Računalo je jedan od najsjajnijih izuma čovječanstva. Zahvaljujući računalnoj tehnologiji, ljudi su uspjeli pohraniti i obraditi ogromne količine podataka, ubrzati tempo života, izvršiti izračune, kupovati online i postići neviđenu produktivnost. Da biste pravilno odabrali i upravljali uređajem, morate poznavati metode razvrstavanja računala.
Gradacija svjetske kompjuterizacije
Računalo se može definirati kao bilo koji elektronički uređaj koji prima i prima podatke, pohranjuje ih i obrađuje u smislene informacije razumljive korisniku. Ova definicija danas uključuje mnoge korisne i potrebne uređaje, kao što su satovi, kalkulatori, televizori, termometri, prijenosna računala, mobilni telefoni i mnogi drugi.
Svi oni primaju podatke i obavljaju operacije s potrebnim informacijama. Računalo je samo generički izraz za sustav koji se sastoji od mnogih uređaja. Računala ranijih vremena bila su veličine sobe i trošila su ogromne količine električne energije. Danas je znanstveni i tehnološki napredak minimizirao veličinu strojeva, smanjivši ih na veličinumali sati. I ovo nije granica.
Trenutno su računala klasificirana:
- prema dobi;
- u smislu snage i veličine;
- prema namjeni ili funkcionalnosti;
- po broju mikroprocesora;
- binarnim brojem "BIT";
- po području primjene;
- prema broju korisnika;
- prema shemama obrade podataka;
- za hardver i softver;
- prema veličini memorije računala.
Pet generacija računala
Uređaji su grupirani po generaciji prema dobi. To uključuje automobile prve, druge, treće, četvrte i pete generacije.
Pet generacija računala razlikuju se u mehanizmima obrade informacija:
- Prva je u vakuumskim cijevima.
- Drugi - u tranzistorima.
- Treći - u integriranim krugovima.
- Četvrti - u mikroprocesorskim čipovima.
- Peti je u pametnim uređajima sposobnim za umjetnu inteligenciju.
Računala prve generacije. Riječ je o generaciji strojeva koji su nastali između 1946. i 1957. godine. Ovi uređaji su imali sljedeće karakteristike:
- Vakumske cijevi za spajanje.
- Magnetski bubnjevi kao memorija za obradu podataka.
- Niski operativni sustav.
- Zauzimalo je puno prostora za instalaciju, ponekad i cijelu sobu.
- Potrošili su puno energije, a istovremeno ispuštali ogromnu količinu energije u okoliš, što bi moglo dovesti douništavanje strojeva.
Druga generacija računala postojala su između 1958. i 1964. godine. Imali su sljedeće značajke:
- Rabljeni tranzistori.
- Manji vanjski volumen strojeva u usporedbi s računalima prve generacije.
- Potrošnja manje energije.
- Operacijski sustav je bio brži.
Tijekom ove generacije razvijeni su programski jezici kao što su Cobol i Fortran i korišteni u bušenim karticama za unos podataka i ispis.
Računala treće generacije postojala su između 1965. i 1971.
Značajke:
- Rabljeni integrirani krugovi (IC).
- Bili su manji zbog upotrebe čipsa.
- Imao je veliku memoriju za obradu podataka.
- Brzina obrade bila je mnogo brža.
- Tehnologija koja se koristi u ovim računalima je tehnologija Small Scale Integration (SSI).
LSI tehnologija velike integracije
4. generacija računala proizvodila su se od 1972. do 1990-ih. Koristili su tehnologiju Large Scale Integration (LSI):
- Velika veličina memorije.
- Velika brzina obrade.
- Mala veličina i cijena.
- Proizvedeno s tipkovnicom koja je dobro komunicirala sa sustavom za obradu podataka.
U ovoj fazi došlo je do brze evolucije interneta.
Ostali napredak koji je napravljen uključivao je uvođenje grafičkog korisničkog sučelja (GUI) i miša. Osim GUI, ova vrsta računala koristi i takvekorisnička sučelja:
- prirodni jezik;
- Q&A;
- naredbeni redak (CLI);
- ispunjavanje obrazaca.
Stvaranje 4. računala pokrenuo je mikroprocesor Intel C4004, nakon što su proizvođači počeli integrirati ove mikročipove u svoje nove dizajne.
