Быстродействие и производительность ЭВМ — Студопедия

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Тверской государственный технический университет»

Аппаратные средства вычислительных комплексов.

Конспект лекций.

Тверь 2012г.

Основные характеристики, области применения ЭВМ различных классов.

История развития ЭВМ.

Первой действующей ЭВМ стал ENIAC (США, 1945-46 гг.). ENIAC содержал 18000 электронных ламп и потреблял 150 квт электроэнергии. Однако, эта машина еще не использовала принцип хранимой программы. Большой вклад в разработку ЭВМ внес американский математик Джон фон Нейман. Один из важнейших принципов конструирования ЭВМ предложенный Нейманом — принцип хранимой программы был впервые реализован в Англии в 1949 году в машине EDSAC и используется и в современных компьютерах. Этот принцип требует, чтобы программа вводилась в память компьютера также, как в нее вводятся данные.Первая отечественная ЭВМ (МЭСМ) была создана в 1951 г. под руководством С.А. Лебедева. В середине 60-х создана машина БЭСМ, бывшая базовой в СССР в научных, оборонных, космических исследованиях. Из других ЭВМ следует упомянуть «Минск», «Урал», «Мир» и др., созданные под руководством И.С. Брука, В.М. Глушкова и других.В истории развития вычислительной техники принято выделять поколения ЭВМ. Переход от одного поколения к другому связан со сменой элементной базы на которой построен компьютер. Выделяют следующие четыре поколения ЭВМ:

· первое поколение: 1946-1957 годы; элементная база – электронные вакуумные лампы; оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – до 100 байт; быстродействие — до 10000 операций в секунду;

· второе поколение: 1958-1964 годы; элементная база – транзисторы; ОЗУ — до 1000 байт; быстродействие — до 1 млн. операций в секунду;

· третье поколение: 1965-1975 годы; элементная база – малые интегральные схемы; ОЗУ — до 10 Кбайт; быстродействие – до 10 млн. операций в секунду;

· четвертое поколение: 1976 год; элементная база — большие (БИС) и сверхбольшие (СБИС) интегральные схемы; ОЗУ — от 100 Кбайт и выше; быстродействие — свыше 10 млн. операций в секунду.

Следует заметить, что граница между третьим и четвертым поколениями ЭВМ по признаку элементной базы достаточно условна: произошло, скорее количественное изменение параметров элементной базы.

Основные характеристики ЭВМ.

Быстродействие и производительность ЭВМ.

Кроме того, единица измерения быстродействия компьютера «операции в секунду» устарела. Она не достаточно правильно отражает быстродействие. Для компьютеров первых поколений под «операцией» часто понимали сложение двух целых чисел определенной длины. Операция умножения выполнялась в десятки раз медленнее, чем сложение. Поэтому для современных компьютеров чаще используется характеристика — тактовая частота. Тактовая частота – это количество импульсов в секунду (герц), генерируемых тактовым генератором компьютера. Тактовая частота — более мелкая единица измерения, чем операции в секунду. Фирмы — производители компьютеров стремятся к тому, чтобы уменьшить количество тактов, необходимых для выполнения базовых операций, и, тем самым, повысить быстродействие компьютеров.Современные персональные компьютеры характеризуются быстродействием свыше 2 Ггц и ОЗУ — более 256 Мбайт.Классификация компьютеров, исходящая из производительности и функционального назначения показана на рисунке 1.1.

Рис. 1.1.Классификация компьютеров по производительности.

Определение характеристик быстродействия и производительнос­ти представляет собой очень сложную инженерную и научную зада­чу, до настоящего времени не имеющую единых подходов и методов решения.

Казалось бы, что более быстродействующая вычислительная тех­ника должна обеспечивать и более высокие показатели производитель­ности. Однако практика измерений значений этих характеристик для разнотипных ЭВМ может давать противоречивые результаты. Основ­ные трудности в решении данной задачи заключены в проблеме вы­бора: что и как измерять. Укажем лишь наиболее распространенные подходы.

Одной из альтернативных единиц измерения быстродействия была и остается величина, измеряемая в MIPS (Million Instructions Per Se­cond — миллион операций в секунду). В качестве операций здесь обыч­но рассматриваются наиболее короткие операции типа сложения. MIPS широко использовалась для оценки больших машин второго и третье­го поколений, но для оценки современных ЭВМ применяется доста­точно редко по следующим причинам:

• набор команд современных микропроцессоров может включать сотни команд, сильно отличающихся друг от друга длительнос­тью выполнения;

• значение, выраженное в MIPS, меняется в зависимости от особен­ностей программ;

• значение MIPS и значение производительности могут противоре­чить друг другу, когда оцениваются разнотипные вычислители (например, ЭВМ, содержащие сопроцессор для чисел с плавающей точкой и без такового).

При решении научно-технических задач в программах резко уве­личивается удельный вес операций с плавающей точкой. Опять же для больших однопроцессорных машин в этом случае использова­лась и продолжает использоваться характеристика быстродействия, выраженная в MFPOPS (Million Floating Point Operations Per Se­cond — миллион операций с плавающей точкой в секунду). Для персональных ЭВМ этот показатель практически не применяется из-за особенностей решаемых задач и структурных характеристик ЭВМ.

Поколения ЭВМ — урок. Информатика, 10 класс.

Можно выделить \(5\) основных поколений ЭВМ. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная.

  

I поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1946\)-\(1955\) гг.

1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы.
2. Соединение элементов: навесной монтаж проводами.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.

Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести крупные корпорации и правительства.

Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла.
4. Быстродействие: \(10-20\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.
6. Программирование: машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.
7. Оперативная память: до \(2\) Кбайт.
8. Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.

 

 

 

II поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1955\)-\(1965\) гг.

  

В \(1948\) году Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн изобрели транзистор, за изобретение транзистора они получили Нобелевскую премию в \(1956\) г.

\(1\) транзистор заменял \(40\) электронных ламп, был намного дешевле и надёжнее.

 

В \(1958\) году создана машина М-20, выполнявшая \(20\) тыс. операций в секунду — самая мощная ЭВМ \(50-х\) годов в Европе.

 

1. Элементная база: полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды).
2. Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж. 

3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал.
4. Быстродействие: \(100-500\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность — оператор ЭВМ.
6. Программирование: на алгоритмических языках, появление первых операционных систем.
7. Оперативная память: \(2-32\) Кбайт.
8. Введён принцип разделения времени — совмещение во времени работы разных устройств.

9. Недостаток: несовместимость программного обеспечения.

Уже начиная со второго поколения, машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости, вычислительных возможностей.

 

Так, небольшие отечественные машины второго поколения («Наири», «Раздан», «Мир» и др.) были в конце \(60\)-х годов вполне доступны каждому вузу, в то время как упомянутая выше БЭСМ-6 имела профессиональные показатели (и стоимость) на \(2-3\) порядка выше.

 

 

III поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1965\)-\(1970\) гг.

  

В \(1958\) году Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобретают интегральную схему (ИС).

 

В \(1961\) году в продажу поступила первая, выполненная на пластине кремния, интегральная схема.

 

В \(1965\) году начат выпуск семейства машин третьего поколения IBM-360 (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объёмом оперативной памяти и производительностью.

 

Рис. \(1\) IBM-\(360\)

 

В \(1967\) году начат выпуск БЭСМ — 6 (\(1\) млн. операций в \(1\) с) и «Эльбрус» (\(10\) млн. операций в \(1\) с).

 

В \(1968\) году сотрудник Стэндфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.

 

Рис. \(2\) Первая компьютерная мышь

 

В \(1969\) году фирма IBM разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средства (software). Фирма начала продавать программное обеспечение отдельно от железа, положив начало индустрии программного обеспечения.

 

\(29\) октября \(1969\) года проходит проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети ARPANet, связывающей исследовательские лаборатории на территории США.

Обрати внимание!

29 октября — день рождения Интернета.

 

IV поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные начиная с \(1970\) г. по начало \(90\)-х годов.

 

В \(1971\) году создан первый микропроцессор фирмой Intel. На \(1\) кристалле сформировали \(2250\) транзисторов.

 

1. Элементная база: интегральные схемы.
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.
4. Быстродействие: \(1-10\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность — системный программист.
6. Программирование: алгоритмические языки, операционные системы.
7. Оперативная память: \(64\) Кбайт.

 

При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для машин первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее большинство современных программистов знакомятся при обучении в вузе.

 

Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих задач.

 

Уже в третьем поколении появились крупные унифицированные серии ЭВМ. Для больших и средних машин в США это прежде всего семейство IBM 360/370. В СССР \(70\)-е и \(80\)-е годы были временем создания унифицированных серии: ЕС (единая система) ЭВМ (крупные и средние машины), СМ (система малых) ЭВМ и «Электроника» (серия микро-ЭВМ).

В их основу были положены американские прототипы фирм IBM и DEC (Digital Equipment Corporation). Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале \(90\)-х годов.

В \(1975\) году IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.

 

В \(1976\) году фирма IBM создает первый струйный принтер.

 

В \(1976\) году создана первая ПЭВМ.

 

Стив Джобс и Стив Возняк организовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров «Apple», предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. Продавался \(Apple 1\) по весьма интересной цене — \(666,66\) доллара. За десять месяцев удалось реализовать около двухсот комплектов.

 

Рис. \(3\) Apple-\(1\)

 

В \(1976\) году появилась первая дискета диаметром \(5,25\) дюйма.

 

В \(1982\) году фирма IBM приступила к выпуску компьютеров IBM РС с процессором Intel 8088, в котором были заложены принципы открытой архитектуры, благодаря которому каждый компьютер может собираться как из кубиков, с учётом имеющихся средств и с возможностью последующих замен блоков и добавления новых.

 

В \(1988\) году был создан первый вирус-«червь», поражающий электронную почту.

 

В \(1993\) году начался выпуск компьютеров IBM РС с процессором Pentium.

