Rekenaar is een van die slimste uitvindings van die mensdom. Danksy rekenaartegnologie kon mense groot hoeveelhede data stoor en verwerk, die lewenstempo versnel, berekeninge doen, aanlyn inkopies doen en ongekende produktiwiteit behaal. Om die toestel behoorlik te kan kies en gebruik, moet jy die metodes ken om rekenaars te klassifiseer.
Gradasie van wêreldrekenarisering
'n Rekenaar kan gedefinieer word as enige elektroniese toestel wat data ontvang en ontvang, stoor en verwerk tot betekenisvolle inligting wat vir die gebruiker verstaanbaar is. Hierdie definisie sluit vandag baie nuttige en nodige toestelle in, soos horlosies, sakrekenaars, TV's, termometers, skootrekenaars, selfone en vele ander.
Almal van hulle ontvang data en voer bewerkings uit met die nodige inligting. Rekenaar is net 'n generiese term vir 'n stelsel wat uit baie toestelle bestaan. Rekenaars van vroeër was die grootte van 'n kamer en het enorme hoeveelhede elektrisiteit verbruik. Vandag het wetenskaplike en tegnologiese vooruitgang die grootte van masjiene tot die minimum beperk en tot die grootte vanklein ure. En dit is nie die limiet nie.
Rekenaars word tans geklassifiseer:
- volgens ouderdom;
- in terme van krag en grootte;
- volgens doel of funksionaliteit;
- volgens aantal mikroverwerkers;
- volgens binêre getal "BIT";
- volgens toepassingsarea;
- volgens aantal gebruikers;
- volgens dataverwerkingskemas;
- vir hardeware en sagteware;
- volgens die grootte van rekenaargeheue.
Vyf rekenaargenerasies
Die toestelle word volgens generasie volgens ouderdom gegroepeer. Dit sluit motors van die eerste, tweede, derde, vierde en vyfde generasie in.
Vyf rekenaargenerasies verskil in inligtingverwerkingsmeganismes:
- Die eerste is in die vakuumbuise.
- Tweede - in transistors.
- Derde - in geïntegreerde stroombane.
- Vierde - in mikroverwerkerskyfies.
- Vyfde is in slimtoestelle wat in staat is tot kunsmatige intelligensie.
Rekenaars van die eerste generasie. Dit is 'n generasie masjiene wat tussen 1946 en 1957 geskep is. Hierdie toestelle het die volgende kenmerke gehad:
- Vakuumbuise vir aansluiting.
- Magnetiese tromme as geheue vir dataverwerking.
- Lae bedryfstelsel.
- Het baie installasiespasie opgeneem, soms 'n hele vertrek.
- Het baie energie verbruik en terselfdertyd 'n groot hoeveelheid energie in die omgewing vrygestel, wat kan lei totvernietiging van masjiene.
Tweedegenerasie-rekenaars het tussen 1958 en 1964 bestaan. Hulle het die volgende kenmerke gehad:
- Gebruikte transistors.
- Minder eksterne volume masjiene in vergelyking met eerste generasie rekenaars.
- Miner energie verbruik.
- Die bedryfstelsel was vinniger.
Gedurende hierdie generasie is programmeertale soos Cobol en Fortran ontwikkel en in ponskaarte gebruik vir data-invoer en -druk.
Derde generasie rekenaars het tussen 1965 en 1971 bestaan.
Kenmerke:
- Gebruikte geïntegreerde stroombane (IC's).
- Was kleiner as gevolg van die gebruik van skyfies.
- Had 'n groot geheue vir dataverwerking.
- Verwerkingspoed was baie vinniger.
- Die tegnologie wat in hierdie rekenaars gebruik word, is Small Scale Integration (SSI)-tegnologie.
LSI Grootskaalse integrasietegnologie
4de generasie rekenaars is van 1972 tot die 1990's vervaardig. Hulle het grootskaalse integrasie (LSI) tegnologie gebruik:
- Groot geheue-grootte.
- Hoë verwerkingspoed.
- Klein grootte en prys.
- Geproduseer met 'n sleutelbord wat goed met die dataverwerkingstelsel saamgewerk het.
In hierdie stadium was daar 'n vinnige evolusie van die internet.
Ander vordering wat gemaak is, sluit die bekendstelling van 'n grafiese gebruikerskoppelvlak (GUI) en 'n muis in. Benewens die GUI, gebruik hierdie soort rekenaar sulkegebruikerskoppelvlakke:
- natuurlike taal;
- V&A;
- opdragreël (CLI);
- vul vorms in.
Die skepping van die 4de rekenaar is deur die Intel C4004-mikroverwerker begin, nadat vervaardigers begin het om hierdie mikroskyfies in hul nuwe ontwerpe te integreer.
