Računalnik je eden najsvetlejših izumov človeštva. Zahvaljujoč računalniški tehnologiji so ljudje lahko shranili in obdelali ogromne količine podatkov, pospešili tempo življenja, izvajali izračune, nakupovali po spletu in dosegli produktivnost brez primere. Za pravilno izbiro in upravljanje naprave morate poznati metode razvrščanja računalnikov.
Gradacija svetovne informatizacije
Računalnik lahko definiramo kot vsako elektronsko napravo, ki sprejema in sprejema podatke, jih shranjuje in obdeluje v smiselne informacije, razumljive uporabniku. Ta definicija danes vključuje številne uporabne in potrebne naprave, kot so ure, kalkulatorji, televizorji, termometri, prenosniki, mobilni telefoni in mnogi drugi.
Vsi prejemajo podatke in izvajajo operacije s potrebnimi informacijami. Računalnik je le splošen izraz za sistem, sestavljen iz številnih naprav. Računalniki prejšnjih časov so bili veliki kot prostor in so porabili ogromno električne energije. Danes je znanstveni in tehnološki napredek zmanjšal velikost strojev in jih zmanjšal na velikostmajhne ure. In to ni meja.
Trenutno so računalniki razvrščeni:
- po starosti;
- glede na moč in velikost;
- po namenu ali funkcionalnosti;
- po številu mikroprocesorjev;
- z dvojiško številko "BIT";
- po področju uporabe;
- po številu uporabnikov;
- v skladu s shemami obdelave podatkov;
- za strojno in programsko opremo;
- glede na velikost računalniškega pomnilnika.
Pet računalniških generacij
Naprave so razvrščene po generacijah glede na starost. Sem spadajo avtomobili prve, druge, tretje, četrte in pete generacije.
Pet generacij računalnikov se razlikuje po mehanizmih obdelave informacij:
- Prva je v vakuumskih ceveh.
- Drugi - v tranzistorjih.
- Tretji - v integriranih vezjih.
- Četrti - v mikroprocesorskih čipih.
- Peti je v pametnih napravah z umetno inteligenco.
Računalniki prve generacije. To je generacija strojev, ki so nastajali med letoma 1946 in 1957. Te naprave so imele naslednje značilnosti:
- Vakumske cevi za povezavo.
- Magnetni bobni kot pomnilnik za obdelavo podatkov.
- Nizki operacijski sistem.
- Zavzel je veliko prostora za namestitev, včasih celo sobo.
- Porabili veliko energije, hkrati pa v okolje sproščali ogromno energije, kar bi lahko povzročilouničenje strojev.
Računalniki druge generacije so obstajali med letoma 1958 in 1964. Imeli so naslednje lastnosti:
- Rabljeni tranzistorji.
- Manj zunanji obseg strojev v primerjavi z računalniki prve generacije.
- Poraba manj energije.
- Operacijski sistem je bil hitrejši.
V tej generaciji so bili razviti programski jeziki, kot sta Cobol in Fortran, ki so bili uporabljeni v luknjanih karticah za vnos in tiskanje podatkov.
Računalniki tretje generacije so obstajali med letoma 1965 in 1971.
Lastnosti:
- Rabljena integrirana vezja (IC).
- Bili so manjši zaradi uporabe žetonov.
- Imel je velik pomnilnik za obdelavo podatkov.
- Hitrost obdelave je bila veliko hitrejša.
- Tehnologija, ki se uporablja v teh računalnikih, je tehnologija Small Scale Integration (SSI).
LSI Large Scale Integration Technology
Računalniki
4. generacije so se proizvajali od leta 1972 do 1990. Uporabili so tehnologijo Large Scale Integration (LSI):
- Velika velikost pomnilnika.
- Visoka hitrost obdelave.
- Majhna velikost in cena.
- Izdelano s tipkovnico, ki je dobro delovala s sistemom za obdelavo podatkov.
Na tej stopnji je prišlo do hitrega razvoja interneta.
Drugi napredki, ki so bili doseženi, so vključevali uvedbo grafičnega uporabniškega vmesnika (GUI) in miške. Poleg GUI tovrstni računalnik uporablja tudi takeuporabniški vmesniki:
- naravni jezik;
- Q&A;
- ukazna vrstica (CLI);
- izpolnjevanje obrazcev.
Ustvarjanje 4. računalnika je začel mikroprocesor Intel C4004, potem ko so proizvajalci začeli integrirati te mikročipe v svoje nove zasnove.