 

1. Элементная база: большие интегральные схемы (БИС).
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: компактные ЭВМ, ноутбуки.
4. Быстродействие: \(10-100\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ.
6. Программирование: базы и банки данных.
7. Оперативная память: \(2-5\) Мбайт.
8. Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

V поколение ЭВМ: разработки с \(90\)-х годов ХХ века

  

Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Источники:

Рис. 1 Автор: Ben Franske — DM IBM S360.jpg on en.wiki, CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1189162

Рис. 2 Автор: Federico Durán Soto — http://www.cerncourier.com/main/article/40/10/24/1/cernbooks2_12-00, Добросовестное использование, https://ru.wikipedia.org/w/index.php?curid=19892

Рис. 3 Автор: Photo taken by rebelpilot — rebelpilot's Flickr Site, CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=183820

Поколение ЭВМ

Содержание раздела: Поколения ЭВМ 1948 — 1958 гг., первое поколение ЭВМ 1959 — 1967 гг., второе поколение ЭВМ 1968 — 1973 гг., третье поколение ЭВМ 1974 — 1982 гг., четвертое поколение ЭВМ Немногим более 50 лет прошло с тех пор, как появилась первая электронная вычислительная машина. За этот короткий для развития общества период сменилось несколько поколений вычислительных машин, а первые ЭВМ сегодня являются музейной редкостью. Сама история развития вычислительной техники представляет немалый интерес, показывая тесную взаимосвязь математики с физикой (прежде всего с физикой твердого тела, полупроводников, электроникой) и современной технологией, уровнем развития которой во многом определяется прогресс в производстве средств вычислительной техники. Электронно-вычислительные машины у нас в стране принято делить на поколения. Для компьютерной техники характерна прежде всего быстрота смены поколений — за ее короткую историю развития уже успели смениться четыре поколения и сейчас мы работаем на компьютерах пятого поколения. Что же является определяющим признаком при отнесении ЭВМ к тому или иному поколению? Это прежде всего их элементная база (из каких в основном элементов они построены), и такие важные характеристики, как быстродействие, емкость памяти, способы управления и переработки информации. Конечно же, деление ЭВМ на поколения в определенной мере условно. Существует немало моделей, которые по одним признакам относятся к одному, а по другим — к другому поколению. И все же, несмотря на эту условность поколения ЭВМ можно считать качественными скачками в развитии электронно-вычислительной техники. Первое поколение ЭВМ (1948 — 1958 гг.) Элементной базой машин этого поколения были электронные лампы – диоды и триоды. Машины предназначались для решения сравнительно несложных научно-технических задач. К этому поколению ЭВМ можно отнести: МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, М-2, М-З, “Стрела”, “Минск-1”, “Урал-1”, “Урал-2”, “Урал-3”, M-20, «Сетунь», БЭСМ-2, «Раздан». Они были значительных размеров, потребляли большую мощность, имели невысокую надежность работы и слабое программное обеспечение. Быстродействие их не превышало 2—3 тысяч операций в секунду, емкость оперативной памяти—2К или 2048 машинных слов (1K=1024) длиной 48 двоичных знаков. В 1958 г. появилась машина M-20 с памятью 4К и быстродействием около 20 тысяч операций в секунду. В машинах первого поколения были реализованы основные логические принципы построения электронно-вычислительных машин и концепции Джона фон Неймана, касающиеся работы ЭВМ по вводимой в память программе и исходным данным (числам). Этот период явился началом коммерческого применения электронных вычислительных машин для обработки данных. В вычислительных машинах этого времени использовались электровакуумные лампы и внешняя память на магнитном барабане. Они были опутаны проводами и имели время доступа 1х10-3 с. Производственные системы и компиляторы пока не появились. В конце этого периода стали выпускаться устройства памяти на магнитных сердечниках. Надежность ЭВМ этого поколения была крайне низкой. В начало страницы Второе поколение ЭВМ (1959 — 1967 гг.) Элементной базой машин этого поколения были полупроводниковые приборы. Машины предназначались для решения различных трудоемких научно-технических задач, а также для управления технологическими процессами в производстве. Появление полупроводниковых элементов в электронных схемах существенно увеличело емкость оперативной памяти, надежность и быстродействие ЭВМ. Уменьшились размеры, масса и потребляемая мощность. С появлением машин второго поколения значительно расширилась сфера использования электронной вычислительной техники, главным образом за счет развития программного обеспечения. Появились также специализированные машины, например ЭВМ для решения экономических задач, для управления производственными процессами, системами передачи информации и т.д. К ЭВМ второго поколения относятся: ЭВМ М-40, -50 для систем противоракетной обороны; Урал -11, -14, -16 — ЭВМ общего назначения, ориентированные на решение инженерно-технических и планово-экономических задач; Минск -2, -12, -14 для решения инженерных, научных и конструкторских задач математического и логического характера; Минск-22 предназначена для решения научно-технических и планово-экономических задач; БЭСМ-3 -4, -6 машин общего назначения, ориентированных на решение сложных задач науки и техники; М-20, -220, -222 машина общего назначения, ориентированная на решение сложных математических задач; МИР-1 малая электронная цифровая вычислительная машина, предназначенная для решения широкого круга инженерно-конструкторских математических задач, «Наири» машина общего назначения, предназначеная для решения широкого круга инженерных, научно-технических, а также некоторых типов планово-экономических и учетно-статистических задач; Рута-110 мини ЭВМ общего назначения; и ряд других ЭВМ. ЭВМ БЭСМ-4, М-220, М-222 имели быстродействие порядка 20—30 тысяч операций в секунду и оперативную память—соответственно 8К, 16К и 32К. Среди машин второго поколения особо выделяется БЭСМ-6, обладающая быстродействием около миллиона операций в секунду и оперативной памятью от 32К до 128К (в большинстве машин используется два сегмента памяти по 32К каждый). Данный период характеризуется широким применением транзисторов и усовершенствованных схем памяти на сердечниках. Большое внимание начали уделять созданию системного программного обеспечения, компиляторов и средств ввода-вывода. В конце указанного периода появились универсальные и достаточно эффективные компиляторы для Кобола, Фортрана и других языков. Была достигнута уже величина времени доступа 1х10-6 с, хотя большая часть элементов вычислительной машины еще была связана проводами. Вычислительные машины этого периода успешно применялись в областях, связанных с обработкой множеств данных и решением задач, обычно требующих выполнения рутинных операций на заводах, в учреждениях и банках. Эти вычислительные машины работали по принципу пакетной обработки данных. По существу, при этом копировались ручные методы обработки данных. Новые возможности, предоставляемые вычислительными машинами, практически не использовались. Именно в этот период возникла профессия специалиста по информатике, и многие университеты стали предоставлять возможность получения образования в этой области. В начало страницы Третье поколение ЭВМ (1968 — 1973 гг.) Элементная база ЭВМ — малые интегральные схемы (МИС). Машины предназначались для широкого использования в различных областях науки и техники (проведение расчетов, управление производством, подвижными объектами и др.). Благодаря интегральным схемам удалось существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ. Например, машины третьего поколения по сравнению с машинами второго поколения имеют больший объем оперативной памяти, увеличилось быстродействие, повысилась надежность, а потребляемая мощность, занимаемая площадь и масса уменьшились. В СССР в 70-е годы получают дальнейшее развитие АСУ. Закладываются основы государственной и межгосударственной, охватывающей страны — члены СЭВ (Совет Экономической Взаимопомощи) системы обработки данных. Разрабатываются универсальные ЭВМ третьего поколения ЕС, совместимые как между собой (машины средней и высокой производительности ЕС ЭВМ), так и с зарубежными ЭВМ третьего поколения (IBM-360 и др. — США). В разработке машин ЕС ЭВМ принимают участие специалисты СССР, Народной Республики Болгария (НРБ), Венгерской Народной Республики (ВНР), Польской Народной Республики (ПНР), Чехословацкой Советской Социалистической Республики (ЧССР) и Германской Демократической Республики (ГДР). В то же время в СССР создаются многопроцессорные и квазианалоговые ЭВМ, выпускаются мини-ЭВМ «Мир-31», «Мир-32», «Наири-34». Для управления технологическими процессами создаются ЭВМ сериии АСВТ М-6000 и М-7000 (разработчики В.П.Рязанов и др.). Разрабатываются и выпускаются настольные мини-ЭВМ на интегральных микросхемах М-180, «Электроника -79, -100, -125, -200», «Электроника ДЗ-28», «Электроника НЦ-60» и др. К машинам третьего поколения относились «Днепр-2», ЭВМ Единой Системы (ЕС-1010, ЕС-1020, ЕС-1030, ЕС-1040, ЕС-1050, ЕС-1060 и несколько их промежуточных модификаций — ЕС-1021 и др.), МИР-2, «Наири-2» и ряд других. Характерной чертой данного периода явилось резкое снижение цен на аппаратное обеспечение. Этого удалось добиться главным образом за счет использования интегральных схем. Обычные электрические соединения с помощью проводов при этом встраивались в микросхему. Это позволило получить значение времени доступа до 2х10 -9 с. В этот период на рынке появились удобные для пользователя рабочие станции, которые за счет объединения в сеть значительно упростили возможность получения малого времени доступа, обычно присущего большим машинам. Дальнейший прогресс в развитии вычислительной техники был связан с разработкой полупроводниковой памяти, жидкокристаллических экранов и электронной памяти. В конце этого периода произошел коммерческий прорыв в области микроэлектронной технологии. Возросшая производительность вычислительных машин и только появившиеся многомашинные системы дали принципиальную возможность реализации таких новых задач, которые были достаточно сложны и часто приводили к неразрешимым проблемам при их программной реализации. Начали говорить о «кризисе программного обеспечения». Тогда появились эффективные методы разработки программного обеспечения. Создание новых программных продуктов теперь все чаще основывалось на методах планирования и специальных методах программирования. Этот период связан с бурным развитием вычислительных машин реального времени. Появилась тенденция, в соответствии с которой в задачах управления наряду с большими вычислительными машинами находится место и для использования малых машин. Так, оказалось, что миниЭВМ исключительно хорошо справляется с функциями управления сложными промышленными установками, где большая вычислительная машина часто отказывает. Сложные системы управления разбиваются при этом на подсистемы, в каждой из которых используется своя миниЭВМ. На большую вычислительную машину реального времени возлагаются задачи планирования (наблюдения) в иерархической системе с целью координации управления подсистемами и обработки центральных данных об объекте. Программное обеспечение для малых вычислительных машин вначале было совсем элементарным, однако уже к 1968 г. появились первые коммерческие операционные системы реального времени, специально разработанные для них языки программирования высокого уровня и кросс-системы. Все это обеспечило доступность малых машин для широкого круга приложений. Сегодня едва ли можно найти такую отрасль промышленности, в которой бы эти машины в той или иной форме успешно не применялись. Их функции на производстве очень многообразны; так, можно указать простые системы сбора данных, автоматизированные испытательные стенды, системы управления процессами. Следует подчеркнуть, что управляющая вычислительная машина теперь все чаще вторгается в область коммерческой обработки данных, где применяется для решения коммерческих задач. МиниЭВМ начали применяться и для решения инженерных задач, связанных с проектированием. Проведены первые эксперименты, показавшие эффективность использования вычислительных машин в качестве средств проектирования. Применение распределенных вычислительных систем явилось базой для децентрализации решения задач, связанных с обработкой данных на заводах, в банках и других учреждениях. Вместе с тем для данного периода характерным является хронический дефицит кадров, подготовленных в области электронных вычислительных машин. Это особенно касается задач, связанных с проектированием распределенных вычислительных систем и систем реального времени. В начало страницы Четвертое поколение ЭВМ (1974 — 1982 гг.) Элементная база ЭВМ — большие интегральные схемы (БИС). Машины предназначались для резкого повышения производительности труда в науке, производстве, управлении, здравоохранении, обслуживании и быту. Высокая степень интеграции способствует увеличению плотности компоновки электронной аппаратуры, повышению ее надежности, что ведет к увеличению быстродействия ЭВМ и снижению ее стоимости. Все это оказывает существенное воздействие на логическую структуру (архитектуру) ЭВМ и на ее программное обеспечение. Более тесной становится связь структуры машины и ее программного обеспечения, особенно операционной системы (или монитора)—набора программ, которые организуют непрерывную работу машины без вмешательства человека. К этому поколению можно отнести ЭВМ ЕС: ЕС-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 (“Ряд 2”), -1036, -1046, -1066, СМ-1420, -1600, -1700, все персональные ЭВМ (“Электроника МС 0501”, “Электроника-85”, “Искра-226”, ЕС-1840, -1841, -1842 и др.), а также другие типы и модификации. К ЭВМ четвертого поколения относится также многопроцессорный вычислительный комплекс «Эльбрус». «Эльбрус-1КБ» имел быстродействие до 5,5 млн. операций с плавающей точкой в секунду, а объем оперативной памяти до 64 Мб. У «Эльбрус-2» производительность до 120 млн. операций в секунду, емкость оперативной памяти до 144 Мб или 16 Мслов ( слово 72 разряда), максимальная пропускная способность каналов ввода-вывода — 120 Мб/с. В начало страницы

