Барасюк Я. М
 Скачать 3.63 Mb.
|
|
Ноутбук (notebook – блокнот, блокнотний ПК) – портативний персональний комп’ютер, який містить усі складові частини (включаючи й монітор) в одному корпусі, який, зазвичай, складається у вигляді книжки. Лептоп (англійською laptop – lap – коліна сидячої людини) – більш широкий термін, що застосовується як до ноутбуків, так і до планшетних персональних комп’ютерів. Ноутбуки пристосовані для роботи в дорозі, на невеликому вільному просторі. Для досягнення невеликих розмірів у них застосовуються спеціальні технології: спеціально розроблені спеціалізовані мікросхеми, оперативна пам’ять та жорсткі диски зменшених габаритів, компактна клавіатура, що не містить додаткового блоку цифрових клавіш, зовнішні блоки живлення, мінімум роз’ємів для підключення зовнішніх пристроїв. Зазвичай ноутбуки вміщують розвинуті засоби підключення до провідних та безпровідних мереж, вбудоване мультимедійне обладнання. Останнім часом обчислювальна потужність ноутбуків не сильно поступається стаціонарним персональним комп’ютерам, а іноді й переважає їх. Деякі компактні моделі не містять накопичувача для читання оптичних дисків, більшість сучасних ноутбуків не містять дисководу. З використанням спеціальних доків ноутбуки можуть перетворитися в настольні ПК: вставляючи ноутбук в такий док, користувач підключає до обчислювальних пристроїв ноутбука зовнішній великий екран, повнорозмірну клавіатуру, маніпулятор „миша“, динаміки, порти підключення тощо. Ідею створення портативної обчислювальної машини „розміром з блокнот, яка має плоский монітор і уміє підключатися до мереж без проводів“ висунув керівник дослідницької лабораторії фірми Xerox Алан Кей в 1968 році. В 1979 році на замовлення NASA Вільям Могрідж (компанія Grid Systems) створив перший у світі ноутбук Grid Compass (оперативна пам’ять об’ємом 340 кілобайт, процесор Intel 8086 з тактовою частотою 8 МГц, люмінесцентний екран). Цей ноутбук використовувався у програмі космічних досліджень Space Shuttle. Перша модель ноутбука, яка стала доступною звичайним користувачам, – модель Osborne–1 (маса 11 кг, оперативна пам’ять 64 кб, процесор Zilog Z80A з тактовою частотою 4 МГц, два дисководи, три порта, в тому числі для підключення модема, монохромний дисплей 8,75×6,6 см, який вміщував 24 рядки по 52 символи, 69 клавіш) була створена винахідником Адамом Осборном у 1981 році та випущена на ринок по ціні $1795. Із-за маркетингової помилки, яка полягала в тому, що про початок продаж було оголошено задовго до того, як модель поступила у продаж, компанія збанкрутувала. В 1982 році компанія Compaq успішно представила IBM PC-сумісний ноутбук на базі процесора Intel 8080. З 1983 року багато виробників комп’ютерної техніки уже мали власну лінійку ноутбуків. У 1984 році фірма Apple випустила перший ноутбук із LCD-монітором. В 1990 році компанія Intel представила перший спеціалізований процесор для мобільних комп’ютерів – Intel 386 SL, а також була запропонована технологія зниження напруги живлення, яка збільштла термін роботи акумуляторів. Ноутбук по своїй суті є повноцінним комп’ютером, але для забезпечення мобільності, портативності та енергонезалежності усі комплектуючі мають своєрідні особливості. Клавіатура ноутбука виконана за спеціальною технологією і представляє собою кілька шарів тонкої пластмаси з контактними площадками, що дозволяє зменшити товщину до кількох міліметрів. Корпус ноутбука зазвичай виготовляється з надміцної пластмаси і зсередини покривається спеціальною тонкою металічною фольгою, яка призначена для ізоляції електронної начинки від впливу зовнішніх електромагнітних полів. В якості маніпулятора в ноутбуках часто використовується так званий тачпад – сенсорна панель, що реагує на дотикання пальців користувача. Матриця ноутбука представляє собою повноцінний рідкокристалічний монітор. Всередині верхньої кришки розміщено все необхідне для його повноцінної роботи – безпосередньо матриця, шлейфи, інвентор для забезпечення роботи лампи підсвітки та деякі додаткові пристрої (наприклад: Web-камера, колонки, мікрофон, антени безпровідних модулів Wi-Fi та Bluetooth). Привід для читання оптичних дисків не містить механіки, що висовує лоток, завдяки чому