In 1981 het International Business Machine sy eerste tuisrekenaar bekendgestel, bekend as die IBM PC.
Die funksionele verskil tussen rekenaars
Klassifikasie van rekenaars volgens doel of funksionaliteit word verdeel in algemene doel en spesiale doel masjiene. Die eerste een los baie probleme op. Daar word gesê dat hulle veeldoelig is aangesien hulle 'n wye reeks take verrig. Voorbeelde van algemene doel rekenaars sluit in rekenaars en skootrekenaars.
Spesiale doel rekenaars los slegs spesifieke probleme op. Hulle is ontwerp om uitsluitlik spesifieke take uit te voer. Voorbeelde van spesiale doel rekenaars kan sakrekenaars en 'n geldteller insluit.
Dataverwerkingskemas
Klassifikasie van rekenaars deur dataverwerking. Afhangende van die dataverwerkingskemas, word toestelle in analoog, digitaal of baster verdeel.
Analoog rekenaars werk volgens die beginsel van meting, waarin metings in data omgeskakel word. Moderne analoogtoestelle gebruik tipies elektriese parameters soos spannings, weerstande of strome om verwerkte hoeveelhede voor te stel. Sulke rekenaarsnie direk met getalle verband hou nie. Hulle meet aaneenlopende fisiese hoeveelhede.
Digitale rekenaars is dié wat werk met inligting, numeries of andersins, wat in digitale vorm voorgestel word. Sulke toestelle verwerk data in digitale waardes (in 0s en 1s) en lewer resultate met groter akkuraatheid en spoed.
Hibriede toestelle sluit die meetfunksie van 'n analoog rekenaar en die telfunksie van 'n digitale toestel in. Hierdie masjiene gebruik analoog komponente vir rekenaardoeleindes en digitale bergingstoestelle vir berging.
Klassifikasie van rekenaars volgens krag en grootte
Rekenaars is in verskillende groottes beskikbaar en as gevolg van hierdie verskille verrig hulle 'n verskeidenheid werke met verskillende vermoëns.
Klassifikasie van rekenaargeheue volgens tipe:
- Mikrorekenaars.
- Minirekenaars.
- Superrekenaars.
- Mainframes.
- Mobiele rekenaars.
Mikrorekenaars. Hulle is kleiner en goedkoper as hooframe en superrekenaars, maar ook minder doeltreffend. Byvoorbeeld, persoonlike rekenaars (rekenaars) en rekenaartoestelle.
Minirekenaars. Dit is middelgrootte rekenaars wat minder kos as hooframe en superrekenaars. Byvoorbeeld, IBM-middelreeksmasjiene.
Mobiele toestelle. Die klassifikasie van persoonlike rekenaars is skootrekenaars en netboeke van medium grootte wat tydens werk op die gebruiker se skoot geplaas word, kleiner handtoestelle wat met hande vasgehou kan word -selfone, sakrekenaars en persoonlike digitale assistente (PDA's).
Hoofraamrekenaars. Dit is baie groot duur rekenaarstelsels. Hulle verwerk data vinniger en is goedkoper as superrekenaars.
Superrekenaars. Vinniger masjiene is baie duur omdat hulle baie wiskundige berekeninge doen. Hulle word gebruik om baie groot hoeveelhede data te verwerk.
Die vinnigste en kragtigste superrekenaar is baie duur en word gebruik vir gespesialiseerde toepassings wat groot wiskundige berekeninge vereis, soos weervoorspelling. Ander toepassings van superrekenaars sluit in bewegingsgrafika, vloeistofdinamiese berekeninge, kernenergie-navorsing en olie-eksplorasie.
Die belangrikste verskil tussen 'n superrekenaar en 'n hoofraam is dat eersgenoemde al sy krag op 'n paar spesifieke take rig, terwyl hoofraamwerke hul krag gebruik om baie programme gelyktydig te laat loop. 'n Hoofraamrekenaar is baie groot en duur, in staat om gelyktydig honderde of selfs duisende gebruikers te ondersteun.
In 'n hiërargie wat met 'n eenvoudige mikroverwerker begin, soos horlosies onderaan en superrekenaars boaan die lys, is hooframe net onder superrekenaars. In 'n sekere sin is hooframe kragtiger as superrekenaars omdat hulle baie gelyktydige gebruikers ondersteun, maar superrekenaars kanhardloop een program vinniger as hooframe.
Mikrorekenaar is die kleinste algemene doelverwerkingstelsel. Die ouer rekenaar het 'n 8-bis verwerker teen 3,7 MB bekendgestel en die huidige 64-bis verwerker teen 4,66 GB.
Sulke toestelle kan in twee tipes verdeel word:
- lessenaartoestelle.