Leta 1981 je International Business Machine predstavil svoj prvi domači računalnik, znan kot IBM PC.
Funkcionalna razlika med računalniki
Razvrstitev računalnikov po namenu ali funkcionalnosti je razdeljena na stroje za splošne in posebne namene. Prvi rešuje veliko težav. Pravijo, da so večnamenski, saj opravljajo širok nabor nalog. Primeri računalnikov za splošno uporabo vključujejo namizne in prenosne računalnike.
Računalniki za posebne namene rešujejo samo določene težave. Zasnovani so za opravljanje izključno specifičnih nalog. Primeri računalnikov za posebne namene lahko vključujejo kalkulatorje in števec denarja.
Sheme obdelave podatkov
Razvrstitev računalnikov z obdelavo podatkov. Glede na sheme obdelave podatkov so naprave razdeljene na analogne, digitalne ali hibridne.
Analogni računalniki delujejo po principu merjenja, pri katerem se meritve pretvorijo v podatke. Sodobne analogne naprave običajno uporabljajo električne parametre, kot so napetosti, upornosti ali tokovi, da predstavljajo obdelane količine. Takšni računalnikiniso neposredno povezani s številkami. Merijo neprekinjene fizikalne količine.
Digitalni računalniki so tisti, ki delajo z informacijami, številčnimi ali kako drugače, predstavljenimi v digitalni obliki. Takšne naprave obdelujejo podatke v digitalnih vrednostih (v 0s in 1s) in dajejo rezultate z večjo natančnostjo in hitrostjo.
Hibridne naprave vključujejo merilno funkcijo analognega računalnika in funkcijo štetja digitalne naprave. Ti stroji uporabljajo analogne komponente za računalniške namene in digitalne pomnilniške naprave za shranjevanje.
Razvrstitev računalnikov po moči in velikosti
Računalniki so na voljo v različnih velikostih in zaradi teh razlik opravljajo različna opravila z različnimi zmogljivostmi.
Razvrstitev računalniškega pomnilnika po vrsti:
- Mikroračunalniki.
- Miniračunalniki.
- Superračunalniki.
- Mainframes.
- Mobilni računalniki.
Mikroračunalniki. So manjši in cenejši od velikih in superračunalnikov, a tudi manj učinkoviti. Na primer osebni računalniki (PC) in namizne naprave.
Miniračunalniki. To so srednje veliki računalniki, ki stanejo manj kot veliki računalniki in superračunalniki. Na primer stroji srednjega razreda IBM.
Mobilne naprave. Razvrstitev osebnih računalnikov so prenosni in netbooki srednje velikosti, ki jih uporabnik med delom položi v naročje, manjše ročne naprave, ki jih lahko držimo z roko -mobilni telefoni, kalkulatorji in osebni digitalni pomočniki (PDA).
Mainframe računalniki. To so zelo veliki dragi računalniški sistemi. Podatke obdelujejo hitreje in so cenejši od superračunalnikov.
Superračunalniki. Hitrejši stroji so zelo dragi, ker opravijo veliko matematičnih izračunov. Uporabljajo se za obdelavo zelo velikih količin podatkov.
Najhitrejši in najzmogljivejši superračunalnik je zelo drag in se uporablja za specializirane aplikacije, ki zahtevajo velike matematične izračune, kot je vremenska napoved. Druge aplikacije superračunalništva vključujejo grafiko gibanja, izračune dinamike tekočine, raziskave jedrske energije in raziskovanje nafte.
Glavna razlika med superračunalnikom in velikim računalnikom je v tem, da prvi usmerja vso svojo moč na nekaj specifičnih nalog, medtem ko veliki računalniki svojo moč uporabljajo za hkratno izvajanje številnih programov. Glavni računalnik je zelo velik in drag, saj lahko hkrati podpira stotine ali celo tisoče uporabnikov.
V hierarhiji, ki se začne s preprostim mikroprocesorjem, kot so ure na dnu in superračunalniki na vrhu seznama, so veliki računalniki tik pod superračunalniki. V nekem smislu so veliki računalniki močnejši od superračunalnikov, ker podpirajo številne sočasne uporabnike, toda superračunalniki lahkozaženite en program hitreje kot mainframe.
Mikroračunalnik je najmanjši sistem za splošno obdelavo. Starejši računalnik je predstavil 8-bitni procesor s 3,7 MB in trenutni 64-bitni procesor s 4,66 GB.
Takšne naprave lahko razdelimo na dve vrsti:
- Namizne naprave.