Модель производительности ЭВМ с учётом быстродействия центрального процессора (на примере задачи аэродинамики) Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Вычислительные машины и программное обеспечение

Солнушкин К. С.

Модель производительности ЭВМ с учетом быстродействия

центрального процессора (на примере задачи аэродинамики)

Всего за полгода — с сентября 2007 по март 2008 года — производительность пятидесяти самых мощных ЭВМ России и СНГ увеличилась в три раза, о чем свидетельствует список «Тор50 — Суперкомпьютеры» (Ьир://яирегсотри1е-rs.ru). Это беспрецедентный рост за всю историю суперкомпьютерной отрасли России. По Санкт-Петербургу рост еще значительнее, в 3.2 раза: с 1.8 по 5.8 ТРЬОРБ пиковой производительности. В указанный список вот уже в третьей редакции подряд входят только кластерные ЭВМ. вытеснив более дорогие машины с общей памятью.

В условиях резкого роста вычислительных мощностей возникает потребность в анализе эффективности и научно обоснованном создании новых вычислительных машин.

В организациях и учреждениях бюджет любых проектов, в том числе при закупке ЭВМ, ограничен, поэтому ставится задача достичь для создаваемой машины максимальной производительности. В математической постановке это задача оптимизации, а именно поиска минимума критерия «стоимость/производительность» на множестве возможных конфигураций ЭВМ [3].

Эта задача весьма сложная. Пространство возможных конфигураций ЭВМ многомерно, и для проведения оптимизации необходимо иметь возможность сопоставить каждому элементу этого многомерного пространства значение критерия «стоимость/производительность». Для этого нужно для каждой конфигурации определять как стоимость, так и производительность. Эти величины известны только для весьма ограниченного числа ЭВМ, которые были реально созданы и производительность которых удалось измерить. Для большинства же конфигураций ЭВМ эти величины неизвестны, и их необходимо определять при помощи моделирования.

Вместе с тем для современных ЭВМ такие модели практически отсутствуют. Учитывая темпы развития отрасли и появления новых архитектур центральных процессоров и других компонентов машины, модели производительности и стоимости должны регулярно обновляться и пополняться [1].

Для построения моделей производительности кластерных ЭВМ необходимо сначала научиться строить модели более простых объектов, в частности. одно- и многопроцессорных ЭВМ, выполняющих роль базовых вычислительных блоков (так называемых «узлов») кластерных машин.

В данной статье предлагается модель производительности однопроцессорной ЭВМ на задаче аэродинамики, учитывающая быстродействие центрального процессора.

Современные ЭВМ строят в соответствии с концепцией, которая хранится в памяти программы и предложена фон Нейманом. Согласно ей электронно-вычислительной машиной в процессе выполнения программы выполняется циклически следующий набор шагов:

1) выборка очередной команды из памяти;

2) выборка данных из памяти, необходимых для выполнения команды:

3) собственно исполнение команды;

4) запись результатов выполнения обратно в память.

При этом время собственно исполнения команды (п. 3) определяется быстродействием центрального процессора (ЦП), а время, затрачиваемое на вспомогательные операции (пп. 1,2, 4), определяется быстродействием подсистемы памяти, состоящей из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и кэш-памяти различных уровней.

В связи с этим предлагается концептуальная модель выполнения программы на ЭВМ, согласно которой время, затраченное на ее выполнение, состоит из двух частей: время, в течение которого происходило выполнение команд центральным процессором (г ), и время, в течение которого происходила работа с подсистемой памяти — чтение и запись (1тет ).

Во время работы программы процессор ЭВМ выполняет поток команд, задействуя для выполнения каждой команды доступные функциональные устройства. Часть команд выполняется за один такт работы ЦП. часть требует нескольких тактов. Современные ЦГ1 являются суперскалярными, т. е. содержат несколько функциональных устройств, которые могут работать параллельно. Если

алгоритм это позволяет, ЦП может одновременно задействовать несколько таких устройств. В этом случае за один такт можно выполнить не одну команду, а более. Время * равно длительности всех тактов ЦП. необходимых для выполнения программы, и определяется как количество тактов.

С

деленное на тактовую частоту ЦП: 1ргос = рг°1 .

/сри

Количество тактов Српк зависит от многих факторов. включая следующие:

-размер задачи (количество ее входных данных). Чем больше входных данных, тем больше Сргос\

-способ записи алгоритма на языке программирования и способ трансляции текста программы в машинные коды. Например, технологии оптимизации, встроенные в компиляторы, позволяют сократить количество машинных инструкций в программе, что ведет к сокращению числа необходимых тактов С . Другие технологии позволяют записывать инструкции машинного кода в форме, допускающей параллельное исполнение на суперскалярных ЦП. Это также приводит к уменьшению числа тактов Сргпс;

— тип применяемого ЦП, а именно состав и количество его функциональных устройств и их возможность работать параллельно. Современные суперскалярные ЦП способны выполнять до четырех команд за такт, что позволяет значительно уменьшить обшее число тактов ЦП. необходимых для решения задачи.

Время работы с подсистемой памяти определяется следующим образом. Если для выполнения команды требуются операнды, находящиеся в памяти, ЦП загружает их, прежде чем продолжить выполнение команды. Загрузка занимает различное время. Если требуемые данные находятся в ОЗУ, загрузка может занять время, равное более чем сотне тактов ЦП, в течение которых полезную работу ЭВМ выполнять не будет.

Время, которое требуется для доступа к ячейке памяти, называется латентностью доступа. Для повышения эффективности работы ЭВМ латентность необходимо снижать.numa »где tNUUA — латентность доступа к памяти соседнего ЦП; Мтш — количество

обращений к ней.

Количество обращений к различным устройствам подсистемы памяти (т. е. значения N ram ‘ ) определяет общую величину задержки счета, связанную с ограниченным быстродействием подсистемы памяти. Однако конкретные значения этих величин зависят от множества факторов, в первую очередь, от типа ЭВМ, алгоритма и входных данных. Так, с увеличением размера кэш-памяти больше запросов станет выполняться без необходимости обращения к ОЗУ. поэтому

Nи будет увеличиваться, а N- уменьшаться. Сложность вносит и то, что для разных типов ЭВМ значения латентности различны. Для исследований в этой области применяют методы имитационного моделирования.

Итак, обе компоненты времени выполнения программы (tproc и tmem ) существенно зависят от типа ЭВМ, алгоритма и его входных данных. Обозначим общее время выполнения программы через tCPU:

С

‘СТО _ ‘ proc + {тет

proc

Jcrv

+ L

(1)

Обозначение 1сри выбрано по следующей причине. Современные многозадачные операционные системы работают в режиме разделения времени. Каждой из работающих в системе задач, включая ядро операционной системы, поочередно выделяется небольшой квант времени, в течение которого задача может занимать центральный процессор.

Научно-технические ведомости СПбГПУ 6′ 2008. Информатика. Телекоммуникации. Управление

Общая длительность всех квантов, которые потребовались для завершения задачи, традиционно называется процессорным временем, затраченным задачей (англ. «CPU time»). Таким образом, обозначение tcpu сложилось исторически, хотя и не очень удачно; следует отличать его от tproc .

В многозадачных операционных системах с уменьшением накладных расходов, связанных с работой операционной системы и сторонних программ, астрономическое время выполнения уменьшается и стремится к процессорному. Величину процессорного времени, затраченного при выполнении задачи, можно получить с помощью систем учета ресурсов, являющихся частью операционной системы.

Приведенная выше формула задает математическую модель для времени выполнения программы на ЭВМ. Так как время выполнения

Согласно формуле (2) мы задавали значения /сри и получали в ходе эксперимента значения ‘сри ■ Теперь требуется найти значения С и ‘теш ■ Поскольку мы также варьировали быстродействие ОЗУ, то фактически исследовали три ЭВМ с одним и тем же типом ЦП. но различными типами ОЗУ. Поэтому нам необходимо идентифицировать три модели производительности с одним и тем же значением Сргос, так как эта величина не зависит от быстродействия ОЗУ.

Обработав экспериментальные данные методом регрессионного анализа, получаем, что всем

определяет быстродействие ЭВМ на задаче [2], то мы имеем дело с моделью производительности вычислительной машины. Идентифицировать модель можно с помощью эксперимента. Исследуем процесс численного моделирования обтекания кузова автомобиля с учетом турбулентности. Задача (см. [4]) решается методом конечных объемов с числом ячеек примерно 3.6 млн. Для исследования используем ЭВМ на основе ЦП «AMD Opteron 254». Будем варьировать тактовую частоту ЦП в пределах fCPU = 1000-2800 МГц и измерять процессорное время tCP(J, затраченное для численного моделирования, в данном случае — для выполнения 25 итераций алгоритма. Будем также варьировать быстродействие ОЗУ fDKVM(DRAM Clock) путем изменения тактовой частоты ОЗУ. Результаты эксперимента сведем в таблицу.

моделям соответствует значение Сргог = 1655 10ч тактов ЦП. Далее для трех разных значений тактовой частоты ОЗУ — 200.333 и 400 МГц получаем значения !тет . равные соответственно 347, 225 и 194 с. Как видим, при повышении быстродействия ОЗУ время, затраченное вхолостую на ожидание доступа к ОЗУ, сокращается.

