История развития вычислительной техники. Поколения ЭВМ

Эльбрус-2С+ —  первый гибридный высокопроизводительный микропроцессор фирмы МЦСТ. Он содержит 2 ядра архитектуры Эльбрус и 4 ядра цифровых сигнальных процессоров (DSP) фирмы  Элвис. Основная сфера применения процессора Эльбрус-2С+ — системы цифровой интеллектуальной обработки сигнала, такие как  радары, анализаторы изображений  и т.п.

По сравнению  с процессором Эльбрус-S, в процессор  Эльбрус-2С+ были введены следующие  изменения:

— Число ядер архитектуры  Эльбрус увеличено до 2.

— Кэш-память 2-го уровня уменьшена  до 1 МБ на ядро.

— Добавлен кластер из 4 ядер DSP, работающих на той же частоте.

— Поддерживаемый тип памяти изменён на DDR2-800, пропускная способность  улучшилась на 60%

— Добавлен ещё один канал  ввода-вывода. К нему можно подключить дополнительный южный мост КПИ или  специализированное устройство, например контроллер ЦАП/АЦП.

— Для гибридного процессора реализована версия компилятора  с языка Си, позволяющая компилировать  код для ядер DSP и обеспечивать эффективное взаимодействие основной программы, исполняющейся на ядрах CPU, и процедур для DSP.

 

 

 

Новейший 4 ядерный микропроцессор "МЦСТ R1000" ("МЦСТ-4R" рабочее название)

Микросхема "МЦСТ-4R" представляет собой четырехъядерную  систему на кристалле с встроенными  общим кэшем второго уровня, и  контроллером когерентности, контроллером канала ввода-вывода, системным коммутатором и контроллерами межсистемного  обмена. Микросхема построена на базе разработанной ранее в ЗАО "МЦСТ" системы на кристалле "R-500S".

Микросхема и  разрабатываемые на ее базе процессорные модули МВС4/С, МВС4-РС предназначены  к использованию в совместимых  с ВК "Эльбрус-90микро" высокопроизводительных вычислительных комплексах для автоматизированных систем управления, а также для  создания высокопроизводительных одноплатных  компьютеров носимых и встроенных приложений.

Встраиваемые компьютеры (модули) и готовые изделия на базе микропроцессора МЦСТ R500S

Для индустриальных применений разработан модуль МУП/С. Модуль выполнен в формате "Евромеханика" высоты 3U с шиной CompactPCI и имеет  все необходимые компоненты: процессор, память, видеоадаптер, жёсткий диск, внешние интерфейсы.

Процессор МЦСТ R500S, 500 МГц

Память DDR, 1ГБ

Видеоконтроллер Собственной  разработки (МГА), 2 независимых канала, разрешение до 1600х1200 при 24-битном цвете. Видеобуфер 2х8 МБ, выходы DVI-I и VGA.

Интерфейсы (внешние и  с выходом на тыльный системный  разъём) USB2.0 (4 канала), PCI (32bit/33MHz), стерео аудио, SATA 1.0 (3 канала), GBit Ethernet (2 канала), RS232, PS/2 (2 канала Kb&M)

Питание 5 В, не более 20 Вт

МЦСТ разработал модель тонкого клиента с малыми габаритами и энергопотреблением.

Тонким клиентом называется устройство ввода и отображения  информации (терминал/мини компьютер). Физически тонкий клиент это компактный и бесшумный компьютер без  жесткого диска (и без вентиляторов), загрузка основной операционной системы  которого происходит на сервере. Все  пользовательские приложения выполняются  на терминальном сервере (сервере приложений), но для пользователя это совершенно прозрачно. Так как вся вычислительная нагрузка ложится на сервер, то тонкий клиент обладает минимальной аппаратной конфигурацией без какого-либо ущерба производительности.

