T Основные характеристики ЭВМ

1. Операционные ресурсы ЭВМ. Перечень возможностей ЭВМ, в них включаются:

· способы представления информации в ЭВМ;

· система команд ЭВМ;

· способы адресации.

Операционные ресурсы ЭВМ напрямую связаны с аппаратными средствами, которые характеризуют степень приспособленности ЭВМ для решения тех или иных задач.

2. Емкость памяти (внешняя и основная). Основная память, какой бы большой она не была, всегда ограничена. Внешняя память не ограничена. Для характеристики компьютера используют емкость основной памяти. Внешняя память – суммарная емкость всех накопительных устройств. Следовательно, необходимо использовать косвенную характеристику – количество накопителей подключаемых к ЭВМ. В современных компьютерах есть также и сверхоперативная память (cashe), ее объем – один из важнейших параметров влияющих на время решения задачи.

3. Быстродействие ЭВМ. Характеризует скорость обработки информации компьютером (число операций в секунду (V), время выполнения (τ=1/v)). Но для различных операций эти показатели различны, следовательно, реальная характеристика – номинальное быстродействие (Vн)– количество коротких операций (обычно берут операцию сложения, а операнды хранятся во внутренних регистрах процессора) в единицу времени. Иногда также используют в качестве характеристики быстродействия – цикл обращения к основной памяти, а также эффективное быстродействие (Vф) Vф=1/Σpiτi, pi – вероятность выполнения i-ой операции. По содержанию производительность ЭВМ – это среднее число операций в единицу времени. Производительность ЭВМ зависит от:

· быстродействия процессора;

· класса решаемых задач;

· порядка прохождения задачи через ЭВМ.

 

4. Надежность ЭВМ. Надежность – свойство ЭВМ выполнять возложенные на нее функции в течение заданного промежутка времени, необходимого для решения поставленной задачи. В процессе функционирования ЭВМ возникают отказы, связанные с неисправностью отдельных элементов либо соединений между ними. По характеру проявлений отказы могут быть:

· внезапный отказ (механическое разрушение элементов);

· постепенный отказ (деградация параметров ЭВМ).

 

С точки зрения математического подхода – отказы это случайное событие. Используется самая простейшая математическая модель – «Простейший поток отказов». Если поток отказов простейший, то в качестве характеристики надежности используется величина интенсивности потоков отказа. λ=1/Тр, Тр – среднее время безотказной работы между двумя очередными отказами. Если ЭВМ можно ремонтировать, то после обнаружения отказа – работоспособность компьютера восстанавливается (Тв – среднее время восстановления) Тв – фактически время, которое происходит от момента обнаружения отказа до полного восстановления работоспособности. Для компьютеров с простейшим потоком отказов в качестве показателя используют показатель готовности: Кг=Тр/(Тр+Тв) который характеризует вероятность того, что в данный момент времени компьютер готов к решению требуемой задачи.

5. Показатель стоимости. Суммарная стоимость всего оборудования, входящего в состав ЭВМ. Если возрастает количество оборудования ЭВМ, то в конечном итоге, будет расти не только стоимость, но будет расти и ее производительность. Путем статистического анализа была выведена связь между стоимостью и производительностью. Впервые это было установлено Найтом и получило название «Закон Гроша». Скорость вычислений возрастает пропорционально квадрату стоимости вычислений. Если Вы желаете выполнить вычисления в два раза дешевле, Вам придется проводить их в четыре раза дольше.

C=kS²

C – стоимость;

S – производительность;

k – коэффициент, зависящий от технического уровня развития вычислительной техники, константа определяется эмпирически.

Вывод, если не менять технологическую базу компьютеров, то:

· при росте стоимости ЭВМ растет количество оборудования и, следовательно, снижается скорость решения задачи;

· при росте стоимости ЭВМ растет объем оборудования и, следовательно, увеличивается время ремонта.