1-mavzu: kompyuterning arxitekturasi reja: Zamonaviy kompyuterlarning asosiy turlari

Katta kompyuterlar. Katta kompyuterlarni ko’pincha meynfreymlar (mainframe) deb ataydilar; ularga quyidagi ko’rsatkichlarga ega bo’lgan kompyuterlar kiritiladi:

• unumdorligi 100 MIPS dan kam bo’lmagan;

• asosiy xotiraning sig’imi 512 dan 10 000 Mbayt;

• tashqi xotira sig’imi 100 Gbayt dan kam bo’lmagan;

• ko’p foydalanuvchini ta’ minlash ish tartibi bo’lgan (bir vaqtning o’zida 16 dan 1000 tagacha foydalanuvchi);

Meynfreymlarni samarali tatbiq etishning asosiy yo’nalishlari - bu ilmiy-texnika masalalarini yechish, axborotlarga paketli ishlov berishli hisoblash tizimlarida ishlatish, katta axborotlar ombori bilan ishlashda, hisoblash tarmoqlarini va ularning resurslarini boshqarish. Oxirgi yo’nalish - meynfreymlarni hisoblash tarmoqlarning katta serveri sifatida ishlatish - mutaxassislar tomonidan ko’pincha eng dolzarb deb qayd qilinmoqda. Meynfreymlarni ko’pincha katta server deb ataydilar (meynfreym - serverlar). Ba’zida bunday atalishi atamalarda chalkashlik tug’diradi. Gap shundaki, serverlar - bu ko’p foydalanuvchili kompyuter, hisoblash tarmoqlari da ishlatiladi. Serverlar odatda mikrokompyuterlarga mansubdir, lekin o’zining ko’rsatkichlari bo’yicha quvvatli serverlarni kichik kompyuterlarga ham va hatto meynfreymlarga talluqli bo’lishi mumkin, superserverlar esa superkompyuterlarga yaqinlashib qolmoqda. Server - bu kompyuterlarni ishlatilish sohasi bo’yicha turlanishi bo’lib, mikrokompyuterlar, kichik kompyuterlar, meynfreymlar, superkompyuterlar deb nomlanishi esa o’lchami va vazifasi bo’yicha guruhlarga ajratishdir. Oxirgi bir necha o’n yillar mobaynida bu guruh mashinalari rivojlanib kelayotgan standart, hozirgi zamon katta kompyuterlarining avlodining boshi ЮМ firmasining mashinalari hisoblanadi. ШМ 360 va ЮМ 370 model kompyuterlarining arxitekturasi va dasturiy ta’minoti Rossiyada ishlab chiqarilgan YES EHM mashinalarini loyihalashtirishda ham asos sifatida olingan. Eng yaxshi meynfreymlar loyihalariga birinchi navbatda amerikada ishlab chiqarilganlarini kiritsa bo’ladi:

• ШМ 3090, IBM 4300 (4331, 4341, 4361, 4381), IBM 380 o’rniga 1979-yili kelgan (meynfreymlarning 2-avlodi);

• IBM ES/9000, 1990-yili yaratilgan (meynfreymlarning 3- avlodi);

• S/390 AS/400 (4-avlodi);

• System z9 (5-avlodi).

ЮМ ES/9000 (ES - Enterprise System) meynfreymlar oilasi katta kompyuterlarning oilasini boshlab berdi, ular o’z ichiga 18 kompyuter modelini olib, IBM 390 arxitekturasi asosidajoriy etilgan:

• ES/9221 model 120 kichik modellarining asosiy xotirasini sig’imi 256 Mbaytga ega, unumdorligi o’nlab MIPS va 12 ta kiritish- chiqarish kanali mavjud;

• ES/9221 model 900 katta modellari 6 ta vektorli protsessorlarga ega, asosiy xotirani sig’imi 9 Gbayt ga teng, unumdorligi minglab MIPS, shisha tolali kabeldan foydalanuvchi 256 ta kiritish-chiqarish kanali mavjud.