 

 

 

Характеристики российского  тонкого клиента:

2-х процессорная система  МЦСТ R500S, 250 МГц

Память DDR, 128МБ

Видеоконтроллер Silicon Motion SM722

Сеть Ethernet 100Mbit

Прочие интерфейсы Клавиатура PS/2, мышь PS/2

Питание 5 В, 7 Вт

 

Носимый терминал (защищённый ноутбук)

Разработан на основе модуля МПЯ2.

Особенности модуля:

низкая потребляемая мощность (27Вт)

большой диапазон рабочих  температур

(-20…+50 градусов)

устойчивость к ударам (до 100g)

герметичность

Базовый модуль МПЯ2, частота  процессора 400 МГц

Дисплей TFT 15”, 1024х768

Видео контроллер MGA

Внешние интерфейсы 2хUSB2.0, 2хRS-232/422, 2хPS/2, Ethernet 100Mb, IEEE 1284.

Интегрированные устройства SSD 8Gb, Wifi 802.11n a/b/g, Glonass/GPS приёмник

Батарея 3Ач, 16В

 

Операционная система ОС "Эльбрус

"Эльбрус-3М"/300 МГц в среднем превосходит  производительность Pentium II/300 МГц в  1,75 раза и на 17% выше, чем у Pentium III/450 МГц. На более широком классе  задач производительность ВК "Эльбрус-3М"  при исполнении кодов IA-32 сравнима  с производительностью процессоров  Pentium II, Pentium III и Pentium IV, работающих  в диапазоне частот 300-1500 МГц. Обычные  пользователи с радостью протестировали  на нём оболочку Windows и Microsoft Office. Геймеры с удовольствием протестировали  любимые игры типа Quake, косынку  и прочее… Сегодня на "Эльбрус-3М"  работает около 20 операционных  систем в кодах IA-32, MS-DOS, Windows, Linux, FreeBSD, QNX, ОС "Эльбрус", ОС "МСВС", ОС Ubuntu и т.д. Под управлением  этих операционных систем на  платформе "Эльбрус-3М" работает  около тысячи приложений, в том  числе компьютерные игры, программы  из состава пакета Microsoft Office, видеоролики,  программы компрессии данных, драйверы  внешних устройств. Все это  свидетельствует о надежности  и полноте системы двоичной  трансляции и её конкурентоспособности.  Не стоит забывать, что западные  аналоги процессоров х86 достигли  своего предела производительности, и увиливают частоту процессора  больше для коммерческого использования.  Работоспособность увеличивается  не так как им бы хотелось + огромное выделение тепла, и как следствие, необходимость в мощных кулерах охлаждения или водяного охлаждения процессоров. Что выглядит энергозатратным, опасным, неудобным. Российские новые процессоры, типа шести ядерного процессора "Эльбрус-2С+" с тактовой частатой 500МГц и четырёх ядерного процессора "МЦСТ-4R" с тактовой частотой 1000МГц не нуждаются в таком охлаждении. Частоту процессора надо умножать в 2-4 раза, в зависимости от задачи поставленной перед ПК с его процессором. И только тогда можно примерно выйти на цифру частоты нашего процессора, измеряя её в частотах зарубежных аналогов. Причём российские производители процессоров и одноимённых компьютеров типа "Эльбрус" разрабатывают не только многоядерные процессоры, но и многопроцессорные. На фото ниже можно увидеть материнскую плату сразу с четырьмя отечественными процессорами.

Процессорный  модуль МВС/С содержит четыре двухядерных  микропроцессора R-500S, таким образом  представляя собой одноплатную 4-х  машинную систему с общим количеством  процессоров, равным восьми. Он выпускается  и в варианте МВС/С-К с кондуктивным охлаждением.

9. История развития Wi-Fi сетей.

Wi-Fi был  создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi -- Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, 802.11a и 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.