Godine 1981. International Business Machine je predstavio svoje prvo kućno računalo, poznato kao IBM PC.
Funkcionalna razlika između računala
Klasifikacija računala prema namjeni ili funkcionalnosti podijeljena je na strojeve opće namjene i strojeve posebne namjene. Prvi rješava mnoge probleme. Za njih se kaže da su višenamjenski jer obavljaju širok raspon zadataka. Primjeri računala opće namjene uključuju stolna i prijenosna računala.
Računala posebne namjene rješavaju samo specifične probleme. Dizajnirani su za obavljanje isključivo specifičnih zadataka. Primjeri računala posebne namjene mogu uključivati kalkulatore i brojač novca.
Sheme obrade podataka
Klasifikacija računala obradom podataka. Ovisno o shemi obrade podataka, uređaji se dijele na analogne, digitalne ili hibridne.
Analogna računala rade na principu mjerenja, u kojem se mjerenja pretvaraju u podatke. Moderni analogni uređaji obično koriste električne parametre kao što su naponi, otpori ili struje za predstavljanje obrađenih veličina. Takva računalanisu izravno povezani s brojevima. Oni mjere kontinuirane fizičke veličine.
Digitalna računala su ona koja rade s informacijama, brojčanim ili na neki drugi način, predstavljenim u digitalnom obliku. Takvi uređaji obrađuju podatke u digitalnim vrijednostima (u 0s i 1s) i daju rezultate s većom preciznošću i brzinom.
Hibridni uređaji uključuju mjernu funkciju analognog računala i funkciju brojanja digitalnog uređaja. Ovi strojevi koriste analogne komponente u računalne svrhe i digitalne uređaje za pohranu za pohranu.
Klasifikacija računala prema snazi i veličini
Računala su dostupna u različitim veličinama i zbog tih razlika obavljaju razne poslove s različitim kapacitetima.
Klasifikacija memorije računala prema vrsti:
- Mikroračunala.
- Miniračunala.
- Superračunala.
- Mainframes.
- Mobilna računala.
Mikroračunala. Oni su manji i jeftiniji od velikih računala i superračunala, ali i manje učinkoviti. Na primjer, osobna računala (PC) i stolni uređaji.
Miniračunala. To su računala srednje veličine koja koštaju manje od velikih računala i superračunala. Na primjer, IBM-ovi strojevi srednjeg ranga.
Mobilni uređaji. Klasifikacija osobnih računala su prijenosna i netbook računala srednje veličine koji se stavljaju korisniku na krilo tijekom rada, manji ručni uređaji koji se mogu držati rukama -mobilni telefoni, kalkulatori i osobni digitalni asistenti (PDA).
Mainframe računala. To su vrlo veliki skupi računalni sustavi. Brže obrađuju podatke i jeftiniji su od superračunala.
Superračunala. Brži strojevi su vrlo skupi jer rade puno matematičkih izračuna. Koriste se za obradu vrlo velikih količina podataka.
Najbrže i najmoćnije superračunalo je vrlo skupo i koristi se za specijalizirane aplikacije koje zahtijevaju velike matematičke izračune, kao što je vremenska prognoza. Ostale primjene superračunala uključuju grafiku kretanja, izračune dinamike fluida, istraživanje nuklearne energije i istraživanje nafte.
Glavna razlika između superračunala i glavnog računala je u tome što prvi usmjerava svu svoju snagu na nekoliko specifičnih zadataka, dok mainframe koriste svoju moć za istovremeno pokretanje mnogih programa. Glavno računalo je vrlo veliko i skupo, sposobno istovremeno podržavati stotine ili čak tisuće korisnika.
U hijerarhiji koja počinje jednostavnim mikroprocesorom, kao što su satovi na dnu i superračunala na vrhu popisa, glavna računala su odmah ispod superračunala. U određenom smislu, mainframe su moćniji od superračunala jer podržavaju mnoge istodobne korisnike, ali superračunala mogupokrenite jedan program brže od velikih računala.
Mikroračunalo je najmanji sustav za obradu opće namjene. Starije računalo lansiralo je 8-bitni procesor od 3,7 MB i trenutni 64-bitni procesor od 4,66 GB.
