计算机有哪几种类型?
计算机分类有以下几种:
1、计算机如果指的是专业层次,则包含有计算机科学与技术、软件工程、信息管理与信息系统、网络工程、计算机应用技术、计算机网络技术、物联网工程等专业。
2、计算机如果是指用途层面,按照用途分为通用计算机和专用计算机。
3、计算机如果是指电脑层面,按照综合性能指标,将计算机分为如下5大类:高性能计算机、微型计算机、工作站、服务器、嵌入式计算机。
服务器的种类划分有很多维度,例如尺寸、配置特点和用途等。从用户的角度来说,按照其应用目标来进行分类无疑最方便采购、部署和应用。从这个维度出发,目前的服务器大致可以分为三大类:
● 面向I/O操作较密集、计算需求较低的简单轻量级服务的微型服务器;
● 需要较均衡I/O和计算能力的中量级负载的主流服务器;
● 需要以较高效率计算处理海量数据以支持企业核心业务运转,常常要配备高性能处理器平台和内存子系统的关键业务用服务器。
微型服务器看似并不是较关键的业务的承载平台,但却是服务器产品类别中的一个重要补充。因为它能为自己专注的应用负载带来最佳的能效表现。
如果按照外形结构的不同划分,可以将服务器分成塔式服务器、机架式服务器、刀片服务器和微服务器。
塔式服务器的外形及结构都与普通PC机差不多,但个头稍大,外形尺寸无统一标准。其主板扩展性较强,插槽很多,且机箱内往往预留很多空间,以便硬盘、电源等冗余扩展。这种服务器无需额外设备,对放置空间没多少要求,并且具有良好的可扩展性,配置也能很高,因而应用范围非常广泛。但它也有不少局限性,在需要采用多台服务器同时工作时,由于其个体较大、占用空间多,不方便管理。
机架式服务器是工业标准化产品,其外观按照统一标准来设计,配合机柜统一使用,以满足服务器密集部署需求,可节省空间,且便于统一管理。机架服务器的宽度为19英寸,高度以U为单位(1U=175英寸)。但由于内部空间限制,扩充性受限,此外,散热性也是一个需要注意的问题。在服务器托管中大都采用这种方式。
刀片服务器是一种高可用、高密度、低成本服务器平台,专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计,其主要结构为一大型主体机箱,内部可插上许多“刀片”,其中每一块刀片实际上就是一块系统母板,类似于一个个独立的服务器,它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。每一块刀片可以运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。而且,也可以用系统软件将这些主板集合成一个服务器集群。刀片服务器比机架式服务器更节省空间,同时,散热问题也更突出。此类产品一般应用于大型的数据中心或者需要大规模计算的领域。
微服务器是服务器领域的一个新兴的产品类别,它具有单机多节点的特点,采用热插拔模块化设计,体积小、密度高、功耗低,价格也相对便宜。同一个机架上的微服务器还可以共享电源、冷却系统,以及存储和网络连接。
戴尔(DELL)1U
处理器:四核至强E3-1230
内 存:4G
硬 盘:500G SATA
其 他:双千兆网卡,DVD光驱
带 宽:共享国际出口带宽
流 量:不限流量
操作系统:Windows2003 或 linux
这是我在天下数据官网找到的,配置比普通电脑要强。服务器要求7x24(x365)不间断运行,PC或许只需要5x8。PC一般不需要很多外插卡,对扩展性要求不高,而服务器一般需要考虑增加网卡、RAID卡、HBA卡等;另外,扩展性还包括,内存、硬盘等存储位、电源,甚至是CPU的扩展,这些更是服务器的特性;图形显示、键盘和鼠标的要求:普通台式机和显示器、键鼠等都是一对一的,而且,一般对显卡性能有要求,服务器不直接和用户交互对显卡性能基本无要求,一般键盘鼠标显示器是多台共用的。设置的话,一般都是远程电脑操作的。
按服务器按用途划分为通用型服务器和专用型服务器两类。
