Włodzisław Duch, notatki do wykładów wstępnych, według książki Fascynujący świat komputerów

Rodzaje i przykłady komputerów

Podstawowe pojęcia:

Komputery sterujące

Embedded computers, mikroprocesory wbudowane w różne urządzenia, np. pralki, tostery, windy, maszyny do szycia.
Samochody mają teraz nawet ponad 50 mikroprocesorów (Mercedes klasy S ma więcej mikroprocesorów niż Airbus 380).
Mikroprocesory w odzieży, np. inteligentne ubranie, buty, opony samochodowe itp.
MIQ = Machine Intelligence Quotient, iloraz inteligencji maszynowej.

Cyborgizacja - w niedalekiej perspektywie?
Elektroniczne dodatki w ciele człowieka: układy monitorujące pracę organizmu, rozruszniki serca, bioprotezy ...
Mikroprocesory w mózgu? Coraz więcej jest implantów słuchu, wzroku, czuciowych, zapobiegających atakom szału.
Szczurowi wszczepiono elektroniczny hipokamp (tylko obszar CA3), oraz elektroniczny móżdżek - czy da się zastąpić fragmenty mózgu elektroniką, zwłaszcza grafenową a nie krzemową?




Superminiaturki: komputery które się nosi!

Wearable computers: ciągła informacja o otoczeniu, bezpośrednia łączność, wspomaganie pamięci.
Tworzenie własnego obrazu rzeczywistości, "poszerzona rzeczywistość" (augumented reality) a nie writualna.
Przykłady z MIT i innych miejsc.

Elektroniczna odzież - Philips i Levis robią kurtki z wszytym telefonem komórkowym, odtwarzaczem MP3, ekranem i dostępem do Internetu, monitorem rytmu serca.
Możliwość wymiany elektronicznych wizytówek przez dotyk rąk.

Life shirt (życiodajna koszula) firmy Vivometrics, mierzy 40 parametrów, np. zużycie tlenu czy poziom płynu osierdziowego.

Komputery w butach, baterie ładowane mechanicznie!

W przyszłości: biżuteria z komputerami? inteligentny kurz? Wszystko można ulepszyć!



Komputerki kieszonkowe

Zróżnicowana kategoria:


Komputery w zegarkach

PC Watch - wszystkie funkcje podręcznego komputerka.
Casio GPS Pathfinder - wbudowany GPS (Global Positioning System).
Casio Wrist Camera: 1 MB RAM, ekranik LCD, kamera 28K pikseli, komunikacja przez IrDA.
Samsung Watch Phone, analiza poleceń głosowych + czytanie SMS-ów i poczty elektronicznej.
Odtwarzacze cyfrowych formatów muzycznych (MP3/WMA i innych) w zegarkach i wisiorkach.
Technologia SPOT Microsoftu i zegarki firmy Aplix z apletami Java.
Miniaturowe urządzenia do gier, np. GameBoy.

Notesy menedżerskie:

Notesy wielkości karty kredytowej, wkładane do gniazda PC-Card, np. Xirom Rex.

Palmtopy, P/PC

Przykłady palmtopów.
PSION, PocketPC, Phillips Velo, Cassiopea (Casio),
HP Journada z MS Windows for Pocket PC, kolorowy ekran.

H/PC, Handheld PC

Przykłady: Compaq Aero, HP Omnibook, HP OmniGo ...
Książki elektroniczne: BookMan, Franklin Electronic Publishers.

PDA - Personal Digital Assistant, palmtop lub osobisty asystent cyfrowy.

Przykłady palmtopów (Wikipedia).
Są wszystkie możliwe kombinacje: kamera/muzyka, kamera/telefon, telefon/muzyka, PDA/kamera...

Komputery w telefonach:
Smartfony, czyli palmtopy zintegrowane z telefonami 3 generacji, odtwarzaczami MP3 oraz kamerami cyfrowymi.

iPhone (Apple), Blackberry , i Google Android (system oparty oparty na Linuxie), ekran dotykowy, multimedia (wideo, audio, zdjęcia), pełna integracja z Internetem, Google Maps, GPS, liczne programy.

Tablet PC - konstrukcja bardzo popierana przez Microsoft, przenośne tabliczki z Windows XP lub Linuxem, dotykowym ekranem, graficznymi notatkami, rysikiem zamiast klawiatury, 1-2kg, ekran 8-10", zintegrowana łączność bezprzewodowa WiFi i 3G, wbudowana kamera video.
Oferowane przez wielu producentów, ale do czasu iPada były mało popularne.