- Draagbare meganismes.
Die verskil is dat draagbare opsies gebruik kan word terwyl jy reis terwyl rekenaars nie draagbaar kan wees nie.
Organisasie volgens aantal mikroverwerkers
Baseer op die aantal mikroverwerkers, kan rekenaars verdeel word in:
- Opeenvolgend.
- Parallel.
Seriële rekenaars - enige taak wat op sulke toestelle uitgevoer word, word slegs deur die mikrorekenaar uitgevoer. Die meeste van hierdie toestelle is sekwensiële rekenaars, waar enige taak 'n sekwensiële instruksie van begin tot einde voltooi.
Parallelle rekenaars is relatief vinnig. Nuwe soorte masjiene wat 'n groot aantal verwerkers gebruik. Verwerkers voer verskillende take onafhanklik uit en verhoog terselfdertyd die spoed van komplekse programme. Parallelle rekenaars pas by die spoed van superrekenaars teen 'n baie laer koste.
BIT-skeiding
Dit is 'n klassifikasie van rekenaars gebaseer op woordlengte. Die binêre syfer word BIT genoem. 'n Woord is 'n groep stukkies wat vas isvir rekenaar. Die aantal bisse in 'n woord (of woordlengte) bepaal die voorstelling van alle karakters in daardie bisse. Woordlengtes wissel van 16 tot 64 bisse op die meeste moderne rekenaars.
'n Binêre syfer of bis is die kleinste eenheid inligting op 'n rekenaar. Word gebruik om inligting te stoor en ingestel op waar/onwaar of aan/af. 'n Individuele bis het 'n waarde van 0 of 1, wat tipies gebruik word om data te stoor en instruksies in groepe grepe te implementeer. 'n Rekenaar word dikwels geklassifiseer volgens die aantal bisse wat dit op een slag kan verwerk, of volgens die aantal bisse in 'n geheue-adres.
Baie stelsels gebruik vier agt-bis grepe om 'n 32-bis woord te vorm. Die waarde van 'n bietjie word gewoonlik bo of onder 'n toegewyde vlak van elektriese lading op 'n kapasitor binne 'n geheuemodule gestoor. Vir toestelle wat positiewe logika gebruik, is 'n waarde van 1 (waar of hoog) 'n positiewe spanning relatief tot elektriese grond, en 'n waarde van 0 (vals of laag) is 0.
Tipologie volgens toepassingsarea en gebruikers
Klassifikasie van rekenaars in die moderne wêreld hang af van hul toepassings en doeleindes. Ook oor hoeveel gebruikers die masjiene in hul werk sal gebruik. Toestelle word volgens toepassing geklassifiseer:
- Spesiaaldoelvoertuie.
- Algemene doel rekenaars.
Eersgenoemde is slegs ontwerp om aan die vereistes van 'n spesifieke taak of toepassing te voldoen. Instruksies,wat nodig is om 'n spesifieke taak uit te voer, word permanent in die interne geheue gestoor sodat dit 'n taak met 'n enkele opdrag kan voltooi. Hierdie rekenaar het geen ekstra opsies nie en is dus goedkoper.
Rekenaars vir algemene doeleindes is ontwerp om aan die behoeftes van baie verskillende toepassings te voldoen. Op hierdie masjiene word die instruksies wat nodig is om 'n spesifieke taak uit te voer, permanent in die interne geheue ingeprop. Wanneer een taak voltooi is, kan instruksies vir 'n ander taak in die interne geheue gelaai word vir verwerking. Hierdie algemene doelmasjien kan gebruik word vir die voorbereiding van betaalstaat, voorraadbestuur, verkoopsverslag, ens.
Klassifikasie van persoonlike rekenaars afhangende van die aantal gebruikers:
- Enkelgebruikermodus - slegs een gebruiker kan die hulpbron te eniger tyd gebruik.
- Multi-gebruiker-modus - een rekenaar gedeel deur verskeie gebruikers te eniger tyd.
Rekenaarnetwerk - verskeie onderling gekoppelde outonome masjiene wat te eniger tyd deur baie gebruikers gebruik word.
Fermware-spesifikasie
Hardeware is die fisiese komponente waaruit 'n rekenaarstelsel bestaan. Die persoonlike rekenaarsagteware klassifikasie onderverdeel sagteware en verwante data vir rekenaarhardeware.
Hardeware en sagteware het 'n simbiotiese verhouding, wat beteken dit sonder rekenaarsagtewarebaie beperk, en sonder die hardeware sal die sagteware glad nie werk nie. Hulle het mekaar nodig om hul potensiaal te verwesenlik.
Rekenaarsagteware-klassifikasie:
- 'n Bedryfstelsel is sagteware wat die gebruiker toelaat om die hardeware te beheer sonder om in die kompleksiteit daarvan te delf.