його вдалося зробити наскільки тонким при збереженні усіх функцій повноцінного приводу. Оперативна пам’ять ноутбука завдяки більш високій щільності розміщення мікросхем при меншому розмірі має характеристики, порівняні з пам’яттю звичайного комп’ютера. Система охолодження ноутбука складається з вентилятора, який забирає повітря з вентиляційних отворів на дні ноутбука (саме тому ноутбук можна використовувати тільки на твердій рівній поверхні) і продуває його через радіатор, який мідним тепловодом з’єднаний з процесором. Процесор ноутбука за зовнішнім виглядом та розмірами подібний на процесор звичайного комп’ютера, але всередині нього реалізована велика кількість технологій, які знижують енергоспоживання та тепловиділення, наприклад, технологія Centrino. Жорсткий диск ноутбука, незважаючи на малий розмір (завдяки використанню магнітних носіїв діаметром 2,5 дюйма), має об’єм пам’яті, порівняний з об’ємами дисків стаціонарного комп’ютера. Відносно недавно з’явилися так звані твердотільні жорсткі диски (SSD), розроблені на основі flash-пам’яті. Існує дві основні схеми класифікації ноутбуків, які доповнюють одна одну, табл. 2.1 [26]. Таблиця 2.1 Дві головні системи класифікації ноутбуків
Як заміна настольного ПК зазвичай позиціонуються ноутбуки з діагоналлю екрану 17 дюймів і більше. Габарити і вага таких ноутбуків є досить великими, що робить їх незручними для переноски. Однак відносно великий розмір дисплею забезпечує більш комфортну роботу, корпус пристрою дозволяє встановити більш потужні компоненти та забезпечити їм достатнє охолодження. Іноді в ноутбуках використовуються настольні варіанти процесорів та системної логіки, тоді такі пристрої називають дескноутами (DESKtop+NOTEbook=desknote). Ряд виробників встановлює у великі ноутбуки два жорстких диски, які зазвичай об’єднуються у RAID-масив. Для ноутбуків з діагоналлю екрану 14-16 дюймів не придумано спеціальної назви. Ноутбуки цієї категорії є найрозповсюдженішими. Вони володіють прийнятними габаритами та вагою при збереженні достатнього рівня продуктивності. Субноутбуками називають ноутбуки з діагоналлю екрану 11-13,3 дюйма. Такі ноутбуки відрізняються малими габаритами та вагою, однак малий розмір екрану знижує зручність роботи з такими пристроями. Розміри субноутбуків не дозволяють встановлювати потужні компоненти, оскільки виникають проблеми з охолодженням, у зв’язку з чим у них часто застосовують мобільні процесори з пониженим енергоспоживанням. Субноутбуки рідно обладнуються дискретними графічними адаптерами, а в деякі моделі не встановлюється дисковод оптичних дисків. Нетбуки, як окрема категорія ноутбуків були виділені із категорії субноутбуків в першому кварталі 2008 року компанією Intel [27]. Розмір діагоналі нетбуків від 7 до 12,1 дюйма. Нетбуки орієнтовані на перегляд Web-сторінок, роботу з електронною поштою та офісними програмами. Для цих ноутбуків розроблені спеціальні енергоефективні процесори Intel Atom. Малий розмір екрану, невелика клавіатура та низька продуктивність подібних пристроїв компенсується помірною ціною та відносно довгим часом автономної роботи. Габарити зазвичай не дозволяють встановити в нетбук дисковод оптичних дисків, однак Wi-Fi-адаптер є обов’язковим компонентом. Бюджетні ноутбуки – ноутбуки з невеликою ціною та обмеженими можливостями. Такі ноутбуки базуються на дешевих процесорах типу Intel Celeron M та AMD Mobile Sempron. Бюджетні процесори зазвичай характеризуються поганою енергоефективністю, що негативно впливає на час автономної роботи ноутбуків. У ряді бюджетних моделей відсутній Wi-Fi-адаптер. Діагональ екрану бюджетних ноутбуків зазвичай 14-15 дюймів, хоча останнім часом деякі виробники пропонують моделі з діагоналлю 17 дюймів. До бюджетних ноутбуків також відносять і нетбуки. З метою зниження вартості бюджетні ноутбуки часто постачаються без встановленої операційної системи, або із встановленою FreeDOS чи операційною системою на базі GNU/Linux. Ноутбуки середнього класу – найбільша та досить „розмита“ категорія ноутбуків. Діагональ екрану такого пристрою може бути будь-якою. Ноутбуки даної категорії не характеризуються високою продуктивністю, мають, зазвичай, вбудований відеоадаптер, процесор – початкового