КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИНФОРМАТИЗАЦИИ И КОМПЬЮТЕРОВ, ИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тема: Назначение технических средств информатизации в офисных и полиграфических приложениях. Связь требуемых характеристик технических средств с выполняемыми задачами. Основные типы современных ЭВМ. Минимальный состав ПЭВМ и дополнительные устройства. Классификация компьютеров в зависимости от решаемых задач: компьютеры для задач моделирования и САПР, Windows-машины, компьютеры для дома и офиса  SONO (Small Office, Home Office), технико-экономические показатели компьютеров.  

МикроЭВМ (персональные компьютеры), подразделяются на следующие типы: ППЭВМ – профессиональные персональные компьютеры (мощные, дорогостоящие персоналки, применяемые для создания АРМов, т. е. автоматизированных рабочих мест);ПЭВМ – персональные ЭВМ, используемые обычно в быту и обучении.
В настоящее время в мире сложилась следующая технологическая структура ИОД (распределение по сферам производства и сбыта): – базовые комплексы больших ЭВМ (без дополнительной оперативной памяти и ВЗУ);– минимальная конфигурация мини ЭВМ и микроЭВМ (без дополнительных ВЗУ);– периферия, т. е. дополнительное ОЗУ, ВЗУ; – носители информации (диски, ленты, бумага); – сервис и программирование.

Спецификация определяет следующие основные типы компьютеров.

Consumer PC (пользовательский компьютер).

Предназначен для работы вне локальной сети, в составе публичных сетей типа Internet. Данный тип компьютера при установке соответствующего программного обеспечения может использоваться как обучающе-игровой, а также для работы малого/домашнего офиса (сектор SOHO - Small Office/Home Office). Компьютер должен поставляться подготовленным для подключения к Internet через модем или другое устройство. Для поддержки мультимедиа-приложений графическая подсистема этого типа ПК должна обладать большими возможностями, чем у Office PC. Рекомендуется наличие Device Bay - устройства, позволяющего заменять периферию, не вскрывая корпус и не перезагружая компьютер. Технология разработана совместно Compaq, Intel и Microsoft. Требования для этого типа следующие. Системные требования 300 MHz процессор, 128К кэша L2, 32 МВ RAM. Должен удовлетворять PC 99 basic minimum (поддержка стандарта ACPI 1.0 (Advanced Configuration and Power management Interface), включая поддержку режима OnNow).64 МВ RAM. Шины 2 порта USB, отсутствие карт и слотов ISA IEEE 1394, Device Bay ,устройства ввода/вывода Должен удовлетворять PC 99 basic minimum (клавиатура, pointing device, параллельный и последовательный разъемы) Устройства, использующие USB, IrDA-совместимые инфракрасные устройства. Видеоподсистема должна удовлетворять PC 99 basic minimum (640х480х[8, 15 или 16, 24 или 32] bpp; 800x600x[8, 15 или 16, 24 или 32] bpp; 1024x768x[8, 15 или 16] bpp; при частоте обновления по крайней мере 75Hz) + аппаратная 3D-акселерация.  AGP; устройства ввода аналогового видеоизображения и видео захвата. Аналоговый TV-тюнер; телевизионный выход, звуковая подсистема   PC 99 Audio (в спецификации этому посвящена целая глава, кому интересно – прочитайте); Digital ready; поддержка синтеза звуков (music synthesis). Устройства хранения информации Должен удовлетворять PC 99 basic minimum (поддержка bus mastering, UltraDMA и еще кое-что) + CD или DVD drive В качестве host controller для второго устройства (secondary storage) желательно использовать IEEE 1394. Коммуникационное оборудование Внутренний 56 Kbps V.90 факс-модем Устройства для подключения к высокоскоростным публичным сетям

Office PC (офисный компьютер)