Tablet Apple iPad (wiosna 2010), oraz IPad 2 (marzec 2011) w pełni wykorzystał możliwości tableta: multidotykowy ekran 9.7", rozdzielczość XGA, stała łączność z Internetem (sieć telefonii 3G), masa 0.73 kg, bateria na ponad 10 godzin pracy, świetne oprogramowanie => nowy świat aplikacji.
IPad 2 ma dwie kamery do komunikacji i robienia zdjęć/filmów w jakości HD, łączność Wi-Fi + 3G, pamięć flash 16, 32 lub 64 GB.
Wady: słaba komunikacja z komputerami osobistymi, brak złącza USB (nie można podłączyć zewnętrznego dysku), do typowych zadań świetne ale wiele rzeczy robi się w sposób uciążliwy.
Konkurencja: tablety na platformie Google Android od połowy 2010 roku, spory wybór, np. Samsung Galaxy Tab.
Tablety: integracja kilku technologii (ale nic nowego), zwłaszcza wprowadzenie wielodotykowej interakcji i systemu operacyjnego, zorientowanego na takie interakcje.

Pośrednie rozwiązanie: Windows Powered Smart Displays, czyli Mira, ekrany dotykowe, które można odłączyć od PC.
Notebooki z odłączanymi ekranami, np. Acer, Asus i inne.

Ultraprzenośne PC, Ultra-Mobile PC - platforma rozwijana przez Microsoft i Intel jako konkurencja dla PDA, poniżej 1 kg, malutki, ekrany 7-8 cali, bez klawiatury, od 2006 roku.
System Windows Tablet PC i inne, pośrednie między normalnym notebookiem a PDA.

Komputery domowe

Komputery domowe: niewielki rynek, zanikają wypierane przez PC.
48-128kB RAM, taśma lub dyskietka, brak standardów oprogramowania (czasami CP/M).

Przykłady popularnych komputerów domowych

Commodore (C64), rozszerzenia CMD
Amstrad i Schneider CPC
Atari, XL 600 i XL 800
ZX Spectrum i inne produkty Sinclaira - w 2000 roku do składnia.
Komputery standardu MSX - nie rozpowszechniły się.

Cudowne lata komputerów domowych

Emulatory komputerów domowych, 8-bitowych, 16/32 bitowych, a nawet emulatory konsol do gier znaleźć można w Internecie, a więc nie wszystko stracone! Ponad 1000 gier dostępnych jest darmowo.

Zastąpiły je komputery do gier, zwane konsolami: Sony PlayStation II, MS X-box. Super grafika i dźwięk, zero obsługi, wystarczy TV chociaż dobry monitor daje lepsze rezultaty.

Komputery przenośne

Portable computers - pierwsze komputery przenośne, ciężkie!
Laptop - podołkowce; kiepskie ekrany, dość ciężkie.



Panel computer - komputer panelowy.
Cały komputer mieści się w panelu LCD, większy od notebooka, ale mniejszy od normalnego PC.

Notebooki

Notebook, laptop - wielkością zbliżone do kartki formatu A4, waga 1-5 kg.

Procesory mobilne: seria Pentium Core 2 Duo w wersji dla notebooków, Intel Core i3, i5, i7 (35 W) z technologią StepSize, ograniczającą częstość zegara przy bateryjnym zasilaniu.
Starsze Pentium M, ultramobilne Core 2 Duo SU: niskie zużycie energii (tylko 10 W) i niezła wydajność.

Notebooki Apple i i-booki Apple

Dell Polska

Inne znane firmy: Compaq, HP, IBM - Thinkpad, Toshiba, Fujitsu.

Nietypowe notebooki:

Ultralekkie: <1.5 kg, np. Toshiba Portege, Dell: Adamo, Latitude 13, Latitude E6220, Lenovo, HP, Sony Vaio SuperSlim i wiele innych, ekrany 10 do 13.3 cala.

Sparcbook, notebook na mikroprocesorach Sparc, wyszły z użycia.

Notebooki projekcyjne: odłączane ekrany, wystarczy położyć na rzutnik do folii:
np. Siemens-Nixdorf Polska - notebook SCENIC Mobile 710, trudno już je spotkać.