- Prenosni mehanizmi.
Razlika je v tem, da lahko med potovanjem uporabljate prenosne možnosti, medtem ko namizni računalniki ne morejo biti prenosni.
Organizacija po številu mikroprocesorjev
Na podlagi števila mikroprocesorjev lahko računalnike razdelimo na:
- Zaporedno.
- Vzporedno.
Serijske računalnike - vsako opravilo, ki se izvaja na takih napravah, izvaja samo mikroračunalnik. Večina teh naprav je zaporednih računalnikov, kjer vsako opravilo dokonča zaporedno navodilo od začetka do konca.
Vzporedni računalniki so razmeroma hitri. Nove vrste strojev, ki uporabljajo veliko število procesorjev. Procesorji samostojno opravljajo različne naloge in hkrati povečujejo hitrost kompleksnih programov. Vzporedni računalniki ustrezajo hitrosti superračunalnikov po veliko nižji ceni.
BIT ločitev
To je klasifikacija računalnikov, ki temelji na dolžini besed. Binarna številka se imenuje BIT. Beseda je skupina bitov, ki je fiksnaza računalnik. Število bitov v besedi (ali dolžina besede) določa predstavitev vseh znakov v teh bitih. Dolžine besed segajo od 16 do 64 bitov na večini sodobnih računalnikov.
Binarna številka ali bit je najmanjša informacijska enota v računalniku. Uporablja se za shranjevanje informacij in je nastavljen na true/false ali on/off. Posamezni bit ima vrednost 0 ali 1, ki se običajno uporablja za shranjevanje podatkov in izvajanje navodil v skupinah bajtov. Računalnik je pogosto razvrščen po številu bitov, ki jih lahko obdela naenkrat, ali po številu bitov v pomnilniškem naslovu.
Veliko sistemov uporablja štiri osem-bitne bajte za tvorbo 32-bitne besede. Vrednost bita je običajno shranjena nad ali pod določeno stopnjo električnega naboja na kondenzatorju znotraj pomnilniškega modula. Za naprave, ki uporabljajo pozitivno logiko, je vrednost 1 (resnična ali visoka) pozitivna napetost glede na električno ozemljitev, vrednost 0 (napačna ali nizka) pa je 0.
Tipologija glede na področje uporabe in uporabnike
Razvrstitev računalnikov v sodobnem svetu je odvisna od njihove uporabe in namena. Tudi o tem, koliko uporabnikov bo uporabljalo stroje pri svojem delu. Naprave so razvrščene po aplikacijah:
- Vozila za posebne namene.
- Računalniki za splošne namene.
Prve so zasnovane samo za izpolnjevanje zahtev določene naloge ali aplikacije. navodila,potrebni za izvedbo določene naloge, so trajno shranjeni v notranjem pomnilniku, tako da lahko dokonča nalogo z enim ukazom. Ta računalnik nima dodatnih možnosti in je zato cenejši.
Računalniki za splošne namene so zasnovani tako, da ustrezajo potrebam številnih različnih aplikacij. Na teh napravah so navodila, potrebna za izvedbo določene naloge, trajno priključena v notranji pomnilnik. Ko je eno opravilo končano, se lahko navodila za drugo opravilo naložijo v notranji pomnilnik za obdelavo. Ta stroj za splošno uporabo se lahko uporablja za pripravo plačilne liste, upravljanje zalog, poročila o prodaji itd.
Razvrstitev osebnih računalnikov glede na število uporabnikov:
- Enouporabniški način - samo en uporabnik lahko kadar koli uporablja vir.
- Večuporabniški način - en računalnik si lahko kadar koli deli več uporabnikov.
Računalniško omrežje – več med seboj povezanih avtonomnih strojev, ki jih kadar koli uporablja veliko uporabnikov.
specifikacija vdelane programske opreme
Strojna oprema je fizične komponente, ki sestavljajo računalniški sistem. Klasifikacija programske opreme osebnega računalnika razčlenjuje programsko opremo in povezane podatke za računalniško strojno opremo.
Strojna in programska oprema imata simbiotično razmerje, kar pomeni, da brez računalniške programske opremezelo omejeno in brez strojne opreme programska oprema sploh ne bo delovala. Potrebujejo drug drugega, da izpolnijo svoj potencial.
Klasifikacija računalniške programske opreme:
- Operacijski sistem je programska oprema, ki uporabniku omogoča nadzor nad strojno opremo, ne da bi se poglobila v njeno zapletenost.
