Основным техническим параметром ЭВМ является ее быстродействие. Быстродействие ЭВМ - среднестатистическое число операций (кроме операций ввода, вывода и обращения к внешним запоминающим устройствам), выполняемых вычислительной машиной в единицу времени (номинальное быстродействие); один из основных параметров ЭВМ, характеризующий её производительность.
Различают следующие виды быстродействия:
-пиковое (предельное) - это быстродействие процессора без учета времени обращения к оперативной памяти (ОП) за операндами;
-номинальное - быстродействие процессора с ОП;
-системное - быстродействие базовых технических и программных средств, входящих в комплект поставки ЭВМ;
Методы определения быстродействия разделяются на три основных группы:
-расчетные, основанные на информации, получаемой теоретическим или эмпирическим путем;
-экспериментальные, основанные на информации, получаемой с использованием аппаратно-программных измерительных средств;
-имитационные, применяемые для сложных ЭВМ.
Для каждого вида быстродействия применяются следующие традиционные методы их определения.
Пиковая производительность (быстродействие) определяется средним числом команд типа «регистр-регистр», выполняемых в одну секунду без учета их статистического веса в выбранном классе задач.
Номинальная производительность (быстродействие) определяется средним числом команд, выполняемых подсистемой «процессор-память» с учетом их статистического веса в выбранном классе задач. Она рассчитывается, как правило, по формулам и специальным методикам, предложенным для процессоров определенных архитектур, и измеряется с помощью разработанных для них измерительных программ, реализующих соответствующую эталонную нагрузку.
Для данных типов производительностей используются следующие единицы измерения:
MIPS (Mega Instruction Per Second) - миллион целочисленных операций в секунду;
MFLOPS (Mega Floating Operations Per Second) - миллион операций над числами с плавающей запятой в секунду;
GFLOPS (Giga Floating Operations Per Second) - миллиард операций над числами с плавающей запятой в секунду;
TFLOPS (Tera Floating Operations Per Second) - триллион операций над числами с плавающей запятой в секунду.
Системная производительность измеряется с помощью синтезированных типовых (тестовых) оценочных программ, реализованных на унифицированных языках высокого уровня. Унифицированные тестовые программы используют типичные алгоритмические действия, характерные для реальных применений, и штатные компиляторы ЭВМ. Они рассчитаны на использование базовых технических средств и позволяют измерять производительность для расширенных конфигураций технических средств. Результаты оценки системной производительности ЭВМ конкретной архитектуры приводятся относительно базового образца, в качестве которого используются ЭВМ, являющиеся промышленными стандартами систем ЭВМ различной архитектуры. Результаты оформляются в виде сравнительных таблиц, двумерных графиков и трехмерных изображений.
Очень часто при сравнении компьютеров пользуются отношением производительности к стоимости.
Другая не менее важная техническая характеристика ЭВМ - ёмкость памяти - определяется максимальным количеством данных, которые могут в ней храниться. Ёмкость измеряется в двоичных единицах (битах), машинных словах, но большей частью в байтах. Часто ёмкость памяти выражают через число К = 1024. Т.о. для измерения ёмкости различных типов запоминающих устройств используют следующие обозначения:
1байт = 8 бит,
1Кбит (килобит) = 1024 бит,
1Кбайт (килобайт) = 1024 байт,
1 Мбайт (Мегабайт) = 1024Кбайт,
1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт,
1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт.
К другим технико-эксплуатационным характеристикам ЭВМ относятся:
¨ разрядность обрабатываемых слов и кодовых шин интерфейса;
¨ типы системного и локальных интерфейсов;
¨ тип и ёмкость оперативной памяти;
¨ тип и ёмкость накопителя на жестком магнитном диске;
¨ тип и ёмкость накопителя на гибком магнитном диске;
¨ тип и ёмкость кэш-памяти;
¨ тип видеоадаптера и видеомонитора;
¨ наличие средств работы в компьютерной сети;
¨ наличие и тип программного обеспечения;
¨ надежность ЭВМ (свойство ЭВМ при заданных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного периода времени);
¨ стоимость;
¨ габариты и масса.
История развития ЭВМ
История развития ЭВМ условно делится на отрезки, называемые поколениями ЭВМ. ЭВМ, принадлежащие к различным поколениям, отличаются элементной базой, функционально-логической организацией, конструктивно-технологическим исполнением, программным обеспечением, техническими и эксплуатационными характеристиками, степенью доступа к ЭВМ со стороны пользователя.
Смене поколений ЭВМ сопутствуют изменения технических характеристик:
¨ быстродействия;
¨ емкости памяти;
¨ надежности;
¨ стоимости.
Основная тенденция развития – стремление уменьшить трудоемкость подготовки программ, облегчить связь операторов и машин, повысить эффективность использования ЭВМ.
