Изложение в эссе будет построено следующим образом: сначала необходимо охарактеризовать сущность, которая скрывается под понятием “компьютерная техника». Далее рассмотрим классификацию компьютерной техники, существующей в данный момент.

Компьютерная техника — комплексное понятие, описывающее весь спектр производимых компьютерных систем, от небольшого наладонника до сверхмощного суперкомпьютера. В последнее время часто этим понятием обобщают также периферийное и офисное оборудование, а иногда даже комплектующие для различных типов компьютеров, описываемые иначе, как аппаратное обеспечение. Тем не менее, чаще всего, говоря о компьютерной технике, подразумевают сами компьютеры или отдельно стоящее оборудование, которое работает совместно с компьютерами и обеспечивает некоторую дополнительную функциональность (печать или сканирование документов, доступ к Сети, защиту от сбоев питания и т.п.).

Понятие компьютерной техники вбирает в себя не только аппаратное, но также и программное обеспечение, устанавливаемое на данного типа устройствах и обеспечивающее поддержку выполнения их базовых функций. Практически, сами устройства и работающие на них программы рассматриваются в рамках него, как составляющие единого аппаратно-программного комплекса.

Аппаратно-программный комплекс — технические и программные средства, позволяющие автоматизировать выполнение комплекса задач и обеспечивающие функционирование электронных информационных ресурсов и информационных систем.

Компьютерную технику можно подразделить на следующие группы:

Непосредственно компьютеры. К данной группе техники можно отнести суперкомпьютеры, мейнфреймы, кластеры, серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, ноутбуки, КПК. Рассмотрим каждый вид компьютеров в отдельности:

Суперкомпьютер — вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. В настоящее время суперкомпьютерами принято называть компьютеры с огромной вычислительной мощностью («числодробилки» или «числогрызы»). Такие машины используются для работы с приложениями, требующими наиболее интенсивных вычислений (например, прогнозирование погодно-климатических условий, моделирование ядерных испытаний и т.п.), что в том числе отличает их от серверов и мэйнфреймов (англ. mainframe) — компьютеров с высокой общей производительностью, призванных решать типовые задачи (например, обслуживание больших баз данных или одновременная работа с множеством пользователей). Иногда суперкомпьютеры используются для работы с одним-единственным приложением, использующим всю память и все процессоры системы; в других случаях они обеспечивают выполнение большого числа разнообразных приложений. Наиболее экономичным видом современных суперкомпьютеров является персональный суперкомпьютер на основе графических процессоров GPU. За счёт применения возможностей архитектуры CUDA графические процессоры используются в качестве вычислителей. Установленные в десктопный ПК графические вычислители могут предоставлять мощности до 4 терафлоп на каждом индивидуальном рабочем месте. Примером графических адаптеров для построения персональных суперкомпьютеров являются вычислители NVIDIA Tesla. Персональный суперкомпьютер позволяет исследователям решать ресурсоёмкие задачи, не обращаясь к массивным кластерным системам, значительно ускоряя работу.

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи, представляющая с точки зрения пользователя единую машину. Выледяют следующие группы кластеров:

Кластеры высокой доступности. Создаются для обеспечения высокой доступности сервиса, предоставляемого кластером. Избыточное число узлов, входящих в кластер, гарантирует предоставление сервиса в случае отказа одного или нескольких серверов. Типичное число узлов — два, это минимальное количество, приводящее к повышению доступности. Создано множество программных решений для построения такого рода кластеров. В частности, для OpenVMS, GNU/Linux, FreeBSD и Solaris существует проект бесплатного ПО Linux-HA.

Кластеры распределения нагрузки. Принцип их действия строится на распределении запросов через один или несколько входных узлов, которые перенаправляют их на обработку в остальные, вычислительные узлы. Первоначальная цель такого кластера — производительность, однако, в них часто используются также и методы, повышающие надёжность. Подобные конструкции называются серверными фермами. Программное обеспечение (ПО) может быть как коммерческим (OpenVMS, MOSIX, Cluster, Platform LSF HPC, Sun Grid Engine, Moab Cluster Suite, Maui Cluster Scheduler), так и бесплатным (Linux Virtual Server).