(1)通用型服务器是没有为某种特殊服务专门设计的、可以提供各种服务功能的服务器,当前大多数服务器是通用型服务器。这类服务器因为不是专为某一功能而设计,所以在设计时就要兼顾多方面的应用需要,服务器的结构就相对较为复杂,而且要求性能较高,当然在价格上也就更贵些。
(2)专用型(或称“功能型”)服务器是专门为某一种或某几种功能专门设计的服务器。在某些方面与通用型服务器不同。如光盘镜像服务器主要是用来存放光盘镜像文件的,在服务器性能上也就需要具有相应的功能与之相适应。光盘镜像服务器需要配备大容量、高速的硬盘以及光盘镜像软件。FTP服务器主要用于在网上(包括Intranet和Internet)进行文件传输,这就要求服务器在硬盘稳定性、存取速度、I/O(输入/输出)带宽方面具有明显优势。而E-mail服务器则主要是要求服务器配置高速宽带上网工具,硬盘容量要大等。这些功能型的服务器的性能要求比较低,因为它只需要满足某些需要的功能应用即可,所以结构比较简单,采用单CPU结构即可;在稳定性、扩展性等方面要求不高,价格也便宜许多,相当于2台左右的高性能计算机价格。HP的一款Web服务器HP access server,它采用的是PIII113Gbit/s左右的CPU,内存标准配置也只有128MB/256MB,与一台性能较好的普通计算机差不多,但在某些方它还是具有PC机无可替代的优势。
计算机程序是用某种特定的符号系统(指令或语言)对被处理的数据和实现算法的过程进行的描述,是为了解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令或语句的集合。程序送入计算机,存放在存储器中,计算机按照程序,即按照为解决某一问题而设计的一系列排好顺序的指令或语句进行工作。
指令: 指挥计算机如何工作的命令。通常由一串二进制数码组成, 即有操作码和地址码两部分组成。操作码规定了操作的类型和性质,即进行什么样的操作;地址码规定了要操作的数据以及操作结果的存放地址。
计算机语言:
机器语言:二进制语言,表示机器指令的描述。
汇编语言: 面向机器的程序设计语言,即与特定的计算机结构及其指令系统密切相关。
高级语言: 面向问题的程序设计语言。 c, jave等等
计算机系统的层次结构
计算机有硬件系统和软件系统组成,软件又分为系统软件和应用软件,人操作计算机实际是直接和系统软件中的操作系统打交道,因此操作系统是用户和计算机硬件的接口。
微程序机器人
这一级是有硬件直接实现的,是见算计系统最底层的硬件系统,有机器硬件直接执行微指令。
实际机器级:
俗称机器语言,有微程序解释机器指令系统。是软件系统和硬件系统之间的纽带。硬件系统的操作有此级控制,软件系统的各种程序,必须转换成此级的形式才能执行。
操作系统级
操作系统有操作系统程序实现。这些操作系统由机器指令和广义指令组成,广义指令是操作系统定义和解释的软件指令。计算机系统中硬件和软件资源由此级管理和统一调度,他支撑着其他软件和应用软件,使计算机能够自动运行。
汇编语言
汇编语言能给程序人员提供一种符号形式的语言,以减少程序编写的复杂性。这一级由汇编语言支持和执行。
高级语言级
高级语言是面对用户,为方便用户编写应用程序而设置的。
计算机系统各层次之间的关系十分紧密,上层是下层的扩展,下层是上层的基础。其他各级都得到它下面级的支持,同时也受到运行在下面各级上的程序的支持。第一级到第三级编写程序采用的语言,基本是二进制数字化语言,机器执行和解释容易,第四,第五级编写程序采用符号语言,用英文字母和符号来表示程序,因而便于大多数不了解硬件的人们使用计算机。
计算机分类
高性能计算机: 处理量大,运算速度快的计算机领域的高尖端产品。
个人计算机: 台式机,笔记本电脑
工作站: 以个人计算机和分布式网络计算为基础,主要面向专业应用领域,具备强大的数据运算与图形,图像处理能力,为满足工程设计,动画制作,等专业领域而设计研发的计算机。