Главное отличие от Consumer PC - минимизация TCO (Total Cost of Ownership - общая цена владения), включая поддержку перезаписываемых (upgradable) BIOS и удаленной загрузки. Компьютеры данного типа могут работать в составе локальной сети, поэтому поставляются с сетевыми адаптерами. Требования для этого типа следующие. Системные требования 300 MHz процессор, 128К кэша L2, 64 МВ RAM; должен удовлетворять PC 99 basic minimum, включая поддержку режима OnNow и Manageability Baseline. Шины 2 порта USB, отсутствие карт и слотов ISA IEEE 1394, Device Bay  Устройства ввода/вывода Должен удовлетворять PC 99 basic minimum Устройства, использующие USB; IrDA-совместимые инфракрасные устройства; SmartCard. Видеоподсистема Должен удовлетворять PC 99 basic minimum  аппаратная 3D-акселерация; DVD-Video и MPEG2 проигрыватели. Звуковая подсистема   PC 99 Audio. Устройства хранения информации Должен удовлетворять PC 99 basic minimum + CD или DVD drive В качестве host controller для второго устройства (secondary storage) желательно использовать IEEE 1394  Коммуникационное оборудование сетевой адаптер с драйвером NDIS (Network Driver Interface Specification) 5.0 и поддержкой удаленной установки системы Внутренний 56 Kbps V.90 факс-модем или другие устройства для подключения к публичным сетям

Mobile PC (мобильный компьютер)

Основные направления совершенствования - снижение веса и увеличение продолжительности работы от батарей. Требования для этого типа следующие. Системные требования 233 MHz процессор, 128К кэша L2, 32 МВ RAM, Smart Battery или батарея, поддерживающая ACPI Control metod. Должен удовлетворять PC 99 basic minimum, включая поддержку режима OnNow и Manageability Baseline (в случае предустановки Windows NT). 64 MB RAM для Windows NT. Шины 1 порт USB, CardBus отсутствие карт и слотов ISA IEEE 1394; Device Bay;  Zoomed Video на CardBus; поддержка "горячей" установки устройств без перезагрузки системы. Устройства ввода/вывода Должен удовлетворять PC 99 basic minimum  Устройства, использующие USB;  IrDA-совместимые инфракрасные устройства. Видеоподсистема 800х600х16bpp при 60 Hz  AGP (frame AGP); DVD-Video проигрыватель; телевизионный выход, звуковая подсистема   PC 99 Audio. Устройства хранения информации Должен удовлетворять PC 99 basic minimum  CD или DVD drive. Коммуникационное оборудование Внутренний модем V.34 (или хотя бы слот CardBus) Поддержка других методов подсоединения к сети и удаленной установки системы.

Workstation PC (рабочая станция)

Компьютеры данного типа превосходят по своим возможностям Office PC и предназначены для критичных к ресурсам задач, требующих интенсивных вычислений (CAD/CAM, финансовые приложения, разработка программного обеспечения и т.п.). Требования для этого типа следующие. Системные требования RISC или 400 MHz процессор, 512К кэша L2, 128 МВ RAM, ECC.  Должен удовлетворять PC 99 basic minimum, включая поддержку режима OnNow и Manageability Baseline, многопроцессорность; должна быть возможность расширения памяти до 1 GB (рекомендуется 2 GB). Шины 2 порта USB, поддержка APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller), отсутствие карт и слотов ISA IEEE 1394; Device Bay. Устройства ввода/вывода Должен удовлетворять PC 99 basic minimum  Устройства, использующие USB; IrDA-совместимые инфракрасные устройства; SmartCard. Видеоподсистема. При работе с приложениями, активно использующими графику – 4 МВ видеопамяти и аппаратное 3D-ускорение 1280х1024х24 bpp; RGB-mode растеризация в режиме 32 bpp. Звуковая подсистема   PC 99 Audio. Устройства хранения информации Должен удовлетворять PC 99 basic minimum + CD или DVD drive SCSI-контроллер; несколько жестких дисков. Коммуникационное оборудование сетевой адаптер с драйвером NDIS 5.0 и поддержкой удаленной установки системы Высокоскоростное dial-up подключение с драйвером NDIS 5.0. Entertainment PC (игровые или развлекательные компьютеры). Для чего предназначены - понятно. Уметь должны многое. Основные требования следующие.  Высокопроизводительная 2D/3D графика, полноэкранный MPEG2 для показа DVD-фильмов и DTV (Digital Television). Возможность подключения к дисплеям с большим размером экрана, включая стандартные телевизоры. Hi-Fi аудио-подсистема, сравнимая по качеству с музыкальным центром. Поддержка новых типов сигналов, таких как аналоговое и цифровое телевидение, поступающих через обычную или спутниковую антенну либо кабель. Поддержка подключения других устройств (камкодеры, видеомагнитофоны и т.д.) через USB или IEEE 1394. Расширенный диапазон устройств ввода, включая дистанционное управление, игровые устройства и т. д. Системные требования 300 MHz процессор, 128К КЭШа L2, 64 МВ RAM Должен удовлетворять PC 99 basic minimum, включая поддержку режима OnNow Шины 2 порта USB, отсутствие карт и слотов ISA три порта IEEE 1394, один из них – легкодоступный Device Bay, Устройства ввода/вывода Должен удовлетворять PC 99 basic minimum  Устройства, использующие USB; IrDA-совместимые инфракрасные устройства; все устройства ввода – USB HID (Human Interface Device)-совместимые. Видеоподсистема Аппаратная 3D-акселерация с дополнительными требованиями к производительности; DVD-Video и MPEG2 проигрыватели. Цветной монитор с большим размером экрана; телевизионный выход; поддержка digital broadcast или спутникового телевидения; устройства ввода аналогового видеоизображения и видео захвата; аналоговый TV-тюнер; поддержка DTV, звуковая подсистема PC 99 Audio  Digital ready; поддержка синтеза звука. Устройства хранения информации Должен удовлетворять PC 99 basic minimum + DVD drive и DVD-Video проигрыватель В качестве host controller для второго устройства (secondary storage) желательно использовать IEEE 1394. Коммуникационное оборудование Внутренний 56 Kbps V.90 факс-модем Высокоскоростное dial-up подключение с драйвером NDIS 5.0.

