Большие ЭВМ

История развития электронных вычислительных машин началась с так называемых больших ЭВМ и в ней выделяется 3 поколения, различающиеся по элементной базе и организации вычислительного процесса.

I поколение было основано на применении радиоламп. Родоначальником этого поколения является Эниак (США, 1946 г.), отличался громоздкостью (30 тонн), очень большим энергопотреблением и низкой надёжностью. Но достаточно быстро характеристики машин стали приемлемыми для практического использования в научных и промышленных целях (в частности в СГУ в концец 50-х годов работала единственная в Саратове ЭВМ Урал 2).

II поколение: использование полупроводников привело к увеличению количества элементов (и вычислительной мощности) на порядки, уменьшению энергопотребления и увеличению надёжности.

Общим недостатком в архитектуры I и II поколения ЭВМ было …
централизованное управление – процессор выполнял функции управления. Для преодоления были выработаны следующие меры, в полной мере реализованные в ЭВМ 3-го поколения:

— автономное управление устройствами, для чего в состав устройств включались специализированные устройства управления (контроллеры);

— для координации совместной работы устройств организуется система прерываний;

— ЦПУ координирует совместную работу устройств, выполняя, по существу, одну программу — ОС (пакеты прикладных программ рассматриваются как части ОС и должны удовлетворять её требованиям).

Впервые система прерываний и ОС у нас появилась в ЭВМ
Урал-14Д, которая по элементной базе являлась машиной II поколения, а по организации вычислительного процесса – III поколения..

III поколение:элементной базой являлись интегральные схемы (ИС) и большие интегральные схемы (БИС). Начало широкомасштабного внедрения ЭВМ III поколения связывают с появлением системы ЭВМ IBM 360, позднее IBM 370 (конец 60-х начало 70-х).

В СССР их аналогом явилась система ЕС ЭВМ. Системы представляли собой ряд ЭВМ с общей элементной базой и одинаковой организацией, но различающихся по вычислительной мощности (а следовательно – по габаритам, энергопотреблению и стоимости).

ЭВМ III поколения позволили реализовать принципиально новые подходы в обработке информации:

— Концепция максимального использования вычислительной мощности могла быть реализована только при использовании многозадачного режима ОС.

— Полномасштабная обработка сейсморазведочных данных в полной мере была реализована в комплексе СЦС-3 ЕС (уникальный набор алгоритмов, основа для СЦС-3 PC, SDS-PC).

Совершенствование вычислительной техники идет по пути распараллеливания вычислительного процесса – одновременного выполнения вычислений несколькими процессорами. Примеров такого подхода может служить создание на базе ЭВМ СМ-2 мощной вычислительной системы ПС-2000, содержавшей до 128 идентичноых процессоров. Именно по этому принципу строятся супер-ЭВМ..

Супер-ЭВМ Принципиальным отличием данного типа ЭВМ от других большихЭВМ является повышение быстродействия вычислительных устройств – от 160 Мфлоп до 128 Гфлоп (раньше быстродействие измерялось в тысячах операций с фиксированной запятой в с, сейчас – в мегафлопах – миллион операций с плавающей запятой /с). Используются исключительно в сетях ЭВМ как «главный вычислитель» для выполнения массовых операций. Функции управления в сети выполняют машины с меньшим быстродействием.