На рисунке приведен пример согласования между экспериментальными и модельными данными для тактовой частоты памяти 400 МГц. Для остальных случаев рисунки аналогичны.

Таблица 1

Процессорное время tcpu, с, затраченное на численное моделирование, в зависимости

от тактовых частот ЦГ1 и ОЗУ

Тактовая частота ЦП fCPu . ГТи /DRAM • МГ»

200 333 400

1.0 1975 1894 1882

1,8 1249 1127 1110

2.0 1166 1029 1016

2.2 1097 978 942

2.4 1043 915 882

2,6 1015 855 819

2,8 958 847 776

ten’, С 2000

1,0

1,5

2,0

2,5 fepu, ГГц

Рис. 1. Зависимость процессорного времени, затраченного на расчет, от тактовой частоты ЦГ1: эксперимент (точки) и модель (линия). Тактовая частота ОЗУ — 400 МГ ц

Согласно модели при параметрах ЦП и ОЗУ, обеспечивающих их максимальное быстродействие (, /срц =2,8 ГГц; /¡ш, =400 МГц), время, затраченное на работу с подсистемой памяти, составляет 25 % от общего времени счета. Рост интенсивности вычислений (например, за счет повышения тактовой частоты ЦП) ведет к росту нагрузки на подсистему памяти.

Если поднять тактовую частоту ЦП в два раза, не увеличив при этом быстродействие ОЗУ, то время счета уменьшится только в 1.6 раза, при этом время работы с подсистемой памяти будет составлять порядка 40 % времени счета. В такой ситуации подсистема памяти становится «узким местом» ЭВМ. Чтобы избежать подобного дисбаланса, производители ЭВМ сопровождают повышение скоростных характеристик ЦП аналогичным повышением характеристик подсистемы памяти; модель объясняет это поведение.

Это объяснение верно и в более обшем случае. Так, в современных процессорах «AMD Barcelona» в рамках одного ЦП работает четыре вычислительных ядра. Это также ведет к росту интенсивности вычислений и повышению нагрузки на подсистему памяти. Поскольку увеличить скоростные характеристики ОЗУ было затруднительно с технологической точки зрения, то во избежание дисбаланса производитель добавил в состав ЦП третий уровень кэш-памяти значительного объема; при этом доля запросов, удовлетворяемых из кэш-памяти, возросла (величина Nu в концептуальной модели), следовательно, удалось повысить скоростные характеристики подсистемы памяти в целом.

В качестве направлений дальнейших исследований можно назвать поиск зависимостей, связывающих параметры модели Сргос и tmem с параметрами ЭВМ и решаемой задачи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Солнушкин К. С. Анализ быстродействия ОЗУ и построение модели производительности ЭВМ // Научно-техннческий вестник СПбГУ ИТМО. СПб.: Изд-во СПбГУ ИТМО, 2008 (в печати; Ь»р://ко-nstantin.solnushkin.ru).

2. Солнушкин К. С. О значении терминов «производительность» и «быстродействие» в применении к ЭВМ // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2008. № 3. С. 297-300.

3. Солнушкин К. С. Постановка задачи синтеза кластерных ЭВМ. оптимальных по критерию цены производительности //Труды XV Всерос. науч.-метод, конф. Телематика-2008. СПб.: Изд-во СПбГУ ИТМО, 2008. http://konstantin.solnushkin.ru

4. FLUENT Benchmarks, http://www.fluent.com/soft-ware/fluent/fl5bench/flbeneh_6.3/ problems/fl512.htm

Е поколение ЭВМ (с 1946 г. до середины 50-х годов ХХ в.).

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Элементная база ЭВМ этого поколения — электронные вакуумные лампы.

К первому поколению ЭВМ, кроме отмеченных выше, относятся созданные советскими учеными и инженерами ламповые вычислительные машины БЭСМ-2, Стрела, М-2, М-3, Минск-1, Урал-1, Урал-2, М-20. Они были, в основном, ориентированы на решение научно-технических задач.

Одна из первых вычислительных машин — ТРИДАГ — занимала площадь целого здания.Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими.

Е поколение ЭВМ (с середины 50-х годов до середины 60-х годов ХХ в.).

Элементная база – транзисторы (полупроводниковые приборы).

Применение транзисторов в этом поколении позволило существенно повысить надежность, снизить энергопотребление, уменьшить размеры ЭВМ.Это повлияло на все характеристики и возможности ЭВМ, процесс изготовления, габариты, надежность, быстродействие и т.д. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ.

Е поколение ЭВМ (с середины 60-х до середины 70-х гг. ХХ в.

В 1958 г. разработана и создана интегральная схема — новый вид электронных приборов. В ней на одном кусочке полупроводника собрана целая электронная схема.

Для 3-го поколения элементная база — интегральные схемы малой степени интеграции, где на миниатюрном кремниевом кристалле, размером примерно 1 см на 1 см, размещалось до 100 активных элементов. Отсюда и название — чип — от английского слова «кусочек», «обломок».

Первая ЭВМ на интегральных схемах была изготовлена уже в 1961 году. Она содержала 587 схем малой интеграции. А в следующем 1962 г. была выпущена первая серийная ЭВМ 3-го поколения. В полной мере развитие этого поколения относится к выше отмеченному проекту — разработке машин IBM-360.

СССР совместно со странами — членами СЭВ — в начале 70-х годов разработали и организовали серийное производство Единой Системы ЭВМ (ЕС ЭВМ) и Системы Малых ЭВМ (СМ ЭВМ) — машин третьего поколения на интегральных схемах.В 1971 г. был создан первый микропроцессорный комплект 4004 — семейство из пяти дополняющих друг друга кристаллов. Главный чип имел размеры 3,8 на 2,8 мм и содержал 2 250 транзисторов.

Е поколение ЭВМ (с середины 70-х годов ХХ в. по настоящее время).

Элементная база — интегральные схемы БИС — большой (от 100 до 1 000 активных элементов на один чип) и СБИС — сверхбольшой (свыше 1 000 активных элементов на один чип) степени интеграции. В первую очередь на этих элементах строят память ЭВМ.

В ЭВМ четвертого поколения достигается дальнейшее упрощение контактов человека с ЭВМ. Использование БИС и СБИС позволяет аппаратными средствами реализовывать некоторые функции программ операционных систем (аппаратная реализация трансляторов с алгоритмических языков высокого уровня и др.), что способствует увеличению производительности.

Для этого поколения характерно следующее:

-применение персональных компьютеров;

-телекоммуникационная обработка данных;

-компьютерные сети;

-широкое применение систем управления базами данных;

-элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.

Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 64 Мбайт – 1-4 Гбайт

Е поколение ЭВМ

Для ЭВМ пятого поколения, которые разрабатываются пока в лабораторных условиях, элементная база основывается на сверхбольших интегральных схемах (СБИС) и на оптико-электронных элементах (лазеры, голография). Для оптических машин носителями энергии служат не электроны, а фотоны, что значительно повышает скорость

передачи сигналов, поэтому быстродействие ЭВМ может достигнуть сотен миллионов операций в секунду.

Развитие идет также по пути «интеллектуализации» компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них — это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином «интеллектуальный интерфейс». Его задача — понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.

Для преобразования и передачи оптических сигналов применяют лазеры, светоизлучающие диоды, световоды и различные фотоприемники.

 

 

12 Электронная вычислительная машина (ЭВМ) представляет собой комплекс технических средств для автоматической обработки информации, представленной в цифровых кодах. В соответствии с заданной программой машина автоматически реализует требуемый вычислительный процесс. В настоящее время трудно назвать все те области человеческой деятельности, успех которых не был бы связан с применением ЭВМ. Такое широкое распространение ЭВМ объясняется способностью машины выполнять с недоступной для человека скоростью длинные последовательности операций, хранить большие объемы информации и выдавать результаты вычислений практически с любой необходимой точностью.

Вычислительные машиныхарактеризуются следующими свойствами:

Быстродействие ЭВМ

Точность решения задач на ЭВМ

Универсальность применения ЭВМ

4) Каждая ЭВМ характеризуется объемом внутренней оперативной памяти

Программными средствами

6) Габаритные размеры— величина внешних размеров как отдельных модулей или составных частей машины, так и всего комплекса в целом.

7) Энергопотребление— электрическая мощность, потребляемая от источника питания, как отдельными модулями, так и всей ЭВМ.

8) Стоимость — цена отдельных модулей, всего комплекса ЭВМ, расходных материалов.

9) Дизайн— внешний вид, форма, окраска, удобство эксплуатации и др

13Существует достаточно много систем классификации компьютеров. Различают различные классификации ЭВМ по назначению, конструктивным особенностям и структурному построению:

Классификация по назначению

Классификация по назначению — один из наиболее ранних методов классификации ЭВМ. Он связан с тем, как компьютер применяется. По этому принципу различают большие ЭВМ, мини-ЭВМ, микро-ЭВМ и персональные компьютеры.

Большие ЭВМ. Это самые мощные компьютеры. Их применяют для обслуживания очень крупных организаций и даже целых отраслей народного хозяйства. За рубежом компьютеры этого класса называют мэйнфреймами (mainframe). В России за ними закрепился термин большие ЭВМ. Центральный процессор — основной блок ЭВМ, в котором непосредственно и происходит обработка данных и вычисление результатов. Обычно центральный процессор представляет собой несколько стоек аппаратуры и размещается в отдельном помещении, в котором соблюдаются повышенные требования по температуре, влажности, защищенности от электромагнитных помех, пыли и дыма.Большие ЭВМ отличаются высокой стоимостью оборудования и обслуживания, поэтому работа таких суперкомпьютеров организована по непрерывному циклу.

Мини-ЭВМ.

Микро-ЭВМ.

Персональные компьютеры.

2) Классификация по уровню специализацииПо уровню специализации компьютеры делят науниверсальные и специализированные.

На базе универсальных компьютеров можно собирать вычислительные системы произвольного состава (состав компьютерной системы называется конфигурацией).

Рекомендуемые страницы:

Как проверить быстродействие компьютера разными способами. Лучшие приложения

От того, насколько быстро работает ПК или ноутбук, зависит продуктивность и способность решать различные задачи. Производительность электронного устройства можно проверить различными способами.

Способ первый: узнать индекс быстродействия ОС Windows

Он характеризует ориентировочную производительность комплектующих: центрального и графического процессора, памяти и диска. Оценки выставляются по шкале от 1 до 7,9. Чем выше балл, тем производительней работает тот или иной компонент.
В Windows Vista и Windows 7 оценку системы можно произвести явно, через панель управления. Для этого нужно открыть раздел со счетчиками и средствами производительности. Перед проверкой ноутбука его обязательно подключают к электросети через адаптер. Затем нажимают на ссылку повторения оценки. Операция может занять несколько минут, также во время тестирования быстродействия графики изображение на мониторе может ненадолго пропадать.