- Pomožni programi - opravljajo posebne naloge, povezane z upravljanjem opreme. Razvrstitev računalniške programske opreme po tej vrsti vključuje programe za stiskanje, oblikovalnike, defragmentatorje in druga orodja za upravljanje diska.
- Knjižnični programi so prevedene knjižnice pogosto uporabljenih rutin. V sistemu Windows običajno nosijo razširitev datoteke DLL in se pogosto imenujejo knjižnice izvajanja.
- Prevajalci - Ne glede na jezik ali vrsto jezika, ki ga uporabnik uporablja za pisanje programov, morajo biti v strojni kodi, da jih računalnik prepozna in izvede.
- Aplikacijska programska oprema se običajno uporablja za opravila, ki imajo povezavo s svetom zunaj naprave.
Razvrstitev računalniških naprav kategorizira računalnike po vrstah strojne opreme, kot je trdi disk, ki je fizično povezan z računalnikom, vse, česar se lahko fizično dotaknemo. CD, monitor, tiskalnik in grafična kartica so primeri računalniške strojne opreme. Brez strojne opreme računalnik ne bo deloval in programska oprema ne bo delovala.
Strojna in programska opremaprogramska oprema medsebojno deluje: programska oprema pove strojni opremi, katere naloge naj opravi.
Razvrstitev oskrbe računalnikov glede na vrsto naprave:
- vhodne naprave;
- skladišče;
- obdelava;
- upravljanje;
- ven.
Značilnost računalniškega pomnilnika
Računalniški pomnilnik je kot človeški možgani, ki se uporabljajo za shranjevanje podatkov in navodil. Računalniški pomnilnik je razdeljen na zelo majhne celice. Vsaka od slednjih ima edinstveno lokacijo, vsaka lokacija ima stalni naslov, ki se giblje od 0 do 65535.
Računalniki večinoma uporabljajo tri vrste pomnilnika:
- Predpomnilnik je hitri pomnilnik, ki pospešuje procesor. Deluje kot medpomnilnik med procesorjem in glavnim pomnilnikom. Redno uporabljeni podatki in programske datoteke, ki jih uporablja CPE, so shranjene v predpomnilniku. CPU lahko po potrebi dostopa do podatkov. Ko se operacijski sistem zažene, prenese nekatere pomembne datoteke in podatke z diska v predpomnilnik, od koder lahko procesor zlahka dostopa do njih.
- Primarni pomnilnik (glavni pomnilnik). Primarni pomnilnik vsebuje vse datoteke in podatke ali navodila, na katerih deluje računalnik. Ko je računalnik izklopljen, se podatki, shranjeni v primarnem pomnilniku, za vedno izgubijo. Zmogljivost tega vira je omejena. Polprevodniška naprava se uporablja v primarnem pomnilniku, ki je počasnejši od registra. Dve podkategoriji glavnegapomnilnik - RAM in ROM.
- Sekundarni pomnilnik. Poznamo ga kot zunanjega. Je počasnejši od glavnega pomnilnika. Vir se uporablja za trajno shranjevanje podatkov in informacij. Procesor dostopa do sekundarnih pomnilniških podatkov prek nekaterih V/I rutin. Vsebina sekundarnih pomnilniških celic se najprej prenese v glavni pomnilnik, nato pa lahko CPU dostopa do njega. Primer dodatnega pomnilnika: DVD, disk, CD-ROM itd.
Po branju teh informacij bo uporabnik zlahka odgovoril na vprašanje, kako razvrstiti računalnike.
5. generacija računalnikov: sedanjost in prihodnost
Računalniki pete generacije so zgrajeni na tehnološkem napredku, pridobljenem v prejšnjih generacijah naprav. Njihova izvedba je načrtovana za izboljšanje interakcije med ljudmi in stroji z uporabo človeške inteligence in podatkovnih baz, nabranih od začetka digitalne dobe. Mnogi od teh projektov se že izvajajo, drugi pa so še v razvoju.
Klasifikacija sodobnih računalnikov za naprave 5. generacije je sistem, ki ima začetek, a nima konca, saj so naprave te skupine še v razvoju in izumljanju. Njihov razvoj se je začel v devetdesetih letih in se nadaljuje še danes. Uporabljajo tehnologijo v obsežni integraciji (VLSI).
Pionirji pri pospeševanju umetne inteligence so Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook in Tesla. Začetni rezultati so že vidni na smartudomače naprave, ki so zasnovane za avtomatizacijo in integracijo dejavnosti v sistem življenjske podpore doma.