PCMCIA (PC Card) - karty do notebooków

Mikro-notebooki


Mikro-notebooki, np. Toshiba Libretto - 0.9 kg, z Windows, w pełni sprawny PC, ale za mała klawiatura by wygodnie pracować.
Supercienkie Apple Macbook Air.

Optymalne - lekkie notebooki z ekranem XGA, rzędu 12-14".

Tendencje: Dell Latitude Z, ładowany bezprzewodowo, natychmiastowy start najważniejszych aplikacji, kamera umożliwia skanownie kart biznesowych, rozpoznawanie użytkownika i blokowanie klawiatury, ekran o formacie TV HD 16 cali.

Komputery osobiste

PC: powstały w 1981 roku wraz z modelem IBM-PC

IBM-PC: płyta systemowa, zawierająca mikroprocesor, pamięć, układy wspomagające (ostatnio często zintegrowany kontroler dysków, kartę graficzną, dźwiękową, czasami kartę sieciową).
Obudowy desktop, tower (wieża).

BIOS - podstawowy system wejścia/wyjścia, definiuje urządzenia znajdujące się w komputerze, czasami zawiera dodatki, np. programy antywirusowe.
Najnowsze wersje BIOSu Intela i innych firm znaleźć można w Internecie.
Aktualne informacje o systemie: w bateryjnie podtrzymywanej pamięci RAM.
Karty rozszerzeń w złączach PCI lub ISA.

RAM: stare 512 KB, 640KB lub 1MB (starsze)
typowe: 64, 128, 256 lub 512 MB RAM (lub więcej).
Dysk stały, kilka standardów oprogramowania, budowa modułowa (karty),
możliwość podłączenia do lokalnych sieci.

Komputery osobiste IBM-PC

Komputery na procesorach Intela, zwykle z systemami Windows: platforma WinTel.
Przykłady: Compaq Computers PL | Dell Optiplex | Dell Server, IBM  PL,  Optimus,
Inne znane firmy: Digital Equipment, Micron Electronics, Texas Instruments ... Adax, TCH

Komputery firmy Apple

Apple Macintosh od 1984, bardzo udany.
Wady: brak klonów, wysokie ceny, jak je rozbudować?
Udane komputery Apple iMac, ładne kolory, cichy, zaawansowane technologie, ale u nas rzadki.

MacOS - system operacyjny kiedyś znacznie lepszy od Windows, teraz powoli dogania (i przegania) ...

Komputery z rodziny Amiga

Amiganci, scena, żargon amigantów, demka, które z tej sceny przeniosły się na PC;
serwer Hornet gromadzi takie demka.
Modele komputerów Amiga

Komputery Atari

Modele komputerów Atari
Popularne wśród muzyków.

Inne komputery osobiste

Komputery nietypowe, np. Acorn Archimedes - znikają.



Komputer sieciowy, NC - Network Computer;
tani, bez dysku, tylko ROM, procesor i pamięć, wszystkie programy użytkowe z serwera - dobry do zastosowań biurowych, łatwa konfiguracja.
Ostatnie wcielenie: IC, Information PC, tani komputer przyszłości?
Zalety - łatwo skonfigurować komputery w większej firmie/pracowni.



Komputery o nowych konstrukcjach, np. jednostka połączona z klawiaturą i monitorem radiowo, w innym pomieszczeniu.
Microsoft lansuje Smart Display, przenośny dotykowy ekran LCD, ale kosztuje tyle co dobre notebooki.

Komputery na kartach



Poczatkowo: karty na Transputerach, do szybkich obliczeń na wielu procesorach.
Karty z koprocesorami numerycznymi - np. Microway.
Karty graficzne mogą służyć jako superkomputery! Np. Nvidia Tesla, z mocami do 2 TFlop.
Najszybszy komputer świata w 2010 roku Tianhe-1A (2,5 Pflop), ma 7168 układów Nvidia Tesla M2050 z CUDA.
Tanio i szybko - grafika, obliczenia inżynierskie i naukowe; na zwykłych PC lub superkomputerach.