Данная  технология передачи информации по радиоканалу  была разработана и применена  в основном в локальных сетях  крупных корпораций и компаний Силиконовой  долины США. Связь с мобильным  абонентом (обычно это был сотрудник  компании, снабжённый ноутбуком с  беспроводным сетевым адаптером) была организована через «точки доступа», подключённые к кабельной инфраструктуре компании. При этом в радиусе действия каждой такой точки (несколько десятков метров) могло находиться до 20 абонентов, одновременно использующих ресурсы  сети. Первоначально термин «Wi-Fi»  использовался только для обозначения  технологии, обеспечивающей связь в  диапазоне 2,4 ГГц и работающей по стандарту IEEE 802.11b (скорость передачи информации - до 11 Мбит/с). Однако в настоящее  время этот термин всё чаще используется и применительно к другим технологиям  беспроводных локальных сетей. Наиболее значимые среди них определены стандартами IEEE 802.11a и 802.11g (скорость передачи - до 54 Мбит/с, частотные диапазоны, соответственно, 5 ГГц и 2,4 ГГц) [2].

Разработка  технологии Wi-Fi (Wireless Fidelity) началась более 15 лет назад. Инициатором и координатором  работ выступил комитет по стандартизации локальных сетей IEEE 802 (Institute of Electrical and Electronic Engineers). В 1990 году по указанию комитета была организована специальная рабочая  группа, в задачи которой входила  разработка первого полноценного стандарта  беспроводных локальных сетей. На создание готового продукта потребовалось целых  семь лет, и лишь в 1997 году новоиспеченный стандарт IEEE 802.11 был представлен  широкой публике. Впрочем, потребители  встретили первую версию Wi-Fi без  особого энтузиазма - проблема заключалась  в том, что на разработку технологии ушло непростительно много времени, и к моменту презентации стандарт успел заметно устареть. Помимо весьма низкой пропускной способности, не превышающей 2 Мбит/с (что тогда уже было просто смешно для локальной сети), мало кого могло устроить посредственное качество связи, чрезмерная медлительность и весьма низкая дальнобойность стандарта, при этом цена на оборудование могла запросто зашкаливать за несколько тысяч долларов.

Однако  сама идея беспроводного доступа  в Интернет и к ресурсам локальной  сети внутри офиса, гостиницы, вокзала  или аэропорта была большинством оценена по достоинству. В любом  случае, разработчики не собирались прекращать доведение технологии до ума, и осенью 1999 года выпустили сразу две новые  спецификации, названные 802.11a и 802.11b, и  обеспечивающие максимальную пропускную способность в 54 Мбит/с и 11 Мбит/с  соответственно. Первым на прилавки поступило Wi-Fi оборудование, совместимое с 802.11b, и на этот раз народного признания  не пришлось долго ждать. В рекордно короткие сроки технологии Wi-Fi удалось  выйти на мировую арену и составить  серьезную конкуренцию классическим способам организации локальной  сети, таким как Ethernet. Этому способствовало резкое падение цен на Wi-Fi оборудование, и, конечно же, избавление от множества "юношеских" проблем технологии Wi-Fi, присущих первой спецификации.

Реальные  устройства, поддерживающие стандарт 802.11a, появились в продаже лишь в 2001 году, однако рынок был уже  настолько заполнен оборудованием 802.11b, что даже несмотря на практически  пятикратно возросшую пропускную способность, первое время новая спецификация оставалась в тени. Следующий виток  эволюции технологий Wi-Fi начался летом 2003 года, когда разработчики закончили  следующую версию стандарта - 802.11g, совмещающую  в себе преимущества предыдущих двух редакций. На данный момент большая  часть современного оборудования, ориентированного на работу по Wi-Fi, оснащается модулями 802.11g.