Общая оценка в этом случае ставится по наименьшему баллу. Например, если память получила 6,6 балла, а диск – 5,5 балла, то именно последнее число будет выражать этот показатель. Если между двумя проверками, проведенными через некоторое время, оценка какого-то компонента изменится, то его нужно проверять на работоспособность. Чаще всего это происходит с жестким диском, который нужно протестировать на наличие битых секторов.

В более поздних версиях Windows утилита оценки производительности, основанная на системе WinSAT (System Assessment Tool), скрыта от пользователей. Оценку в этом случае можно узнать через командную строку или PowerShell, представляющий собой её улучшенный аналог. Для рядовых пользователей лучше всего подойдут сторонние приложения с графическим интерфейсом.

Одной из таких утилит является WinAero WEI Tool. Она не требует установки, благодаря чему ее можно записать на флешку и сразу запустить на любом компьютере, даже в магазине, чтобы сравнить несколько устройств между собой. Перед проверкой нужно закрыть все ресурсоемкие приложения, которые могут повлиять на её результат. Тестирование запускается кликом по ссылке в правом нижнем углу окна. Программа в ходе оценки обращается к интерфейсу WinSAT, поэтому точно так же, как на Windows 7, общая оценка выставляется по наименьшему баллу. Результат можно сохранить на компьютере или ноутбуке в виде текстового файла или снимка экрана. Также отчетом можно поделиться через программу для обмена сообщениями.

Способ второй: другие приложения для проверки производительности

Проверить производительность компонентов ПК можно также и при помощи разнообразных сторонних приложений. Одно из таких – это AIDA64. Утилита является улучшенным преемником Everest. Она выполняет проверку процессора, оперативной памяти и дисковых накопителей.
Отличительная особенность AIDA64 – возможность сравнения своего процессора и других компонентов с другими. Приложение распространяется платно, но также можно найти версию с генератором серийного ключа. Для проверки следует найти соответствующий пункт в меню и дождаться завершения процесса.
Один из наиболее близких аналогов AIDA64 – это SiSoftware Sandra Lite. Это — бесплатная утилита, которая появилась ещё в начале 2000-х годов. С помощью этого приложения можно не только проверить производительность компонентов ПК, но также узнать подробные сведения о них. Например, во время тестирования видеокарты можно узнать скорость и объем графической памяти. Интерфейс прост и удобен, что позволяет легко запустить нужный тест.

ExperienceIndexOK – это бесплатная и простая утилита для оценки быстродействия, которая не требует установки. Она выполняет ту же задачу, что и инструмент WinAero WEI Tool – вычисляет оценку продуктивности ПК. Главное отличие – отображение результатов в реальном времени.
Если нужно тщательно проверить быстродействие жесткого диска, то лучшим решением будет бесплатная утилита CrystalDiskMark. Она выполняет многопроходное тестирование этих носителей для определения средней скорости чтения-записи информации в последовательном и случайном режимах. Это приложение не нуждается в установке.

Способ третий: проверка быстродействия ПК с помощью бенчмарков

В отдельную категорию также выделяются «бенчмарки» — утилиты, чаще всего предназначенные для проверки графического и центрального процессоров под нагрузкой. Тестирование с помощью таких приложений — отличный способ узнать производительность компьютера.
Наиболее распространенный бенчмарк – 3DMark. С его помощью проверяется производительность ЦП и видеокарты, чтобы понять, насколько хорошо оборудование обрабатывает трехмерную графику. Чем более высокий балл набирается по итогам теста, тем более сложные игры можно запускать. Для выполнения проверки нужно скачать программу, установить её и в главном окне щелкнуть по основной вкладке. Затем нужно выбрать тест и запустить его.

Еще один бесплатный бенчмарк, не требующий дополнительной настройки, — это PCBenchmark. Одно из преимуществ заключается в щадящем использовании ресурсов, что позволяет пользоваться компьютером во время проверки без влияния на результат.
Для комплексного тестирования продуктивности ПК подойдет бенчмарк PCMark 10. Утилита выставляет оценки в баллах и оценивает производительность устройства, имитируя работу с документами, редактирование фото и видео и другие виды компьютерной деятельности, встречающиеся часто. Приложение распространяется платно. Но в магазине Steam можно скачать демоверсию этого бенчмарка.

Заключение

Таким образом, для рядовых пользователей лучше всего подойдут приложения для проверки производительности ПК: SiSoft Sandra Lite, WinAero WEI Tool и PCBenchmark. С их помощью можно быстро, бесплатно и точно узнать быстродействие всех компонентов компьютера или ноутбука. А для детального тестирования жесткого диска подойдет CrystalDiskMark.

Поколения ЭВМ. Их краткая характеристика. Элементная база. — КиберПедия

Ответ:

(не стоит паниковать при виде этого вопроса – запомнить нужно основные моменты, а выносить их кусками значит лишь кого-то полного понимания картины)

 

На данный момент существует четыре поколения ЭВМ.

 

Поколения ЭВМ	Первое (1949-1958)	Второе (1959-1963)	Третье (1964-1976)	Четвертое (1977-н.в.)
Элементная база ЭВМ	Электронные лампы, реле	Транзисторы, параметроны	ИС, СБИС	Сверхбольшие ИС (СБИС)
Производительность центрального процессора	до 3х105 о/с	до 3х106 о/с	до 3х107 o/c	более 3х107 o/c
Тип оперативной памяти (ОП)	триггеры, ферритовые сердечники (ФС)	миниатюрные ФС	полупроводниковая БИС	полупроводниковая СБИС
Объем ОП	до 64 Кб	до 512 Кб	до 16 Мб	более 16 Мб
Типичные модели поколения	EDSAC ENIAC UNIAC БЭСМ	RCA-501, IBM-7090, БЭСМ-6	IBM/360, PDP, VAX, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ	IBM/370, SX-2, IBM PC/XT/AT, PS/2, Cray, сети
Характерное программное обеспечение	Коды, автокоды, ассемблеры	Языки программиро-вания, диспетчеры АСУ, АСУТП	ППП, СУБД, САПРы, ЯВУ, операцион-ные системы	БЗ, ЭС, системы параллельного программирования

 

В первом поколении (1943-1959 гг.) элементной базой ЭВМ была электронная лампа, в которой использовался эффект Эдисона.

Электронная лампа – это прибор, работа которого осуществляется за счет изменения потока электронов, двигающихся в вакууме от катода к аноду. Движение электронов происходит за счет термоэлектронной эмиссии – испускания электронов с поверхности нагретых металлов. Здесь используется свойство металлов, которые обладают большой концентрацией свободных электронов с различной энергией, а, следовательно, и скоростями движения. По мере нагревания металла энергия электронов возрастает, и некоторые из них преодолевают потенциальный барьер на границе металла.

В ЭВМ первого поколения оперативная память выполнялась на триггерах, затем на ферритовых сердечниках, быстродействие 5-30 тыс. арифметических операций в секунду.

Память на магнитных сердечниках хранила данные в виде направления намагниченности небольших ферритовых колец. Каждое кольцо сохраняло 1 бит информации, а вся память представляла собой прямоугольную матрицу.

От программиста того времени требовалось хорошее знание архитектуры ЭВМ и ее программных возможностей. Программирование осуществлялось в машинных кодах, позднее на ассемблере и автокоде. Поэтому программирование на ЭВМ первого поколение было уделом избранных, специально подготовленных математиков-программистов.

Первые ЭВМ использовались в основном для научных расчетов.

Машины первого поколения размещались в огромных залах (типа спортивных). Тысячи электронных ламп быстро нагревали помещение, высокая температура снижала надежность ЭВМ.

К концу жизненного цикла первого поколения появился первый язык высокого уровня – ФОРТРАН.

Применение транзисторов в вычислительной технике дало начало второму поколению (1959-1963 гг.) компьютеров. На компьютерах с транзисторами начал действовать закон «10» — улучшение за десять лет всех характеристик компьютера примерно в десять и более раз.

Переход на новую элементную базу оказался неизбежным, так как рост производительности и надежность ЭВМ первого поколения достигли своего максимума. Основные причины, приведшие к необходимости замены электронных ламп, были следующими:

1. Нить накаливания в электронных лампах со временем теряет свои эмиссионные свойства и перегорает. В среднем, срок службы лампы не превышал 10 000 часов. Таким образом, в ЭВМ, состоящей из 104 электронных ламп, в среднем, каждый час, выходила из строя одна электронная лампа.

2. ЭВМ на электронных лампах требуют мощных источников питания, при этом почти 75% энергии растрачивается на тепловых потерях. Это, в свою очередь, приводит к необходимости организации дорогостоящих и сложных систем охлаждения. Транзисторы потребляют на порядок меньше энергии и слабее греются.

3. Большие габариты электронных ламп. Самые миниатюрные радиолампы не позволяли в одном кубическом дециметре разместить более 1000 элементов, в то же время использование транзисторов позволяло на порядок увеличить плотность монтажа.

4. Радиолампы – это хрупкий элемент. Его установка требует осторожности и аккуратности, и с большим трудом поддается автоматизации. В то же время транзисторы гораздо более надежны и прочны, что позволяет легко автоматизировать процесс их производства и монтажа.

Кроме новой элементной базы и быстродействия, второе поколение характеризуется новыми архитектурными решениями и развитием технологии программирования. В ЭВМ второго поколения обеспечивается совмещение функциональных операций, они стали работать в режиме разделения времени. Реализовано совмещение центрального процессора по обработке данных и каналов ввода-вывода, а также распараллеливание операций выборки команд и данных из памяти.

Конец 50-х годов — это начало этапа автоматизации программирования. В это время появляются языки CommercialTranslator, FACT, MathMathic, и 38

программно-ориентированные языки высокого уровня (ЯВУ): Fortran (1955), Algol-60, AKU-400 и др.

В это время были разработаны первые системы пакетной обработки, которые автоматизировали всю последовательность действий оператора по организации вычислительного процесса. Ранние системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными не для обработки данных, а для управления вычислительным процессом.

В 1957 году компанией BellLabs была разработана операционная система Bell Operating System. А в 1962 году была разработана компанией GeneralElectric операционная система General Comprehensive Operating System.

Микроэлектронная технология породила третье поколение ЭВМ (1964-1974 гг.). В этом поколении элементную базу компьютеров образовали так называемые интегральные схемы. Замечательное отличие такой схемы заключается в том, что все ее элементы (транзисторы, резисторы конденсаторы) и соединения между ними создаются на небольшой пластине кристалла (обычно кремния). Технология, использующая процессы травления и напыления, позволяет создавать схемы с чрезвычайно мелкими элементами. Именно поэтому такие схемы и стали называть интегральными микросхемами.

