Базовый принцип конструирования и конструктивные модули. (КТОП)

Понятие "конструкция" распространяется обычно на материальные объекты, имеющие законченные формы и выполняющие заданные служебные функции в установленных эксплуатационных условиях. При любой степени сложности конструкции ЭВМ первичными элементами их являются материальные тела - детали, радиоэлектронные и другие компоненты - модули ЭВМ. Конструкция характеризуется определенными параметрами. Так, например, к ним следует отнести: тип ЭВМ (параллельного или последовательного действия), систему счисления, систему команд, быстродействие, разрядность команд и чисел и др. Оптимальной с точки зрения технологии является такая конструкция, которая отвечает всем эксплуатационным требованиям и обеспечивает ее наиболее экономичное изготовление.

Перспективу развития конструирования необходимо рассматривать с учетом главной цели этого процесса - создавать малогабаритную, высокоэффективную и надежную ЭВМ; производство и эксплуатация которой требует ограниченного расхода трудовых, энергетических и материальных ресурсов. Для достижения этой цели требуется решить 3 основные задачи:

- комплексная миниатюризация;

- охлаждение;

- повышение технологичности.

Решение задачи комплексной миниатюризации начинают с конкретной четкой формулировки технологических требований к ЭВМ в отношении максимального достижения снижения габаритов, массы и энергопотребления. В конструкторском плане подлежат решению 3 главных вопроса: о структуре конструкции ЭВМ, материалах и элементной базы.

Оптимальная структура - необходимо переходить к элементам 5-го поколения.

Выбор материалов - выбор облегченных высокопрочных материалов.

Наиболее объемным и сложным вопросом является вопрос о выборе элементной базы.

Особое место в составе ЭВМ будут занимать цифровые микропроцессоры и аналоговые комплекты.

Вторая задача - охлаждение ЭВМ. Эта задача возникла как побочное следствие миниатюризации. Задача охлаждения разбивается на 2 части: теплоотвод внутренний и теплоотвод внешний.

Третья задача - технологичность. Технологичность решается конструктором в первую очередь на основе унификации и стандартизации. Избыточное разнообразие существует в настоящее время конструкторских и схемотехнических решений, что резко снижает технологичность, порождает мелкосерийность и многономенклатурность. Оттеснение вопросов технологичности и стандартизации на второй план приводит к передаче в производство нетехнологичных конструкций (для серийного производства).