Вычислительные кластеры. Кластеры используются в вычислительных целях, в частности в научных исследованиях. Для вычислительных кластеров существенными показателями являются высокая производительность процессора на операциях над числами с плавающей точкой и низкая латентность объединяющей сети, и менее существенными — скорость операций ввода-вывода, которая в большей степени важна для баз данных и web-сервисов. Вычислительные кластеры позволяют уменьшить время расчетов, по сравнению с одиночным компьютером, разбивая задание на параллельно выполняющиеся ветки, которые обмениваются данными по связывающей сети. Одна из типичных конфигураций — набор компьютеров, собранных из общедоступных компонентов, с установленной на них операционной системой Linux, и связанных сетью Ethernet,Myrinet, InfiniBand или другими относительно недорогими сетями.

Системы распределенных вычислений (grid). Такие системы не принято считать кластерами, но их принципы в значительной степени сходны с кластерной технологией. Их также называют grid-системами. Главное отличие — низкая доступность каждого узла, то есть невозможность гарантировать его работу в заданный момент времени (узлы подключаются и отключаются в процессе работы), поэтому задача должна быть разбита на ряд независимых друг от друга процессов. Такая система, в отличие от кластеров, не похожа на единый компьютер, а служит упрощённым средством распределения вычислений. Нестабильность конфигурации, в таком случае, компенсируется большим числом узлов.

Сервер — аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нем сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач). Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, т.к. различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

Рабо́чая станция — комплекс технических и программных средств, предназначенных для решения определенного круга задач. Термином «рабочая станция» обозначают компьютер в составе локальной вычислительной сети по отношению к серверу. Компьютеры в локальной сети подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи (работают в базах данных, создают документы, делают расчёты). Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети, в том числе и рабочим станциям.

Персональный компьютер, персона́льная ЭВМ — компьютер, предназначенный для личного использования, цена, размеры и возможности которого удовлетворяют запросам большого количества людей. Созданный как вычислительная машина, компьютер, тем не менее, всё чаще используется как инструмент доступа в компьютерные сети.

Ноутбук — портативный персональный компьютер, в корпусе которого объединены типичные компоненты ПК, включая дисплей, клавиатуру и устройство указания, а также аккумуляторные батареи. Ноутбуки отличаются небольшими размерами и весом, время автономной работы ноутбуков изменяется в пределах от 1 до 15 часов.

Карманный персональный компьютер (КПК) — это портативное вычислительное устройство, которое обладает широкими функциональными возможностями. Английское название Personal Digital Assistant (PDA) на русский язык можно перевести как «личный цифровой секретарь». КПК часто называют наладонником из-за небольших размеров. Изначально КПК предназначались для использования в качестве электронных органайзеров.

К компьютерной периферии относятся принтеры, плоттеры, терминалы, сканеры, устройства бесперебойного питания. Данный вид устройств достаточно известен общественности, кроме того, наша современная жизнь просто немыслима без них, как впрочем, и без персональных компьютеров. Ограничимся очень краткой характеристикой каждого из устройств.

Компьютерный терминал — устройство ввода/вывода, рабочее место на многопользовательских ЭВМ, монитор с клавиатурой.

Компьютерный принтер — устройство печати цифровой информации на твёрдый носитель, обычно на бумагу. Относится к терминальным устройствам компьютера.

Сканер — устройство, которое, анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием. В большинстве сканеров для преобразования изображения в цифровую форму применяются светочувствительные элементы на основе приборов с зарядовой связью.

Плоттер — устройство для автоматического вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на бумаге размером доA0 или кальке. Графопостроители рисуют изображения с помощью пера (пишущего блока).

Источник бесперебойного питания — автоматическое устройство, позволяющее подключенному оборудованию некоторое (как правило — непродолжительное) время работать от аккумуляторов ИБП, при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы. Кроме того, оно способно корректировать параметры (напряжение, частоту) электропитания. Часто применяется для обеспечения бесперебойной работы компьютеров. Может совмещаться с различными видами генераторов электроэнергии.

К сетевому оборудованию относятся устройства назначением которых является поддержание возможности передачи данных по компьютерным сетям. К таким устройствам относятся маршрутизаторы, коммутаторы, модемы.

Маршрутизатор или роутер,— сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня между различными сегментами сети.

Сетевой коммутатор или свитч — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались.

Модем — устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию несущего сигнала, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

В заключение хотелось бы отметить, что возможности современной компьютерной техники меняются очень быстро, происходит бурное развитие компьютерных систем, то что представлялось невозможным в прошлом, реализуется сейчас. Постоянно разширяется круг задач, в которых может использоваться данный вид техники, но кроме того меняются и принципы работы компьютерных устройств.

Источники:

1.       http://ru.wikipedia.org/wiki/Компьютерная_техника.