Стандарт 802.11n был утверждён 11 сентября 2009. Стандарт 802.11n повышает скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению  с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 МБит/с), при  условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Устройства 802.11n работают в диапазонах 2,4 -- 2,5 или 5,0 ГГц. Позволяет смотреть hd-контент с использованием передачи “по-воздуху”

Режимы работы

Стандарт 802.16e-2005 вобрал в себя все ранее  выходившие версии и на данный момент предоставляет следующие режимы:

1) Fixed WiMAX - фиксированный доступ;

2) Nomadic WiMAX - сеансовый доступ;

3) Portable WiMAX - доступ в режиме перемещения;

4) Mobile WiMAX - мобильный доступ.

 

 Беспроводная  технология WiBro

WiBro (сокращение от Wireless Broadband) -- технология беспроводного подключения к интернету, разработанная южнокорейскими телекоммуникационными компаниями. Технически это международный стандарт IEEE 802.16e (mobile WiMAX).

В технологии использует временное  мультиплексирование, ортогональное  разделение частот, ширина канала в 8,75 МГц. Предполагалось достичь большей  скорости передачи данных, чем могут  использовать мобильные телефоны (как  в стандарте CDMA 1x) и обеспечить мобильность  для широкополосных подключений.

В феврале 2002 г. корейское правительство выделило 100 МГц-полосу в диапазоне 2,3-2,4 ГГц, а в 2004 г. спецификации были зафиксированы в корейском стандарте WiBro Phase 1, которые затем были внесены в международный стандарт IEEE 802.16e (Mobile WiMAX). Услуги в этом стандарте предоставляют две южнокорейские компании: KT и SK Telecom, тариф около 30 долларов США.

Базовые станции этого стандарта  обеспечивают суммарную пропускную способность до 30-50 Мбит/с на каждого  оператора и могут покрывать  радиус от 1 до 5 км. Подключение сохраняется для движущихся объектов при скорости до 120 км/ч, что значительно лучше, чем у локальных беспроводных сетей -- их ограничение приблизительно равно скорости пешехода, но хуже, чем сетей сотовой связи -- до 250 км/ч. Реальное тестирование сети в г. Пусан во время проведения саммита АТЭС показало, что реальные скорости и ограничения значительно ниже, чем в теории.

Стандарт поддерживает QoS - приоритеты в передаче данных разного типа, что позволяет надежно передавать видеопотоки и другие данные, чувствительные к задержкам в канале. В этом заключаются преимущества стандарта перед стационарным WiMAX (802.16d). Также его требования значительно больше проработаны в деталях, чем в стандарте WiMAX.

 

 

10. Компьютеры будущего.

 
          Компания Asustek в 2010г. обещал выпустить ряд интересных новинок: компьютеры с голосовым управлением, ноутбуки со скользящими клавиатурами, а также клавиатуру со встроенным компьютером, которая сможет подключаться к телевизорам по беспроводной связи. 
 
         Например, Asustek разрабoтал системы голосового управления компьютером. По словам Джерри Шена, распознавать жесты на сенсорном экране гораздо проще, чем голос человека, да еще и говорящего на разных языках. Сотрудники компании работают с поставщиками технологий по распознаванию речи в Японии и США. Продукты с распознаванием голоса будут выпущены под брендами Eee PC и Eee Top. Идея о персональном компьютере, который бы не имел клавиатуры, а управлялся голосом, обсуждалась на выставке CeBIT, прошедшей в начале 2010 г. в Ганновере.  
 
         Клавиатура со встроенным компьютером Eee Keyboard напоминает ПК семейства Sinclair – у них не было системного блока, все компоненты помещались в один корпус с клавиатурой. При помощи этого устройства, благодаря интегрированному модулю Wi-Fi, можно будет выходить в интернет, подключившись к внешнему дисплею (монитору или телевизору) при помощи кабеля или по беспроводной связи. Новинка была представлена на выставке Consumer Electronics Show в Лас-Вегасе в январе 2010 г. Технические характеристики: широко используемый в нетбуках процессор Intel Atom N270 1,6 ГГц, 1 ГБ оперативной памяти, 16 или 32 ГБ на SSD-накопитель, 802.11b/g/n, Bluetooth 2.0, Windows XP Home.