Использование интегральных схем позволило получить ряд преимуществ:

1. Увеличилась надежность ЭВМ. Надежность интегральных схем – на порядок выше надежности аналогичных схем на дискретных 40 компонентах.

2. За счет повышения плотности упаковки электронных схем, уменьшилось время передачи сигнала по проводникам и, как следствие, увеличилось быстродействие ЭВМ.

3. Производство интегральных схем хорошо поддается автоматизации, что при серийном производстве резко уменьшает себестоимость производства и способствует популяризации и расширению области применения ЭВМ.

4. Высокая плотность упаковки электронных схем уменьшила на несколько порядков габариты, массу и потребляемую мощность ЭВМ, что позволило использовать их в недоступных до этого областях науки и техники, таких как авиация и космическая техника.

В ЭВМ третьего поколение уже четко выделяется иерархия памяти. ОЗУ делится на независимые блоки с собственными системами управления, работающие параллельно. Структура оперативной памяти делится на страницы и сегменты. Развивается и внутренняя память процессора – создаются предпосылки к вводу кэширования памяти.

Наряду с совершенствованием логических устройств и памяти, полным ходом шла модернизация устройств ввода-вывода. Быстродействие новых ЭВМ требовало более быстрой и надежной системы ввода-вывода данных, чем устройства чтения перфокарт и телетайпы. На смену им пришли клавиатуры, панели графического ввода, дисплеи со световым карандашом, плазменные панели, растровые графические системы и другие устройства.

К концу 1960-х годов уже был создан целый ряд операционных систем, реализующий множество необходимых функций по управлению ЭВМ. Всего эксплуатировалось более сотни различных ОС.

Среди наиболее развитых операционных систем были:

1. OS/360, разработанная фирмой IBM в 1964 году для управления мейнфреймами;

2. MULTICS– одна из первых операционных систем с разделением времени исполнения программ;

3. UNIX, разработанная в 1969 году и, впоследствии, разросшаяся до целого семейства операционных систем, многие из которых являются одними из самых популярных на сегодняшний день.

Использование операционных систем упростило работу с ЭВМ и способствовало популяризации электронной вычислительной техники.

На ЭВМ III поколения появились системы управления базами данных (СУБД), системы автоматизирования проектных работ (САПР), совершенствуются АСУ и АСУТП. Создаются пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения. Появляются новые и совершенствуются существующие языки программирования, их количество достигло уже 3000.

Сверхбольшие интегральные схемы стали основой элементарной базы компьютеров четвертого поколения (1975-н.в.). Процессор, реализованный на одной СБИС, получил название микропроцессора.

Парк всех машин четвертого поколения можно условно разделить на пять основных классов: микро-ЭВМ, персональные компьютеры, специальные ЭВМ, ЭВМ общего назначения и супер-ЭВМ. Но из этого многообразия, лишь ПК и супер-ЭВМ определяют лицо четвертого поколения.

ЭВМ четвертого поколения можно характеризовать тремя основными показателями: элементной базой, персональным характером использования (ПК) и нетрадиционной архитектурой (супер-ЭВМ).

Элементная база способствовала миниатюризации ВТ, повышению ее надежности, позволила создавать мини- и микро-ЭВМ по своим возможностям превосходящие большие ЭВМ предыдущего поколения.

Основой для создания ПК стало создание универсального процессора на одном кристалле. Первый микропроцессор Intel 4004 был создан в 1971 году и содержал 2250 элементов, а в 1974 году был создан микропроцессор Intel 8080, содержащий уже 4500 элементов и послужил основой для создания первого ПК — Altair-8800. Этот компьютер рассылался по почте, стоил 397 долларов и имел возможности для расширения периферийными устройствами. Для Altair-8800 П. Аллен и У. Гейтс создали транслятор с языка Basic.

Начала формироваться ПК-индустрия. Лавинообразно растет программное обеспечение, направленное не только на решение производственных и научных задач, а удовлетворяющее потребности рядовых граждан, в том числе и ПО для развлечений. С каждым годом парк персональных компьютеров увеличивается, появляются все новые модели с новым интуитивно-понятным интерфейсом программного обеспечения, включая операционные системы.

ПК четвертого поколения по своим возможностям уже превосходят многие мощные ЭВМ третьего поколения. Никого уже не удивляет, что память современных ПК превышает уже сотни мегабайт, а память жесткого магнитного диска имеет размерность в гигабайтах и даже в терабайтах. Компьютер оснащен не только дисководами для гибких дисков, но и устройством для считывания информации с компакт-дисков.

 

Как проверить скорость компьютера

Понимание того, как работает ваш компьютер, облегчит проверку его скорости.

Изображение предоставлено: JumpStock/iStock/Getty Images

Скорость вашего компьютера является определяющим фактором эффективности вашей работы. Скорость также является важным элементом того, может ли ваш компьютер играть в видеоигры или запускать мощное программное обеспечение для редактирования видео или приложения для трехмерной графики. Проверка скорости вашего компьютера позволяет вам определить определенные области, нуждающиеся в обновлении, и определить, готов ли ваш текущий компьютер к любой заданной задаче.

Скорость процессора

Когда продавец или производитель компьютеров указывает скорость компьютера, он обычно имеет в виду скорость обработки компьютера. Вы можете быстро проверить скорость процессора в Windows 8, проведя пальцем в правый нижний угол экрана, нажав «Настройки» и выбрав «Информация о ПК». Проверьте значение «Процессор», чтобы увидеть свою скорость. Скорость процессора также доступна в меню BIOS; нажмите «Удалить» или «ESC» во время загрузки компьютера (точная клавиша зависит от вашей материнской платы), чтобы открыть BIOS.

Скорость диска

Если ваш компьютер замедляется, возможно, это не связано с процессором. Скорость вашего диска, которая определяет, насколько быстро процессор может читать или записывать данные на жесткий диск, будет играть большую роль в общей скорости отклика вашего компьютера. Существует несколько сторонних инструментов для проверки скорости жесткого диска, но вы также можете проверить ее прямо из Windows 8. Нажмите «Windows-R», чтобы открыть диалоговое окно «Выполнить», а затем введите «msinfo32.Нажмите клавишу «Ввод», чтобы открыть «Информацию о системе». Нажмите знак «+» рядом с «Компоненты», а затем знак «+» рядом с «Хранилище». Выберите «Диски», чтобы найти полную информацию о вашем жестком диске; используйте серийный номер накопителя на официальном сайте производителя, чтобы получить официальную оценку его скорости

Скорость интернета

Даже при наличии быстрого и мощного компьютера медленный Интернет может быть причиной низкой производительности. Многим приложениям требуется Интернет для функциональности, и они будут тормозить при медленном доступе.Вы можете проверить скорость своего интернета, посетив онлайн-проверку скорости, такую ​​как Speedtest.net, Bandwidth Place или Speakeasy. Кроме того, у большинства провайдеров высокоскоростного Интернета есть официальная программа проверки скорости, к которой вы можете получить доступ, обратившись в службу поддержки.

Обработка графики

Ваша графическая карта в значительной степени отвечает за производительность ваших видеоигр и мультимедийных приложений. Компьютер с быстрым процессором может по-прежнему испытывать трудности с высокопроизводительными играми или программным обеспечением, если видеокарта не справляется с этой задачей.Проверьте мощность вашей видеокарты, запустив стороннее приложение для тестирования, например 3DMark или FurMark. Веб-сайт Can You Run It (см. Ресурсы) также является важным ресурсом для геймеров, которым интересно узнать, справятся ли их ПК с задачей запуска той или иной игры; сайт также предоставляет вам названия моделей вашей видеокарты и процессора.

Что такое скорость?

Обновлено: 06.11.2021 автором Computer Hope

Скорость может относиться к любому из следующих:

1.В общем, скорость — это общее время, необходимое для выполнения чего-либо. Например, если компьютер быстрый, он открывает программу менее чем за несколько секунд в зависимости от размера программы. Часто многие быстрые компьютеры могут открывать небольшие программы менее чем за секунду. Однако, если компьютер медленный, открытие большой программы может занять несколько секунд или даже минуту или больше.

Подсказка

См. наше определение медленности для всех ссылок, связанных с тем, почему компьютер или части компьютера (например, Интернет) могут работать медленно.

Есть несколько факторов, влияющих на общую скорость компьютера. Эти факторы включают процессор, кэш, память, шину, жесткий диск, видеокарту, операционную систему и программное обеспечение. Полное описание того, как каждый из этих компонентов влияет на скорость компьютера, приведено на следующих страницах.

2. Говоря о скорости Интернета и скорости сети , скорости или высокой скорости , используйте термин пропускная способность, который означает, сколько данных может передать соединение.Например, коммутируемое соединение имеет небольшую пропускную способность (56,6 тыс. в секунду), в то время как широкополосное соединение имеет гораздо большую пропускную способность, составляющую несколько мегабит или даже гигабит в секунду. Максимальная пропускная способность вашего соединения, пропускная способность удаленного компьютера, задержка и количество переходов между двумя компьютерами определяют скорость вашего Интернета.

Примечание

Имейте в виду, что ваше соединение может быть асимметричным, что означает, что оно имеет разную скорость загрузки и выгрузки. Например, подключение через широкополосный кабельный модем имеет более высокую скорость загрузки, чем скорость загрузки.Хотя большинство людей в основном скачивают через Интернет, при использовании VoIP или другого сервиса с интенсивной загрузкой скорость загрузки является еще одним фактором, влияющим на общую скорость Интернета.

3. Скорость доступа или скорость диска — это скорость, с которой диск компьютера может читать и записывать данные. Например, одним из факторов, определяющих скорость жесткого диска, является RPM (оборотов в минуту). Жесткий диск, который вращается только со скоростью 5400 об/мин, имеет меньшую скорость, чем жесткий диск, который вращается со скоростью 7200 об/мин.SSD (твердотельные накопители) не имеют вращающихся пластин, но их можно протестировать, определив количество операций ввода-вывода в секунду.

4. скорость мыши или скорость сенсорной панели — это скорость перемещения указателя мыши по экрану. Если скорость курсора мыши слишком низкая или слишком высокая, ее можно отрегулировать с помощью операционной системы или программного обеспечения, установленного вместе с мышью.

5. Скорость принтера — это количество PPM (страниц в минуту), которое принтер может печатать. См. наше определение PPM для получения дополнительной информации об этом термине и соответствующих измерениях скорости печати.

6. Скорость , с которой вы печатаете, или ваша скорость набора измеряется WPM (слов в минуту) и GWAM. См. наши страницы WPM и GWAM для получения дополнительной информации и связанных ссылок по этим условиям.