Ovakvi uređaji se mogu podijeliti u dvije vrste:
- Stolni uređaji.
- Prenosivi mehanizmi.
Razlika je u tome što se prijenosne opcije mogu koristiti tijekom putovanja dok stolna računala ne mogu biti prijenosna.
Organizacija prema broju mikroprocesora
Na temelju broja mikroprocesora, računala se mogu podijeliti na:
- Uzastopno.
- Paralelno.
Serijska računala - svaki zadatak koji se izvodi na takvim uređajima obavlja samo mikroračunalo. Većina ovih uređaja su sekvencijalna računala, gdje svaki zadatak dovršava sekvencijalnu instrukciju od početka do kraja.
Paralelna računala su relativno brza. Nove vrste strojeva koji koriste veliki broj procesora. Procesori samostalno obavljaju različite zadatke i istovremeno povećavaju brzinu složenih programa. Paralelna računala odgovaraju brzini superračunala uz mnogo nižu cijenu.
BIT razdvajanje
Ovo je klasifikacija računala na temelju duljine riječi. Binarna znamenka naziva se BIT. Riječ je grupa bitova koja je fiksnaza računalo. Broj bitova u riječi (ili duljina riječi) određuje prikaz svih znakova u tim bitovima. Duljine riječi kreću se od 16 do 64 bita na većini modernih računala.
Binarna znamenka ili bit najmanja je jedinica informacija na računalu. Koristi se za pohranjivanje informacija i postavlja se na true/false ili on/off. Pojedinačni bit ima vrijednost 0 ili 1, što se obično koristi za pohranu podataka i implementaciju instrukcija u grupama bajtova. Računalo se često klasificira prema broju bitova koje može obraditi u jednom trenutku ili prema broju bitova u memorijskoj adresi.
Mnogi sustavi koriste četiri osmobitna bajta za formiranje 32-bitne riječi. Vrijednost bita se obično pohranjuje iznad ili ispod određene razine električnog naboja na kondenzatoru unutar memorijskog modula. Za uređaje koji koriste pozitivnu logiku, vrijednost 1 (istina ili visoka) je pozitivan napon u odnosu na električnu masu, a vrijednost 0 (netočno ili nisko) je 0.
Tipologija prema području primjene i korisnicima
Klasifikacija računala u suvremenom svijetu ovisi o njihovoj primjeni i namjeni. Također o tome koliko će korisnika koristiti strojeve u svom radu. Uređaji su klasificirani prema primjeni:
- Vozila specijalne namjene.
- Računala opće namjene.
Prvi su dizajnirani samo da zadovolje zahtjeve određenog zadatka ili aplikacije. upute,potrebni za izvođenje određenog zadatka trajno su pohranjeni u internoj memoriji tako da može izvršiti zadatak jednom naredbom. Ovo računalo nema dodatnih opcija i stoga je jeftinije.
Računala opće namjene dizajnirana su da zadovolje potrebe mnogih različitih aplikacija. Na tim su strojevima upute potrebne za izvođenje određenog zadatka trajno priključene u internu memoriju. Kada je jedan posao dovršen, upute za drugi posao mogu se učitati u internu memoriju radi obrade. Ovaj stroj opće namjene može se koristiti za pripremu platnog spiska, upravljanje zalihama, izvješće o prodaji, itd.
Klasifikacija osobnih računala ovisno o broju korisnika:
- Način jednog korisnika - samo jedan korisnik može koristiti resurs u bilo kojem trenutku.
- Višekorisnički način rada - jedno računalo dijeli nekoliko korisnika u bilo kojem trenutku.
Računalna mreža - nekoliko međusobno povezanih autonomnih strojeva koje koriste mnogi korisnici u bilo kojem trenutku.
Specifikacija firmware-a
Hardver su fizičke komponente koje čine računalni sustav. Klasifikacija softvera osobnog računala dalje dijeli softver i povezane podatke za računalni hardver.
Hardver i softver imaju simbiotski odnos, što znači da bez PC softveravrlo ograničen, a bez hardvera, softver uopće neće raditi. Oni trebaju jedno drugo kako bi ispunili svoj potencijal.