服务器:一种在网络环境下为多个用户提供服务的计算机系统。
计算机硬件技术指标
主频:时钟频率,指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。 MHz兆赫兹。
机器字长:cpu一次能处理二进制数据的位数。通常与cpu内的寄存器的位数有关。字长越大,数的表示范围就越大,精度也越高。字长HIA决定了指令直接寻址的能力。一般机器的字长都是字节的1,2,4,8倍。比如64系统是字节的8倍。
存储容量:计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量,内存储器中能储存的信息总字节称为内存容量。通常以8个二进制位(bit)作为一个字节。内存量越大,处理数据的范围就越广,运算速度一般也快。
存取周期:把信息代码存入储存器,称为“写”,把信息代码从存储器中取出,称为“读”。存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间,而连续启动两次独立的“读”或“写”操作所需要的最短时间,称为存取周期。
运算速度: 衡量计算机运算速度的单位是MIPS(百万条指令/秒)。
信息的数字化编码
计算机的基本功能是对信息进行加工处理。信息包括数据,文字,声音,图形和图像。
数据有两类: 一类是数值数据,1,2,3等有“量”的概念;另一类是非数值数据,如各种字母,符号等。 在计算机中都是用二进制数值数码表示的。
文字,声音,图形,和图像等信息要在计算机中处理,都要事先数字化,即把声音,图像,图像等信息转换为二进制数码。在计算机内部,各种信息都必须采用数字化编码的形式才能被传送,储存和处理加工。
编码:用来将信息从一种形式转变为另一种形式的符号系统,通常选用少量最简单的基本符号和一定的组合规则,以表示出大量复杂多样的信息。
信息的数字化编码是指用0或1这种量最少,最简单的二进制数码,并选用一定的组合规则,来表示数据,文字,声音,图像等等
信息的数据类型
无符号数
符号数
二进制位串进位计数制及其相互转换
二进制
八进制
十进制
十六进制
非数值数据
字符数据的表示: ASCLL, 汉字编码
数值数据的表示和运算
机器数和真值的概念
机器数: 数的符号也用二进制0或1来表示,且符号位数总是在该数的最高数值位之前的那种数称为机器数。
真值: + - 表示符号的那种数叫做真值。
二进制的运算规则:
定点数的原码,反码,补码和移码
定点数和浮点数:是指在计算机中一个数的小数点的位置是固定的,还是浮动的,如果一个数中小数点的位置是固定的,则叫做定点数,否则为浮点数。
组成计算机硬件的基本器件
计算机系统的硬件由许多逻辑器件组成。
逻辑代数的基本定理
编译器:是具有多个输入端和多个输出端的器件。
时钟发生器:
时钟发生器是为了协调计算机系统各部分的工作,提供统一时钟标准的器件。
机器数的运算方法即运算器
机器数的运算方法是设计运算器的依据,要清楚运算器的原理,首先要搞清机器数的运算方法。
机器数的加减运算及其实现
原码及其补码。
运算器的组成核结构
中央处理器有运算器,控制器,总线和时钟发生器等部件组成,他是计算机的核心部件。
运算器是计算机对数据进行加工处理的中心,它主要有算术逻辑单元ALU,通用寄存器组,状态寄存器,数据多路选择器MUX等组成。
指令系统
计算机的指令系统是指一台计算机上所有机器指令的集合,也成计算机的指令集。
指令系统包括指令格式,寻址方式和数据形式。
指令的含义:
指令是指挥计算机执行某种操作的命令。从计算机组成的层次结构来看,计算机的指令有微指令,机器指令和宏指令之分。微指令是微程序级的命令,他设计在微程序控制器中,属于硬件; 宏指令是有若干条机器指令组成的软件指令,若干条机器指令的功能可由指令这条宏指令实现。 机器指令介于微指令和宏指令之间,通常称为指令。 每一天机器指令可完成一个独立的操作功能,如一个数据的传送,一次加法,减法,或逻辑运算。指令是程序员进行程序设计的最小单位,他是组成程序的语句; 有因为机器指令是有一串二进制数码组成的,他是机器能够直接接受,理解,执行的语言,他是硬件设计人员设计计算机硬件的依据。