Бенчмарк, Тактовая частота, Высокоскоростной Интернет, Низкая скорость, Скорость передачи, Загрузка/выгрузка

Насколько быстрым должен быть ваш компьютер?

Что нужно знать

• Процессора с частотой 1,3 ГГц и оперативной памяти от 2 до 4 ГБ достаточно для работы в Интернете и просмотра фильмов Blu-ray.
• Для игр с интенсивным использованием процессора рекомендуется процессор с частотой 3,5 ГГц и не менее 8 ГБ ОЗУ.
• Проверьте индивидуальные требования к ОЗУ, процессору и скорости Интернета для программ, которые вы хотите использовать.

Насколько быстрый процессор вам нужен, зависит от того, как вы собираетесь использовать свой компьютер. Большинство компьютеров слишком мощные для того, что нужно среднему пользователю, поэтому, если вы не играете в много ресурсоемких онлайн-игр, вы, вероятно, сможете обойтись доступным настольным ПК или бюджетным ноутбуком.

Насколько быстрым должен быть ваш компьютер?

Процессор (ЦП) и оперативная память являются двумя наиболее важными компонентами, на которые следует обращать внимание при оценке скорости компьютера. Оперативная память обычно измеряется в гигабайтах (ГБ) или терабайтах (ТБ), а скорость обработки измеряется в гигагерцах (ГГц).

Повседневные задачи, выполняемые большинством пользователей, настолько мало требуют аппаратного обеспечения, что самые младшие процессоры в новых компьютерах достаточно быстры. Например, от 2 до 4 ГБ оперативной памяти и 1.Процессор Intel Core i3 с тактовой частотой 3 ГГц вполне подойдет для просмотра веб-страниц, просмотра фильмов Blu-ray и выполнения основных задач по повышению производительности.

сладкий / Getty Images

Использование Интернета

Большинство людей используют компьютеры только для вещей, связанных с Интернетом, таких как отправка электронной почты, просмотр веб-страниц, проверка социальных сетей и потоковое мультимедийное содержимое. Хотя такие задачи могут быть ограничены скоростью вашего интернет-соединения, они не ограничены вычислительной мощностью.

Задачи производительности

Создание документов, редактирование электронных таблиц и составление презентаций для школы или работы подпадают под категорию производительности.Благодаря веб-инструментам, таким как Google Docs, вам не нужно запускать программное обеспечение для создания и редактирования документов.

Воспроизведение видео и аудио

Многие люди используют свои компьютеры для просмотра фильмов или прослушивания музыки, которая хранится либо на физическом носителе (CD или DVD), либо локально в виде цифровых файлов (аудиофайлы MP3, видео MPEG и другие). Даже при работе с видео высокой четкости аппаратное обеспечение компьютера (ЦП, жесткий диск и оперативная память) оптимизировано для работы с различными стандартами, поэтому для просмотра HD-видео 1080p требуется очень небольшая вычислительная мощность.

Если на вашем компьютере есть привод Blu-ray, у вас не возникнет проблем с просмотром фильмов Blu-ray; однако качество изображения ограничено разрешением вашего экрана.

Когда покупать более быстрый компьютер

Если вы планируете использовать свой компьютер для какой-либо из перечисленных ниже целей, то скорость должна сыграть решающую роль в вашем решении:

• Видеомонтаж
• 3D-анимация
• Программное обеспечение САПР
• Игры

Проверьте индивидуальные требования к ОЗУ и процессору для программ, которые вы хотите использовать, перед покупкой ПК.

Вам также следует проверить скорость вашего интернета, чтобы убедиться, что она соответствует минимальным требованиям для онлайн-задач, таких как потоковое видео и онлайн-игры.

Монтаж видео

Редактирование видео требует, чтобы компьютер вычислял различные кадры один за другим, а затем соединял их вместе со звуковой дорожкой. Это то, что слабый компьютер не может выполнить своевременно. На более быстром компьютере вы можете просматривать изменения в режиме реального времени во время редактирования.

3D-анимация

Для построения 3D-модели из полигонов требуется много вычислительной мощности, но рендеринг 3D-моделей требует еще больших затрат. Вот почему такие компании, как Disney, имеют огромные компьютеры для производства захватывающих анимационных фильмов.

Программное обеспечение САПР

Компьютерное проектирование, или САПР, используется для создания чертежей продуктов и зданий. CAD требователен, потому что он выполняет различные вычисления, связанные с физическими и материальными аспектами, чтобы гарантировать, что конструкция будет функционировать после ее окончательной сборки.Это может включать в себя большое количество высокоуровневых математических расчетов и научных формул для обеспечения точности.

Игры

Вся 3D-графика, HD-аудио и сложный искусственный интеллект делают компьютер требовательным к игровому оборудованию. Если вы заядлый геймер, вам может понадобиться компьютер, предназначенный для игр, с несколькими мониторами, такими как дисплеи UltraHD (4k), чтобы получить больше экранного пространства. Для большинства видеоигр достаточно системы с оперативной памятью не менее 8 ГБ и процессором с частотой 3,5 ГГц.

Проверьте требования к графическому оборудованию для отдельных игр, чтобы убедиться, что ваш ПК может в них играть.

А как насчет Chromebook?

Chromebook — популярная альтернатива ПК из-за их низкой цены и портативности. Эти системы имеют меньше возможностей и меньше места для хранения, чем традиционный компьютер.

Chromebook в первую очередь предназначен для подключения к Интернету, поэтому они не поддерживают те же программы, что и на устройствах Windows или Mac. Таким образом, при покупке Chromebook вам не нужно беспокоиться об оперативной памяти и скорости обработки, поскольку операционная система ограничена.

Chromebook

также имеет ограниченный потенциал для обновлений. Хотя на настольном компьютере можно добавить больше оперативной памяти или обновить процессор, Chromebook не предлагает такой гибкости.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите нам, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Как ускорить компьютер

Всем нам нужен компьютер, работающий с оптимальной скоростью. Но иногда кажется, что это длится целую вечность. И все мы подозреваем, что можем что-то сделать.Но мы не всегда знаем, как сделать это быстрее. Есть несколько факторов, которые могут способствовать замедлению работы вашего компьютера, и со временем они обычно ухудшаются. В этом посте рассматриваются эти факторы и предлагаются способы ускорить работу вашего компьютера.

Как освободить место на диске

Пустое пространство имеет решающее значение для чтения, записи и обработки данных. Это пространство также используется для обновлений Windows и общего запуска компьютера. Есть три основных способа очистить место на диске и ускорить работу компьютера.

Вы можете:

• Удаление редко используемого ПО

• Избавьтесь от ненужных файлов

• Сохранение файлов в облачное хранилище или на внешний диск

Совет 1. Удаление ненужного ПО

Иногда мы покупаем или загружаем программное обеспечение на нашу машину, не задумываясь. Его можно использовать один раз и больше никогда. Это занимает жизненно важное место. Важно удалить это программное обеспечение, когда оно больше не нужно.

Так же, как будто ненужного софта мало; некоторые производители компьютеров поставляют свои машины с вредоносными программами, которые вам не нужны. Чтобы удалить эти программы, используйте следующие инструменты, в зависимости от вашей версии Windows.

Удаление программного обеспечения из:

Windows 7 — Запустите «Программы и компоненты» Windows 8 – Запустите «Удаление программы» Windows 10 — запуск «Приложения и функции»

Совет 2. Сохранение файлов в облачное хранилище или на внешний диск

Не секрет, что заполняет ваше хранилище – файлы.Чтобы ваши файлы не засоряли систему, вы можете сохранить файлы в месте, удаленном от вашего компьютера. Облачные технологии сделали это возможным.

Некоторые из предлагаемых услуг включают платформы облачного хранения, такие как Dropbox, iCloud, Google Drive и т. д. Многие из них предоставляются бесплатно, поэтому вы можете хранить определенную сумму на облачной платформе без каких-либо затрат. В качестве альтернативы, если вы не можете использовать облачное хранилище, идеально подойдет внешний диск. Это отличный способ ускорить работу вашего компьютера.

Совет 3. Избавьтесь от ненужных файлов.

Если бы у вас когда-нибудь было время исследовать свой компьютер, вы бы заметили, что у вас есть стопка дубликатов файлов. Просматривая свои папки, вы заметите еще одну вещь — ненужные файлы.

Если вы видите файл со странно длинным именем, это не обязательно мусор, но вполне может быть. Дублирующиеся файлы, временные интернет-файлы и ненужные файлы могут занимать ценное место на вашем компьютере. Их удаление значительно ускорит работу вашего компьютера.

Совет 4. Для ускорения загрузки отключите программы автозапуска

При загрузке компьютера Windows автоматически запускает определенные программы. Вам нужны некоторые из них, но вы можете обойтись без других. Если вы отключите их, вы ничего не заметите, кроме того факта, что ваша машина загружается намного быстрее. Следуйте приведенным ниже инструкциям, чтобы узнать, как ускорить работу компьютера с помощью этого метода.

Шаг 1: Нажмите клавишу «Windows» и «R» вместе.

Шаг 2: Введите «msconfig» и нажмите «Enter».

Шаг 3. На вкладке «Службы» установите флажок «Скрыть все службы Microsoft».

Шаг 4: Снимите флажки с программ, которые вам не понадобятся при запуске.

Если вы когда-нибудь передумаете об этих продуктах, выполните шаги 1 и 2 и в списке служб отметьте программы, которые вы хотели бы использовать при запуске.

Совет 5. Дефрагментируйте диски

Дефрагментация диска Windows — отличный инструмент для выполнения этой операции. К настоящему времени вы уже знаете, что наличие свободного места на вашем компьютере может повысить его производительность.Если вы изучаете, как починить медленный компьютер, то это определенно то, на что стоит обратить внимание.

Дефрагментация не совсем освобождает место на диске, но может сделать ваш компьютер быстрее. Что он делает, так это организует ваш жесткий диск и упорядочивает файлы для вашей системы.

Процесс дефрагментации может занять некоторое время, особенно если вы никогда раньше этого не делали. Но время, потраченное на это, того стоит. Чтобы найти приложение для дефрагментации, найдите «дефрагментация» в меню «Пуск» и нажмите «Дефрагментация диска».Если вы работаете на ПК с Windows 7, вы можете найти его здесь: «Все программы» > «Стандартные» > «Системные инструменты» > «Дефрагментация диска».

ПРИМЕЧАНИЕ. Не выполняйте дефрагментацию твердотельного накопителя (SSD).

Совет 6. Отключите анимацию

Windows имеет некоторые функции, которые предназначены в первую очередь для эстетики. Анимации и переходы являются одними из таких функций. На новом ПК или компьютере с лучшими характеристиками они отлично смотрятся и добавят изюминку вашему пользовательскому опыту. Однако они также влияют на скорость вашего компьютера.

