloje. CPU gali pasiekti duomenis, kai reikia. Kai operacinė sistema paleidžiama, ji perkelia kai kuriuos svarbius failus ir duomenis iš disko į talpyklą, iš kur procesorius gali lengvai juos pasiekti.
- Pirminė atmintis (pagrindinė atmintis). Pirminėje atmintyje yra visi failai ir duomenys arba instrukcijos, kurias naudoja kompiuteris. Kai kompiuteris išjungiamas, pirminėje atmintyje saugomi duomenys prarandami visam laikui. Šio š altinio pajėgumai yra riboti. Puslaidininkinis įtaisas naudojamas pirminėje atmintyje, kuri yra lėtesnė už registrą. Dvi pagrindinės subkategorijosatmintis – RAM ir ROM.
- Antrinė atmintis. Mes tai žinome kaip išorinį. Tai lėtesnė nei pagrindinė atmintis. Išteklius naudojamas nuolatiniam duomenų ir informacijos saugojimui. Procesorius pasiekia antrinės atminties duomenis per kai kurias įvesties / išvesties procedūras. Antrinės atminties elementų turinys pirmiausia perkeliamas į pagrindinę atmintį, o tada CPU gali prieiti prie jos. Papildomos atminties pavyzdys: DVD, diskas, CD-ROM ir kt.
Perskaitęs šią informaciją vartotojas galės lengvai atsakyti į klausimą, kaip klasifikuoti kompiuterius.
5-oji kompiuterių karta: dabartis ir ateitis
Penktosios kartos kompiuteriai sukurti remiantis ankstesnių kartų įrenginių technologine pažanga. Juos įgyvendinant planuojama pagerinti žmonių ir mašinų sąveiką, panaudojant žmogaus intelektą ir nuo skaitmeninio amžiaus pradžios sukauptas duomenų bazes. Daugelis šių projektų jau įgyvendinami, o kiti dar tik kuriami.
Šiuolaikinių kompiuterių, skirtų 5-os kartos įrenginiams, klasifikacija yra sistema, kuri turi pradžią, bet neturi pabaigos, nes šios grupės įrenginiai vis dar kuriami ir išrandami. Jų plėtra prasidėjo 1990-aisiais ir tęsiasi iki šiol. Juose naudojama didelio masto integravimo technologija (VLSI).
AI spartinimo pionieriai yra Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook ir Tesla. Pradiniai rezultatai jau matomi išmaniajame telefonenamų įrenginiai, skirti automatizuoti ir integruoti veiklą į gyvybės palaikymo sistemą namuose.
