Функциональные характеристики ЭВМ

Основные функциональные характеристики ЭВМ:

· Производительность, быстродействие, тактовая частота
Производительность измеряется в миллионах операций в секунду: МИПС (MIPS) – для операций над числами с ФЗ, Мфлопс (MFLOPS) для операций над числами с ПЗ. Реже производительность измеряют в Кфлопс (для медленных ЭВМ – в тысячах) или Гфлопс (в миллиардах для чисел с ПЗ).
Оценки производительности являются приблизительными, ориентируются на конкретные виды операций (пример, смеси Гибсона)
Для универсальных ЭВМ вместо производительности используются более объективные оценки – тактовую частоту. Зная тактовую частоту, можно довольно точно определить время выполнения любой машинной операции, т.к. известно число тактов каждой операции.
Пример: Тактовый генератор с частотой 100 МГц обеспечивает выполнение 20 млн. коротких машинных операций в секунду.

· Разрядность МП и кодовых шин интерфейса
Разрядность - это максимальное число двоичных разрядов, над которыми одновременно можно выполнять машинную операцию арифметики или передачи данных; чем больше разрядность, тем больше производительность ЭВМ. Разрядность МП обычно определяют по разрядности его регистров и шины данных, но иногда по разрядности шины адреса. Существуют реализации ЭВМ с разрядностью 8, 16, 32, 64.

· Типы системного и локальных интерфейсов
Разные типы интерфейсов обеспечивают разные скорости передачи информации между узлами ЭВМ, позволяют подключать разное число ВУ.

· Тип и ёмкость ОП
Ёмкость ОП обычно измеряют в Мбайтах. Закон квадратного корня: увеличение ёмкости ОП вдвое повышает эффективную производительность ЭВМ примерно в 1,41 раза. Разные типы памяти (SDRAM, DDR DRAM, DR DRAM и т.д.) обеспечивают разные функциональные возможности.

· Наличие, виды и ёмкость кэш-памяти
Кэш-память – это вспомогательная, недоступная для пользователя быстрая память, автоматически используемая в ЭВМ как буфер для ускорения операций с данными, хранящимися в медленных ЗУ. Наличие кэш-памяти увеличивает производительность ЭВМ примерно на 20%.
Для ускорения операции с ОП есть регистровая кэш-память внутри МП (первого уровня) или вне МП на его плате (второго уровня). Для ускорения операций с дисковой памятью также организуется кэш-память.

· Аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ

· Возможность работы в многозадачном режиме

· Надёжность

Вопросы для самопроверки

1. Назовите принципы фон-Неймана
2. Приведите блок-схему персонального компьютера.
3. Охарактеризуйте основные блоки и устройства компьютера.
4. Что такое системная шина?
5. Дайте классификацию внешних учтройств ПК.
6. Приведите иерархию запоминающих устройств ПК.
7. Назовите основные конструктивные компоненты ПК и дайте их характеристику.
8. Чем определяется производительность компьютера?