чи середнього рівня. На такі помп’ютери встановлюються дешеві варіанти операційної системи (для випадку Windows – Windows Vista Home Basic, Windows Vista Home Premium, Windows XP Home Edition. Виробники, як правило, відносять моделі середнього класу до офісних серій. Більшу частину ноутбуків категорії „заміна настольного ПК“ також можна віднести до ноутбуків середнього класу. Бізнес-ноутбуки призначені для ділових людей. За своїми технічними характеристиками бізнес-ноутбуки практично аналогічні ноутбукам середнього класу і відрізняються від них в основному строгим та лаконічним дизайном, а також застосуванням більш дорогих матеріалів. Бізнес-ноутбуки досить часто відносяться до категорії сутноутбуків (призначені в першу чергу для тих, хто часто їздить у відрядження) і рідше – до категорії „заміна настольного ПК“ (для тих, кому виносити ноутбук за межі офісу не потрібно). Деякі моделі обладнуються професійними відеокартами, які забезпечують виведення інформації на декілька зовнішніх дисплеїв. На бізнес-ноутбуки, зазвичай, встановлюється Windows XP Professional Edition чи Windows Vista Business. Мультимедійні ноутбуки – іще одна досить „розмита“ категорія ноутбуків. Позиціонування портативного персонального комп’ютера як мультимедійного залежить від виробника. Зазвичай до мультимедійних ноутбуків відносять ноутбуки з відеокартами та процесорами середнього класу, що дозволяє використовувати ноутбук практично в будь-яких цілях, зокрема і для комп’ютерних ігор. Оскільки виконання мультимедійних операцій ускладнено на малих моніторах, розміри діагоналі мультимедійних ноутбуків – 15-17 дюймів. Деякі з таких ноутбуків обладнуються TV-тюнером та пультом дистанційного управління. На мультимедійних ноутбуках зазвичай встановлюється Windows XP Media Center Edition чи Windows Vista Home Premium. Ігрові ноутбуки призначені для комп’ютерних ігор. Основними особливостями ігрового ноутбука є продуктивний процесор та потужна відеокарта. Ноутбуки класу мобільна робоча станція призначені для професійної роботи у програмах трьохмірного моделювання та САПР. Ключовою відмінністю мобільної робочої станції від інших ноутбуків є використання мобільних версій професійних відеокарт. Зазвичай на подібних ноутбуках встановлюється продуктивний процесор, а дисплей має високу роздільну здатність (аж до 1920×1200 на моделях із розміром діагоналі екрану 15,4-17 дюймів). Іміджеві ноутбуки виділяються серед інших яскравим (іміджевим) дизайном. Для виготовлення корпусів іміджевих ноутбуків часто застосовуються такі матеріали, як сталь, алюміній, карбон та інші незвичайні для ноутбуків матеріали. Зустрічаються навіть моделі, прикрашені стразами Сваровські. Типовий іміджевий ноутбук відноситься до класу субноутбуків, хоча іміджеві моделі зустрічаються моделей усіх розмірів. Захищені ноутбуки призначені для роботи в екстремальних умовах. Вони володіють підвищеною стійкістю до вібрації, ударів, значної запорошеності та вологості, агресивних хімічних середовищ, можуть працювати при екстремальних температурах. Виробники пропонують моделі з різними класами захисту. Такі ноутбуки застосовуються в армії, аварійно-спасальних службах, можуть служити у якості промислових комп’ютерів. Зазвичай такі пристрої розробляються за спеціальним замовленням державних організацій. У захищених ноутбуках використовуються спеціальні компоненти, стійкі до зовнішніх впливів, зокрема, часто використовуються твердотільні жорсткі диски (Solid State Drive, Solid State Disk – SSD). Широкому розповсюдженню захищених ноутбуків перешкоджає їх висока ціна та велика вага. Ноутбуки із сенсорним екраном представляють собою гібрид планшетного персонального комп’ютера та ноутбука, у зв’язку з чим такі комп’ютери також називають планшетними ноутбуками. Позиціонування подібних портативних комп’ютерів залежить від виробника, деякі з яких відносять дані пристрої до ноутбуків, а інші – до планшетних комп’ютерів. Як правило, дисплей на таких ноутбуках зроблено поворотним, що значно розширює функціональність пристрою та дозволяє використовувати його як у якості ноутбука, так і в якості повноцінного планшетного комп’ютера. Діагональ екрану планшетних ноутбуків зазвичай не перевищує 