指令格式: 操作码 + 地址码字段
零地址指令
一地址指令 OPCode + A (OP Code 表示操作码,A表示操作数的储存器地址或寄存器名)
二地址指令 OP Code + A_1 + A_2
三地址指令
多地址指令
寻址方式:
所谓寻址,就是寻找操作数的地址,最终目的是寻找所需要的操作数。
指令的种类
计算机的功能主要取决于指令系统的功能,为了满足计算机功能上的需要,现代计算机一般都有上百条甚至几百条指令,按照其所完成的功能可分为: 数据传送指令,算数运算指令,逻辑运算指令,字符串处理指令等等
数据传送类指令: 数据传送,数据交换,压栈,退栈。
算数逻辑运算类指令: 算数运算指令, 逻辑运算指令,位移指令
字符串处理指令:字符串传送,字符串转换,字符串比较,字符串查找,匹配,抽取等等
输入输出(I / O)指令
计算机系统中,输入/输出是相对于主机或者CPU而言的。 数据从输入设备传送到主机或CPU,称为输入; 而数据从主机或CPU传送到输出设备称为输出。
存储器系统
随机存取存储器
只读存储器
顺序存取存储器
直接存取存储器
按照计算机中的作用分类,可将存储器分为主存储器(内存),辅助存储器(外存)和高速缓冲存储器
缓存—主存层次主要解决CPU和主存速度不匹配的问题。
高速缓冲储存器 (Cache 缓存),
主存—辅助层次主要解决存储系统的容量问题。
主存储器是中央CPU能直接访问的存储器,有随机存储器RAM和只读存储器ROM组成。
虚拟存储器是建立在主存储和辅助存的物理结构基础之上的。有附加硬件装置以及操作系统存储管理软件组成的一种存储体系。
中央处理器 CUP
CPU功能,组成, 指令周期
总线
在现代计算机系统中,无论是计算机内部各部件之间,还是计算机与外部设备之间,地址,数据,控制信息的传送都是通过总线进行的。总线是信息传送的公共通路。
外围设备与多媒体技术
外围设备与中央处理器之间传送的信息种类有: 设备地址信息,数据信息,设备装填信息和控制信息。
为了各种设备与计算机之间的连接和信息交换,必须要配备设备控制器。 设备控制器是控制该设备进行操作的控制部件,它接受中央处理器通过接口传送来的各种信息,并按设备的不同要求吧这些信息传送到设备或从设备独处信息传送到接口。
数码相机的核心部件是电容耦合器件(CCD)图像传感器。 能把光线转变为电信号,在由模/数转换芯片转换为数字信号;光通过红,绿,蓝滤色镜以后,对于每一种单色的光谱,光敏反应都可以记录下来,当这种读数通过软件合成并计算后,相机边可确定上的每一部分的颜色,最终的结果是将光信号转成一定格式的数字信号并存储在相机内部的闪烁存储器或内置硬盘中。
镜头,图像传感器,A/D转换器,DSP数字信号处理器,MPU微处理器,LCD液晶显示器,PC卡,和接口等部件组成。
镜头: 数码相机的镜头与传统光学相机的镜头相同,他的作用是将景物成像到电荷耦合器件上CCD。
图像传感器: 是由一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转换为电荷,通过模数转换器转成数字信号。
数字信号处理器(DSP)数字信号处理器的主要功能是通过一系列复杂的数学算法对数字图像信号进行优化处理。增强,平衡等
微处理器(MPU),用来是吸纳对数码相机所有操作的统一控制,运算,曝光,闪光等等
显示设备: 以可见光形式显示信息的输出设备称为显示设备。
显示器和显示适配器(显卡)组成
阴极射线管(CRT)显示器, 液晶显示器LCD , 等离子体显示器PDP等。
图形最初指没有亮暗层次变化的线条图,如电路图。点, 线,面
图像: 具有亮暗层次的图。
分辨率: 显示器多能表示的像素个数。
灰度级: 黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别程度,