- Nutsprogramme - voer spesifieke take uit wat met toerustingbestuur verband hou. Die klassifikasie van rekenaarsagteware volgens hierdie tipe sluit kompressieprogramme, formateerders, defragmenteerders en ander skyfbestuurnutsmiddels in.
- Biblioteekprogramme is saamgestelde biblioteke van algemeen gebruikte roetines. Op 'n Windows-stelsel dra hulle gewoonlik die DLL-lêeruitbreiding en word dikwels na verwys as runtime-biblioteke.
- Vertalers - Ongeag die taal of tipe taal wat die gebruiker gebruik om programme te skryf, hulle moet in masjienkode wees om deur 'n rekenaar herken en uitgevoer te word.
- Toepassingsagteware word tipies gebruik vir take wat 'n verbinding met die wêreld buite die toestel het.
Rekenaartoestelklassifikasie kategoriseer rekenaars volgens soorte hardeware, soos 'n hardeskyf wat fisies aan die rekenaar gekoppel is, enigiets wat fisies aangeraak kan word. Die CD, monitor, drukker en videokaart is almal voorbeelde van rekenaarhardeware. Sonder enige hardeware sal die rekenaar nie funksioneer nie en die sagteware sal nie werk nie.
Hardeware en sagtewaresagteware het interaksie met mekaar: die sagteware vertel die hardeware watter take dit moet verrig.
Klassifikasie van rekenaarvoorsiening volgens toesteltipe:
- invoertoestelle;
- berging;
- verwerking;
- bestuur;
- uit.
Kenmerk van rekenaargeheue
Rekenaargeheue is soos die menslike brein wat gebruik word om data en instruksies te stoor. Rekenaargeheue word in baie klein selle verdeel. Elkeen van laasgenoemde het 'n unieke ligging, elke ligging het 'n permanente adres wat wissel van 0 tot 65535.
Rekenaars gebruik hoofsaaklik drie tipes geheue:
- Kasgeheue is 'n hoëspoedgeheue wat die verwerker versnel. Dit dien as 'n buffer tussen die verwerker en hoofgeheue. Gereelde gebruikte data en programlêers wat deur die SVE gebruik word, word in kasgeheue gestoor. Die SVE kan toegang tot die data kry wanneer dit nodig is. Wanneer die bedryfstelsel begin, dra dit 'n paar belangrike lêers en data van skyf na kasgeheue oor, van waar die verwerker maklik toegang daartoe kan kry.
- Primêre geheue (hoofgeheue). Primêre geheue bevat al die lêers en data of instruksies waarop die rekenaar loop. Wanneer die rekenaar afgeskakel is, gaan data wat in primêre geheue gestoor is vir ewig verlore. Die kapasiteit van hierdie hulpbron is beperk. Die halfgeleiertoestel word in primêre geheue gebruik, wat stadiger is as 'n register. Twee subkategorieë van die hoofgeheue - RAM en ROM.
- Sekondêre geheue. Ons ken dit as ekstern. Dit is stadiger as hoofgeheue. 'n Hulpbron word gebruik om data en inligting permanent te stoor. Die verwerker kry toegang tot sekondêre geheuedata deur sommige I/O-roetines. Die inhoud van die sekondêre geheueselle word eers na die hoofgeheue oorgedra, en dan het die SVE toegang daartoe. Voorbeeld van bykomende geheue: DVD, skyf, CD-ROM, ens.
Nadat die gebruiker hierdie inligting gelees het, sal dit maklik wees vir die gebruiker om die vraag te beantwoord om rekenaars te klassifiseer.
5de generasie rekenaars: hede en toekoms
Rekenaars van die vyfde generasie is gebou op die tegnologiese vooruitgang wat in vorige generasies toestelle verkry is. Die implementering daarvan word beplan om die interaksie tussen mense en masjiene te verbeter deur menslike intelligensie en databasisse wat sedert die begin van die digitale era opgehoop is, te gebruik. Baie van hierdie projekte word reeds geïmplementeer, terwyl ander nog onder ontwikkeling is.
Die klassifikasie van moderne rekenaars vir 5de generasie toestelle is 'n stelsel wat 'n begin het, maar geen einde nie, aangesien die toestelle van hierdie groep nog in ontwikkeling en uitvinding is. Hul ontwikkeling het in die 1990's begin en gaan vandag voort. Hulle gebruik tegnologie op grootskaalse integrasie (VLSI).
Die pioniers in KI-versnelling is Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook en Tesla. Aanvanklike resultate is reeds op smart sigbaartuistoestelle wat ontwerp is om aktiwiteite in die lewensondersteuningstelsel by die huis te outomatiseer en te integreer.