Klasifikacija računalnog softvera:
- Operacijski sustav je softver koji korisniku omogućuje kontrolu hardvera bez upuštanja u njegovu složenost.
- Uslužni programi - obavljaju specifične zadatke vezane uz upravljanje opremom. Klasifikacija računalnog softvera prema ovoj vrsti uključuje programe za kompresiju, formatere, defragmentatore i druge alate za upravljanje diskom.
- Knjižnični programi su kompajlirane biblioteke najčešće korištenih rutina. Na sustavu Windows obično nose ekstenziju DLL datoteke i često se nazivaju runtime knjižnicama.
- Prevoditelji - Bez obzira na jezik ili vrstu jezika koji korisnik koristi za pisanje programa, oni moraju biti u strojnom kodu da bi ih računalo prepoznalo i izvršilo.
- Aplikacijski softver obično se koristi za zadatke koji imaju vezu sa svijetom izvan uređaja.
Klasifikacija računalnih uređaja kategorizira računala prema vrstama hardvera, kao što je tvrdi disk koji je fizički spojen na računalo, sve što se može fizički dodirnuti. CD, monitor, pisač i video kartica primjeri su računalnog hardvera. Bez ikakvog hardvera, računalo neće funkcionirati i softver neće raditi.
Hardver i softversoftver međusobno komunicira: softver govori hardveru koje zadatke treba izvršiti.
Klasifikacija opskrbe računala prema vrsti uređaja:
- uređaji za unos;
- skladište;
- obrada;
- upravljanje;
- out.
Karakteristike memorije računala
Računalna memorija je poput ljudskog mozga koji se koristi za pohranjivanje podataka i uputa. Računalna memorija podijeljena je u vrlo male ćelije. Svaka od potonjih ima jedinstvenu lokaciju, svaka lokacija ima stalnu adresu koja se kreće od 0 do 65535.
Računala uglavnom koriste tri vrste memorije:
- Cache memorija je memorija velike brzine koja ubrzava procesor. Djeluje kao međuspremnik između procesora i glavne memorije. Redovito korišteni podaci i programske datoteke koje koristi CPU pohranjuju se u cache memoriju. CPU može pristupiti podacima kada je to potrebno. Kada se operativni sustav pokrene, prenosi neke važne datoteke i podatke s diska u cache memoriju, odakle im procesor može lako pristupiti.
- Primarna memorija (glavna memorija). Primarna memorija sadrži sve datoteke i podatke ili upute na kojima računalo radi. Kada se računalo isključi, podaci pohranjeni u primarnoj memoriji zauvijek se gube. Kapacitet ovog resursa je ograničen. Poluvodički uređaj se koristi u primarnoj memoriji, koja je sporija od registra. Dvije potkategorije glavnememorija - RAM i ROM.
- Sekundarna memorija. Znamo ga kao vanjskog. Sporiji je od glavne memorije. Resurs se koristi za trajno pohranjivanje podataka i informacija. Procesor pristupa sekundarnim memorijskim podacima kroz neke I/O rutine. Sadržaj sekundarnih memorijskih ćelija prvo se prenosi u glavnu memoriju, a zatim joj CPU može pristupiti. Primjer dodatne memorije: DVD, disk, CD-ROM, itd.
Nakon čitanja ove informacije, korisniku će biti lako odgovoriti na pitanje o klasifikaciji računala.
5. generacija računala: sadašnjost i budućnost
Računala pete generacije izgrađena su na tehnološkom napretku postignutom u prethodnim generacijama uređaja. Njihova implementacija planira se poboljšati interakciju između ljudi i strojeva korištenjem ljudske inteligencije i baza podataka akumuliranih od početka digitalnog doba. Mnogi od ovih projekata se već provode, dok su drugi još u razvoju.
Klasifikacija modernih računala za uređaje 5. generacije je sustav koji ima početak, ali nema kraja, budući da su uređaji ove skupine još u razvoju i izumu. Njihov razvoj započeo je 1990-ih i traje i danas. Koriste tehnologiju u velikoj integraciji (VLSI).
Pioniri u ubrzanju umjetne inteligencije su Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook i Tesla. Početni rezultati su već vidljivi na smartukućni uređaji koji su dizajnirani za automatizaciju i integraciju aktivnosti u sustav za održavanje života kod kuće.
