计算机基础——计算机分类

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前言

本章将会讲解计算机分类应用领域以及发展趋势

一.计算机分类

计算机并非只有日常所见的服务器、个人计算机等，还有一些在计算，连接领域的专有计算机。

1.超级计算机

顾名思义，所谓超级计算机是指能够处理大量数据，并且可以进行高速运算的计算机。超级计算机具有很强的计算和处理数据的能力，其基本组件与个人计算机的概念无太大差异，但其性能则强大许多，超级计算机一般配有多种外围设备和高效能的软件系统，现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太（Trillion，万亿）次以上.超级计算机的应用在国家高科技领域的尖端技术研究中起着重要作用。

2016年6月20日在法兰克世界超算大会上.排名世界第一的“神威一太湖之光”，由国家并行计算机工程技术研究中心研制，安装在国家超级计算无锡中心，运算速度达到每秒12.5亿亿次，是原“天河二号”速度的近3倍。“神威一太湖之光”超级计算机有40960个结点，所有硬件均为国产从此可以看出，中国已经在计算机计算方面，处于世界领先地位。

2.网络计算机

1996年，网络计算机问世，这种简单的设备使用廉价的芯片，没有硬盘，并且能够在互联网络上存入或提取内容，售价低廉，网络计算机代表了计算机工业界思想的革命性改变，也是网络工程
师经常会使用到的设备，用户使用这种设备浏览数据库和网站，收发电子邮件，进行文字处理。以下介绍几种常用的网络计算机。

1）服务器

服务器[Server）如图1.31所示，该设备能通过网络对外提供服务，如运营网站，则需要把网站的应用架设在服务器上，这样用户才可以通过网络进行访问。服务器是为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，其组件与普通计算机类似，也有处理器、硬盘，内存等，但它是针对具体的网络应用特别制定的，服务器主要有网络服务暴（DNS.DHCP）、打印服务器，终端服务器、邮件服务器，文件服务器等。

2）工作站

工作站（Workstaticn）主要面向专业应用领域，具备数据运算与图形，图像处理能力。是为满足
、工程设计，动画制作，科学研究、软件开发、金融管理、信息服务，模拟仿真等专业领域的需求而设计开发的高性能计算机，它一般拥有较大屏幕的显示器和大容量的硬盘，具有较强的信息处理功能、图像处理功能及联网功能。

3）集线器

集线器(HJB）是一种共享介质的网络设备，其作用可以简单地理解为将一些机器连接起来组成一个局域网，集线器不能识别目的地址，它上面的所有端口争用一个共享信道的带宽，因此随着网
络结点数量的增加、数据传输量的增大，每个结点的可用带宽将减少。

4）交换机

交换机（Switch）如图1.32所示，是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。它是集线器的升级换代产品，外观上与集线器非常相似，其作用也与集线器类似，但是两者在性能上有区别，集线器采用的是共享带宽的工作方式，而交换机采用的是独享带宽方式。也就是说，交换机上的所有端口均有独享的信道带宽，带宽不会随着网络中结点数量的变化而变化，这样就保证每个端口上数据的快速有效传输。此外，交换机为用户提供的是点对点的连接，数据包只被发送到目的端口。而不会像集线器那样向所有端口发送数据，这样在网络中计算机数量很多或数据量很大时，不容易造成网络堵塞，也确保了数据传输安全，

5）路由器

路由器（Bouter）如图1.33所示，是一种负责寻径的网络设备，它在互联网络中从多条路径中寻找通信量最少的一条网络路径提供给用户通信，路由器是互联网络的枢纽，起到“交通警察”的作用广泛应用于各个行业，它产生于交换机之后，就像交换机产生于集线器之后，所以它们也有一定联系，并不是完全独立的两种设备。路由器主要克服了交换机不能向路由转发数据包的不足，路由器用于连接多个逻辑上分开的网络，为用户提供最佳的通信路径，也就是说，路由器具有判断网络地址和选择P路径的功能，路由器利用路由表为数据传输选择路径，路由表包含网络地址及各地址之间距离的清单，路由器利用路由表查找数据包从当前位置到目的地址的正确路径，路由器使用最少时间算法或最优路径算法来调整信息传递的路径。

 3.个人计算机

在当今科学技术高速发展的时代，个人计算机已经普及，成为人们生活和工作的一部分，比较
大众的品牌有联想、华硕、戴尔、惠普、苹果等。

1）合式机

台式机也称桌面机，相对于笔记本电脑和上网本体积较大，主机，显示器等设备一般都是相对独立的，一般需要放置在电脑桌或者工作台上，因此被命名为台式机，现在多数的家庭和公司使用的是台式机，在同等价位的情况下，台式机的硬件性能比笔记本电脑要强，台式机的机箱空间大，通风条件好，而且方便用户拆机进行硬件升级，开关键，重启键，USB.音频接口均在机箱前置面板中，方便用户使用，但台式机通常比较笨重，不像笔记本电脑那样便于携带。

2）笔记本电脑

笔记本电脑如图1.34所示，相对于台式机，轻便是其优势，一台笔记本电脑重1-3kg.而且其发
展趋势是体积越来越小，但是功能却越来越强大，目前比较流行的屏幕尺寸是14英寸（1英寸=0.025m）其他还有17英寸，15英寸，13英寸等。笔记本电脑除了键盘外，还提供了触控板或触控点，提供了鼠标的定位和输入功能。现在的笔记本电脑大体上可以分为六类，商务型、时尚型，多媒体应用型，上网型，学习型，特殊用途型。

 3）平板电脑

平板电脑无须翻盖、没有键盘、屏幕大小不等，功能类似于计算机。其构成组件与笔记本电脑基本相同，但它是利用手或者触笔在屏幕上单击和滑动，而不是使用键盘和鼠标输入，例如，在地铁和公交车中可以使用它来上网，工作和学习，它相对于笔记本电脑在移动性和便携性上更胜一等现在比较流行的平板电脑有苹果Pad，微软Surface等。

4.工业控制计算机

工业控制计算机如图1.36所示，该设备由计算机和过程输入/输出[/O）通道两大部分组成。
它具有计算机的特征和结构，如具有CPU，硬盘，外部设备、内存，实时的操作系统，计算能力。
友好的交互界面等，而在计算机外部又增加一部分过程输入/输出通道，用来将工业生产过程的检测数据送入计算机进行分析和处理，相反地，计算机要把生产过程控制其他设备的命令和信息转换成控制变量的信号，再送往工业控制对象的控制器，由控制器来控制生产设备。

工业控制计算机的主要类别有PC（总线工业计算机）、AL.C（可编程逻辑控制器），DCS（分散型控制系统）.FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。

5.嵌入式系统

嵌入式系统（Embedded Systems）是以应用为中心，以微处理器为基础的专用计算机系统，它是计算机市场中增长最快的领城，并且种类繁多，嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电气设备。如计算器、手机、MP4.电视机顶盒，数字电视，遥控设备，汽车，相机，空调、工业自动化仪表医疗仪器等，嵌入式系统是完全嵌入受控器件内部，为特定应用设计的专用计算机系统，嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器，分为四类、即嵌入式微控制器（Micro Cortroller UnitMCU俗称单片机），嵌入式微处理器（Micro Processor Uhit,MPU）.嵌入式数字信号处理器（DigitalSignalProcessor.DSP)和嵌入式片上系统(System on Chip.SOC).

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