САПР (система автоматизированного проектирования) необходимо рассматривать как неразрывную связку "пользователи - технические средства - ПО проектирования". Руководствуясь этим принципом основные классификационные характеристики систем разбиты на следующие группы:

Общие характеристики, определяющие взаимодействие систем АПР как единого целого; программные характеристики - разделяют системы по отдельным особенностям программных решений; технические характеристики, определяющие особенности используемых в САПР средств вычислительной техники и периферийного оборудования. Эргономические характеристики, оценивающие эффективность взаимодействия пользователя с программно-техническими средствами САПР.

По назначению систем: машиностроительные - разработка широчайшего спектра изделий: от создания аэрокосмических систем до проектирования кофеварок и кухонных комбайнов. Изделия микроэлектроники - проектирование принципиальных и монтажных схем, печатных плат, автоматическое размещение элементов изделий, автотрассировка. Электротехнические - разработка принципиальных схем и схем подключения электротехнического оборудования, его пространственная компоновка, ведение баз данных готовых изделий. Архитектурные - трехмерное проектирование архитектурно-строительных конструкций, расчет специальных конструкций типа крыш, типовые статические расчеты строительных конструкций, ведение баз данных стандартных элементов, планирование территорий под строительство. Оборудование промышленных установок и сооружений - создание принципиальных схем установок, пространственная разводка трубопроводов и кабельных трасс, проектирование систем отопления, водоснабжения, канализации, электроснабжения, вентиляции и кондиционирования, ведение баз данных оборудования, трубопроводной арматуры, готовых электротехнических изделий. Геоинформационные - оцифровка данных полевой съемки, анализ геодезических сетей, построение цифровой модели рельефа, создание в векторной форме карт и планов, ведение земельного и городского кадастров, ведение электронного картографического архива.

По способу организации информационных потоков:

Индивидуальные автоматизированные рабочие места - системы подобного класса создаются на базе отдельных рабочих станций или ПК с соответствующим ПО.

Распределенная одноуровневая система - системы, объединенные в локальную сеть с несколькими рабочими станциями и/или ПК; функциональные возможности ПО в этом случае больше всего зависят от технических параметров используемых средств вычислительной техники и могут выполнять равноправные проектно-конструкторские функции; базой для создания подобной сети может послужить, например, система Pro/ENGINEER фирмы PTC, имеющая сопоставимые по цене и возможностям функциональные аналоги САПР для рабочих станций и персоналок.