15 дюймів, продуктивність – досить середня. Ці особливості зв’язані з високою вартістю та відносно великим енергоспоживанням сенсорних панелей. Перевагою таких ноутбуків перед іншими категоріями портативних комп’ютерів є можливість вводити інформацію безпосередньо на екрані, а перед планшетними персональними комп’ютерами – повноцінна клавіатура, яка дозволяє без проблем набирати великі об’єми тексту. Основними недоліками є велика вартість та відносно низька продуктивність подібних пристроїв. До недоліків також можна віднести меншу надійність поворотного шарніру (порівняно з традиційними ноутбуками). Ноутбуки мають ряд переваг та недоліків, порівняно з настольними комп’ютерами. Головними перевагами ноутбуків перед настольними персональними комп’ютерами є:
Загалом усі ці переваги можна охарактеризувати одним словом – мобільність. Проте крім переваг у ноутбуків є й ряд недоліків:
Крім того є ряд недоліків ноутбуків, які є наслідком мобільності портативних комп’ютерів:
Планшетний персональний комп’ютер (tablet PC) – клас ноутбуків, обладнаних планшетним пристроєм рукописного введення, який об’єднаний з екраном. Планшетний комп’ютер дозволяє працювати за допомогою стілуса чи пальців без використання клавіатури та миші. Користувач може вводити текст, використовуючи вбудовану програму розпізнавання рукописного тексту, екранну (віртуальну) клавіатуру, засоби розпізнавання мови, або звичайну клавіатуру (якщо вона входить до складу пристрою). Більшість планшетних ПК працюють під управлінням операційної системи Windows XP Tablet PC Edition. Планшетні ПК з’явилися в широкому продажі після виходу цієї редакції Windows осінню 2002 року. До цього такі пристрої використовувалися на більш вузьких ринках – на виробництві, в медиціні та державних закладах. Також існують планшетні персональні комп’ютери під управлінням різних варіантів GNU/Linux. За конструктивним виконанням планшетні ПК діляться на:
Крім того, планшетні комп’ютери розділяються на два класи за принципом роботи планшета:
Планшетні ПК мають як переваги, так і недоліки у порівнянні з ноутбуками. До основних переваг планшетних комп’ютерів відносять:
Виділяють такі головні недоліки планшетних ПК:
Кишеньковий персональний комп’ютер (КПК) – це портативний обчислювальний пристрій, який володіє широкими функціональними можливостями. Англійську назву Personal Digital Assistant (PDA) українською можна перекласти як „особистий цифровий секретар“. КПК часто називають надолонником (handheld) із-за невеликих розмірів. Перші КПК призначалися для використання у якості електронних органайзерів. В англійській мові словосполучення „кишеньковий ПК“ (Pocket PC) не є позначенням усього класу пристроїв, а є торговою маркою фірми Microsoft і може застосовуватися тільки до одного різновиду КПК. Англійське словосполучення Palm PC (надолонний комп’ютер) також асоціюється з конкретною торговою маркою. У зв’язку з цим для позначення всього класу пристроїв в англійській мові використовується термін “PDA”. Цей термін вперше було використано 7 січня 1992 року Джоном Скаллі (John Sculley) на виставці Consumer Electronics Show у Лас-Вегасі, стосовно Apple Newton [28]. PDA застосовують для:
На відміну від настольних персональних комп’ютерів, КПК більш жорстко прив’язані до власних операційних систем. На сьогодні основними операційними системами для КПК є:
Нестандартні конструкції ПК. До цієї групи відносять ряд типів комп’ютерів, які є не надто поширеними і тому їх не виділяють в окрему групу:
Компактні ПК. Деякі компанії пропонують значно менші за розмірами ніж стандартні персональні комп’ютери. Такі моделі займають менше місця в робочій чи домашній обстановці та легше вписуються в інтер’єр. Зібрати компактну модель може і звичайний користувач, якщо підібрати спеціальні моделі корпусу та материнської плати, однак вартість такого ПК буде вищою, ніж звичайного. В той же час компанії, які займаються цим професійно, часто досягають виграшу в ціні та зручності експлуатації. Одними з перших компактних комп’ютерів були моделі Apple Macintosh (випущені в 1984 році), які представляли собою моноблок: системні компоненти в одному корпусі з монітором. Значно пізніше ця ідея була продовжена в моделях eMac та iMac. Довгий час вершиною мініатюризації вважався комп’ютер Apple Mac mini (розміром з товсту книжку), однак останнім частом з появою материнських плат форм-фактору pico-ITX з’явилися ще мініатюрніші моделі. Особливим видом компактних комп’ютерів є комп’ютери категорії OLPC (One Laptop Per Child), які розроблялися для країн, що розвиваються, в першу чергу для забезпечення доступу дітей в цих країнах до сучасних інформаційних технологій. Головними вимогами да таких пристроїв є [29]:
Тонкий клієнт (thin client) – бездисковий комп’ютер-клієнт у мережах з клієнт-серверною чи термінальною архітектурою, який переносить усі чи більшість задач з обробки інформації на сервер. В даний час термін „тонкий клієнт“ застосовується для позначення широкого з точки зору системної архітектури ряду пристроїв, які об’єднує одна особливість: можливість роботи в термінальному режимі [30]. Таким чином, для роботи тонкого клієнта необхідний термінальний сервер. Цим тонкий клієнт відрізняється від товстого клієнта, який, навпаки, здійснює обробку інформації незалежно від сервера, використовуючи останній в основному тільки для зберігання даних. Прикладом тонкого клієнта може служити комп’ютер з броузером, який використовується для роботи з Web-програмами. Особливим видом тонкого клієнту є апаратний тонкий клієнт – комп’ютер, який не має жорсткого диску, використовує спеціалізовану локальну операційну систему (головною задачею якої є організація сесії з термінальним сервером для роботи користувача), не містить рухомих деталей, виконується у спеціалізованих корпусах з повністю пасивним охолодженням. Для розширення функціональності тонкого клієнта застосовують його „потовщення“, наприклад, додають можливості автономної роботи, у зв’язку з чим він перестає бути тонким клієнтом в чистому виді, а стає універсальним клієнтом. Смартфон (smartphone – розумний телефон) – мобільний телефон з розширеною функціональністю, порівняною з КПК. Також для позначення деяких пристроїв, що суміщають функціональність мобільного телефону та КПК часто використовується термін „комунікатор“. Комунікатор (communicator, PDA Phone) – КПК, який доповнений функціональністю мобільного телефону. Смартфони та комунікатори відрізняються від звичайних мобільних телефонів добре розвинутою операційною системою, яка є відкритою для розробки програмного забезпечення сторонніми розробниками. Встановлення додаткового програмного забезпечення дозволяє значно покращити функціональність смартфонів та комунікаторів порівняно зі звичайними мобільними телефонами. В даний час не існує чіткого розмежування між смартфонами та комунікаторами, оскільки функціональність обидвох класів пристроїв приблизно однакова. Різні експерти та виробники по різному трактують ці терміни. Часто застосовується, так званий, історичний підхід: якщо пристрій розроблявся на основі КПК – то це комунікатор, а якщо на основі мобільного телефону – смартфон. У рамках цього підходу до комунікаторів зазвичай відносять пристрої з сенсорним екраном, які працюють під управлінням Windows Mobile. Пристрої ж з Windows Mobile, у яких для введення інформації використовується повноцінна чи/або цифрова (телефонна) клавіатура відносять до смартфонів. Більшість пристроїв, що працюють під управлінням Symbian OS традиційно відносять до смартфонів. В інших випадках позиціонування пристрою залежить від виробника. Робоча станція – комплекс технічних та програмних засобів, призначених для розв’язання певного кола задач. Робоча станція, як місце роботи спеціаліста, представляє собою повноцінний комп’ютер чи комп’ютерний термінал (тонкий клієнт) з відповідним набором необхідного програмного забезпечення та периферійних пристроїв. У вітчизняній літературі для позначення таких комп’ютерів раніше застосовувався термін АРМ (автоматизоване робоче місце). Крім того терміном „робоча станція“ позначається комп’ютер у складі локальної обчислювальної мережі по відношенню до сервера. Комп’ютери в локальних мережах поділяються на 1) робочі станції; 2) сервери. На робочих станціях користувачі розв’язують прикладні задачі, а сервер обслуговує мережу та надає власні ресурси усій мережі. Сервер (server від toserve – служити) – апаратне