显卡: 显示控制器, 它负责将CPU送来的图像,图像数据处理成显示器可以了解的格式,在送到显示屏上形成图形或图像。
输出/输入系统
计算机的输入/输出系统(I/O系统)的功能是完成计算机系统与外部世界的联系。
输入/输出设备是通过接口部件和计算机主机相互连接的。
I/O系统包括了硬件及其相应的软件。必须通过I/o系统连接。
外围设备: 包括利用光,电,磁,机械等原理制成的将信息转换为二进制数码的各种设备。
设备控制器: 将外围设备生成的各种形式的二进制数码转换成电路饿信号,并根据输入信号的要求,对设备的运行进行控制。
输入输出接口: I/O接口用来完成外围设备与CPU交换信息是在速度,代码形式上的相互匹配。 在CPU中,数据的传送速度是纳秒级的,而外围设备的速度则是毫秒级的,最快的微妙级。
接口: 也称为适配器, 或 设备控制卡。
CPU对输入/输出设备的访问,采用按地址访问的形式,即线送地址码,以确定访问的具体是什么设备,然后进行信息交换。
三级缓存高可以提升应用的执行速度,每次打开应用都会保存一点数据在cpu中,就是这点数据,再下次读取的时候可以大幅度提升应用的响应速度,多任务切换。
三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。其运作原理在于使用较快速的储存装置保留一份从慢速储存装置中所读取数据且进行拷贝,当有需要再从较慢的储存体中读写数据时,缓存(cache)能够使得读写的动作先在快速的装置上完成,如此会使系统的响应较为快速。
(一)三级缓存分类
Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,以后的升级产品都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏软件都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。
如具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。
接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,如配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。
(二)一级、二级和三级缓存谁更重要?
一级最重要,但是现在CPU的一级缓存几乎都一样,所以忽略。
二级缓存的话对于Intel的CPU是很重要的,Intel的CPU的二级缓存越大性能提升非常明显,而AMD的CPU虽然二级缓存也很重要,但是二级缓存大小对AMD的CPU的性能提升不是很明显。
三级缓存其实只是做了个辅助的作用,除了服务器,其实对大多数家庭机没什么用的,内存还是很重要的,但如果运行大型程序或游戏来说三级缓存就显得重要了,目前新型CPU已经有三级缓存了。
(三)主频、二级缓存和三级缓存哪个更重要?
要说主频、二级缓存和三级缓存哪个更重要,这个问题完全还要看你使用电脑追求什么了,主要执行什么任务。主频高运算速度快,二级缓存(L2)和三级缓存(L3)起到内存和CPU之间的缓冲作用,缓解内存和CPU速度不匹配问题会影响到CPU执行的效率。所以大的L2、L3在CPU长时间大量数据处理的时候效率会比较高。高主频在短时间内少量数据的处理上会比较快,其实3项这都很重要 ,哪一项达不到一定标准都会出现瓶颈效应。
IntelXeon 7100系列CPU(16MB三级缓存)
Intel正式发布了针对高端服务器的最新双核Xeon处理器,代号Tulsa的Xeon 7100系列。该处理器依然基于上一代NetBurst架构,但在性能和功耗表现方面都有不小的改进。
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