Чтобы ускорить работу компьютера, может помочь отключение анимации.

Вот как исправить медленный компьютер:

• В Windows 7 и 8 перейдите в «Центр управления» > «Центр специальных возможностей» и нажмите «Сделать компьютер более заметным». В этом окне убедитесь, что флажок «Отключить ненужные анимации» не установлен.

• В Windows 10 перейдите в «Центр управления» > «Центр специальных возможностей» и нажмите «Отключить ненужные анимации».

Анимации потребляют много ресурсов процессора, поэтому их отключение не только повысит скорость вашего компьютера, но и улучшит время работы от батареи. Беспроигрышный вариант!

Совет 7. Удаление вирусов

Вы предприняли описанные выше шаги, но все еще думаете, как повысить производительность компьютера? Ваша система может быть заражена вирусом. Не беспокойтесь слишком сильно. Некоторые программы сами по себе не являются вирусами, но само их присутствие вызывает проблемы. Избавление от вирусов и вредоносных программ — отличный способ ускорить работу вашего компьютера.

Какое решение? Решение действительно простое. Вы должны установить антивирусное и/или антивирусное программное обеспечение. И крайне важно поддерживать их в актуальном состоянии. Также не забудьте включить постоянную защиту.

Вердикт

Жизнь слишком коротка, чтобы тратить ее на медленный компьютер. Однако с помощью приведенных выше советов вы теперь знаете, как ускорить работу компьютера. Если все эти советы ошеломляют вас, вам не нужно о них беспокоиться; для этого есть приложение — вы действительно можете увеличить скорость своего компьютера с помощью CCleaner.

CCleaner ускоряет работу компьютеров, обновляя программное обеспечение, очищая компьютер и помогая отключать программы, которые могут замедлить процедуру загрузки компьютера.

Как проверить скорость компьютера » Тест скорости Интернета

Если вы приобрели современный ПК с мощным процессором, кучей оперативной памяти и жестким диском большой емкости, то вы наверняка будете заинтересованы в том, чтобы получить от него максимально возможную производительность. Вы должны время от времени проверять скорость работы вашего ПК, чтобы убедиться, что ваша новая установка работает на пике своих возможностей.Вот несколько советов, как проверить, насколько хорошо работает ваш компьютер:

1. Использование ЦП и памяти: ЦП и ОЗУ постоянно используются вашим ПК для запуска всех служб и приложений. Итак, вам полезно точно знать, сколько из этих двух ресурсов потребляется приложениями. Чтобы узнать это, откройте диспетчер задач, щелкнув правой кнопкой мыши на панели задач и выбрав «Диспетчер задач». Откройте вкладку «Производительность». На нижней панели, расположенной с правой стороны, есть поле под названием «Физическая память (K)».Первое значение под этим заголовком показывает общий объем памяти (ОЗУ) на вашем ПК. Второе значение представляет количество свободной оперативной памяти, доступной в данный момент. Теперь взгляните на нижнюю часть окна. Вы увидите надпись «Использование ЦП» рядом с процентным значением. Процентное значение должно постоянно меняться. Чем ниже это значение, тем лучше для вашего ПК. Если вы не используете какое-либо тяжелое приложение, такое как Adobe® Photoshop™, или у вас открыто много окон проводника, это значение в идеале должно находиться в диапазоне от 2% до 5%.
2. Скорость Интернета и доступная пропускная способность: Если вы используете высокопроизводительное интернет-соединение дома, то вам определенно нужно, чтобы оно было очень быстрым. Вы можете проверить эту скорость вашего сетевого соединения с помощью некоторых веб-сайтов. На этих веб-сайтах есть специальные инструменты, которые могут сканировать скорость вашего соединения и сообщать вам, насколько она высока. Вы также можете бесплатно проверить скорость своего интернета на этом же веб-сайте, просто нажав «Начать тест». Он проверит вашу скорость загрузки / выгрузки, а также сколько времени потребуется внешнему веб-сайту для доступа к вашему ПК.

Эти тесты позволят вам определить скорость вашего компьютера, а также скорость вашего интернет-соединения. Регулярно выполняйте эти тесты, чтобы убедиться, что ваш компьютер работает с максимальной отдачей.

Как проверить производительность вашего ПК и ускорить его

Итак, ваш компьютер работает медленнее, чем обычно. Что вы можете сделать по этому поводу?

Ты был бы удивлен количеством факторов, влияющих на работу компьютера. вялость. Чтобы действительно установить причину, вам нужно запустить диагностика.Только так вы докопаетесь до сути проблемы.

В этом руководстве вы узнаете, как выполнить контрольный тест. Мы также дадим несколько советов по как улучшить производительность вашего компьютера.

Монитор ресурсов и производительности Windows

Windows имеет встроенный инструмент диагностики под названием Performance Монитор . Он может просматривать активность вашего компьютера в режиме реального времени или через ваш файл журнала. Вы можете использовать его функцию отчетности, чтобы определить, что вызывает ваш компьютер замедляется.

Для доступа Монитор ресурсов и производительности, открыть Выполнить и введите PERFMON .

Это откроется монитор производительности.

Перейдите к Наборы сборщиков данных > Система . Щелкните правой кнопкой мыши Производительность системы , затем щелкните Пуск .

Это действие будет запустить 60-секундный тест. После теста перейдите к Отчеты > Система > Производительность системы для просмотра Результаты.

В отчете выше, Performance Monitor заметил высокую загрузку ЦП из-за запущенного верхнего процесса, в данном случае это Google Chrome.

Это дает мне знать что Chrome нагружает ПК.

Диагностика инструмент может предложить более подробные объяснения. Вам просто нужно погрузиться глубже в подразделы, если вам нужно знать больше.

Улучшить Скорость вашего ПК

Есть несколько действия, которые вы можете предпринять на основе результатов вашего теста скорости.Ниже просто некоторые из действий, которые вы могли бы предпринять.

Настройки ПК

Иногда вы ПК настройки могут помешать оптимальной производительности. Возьмите настройки питания, Например. Переход на высокую производительность может дать вашему ПК необходимый импульс чтобы бежать быстрее.

Откройте панель управления и переключитесь на Просмотр по: категории .

Перейдите к Оборудование и звук > Опции питания . Выберите Высокопроизводительный .

Медленный запуск

Если ваш компьютер тормозит только во время загрузки, то возможно он зависает приложения, которые запускаются при запуске.

Щелкните правой кнопкой мыши Запустите и выберите Диспетчер задач . Перейти к Startup вкладка Здесь вы найдете список программ, которые запускаются, как только вы запускаете компьютер. компьютер. Вы можете отключить приложения, которыми редко пользуетесь.

Щелкните правой кнопкой мыши ненужное приложение и выберите «Отключить», чтобы оно не запускалось во время запуска.

Медленный Интернет

Если вы обнаружите, что только интернет работает медленно, отключение OneDrive может помочь.

OneDrive работает постоянная синхронизация ваших файлов с облаком, что может стать узким местом для вашего интернета скорость. Тот же принцип применим и к другим облачным сервисам, таким как Dropbox.

Перейти к вашей системе Tray и щелкните правой кнопкой мыши значок OneDrive. Нажмите Настройки .

Под Вкладка «Настройки», снимите флажок «Запустить OneDrive». Параметр «Автоматически при входе в Windows ».

Вы также можете выберите, чтобы отменить связь с OneDrive, нажав Отменить связь OneDrive .

Полный жесткий диск

Windows 10 имеет функция под названием Storage Sense. Он автоматически удаляет файлы, которые вы не нужно, чтобы память никогда не замедляла работу компьютера.

Перейдите к Настройки Windows > Хранилище . Включите Storage Sense , чтобы активировать эту функцию.

Нажатие Изменить способ автоматического освобождения места даст вам контроль над тем, как часто он удаляет файлы.

Средство устранения неполадок Windows

Когда все остальное не удается, вы можете использовать средство устранения неполадок Windows, чтобы выяснить, что вызывает проблема.

Откройте панель управления и перейдите в Система и безопасность > Безопасность и обслуживание . Разверните раздел Обслуживание .

Щелкните Start Maintenance в подразделе Automatic Maintenance .

Скорость компьютера, Как измеряется скорость компьютера? Разница, Причина, Эффекты, Эффекты, Стипендии в Индии

Как измеряется скорость компьютера?

Двумя важными факторами, определяющими скорость компьютера, являются объем данных, который центральный процессор может обработать за заданный период времени, и тактовая частота процессора.

Скорость, с которой процессор выполняет инструкции, называется тактовой частотой.

Каждая система содержит внутренние часы, которые регулируют скорость выполнения инструкций и синхронизируют все различные компоненты компьютера. ЦП требует фиксированное количество тактовых импульсов для выполнения каждой инструкции.

Чем быстрее часы, тем больше инструкций процессор может выполнить в секунду. Тактовые частоты выражаются в мегагерцах МГц или гигагерцах ГГц. Мега означает миллион, а герц означает раз в секунду, 200 МГц — это 200 миллионов раз в секунду (а 200 ГГц — это 200 миллиардов раз в секунду).

Внутренняя архитектура ЦП имеет такое же отношение к производительности ЦП, как и тактовая частота. Одной из распространенных архитектур является параллельная обработка. Например, пока выполняется инструкция, следующая инструкция может быть извлечена из памяти и декодирована.

Предварительная выборка инструкций — это еще одна идея, когда ЦП заранее выбирает следующую инструкцию и помещает ее в очередь, чтобы исполнительный блок мог использовать ее.

На общую скорость компьютера также влияет скорость и размер шины команд/данных.Шина инструкций/данных — это путь для обмена данными между центральным процессором компьютера и различными компонентами компьютера.

Шина компьютера имеет определенный размер или ширину, называемую путем данных, который измеряется в битах, а скорость шины измеряется в МГц.

Чем больше ширина шины и/или выше скорость шины, тем больше данных может пройти по ней за заданный промежуток времени.

Еще одним фактором, влияющим на скорость, является размер основной памяти и кэша.Увеличение размера основной памяти ускорит работу, если вы запускаете несколько приложений одновременно или работаете с большими файлами и документами. Кэш — это небольшой объем (обычно менее 1 мегабайта) высокоскоростной памяти, находящийся на ЦП или рядом с ним. Кэш-память снабжает ЦП наиболее часто запрашиваемыми данными и инструкциями.

Наконец, эффективное взаимодействие устройств ввода-вывода с ЦП также увеличивает скорость. Современные системы используют аппаратное обеспечение с прямым доступом к памяти (DMA), в котором устройство ввода-вывода выступает в роли ведущего устройства и передает большое количество данных в/из памяти без вмешательства ЦП.

Другие вопросы

Другие вопросы и ответы

Как измеряется скорость компьютера?

.