забезпечення, виділене чи/або спеціалізоване для виконання на ньому сервісного програмного забезпечення (зазвичай серверів тих чи інших задач) без безпосередньої участі людини. Сервер та робоча станція можуть мати однакову апаратну конфігурацію, оскільки розрізняються тільки за участю у своїй роботі людини. Деякі сервісні задачі можуть виконуватися на робочій станції паралельно з роботою користувача. Таку робочу станцію умовно називають невиділеним сервером. Участь людини необхідні серверам тільки на стадії первинної настройки, при апаратно-технічному обслуговуванні та у випадку виникнення нештатних ситуацій. Серверне обладнання, як правило, комплектується більш надійними елементами, ніж робочі станції:
Сервери та інше обладнання, яке потрібно встановлювати на деяке стандартне шасі, приводитяться до стандартних розмірів і комплектуються необхідними кріпленнями. Сервери, які не потребують високої продуктивності та великої кількості зовнішніх пристроїв часто зменшують у розмірах, що часто супроводжується зменшенням ресурсів. У, так званому, „промисловому виконанні“ крім зменшених розмірів зазстосовується міцніший корпус, захищеність від пилюки (комплектуються змінними фірмами), а також використовується дизайн кнопок, який унеможливлює випадкове виключення. Конструктивно апаратні сервери можуть виконуватися у настольному, підлоговому, стійковому чи стелевому варіантах. З кінця 1990-х років все більшої популярності у системах високої надійності та масштабованості отримали так звані блейд-сервери (blades – лезо) – компактні модульні пристрої, які дозволяють скоротити витрати на електричне живлення, охолодження, обслуговування тощо. За ресурсами (частота та кількість процесорів, об’єм пам’яті, кількість та продуктивність жорстких дисків, продуктивність мережних адаптерів) сервери спеціалізуються в двох протилежних напрямках – нарощуванні ресурсів та їх зменшенні. Нарощування ресурсів переслідує мету збільшення ємності та продуктивності сервера. Якщо продуктивність досягає деякої межі, подальше нарощування продовжують іншими методами, наприклад, розпаралелюванням задачі між кількома серверами, об’єднаними в кластер. Зменшення ресурсів переслідує мету зменшення розмірів та енергоспоживання серверів. Сервери розміщуються у так званих серверних кімнатах, у яких створюються відповідні кліматичні умови (зазвичай з використанням кондиціонерів) і до якої обмежено доступ звичайних співробітників. Операції з управління серверами здійснюються системними адміністраторами. Суперкомп’ютер. Визначення поняття суперкомп’ютер (supercomputer) й досі залишається дискусійним питанням. Частіше за все авторство цього терміну приписується Джорджу Мішелю та Сіднею Фернбачу (1960-ті роки), хоча відомий історичний факт про те, що іще в 1920 році газета New York World розказала про „суперобчислення“, які виконувалися за допомогою табулятора IBM, зібраного на замовлення Колумбійського університету. Широко цей термін почав використовуватися завдяки розповсюдженості комп’ютерних систем Сеймура Крея [Error: Reference source not found], таких як Control Data 6600, Control Data 7600, Cray-1, Cray-2, Cray-3 та Cray-4. Сеймур Крей розробляв обчислювальні машини, які по суті ставали головними обчислювальними засобами урядових, промислових та академічних науково-технічних проектів США з середини 1960-х років і аж до 1996 року. Не випадково в той час одним з популярних визначень терміну „суперкомп’ютер“ було наступне: – „будь-який комп’ютер, який створив Сеймур Крей“. Сам Крей ніколи не називас свої дітища суперкомп’ютерами, надаючи перевагу звичайній назві „комп’ютер“. Комп’ютерні системи Крея утримувалися на вершині ринку на протязі 5 років з 1985 по 1990 рік. У 1980 роки з’явилося багато невеликих конкуруючих компаній, що займалися створенням високопродуктивних комп’ютерів, проте до середини 1990-х років більшість з них залишили цю сферу діяльності, що навіть заставило оглядачів говорити про „крах ринку суперкомп’ютерів“. На сьогодні суперкомп’ютери є унікальними системами, які створюються „традиційними“ гравцями комп’ютерного ринку, такими як IBM, Hewlett-Packard, NEC та іншими, які придбали багато ранніх компаній разом з їх досвідом та