根據信息表示和信息處理的不同形式,計算機信息可分為數字計算機、模擬計算機和混合計算機。數字計算機處理的數據都是用0和1表示的二進制數,是不連續的離散數。它具有運算速度快、準確、存儲量大的優點,適用於科學計算、信息處理、過程控制和人工智能,用途最為廣泛。模擬計算機處理的數據是連續的,稱為模擬量。模擬量通過電信號的幅度來模擬物理量的數值或大小,如電壓、電流、溫度等。模擬計算機解題速度快,適合求解高階微分方程,廣泛應用於模擬計算和控制系統。混合計算機結合了數字計算機和模擬計算機的優點。
根據計算機用途的不同,分為通用計算機和專用計算機。通用計算機廣泛應用於壹般科學運算、學術研究、工程設計和數據處理等領域。,具有功能多、配置全、用途廣、通用性強的特點。市場上銷售的電腦大多屬於通用電腦。專用計算機是為滿足某種特殊需要而設計的計算機,通常是增強某些特定的功能,忽略某些次要的要求,所以專用計算機能高速高效地解決特定的問題,具有功能簡單、使用面積窄甚至專機的特點。模擬計算機通常是專用計算機,廣泛應用於軍事控制系統,如飛機的自動駕駛儀和坦克上的武器控制計算機。這本書的內容主要是介紹壹般的數字電腦,平時用的電腦大部分都是這種。
計算機按其運算速度、存儲數據的大小、功能的強弱和軟硬件的匹配規模,分為超級計算機、大中型計算機、小型計算機、微型計算機、工作站和服務器。
1.巨型計算機
超級計算機又稱超級計算機,是指運算速度超過每秒1億次的高性能計算機。是目前功能最強、速度最快、價格最高的計算機,主要用於解決氣象、空間、能源、醫學等前沿科學研究和戰略武器研制中的復雜計算。它們安裝在國家先進的研究機構中,可以被數百個用戶同時使用。
運算速度快是超級計算機最突出的特點。比如美國Cray公司研制的Cray系列機器中,Cray-Y-MP的運算速度是每秒20-40億次,我國自主生產研制的Galaxy III超級計算機是每秒1000億次,IBM的GF-11可以達到每秒115億次,日本富士通公司已經研制出來。最近我國研制的曙光4000A,運算速度達到每秒10萬億次。世界上只有少數幾個國家能生產這種機器,它的研發是壹個國家綜合國力和國防實力的體現。
2.大型計算機和中型計算機。
這種計算機還具有高運算速度和大存儲容量,並允許相當多的用戶同時使用。當然,它在量級上不如超級計算機,結構也比超級計算機更簡單,價格也更便宜。因此,它比超級計算機應用更廣泛,是事務處理、業務處理、信息管理、大型數據庫和數據通信的主要支柱。
大中型機器通常像壹個家族壹樣形成壹個系列,如DEC公司生產的IBM370系列、VAX8000系列和日本富士通公司生產的M-780系列。同壹系列的不同型號的計算機可以執行相同的軟件,這就是所謂的軟件兼容性。
3.小型計算機
它的規模和運算速度比大中型計算機差,但仍能支持十幾個用戶同時使用。小型機具有體積小、價格低、性價比高等優點。適用於中小型企事業單位進行工業控制、數據采集、分析計算、企業管理和科學計算,也可作為巨型計算機或大中型計算機的輔助機。典型的小型機有美國DEC公司的PDP系列計算機,IBM公司的AS/400系列計算機,我國的DJS-130計算機。
4.微型計算機
微型計算機,簡稱微機,是使用最普遍、產量最大的壹種計算機。它體積小、功耗低、成本低、靈活,性價比明顯優於其他類型的計算機,因此得到了廣泛的應用。微型計算機按結構和性能可分為幾種類型,如單片機、單板機和個人計算機。
1)單片機。
微處理器、具有壹定容量的存儲器和輸入/輸出接口電路被集成在壹個芯片上以形成單個芯片。可見,單片機只是具有計算機功能的專用集成電路芯片。單片機體積小,功耗低,使用方便,但存儲容量小。它壹般用作特殊的機器或控制先進的儀器和家用電器。
2)單板計算機
微處理器、存儲器和I/O接口電路安裝在印刷電路板上,成為單板計算機。壹般這種板上都有簡單的鍵盤,LCD和數碼管顯示器,以及外部存儲器接口。單板機價格低廉,易於擴展,廣泛應用於工業控制、微機教學和實驗,或作為計算機控制網絡的前端執行器。
3)個人電腦
供單個用戶使用的微型計算機壹般稱為個人計算機或PC,是目前應用最廣泛的微型計算機。PC機配有緊湊的機箱、顯示器、鍵盤、打印機和各種接口,可分為臺式微型計算機和便攜式微型計算機。
臺式微型計算機可以把所有的設備都放在桌子上,所以又叫臺式計算機。目前比較流行的機型有IBM-PC系列,蘋果公司的Macintosh,中國生產的長城、浪潮、聯想系列電腦。
便攜式微型計算機包括筆記本電腦、袖珍電腦和個人數字助理(PDA)。便攜式微型計算機集主機和主要外部設備於壹體,顯示屏為液晶顯示屏,可直接用電池供電。
5.工作站
工作站是介於PC機和小型機之間的高級微機。它通常配有大屏幕顯示器和大容量存儲器。它具有較高的計算速度和較強的網絡通信能力,大型機或小型機的多任務、多用戶功能,還具有操作方便、人機界面友好的特點。工作站以其強大的圖形交互能力獨樹壹幟,因此在工程設計領域得到了廣泛的應用。SUN、HP、SGI等公司都是知名的工作站廠商。
6.計算機網絡服務器
隨著計算機網絡的普及和發展,壹種可供網絡用戶享用的高性能計算機應運而生,這就是服務器。服務器壹般都有大容量的存儲設備和豐富的外部接口,運行網絡操作系統,對運行速度要求很高。所以很多服務器都配備了雙CPU。服務器通常用來存儲各種資源,為網絡用戶提供豐富的資源和服務。常見的資源服務器有DNS(域名系統)服務器、E-mail服務器、Web服務器、BBS(公告板系統)服務器等。