Распределенная многоуровневая система - системы, объединенные в локальную сеть с одной или несколькими рабочими станциями и ПК; функциональные возможности ПО в этом случае отличаются: на высокопроизводительных рабочих станциях устанавливаются мощные и достаточно дорогие САПР, а на персоналки - их существенно более дешевые, но несколько сокращенные функциональные аналоги; в этом случае на рабочих станциях осуществляется укрупнение и сборка деталей и узлов, сконструированных на ПК; примером подобной организации работ может служить программный тандем, образованный системами Euclid и Prelude фирмы MATRA Datavision;

Интегрированная многоуровневая система - системы, предназначенные для проектирования и подготовки производства сложных изделий, как правило, имеют и достаточно сложную внутреннюю иерархию информпотоков, наложенную на запутанную структуру технических и программных средств; современные высокоуровневые САПР имеют все средства для организации параллельно-агрегатного инжиниринга, позволяющего управлять работой как отдельных исполнителей, работающих в рамках одного проекта, так и работой целых конструкторских отделов, решающих совершенно разные задачи;

Интегрированная система управления предприятием - системы, управляющие всем комплексом задач функционирования предприятия как единого целого. САПР/АСТПП в этом случае входят как отдельные структурные элементы автоматизированной системы управления предприятием.

По специализации программных средств:

Узкоспециализированные утилиты - предназначены для выполнения 1-й локальной функции системы, например, быстрого просмотра файлов моделей и чертежей или для преобразования файлов из формата 1-й системы в формат другой;

Специализированные системы - позволяют автоматизировать комплекс задач, связанных с 1-й достаточно узкой областью проектирования или подготовки производства; в качестве примера можно привести системы гибки листовых деталей, проектирования оснастки для холодной штамповки, подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, контрольно-измерительных систем и т.д.

Универсальные системы - позволяют создавать изделия самого широкого профиля; большинство машиностроительных САПР можно отнести именно к универсальным системам.

Комплексные системы - предназначены для решения проблем проектирования и подготовки производства специальных высокосложных изделий; например, специализированные судостроительные системы типа Tribon фирмы Kockums Computer Systems или FORAN фирмы Senermar позволяют автоматизировать практически весь цикл проектирования судна: от определения формы корпуса судна, его основных размеров и расположения основных отсеков и помещений до создания рабочих чертежей блоков и секций корпуса, многочисленных трубопроводных систем, кабельных трасс, а также подготовки управляющих программ для тепловой резки деталей.

Технические характеристики    

По используемым средствам вычислительной техники: персональные компьютеры на базе процессоров Intel Pentium; рабочие станции на базе разнообразных архитектур (RISC, SPARC, MIPS, PowerPC, Pentium Pro и т.д.) различных производителей SUN, Silicon Graphics, Digital, Hewlett-Packard, IBM и др.); миниЭВМ (DEC VAX, CM); мэйнфреймы (IBM 360/370, ЕC). По способу объединения технических средств: автономные рабочие станции; многотерминальные ЭВМ; одноранговая локальная сеть; локальная сеть с выделенным сервером; гетерогенная сеть со сложной структурой.

По используемым техническим средствам и периферийному оборудованию САПР: САПР минимальной конфигурации - монитор 14-15 дюймов, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь), устройства вывода информации (матричный, струйный или лазерный (светодиодный) принтеры формата А4; карандашный, перьевой или струйный плоттер формата А1), устройства хранения информации (стример для резервного копирования данных). Технически развитые САПР - один или несколько мониторов от 17 дюймов и выше, устройства ввода данных и позиционирования курсора (клавиатура, мышь); дигитайзер (цифровой планшет) формата А0; сканер формата А1-А0; устройства вывода информации (струйный или лазерный (светодиодный) принтер формата А3-А4; один или несколько плоттеров формата А1-А0 (перьевой рулонный, струйный, лазерный или светодиодный)); устройства хранения информации (магнитооптические диски, RAID массивы, сменные ZIP-диски, перезаписываемые оптические диски).

 

q       Домашнее задание: лекция,  стр.(______________________________________________________).