технологіями. Компанія Cray Inc як і раніше займає достойне місце в ряду виробників суперкомп’ютерної техніки. Із-за великої гнучкості самого терміну до цього часу розповсюджені досить нечіткі уявлення про поняття „суперкомп’ютер“. Жартівлива класифікація Гордона Белла та Дона Нельсона, розроблена наприкінці 1980-х років, пропонувала вважати суперкомп’ютером будь-який комп’ютер, що важить більше тони. Сучасні суперкомп’ютери дійсно мають велику масу, проте далеко не кожний важкий комп’ютер може вважатися суперкомп’ютером. У загальному випадку суперкомп’ютером вважається комп’ютер, який має значно більшу потужність, ніж доступні для більшості користувачів комп’ютери. При цьому швидкість технічного прогресу сьогодні така, що нинішній лідер може стати завтрашнім аутсайдером. Архітектура також не може вважатися ознакою належності до класу суперкомп’ютерів. Перші комп’ютери цієї категорії були звичайними машинами, обладнаними швидкими для свого часу скалярними процесорами, і їхня швидкість була в кілька десятків разів вищою, ніж у звичайних комп’ютерів. Більшість суперкомп’ютерів 1970-х обладнувалися векторними процесорами, а в середині 1980-х невелика кількість (від 4 до 16) паралельно працюючих векторних процесорів практично стало стандартним рішенням для суперкомп’ютерів. Кінець 1980-х і початок 1990-х років характеризуються зміною магістрального напрямку розвитку суперкомп’ютерів від векторно-конвеєрної обробки до великої і надвеликої кількості з’єднаних паралельно скалярних процесорів. Масивно-паралельні системи стали об’єднувати в собі сотні і навіть тисячі окремих процесорних елементів, причому ними могли служити не тільки спеціально розроблені, а й загальновідомі і доступні у вільному продажі процесори. Більшість масивно-паралельних комп’ютерів того часу створювалося на основі потужних процесорів з архітектурою RISC, наприклад PowerPC чи PA-RISC. В кінці 1990-х висока вартість спеціалізованих суперкомп’ютерних рішень та зростаюча потреба в доступних обчислювальних ресурсах привели до широкого розповсюдження комп’ютерних кластерів. Ці системи характеризує використання окремих вузлів на основі дешевих та широко доступних комп’ютерних комплектуючих для серверів та персональних комп’ютерів, об’єднаних за допомогою потужних комунікаційних систем та спеціалізованих програмно-апаратних рішень. Незважаючи на зовнішню простоту, кластери досить швидко заполонили достатньо великий сегмент ринку суперкомп’ютерів, забезпечуючи дуже високу продуктивність при мінімальній вартості рішень. У наш час суперкомп’ютерами прийнято називати комп’ютери з великою обчислювальною потужністю. Вони використовуються для роботи з програмами, які потребують надзвичайно інтенсивних обчислень (наприклад, прогнозування погоди, моделювання ядерних вибухів тощо), що, зокрема, відрізняє їх від серверів та майнфреймів. Іноді суперкомп’ютери використовують для роботи з однією програмою, що використовує всю пам’ять та усі процесори системи, в інших випадках вони забезпечують виконання великої кількості різноманітних програм. Більшість суперкомп’ютерів побудовано на двійкових тригерах і вони працюють у двійковій системі числення. Проте є трійкові комп’ютери, що побудовані на трійкових тригерах і використовують трійкову логіку та трійкові алгоритми. Трійкові суперкомп’ютери є значно ефективнішими, але, в той же час, і значно дорожчими. Найрозповсюдженішими програмними засобами суперкомп’ютерів, як і паралельних та розподілених комп’ютерних систем є інтерфейси програмування (API) та рішення на базі відкритого програмного забезпечення, які дозволяють створювати віртуальні суперкомп’ютери навіть на базі звичайних робочих станцій та персональних комп’ютерів. В даний час границі між суперкомп’ютерним та звичайним загальновживаним програмним забезпеченням є сильно розмитими і розмиваються ще більше разом із проникненням технологій паралелизації та багатоядерності в процесорні пристрої персональних комп’ютерів та робочих станцій. Виключно суперкомп’ютерним програмним забезпеченням сьогодні можна назвати тільки спеціалізовані програмні середовища, які створюються в обчислювальних центрах під „власні“ унікальні конфігурації суперкомп’ютерних систем. |