Stacje robocze - workstations

Stacje robocze - workstations: wyróżniała je moc obliczeniowa, system wielodostępny, wbudowane możliwości komunikacji, ale teraz prawie zrównały się z komputerami osobistymi

Najważniejsze firmy: DEC, Hewlett-Packard, IBM, Silicon Graphics, Sun, Sun World, miesięcznik elektroniczny

Highscreen Alpha 5000 firmy Vobis, z procesorem Alpha 21164, 500 MHz, Windows NT, tania stacja robocza, zapewnia konwersję aplikacji Windows NT skompilowanych dla procesorów Intela.
Stacje NT - sprzedaje nawet IBM; MicroSoft usiłuje rozszerzyć swoją działalność na rynek dużych korporacji, rozwijając oprogramowanie dla dużych grup (klastrów) komputerów z NT.

Klony:
Sun: Axil, Fujitsu, Rave Computer, Ross Technology Inc, Tatung,

Minikomputery

Minikomputery, supermini - obsługa wielu terminali, transakcje i dostęp do baz danych, stosowane w firmach średniej wielkości.
Obecnie stosowane jako serwery: minikomputery, komputery centralne i komputery masowo równoległe.

Minikomputery firmy DEC: PDP, Vax - kiedyś na wszystkich uczelniach USA.
Obecnie najbardziej popularna seria minikomputerów to IBM AS/400, z systemem operacyjnym OS/400 lub Windows NT - wysoki poziom bezpieczeństwa dostępu do baz danych.

Mainframes - komputery centralne

Komputery centralne: duże systemy, wiele urządzeń zewnętrznych, stosowane w większych firmach.
IBM Serii 360, 370, 390, ES-9000,starsze  43xx,
Siemens-Nixdorf RM i BS; Siemens-Nixdorf w Polsce

Komputery wieloprocesorowe, czyli systemy skalowalne, ich wydajność rośnie prawie liniowo w miarę dostawiania liczby procesorów:

architektura SMP - symetryczna wieloprocesorowa, wspólna pamięć, < 1000 procesorów, zwykle <64.
architektura MMP - niezależna wieloprocesorowa, oddzielna pamięć dla każdego procesora, nawet > 1000 procesorów.

Przykłady SMP: IBM SP2, IBM RS/6000 SP; AT&T GIS 3500, Convex SPP2, Cray superserver CRS640, DEC Alpha, DEC Advantage, HP G70 do HP-T500, Sun Server 2000E i Sun Enterprise, Tandem Computers - Integrity, Silicon Graphics Onyx, Challenge, Power Challenge.

Przykłady MPP: AT&T, rodzina Teradata; Cray T3D, Fujitsu VPP500, Intel IPSC oraz Paragon, Maspar Computer MP2, Meiko CS-2, nCube, Tandem Computers, Himalaya i Thinking Machine CM-5.

Intel Red - 10.000 procesorów > 3 Tflop

Klastry komputerów na tanim sprzęcie, np. klastry Beowulf, tanie superkomputery.

Superkomputery

Superkomputery: bardzo duża moc obliczeniowa, 16-512 GB RAM

NEC Research SX5

Najszybsze komputery:

Wzrost szybkości komputerów w ostatnich latach, w skali logarytmicznej!

Porównanie mocy obliczeniowej i pamięci organizmów i komputerów.

Nasze największe centra superkomputerowe: lista 500 największych.
W Polsce: ICM Warszawa, Cyfronet Kraków, Poznań, Gdańsk.
Gdańsk TASK: klaster Galera ma Intel Xeon Quad-Core oraz szybkiej sieci InfiniBand. Klaster posiada w sumie ponad 5000 rdzeni obliczeniowych, 38 TFlop.

Superkomputery graficzne: RenderDrive, 100 razy szybszy od PC, sprzętowo realizuje funkcje renderingu scen.
Superobliczenia na kartach graficznych, np. Nvidia Tesla

"Cloud computing", czyli rozproszone obliczenia i bazy danych na tysiącach serwerów (są już centra z ponad 100.000 serwerów), zgromadzonych w wielkich hurtowniach, które buduje Google, Microsoft i inne firmy.
Klienci płacą za usługi związane z przetwarzaniem informacji, a nie za programy; w Toruniu buduje się takie centrum HP, które będzie świadczyć usługi wszstkim podmiotom gospodarczym i naukowym.
Google ma obecnie około miliona serwerów w kilkudziesięciu centrach.

Porady dla kupujących komputery od firmy Intel są pod adresem www.intel.pl

Włodzisław Duch, notatki do wykładów wstępnych, według książki Fascynujący świat komputerów