计算机系统的分类
1、按處理機性能分類
2、佛林分類法
3、庫克分類法
4、馮澤云分類法
5、漢德勒分類法
按處理機性能分類
1、按大小劃分
種類:巨型、大型、中型、小型、微型機
劃分原則:以性能為特征,按價格來劃分
存在問題:劃分的標準是隨著時間而變化的,沒5年左右降低一個等級。
設計方法:最高性能 特殊用途
最佳性能價格比 一般商用計算機
最低價格 家用計算機等
2、按用途劃分
種類:科學計算、事務處理、實時控制、工作站、服務器、家用計算機等。
劃分原則:
科學計算:浮點計算速度
事務處理:字符處理、十進制運算
實時控制:中斷響應速度、I/O能力
工作站:圖形處理能力
服務器:數據處理速度,數據存儲能力
家用計算機:價格便宜,軟件豐富
發展方向:具備上述所有功能的通用處理機
各種專用處理機、協處理器、嵌入式處理機
3、按數據類型劃分
定點計算機、浮點計算機、向量計算機、堆棧計算機等
4、按處理機個數和種類劃分
單處理機
并行處理機、多處理機、分布處理機
關聯處理機
超標量處理機、超流水線處理機、VLIW處理機
SMP(對稱多處理機)、MPP(大規模并行處理機)、機群(Cluster)系統等。
5、按所使用的器件劃分
按使用的器件劃分計算機系統的時代
第一代:電子管(Valve)計算機
第二代:晶體管(Transistor)計算機
第三代:集成電路(LSI)計算機
第四代:大規模集成電路(VLSI)計算機
第五代:智能計算機?
目前的絕大部分計算機系統是VLSI計算機。
佛林分類法
1966年由Michael.J.Flynn提出
按照指令流和數據流的多倍性特征進行分類
指令流:機器執行的指令序列
數據流:由指令流調用的數據序列
多倍性(multiplicity):在系統性能瓶頸部件上同時處于同一執行階段的指令或數據的最大可能個數。
四種類型
(1)單指令流單數據流 SISD(Single Instruction Single Datastream)
(2)單指令流多數據流 SIMD(Single Instruction Multiple Datastream)
(3)多指令流單數據流 MISD(Multiple Instruction Single Datastream)
(4)多指令流多數據流 MIMD(Multiple Instruction Multiple Datastream)
SISD典型單處理機
SIMD并行處理機、陣列處理機、向量處理機、關聯處理機、超標量處理機、超流水線處理機
多個PU按一定方式互連,在同一個CU控制下,對各自的數據完成同一條指令規定的操作:從CU看指令順序執行,從PU看數據并行執行。
MISD幾條指令對同一個數據進行不同的處理,實際上不存在
MIMD多處理機系統
庫克分類法
1978年由D.J.Kuck提出
按控制流和執行流分類,四種類型
(1)單指令流單執行流
SISE(Single Instruction Single Executionstream)典型的單處理機
(2)單指令流多執行流
SIME(Single Instruction Multiple Executionstream)
多功能部件處理機、相連處理機、向量處理機、流水線處理機、超流水線處理機、超標量處理機、SIMD并行處理機
(3)多指令流單執行流MISE(Multiple Instruction Single Executionstream)
多道程序系統
(4)多指令流多執行流MIME(Multiple Instruction Multiple Executionstream)
典型的多處理機
馮澤云分類法
1972年美籍華人馮澤云提出,用最大并行度對計算機系統進行分類,單位時間內能處理的最大二進制位數。
漢德勒分類法
由Wolfgan Handler于1977年提出,又稱為ESC(Erlange Classification Scheme)分類法,根據并行度和流水線分類,把計算機硬件結構分成三個層次,并分別考慮它們的可并行性和流水處理程度。
總結
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