1997-yili IBM firmasi o’zining katta kompyuterlarini bipolyar mikrosxemalarni qollash orqali, KMOYA-mikrosxemalari ishlatiladigan, kichik o’lchamli S/390 meynfreymlarga o’zgartirish dasturini davom ettirdi. S/390 oilasi o’z tarkibiga 14 ta kompyuter modelni oladi. Yangi modellarning ko’rsatkichlari 3-avlod meynfreymlar ko’rsatkichlariga nisbatan 1,3 marta yaxshilangan (tezkor xotira hajmi taxminan ikki hissa oshgan - 16 Gbayt gacha). S/390 oilasiga bir protsessorli 50 MIPS tezlikka ega bo’lgan meynfreymlar modelidan to 10 protsessorli 500 MIPS tezlikkacha bo’lgan modellar kiradi. S/390 modelini G4 va G5, S/390 Multiprice 2000 protsessorlarida ishlab chiqarilgan. Unumdorligini va boshqa ko’rsatkichlarini oshirish maqsadida 32 tagacha S/390 mashinasiru S/390 Parallel Sysplex texnologiyasi bo’yicha klasterlarga birlashtirish mumkin (asosan superkompyuter yaratib).

S/390 oilasi dunyoning ko’pgina davlatlarida ishlatiladi.

1999-yili o’rtacha unumdorlikdagi AS/400 meymnfreymlar oilasi ishlab chiqarildi, u o’z tarkibiga 12 modelni olgan. tezkor xotiraning maksimal sig’imi 16 Gbayt, diskdagi xotira esa 2,1 Tbayni tashkil etadi. AS/400 modellarining 720, 730 va 740 seriyalarida 12 ta PowerPC va Pentium П protsessorlari ishlatilgan. 2004-yili AS/400 “biznes-kompyuterlari” dunyoda eng tanilgan kompyuterlardan bo’lgan. Tizimning keng miqyosida tanilishining sababi unum- dorlik/narx nisbatining yaxshiligi, ishonchliligining juda yuqoriligi (bir soat davomida buzulmasdan ishlash ehtimoli 0,9994 tashkil etadi) va yaxshi dasturiy ta’minotining mavjudligidir.

2005-yili ЮМ firmasi System z9 (5-avlod) meynfreymini havola qildi, u samarali virtuallashtirish texnologiyasini quvvatlagan va xa- vfsizlikni ta’minlagan. Bu texnologiyalar uni eng ochiq, ishonchli va himoyalangan hisoblash tizimlaridan biriga aylantirdi.

System z9 tizimi bir sekund davomida 1 milliard tranzaksiyagacha ishlov bera olgan, unumdorligi bo’yicha 4-avloddan bir necha marotaba yuqori bo’lgan. Yaponiyaning Fujitsu firmasining M 1800 kompyuterlari va shuningdek Germaniyaning Comparex Information Systems firmasining 8/*, 91*, M2000 va S2000 meynfreymlari dunyoda ko’p tarqalgan. Fujitsu firmasining M 1800 meynfreymlar oilasi 1990-yiIi V780 modelining o’rniga kelgan va u o’z tarkibiga

5 ta yangi modellarni olgan: Model-20, 30, 45, 65, 85; katta modellari Model-45, 65, 85 - ko’p protsessorli modellar, mos ravishda 4, 6, 8 ta protsessorli; oxirgi katta modelning tezkor xotirasining sig’imi 2 Gbayt va 256 ta kiritish- chiqarish kanallariga ega.

Amdal firmasi 4-avlod meynfreymlar ini 1999-yili ishlab chiqara boshladi (3-avlod mashinalari o’miga Millennium 400 va 500 ishlab chiqarilgan), so’ng Millennium 700 va 800 ishlab chiqarilgan, ularning birinchisi 690 MIPS, ikkinchisi esa 1000690 MIPS unumdorlikka ega bo’ lib, 12 tadan protsessorga ega bo’lgan.

Germaniyaning Comparex firmasi 3-avlod meynfreymlarini ishlab chiqargan: 8/8x, 8/9x, 9/8xx, 9/9xx modeliarini, ularda sakkiztagacha protsessori bo’lgan, tezkor xotirasi 8 Gbayt gacha sig’imga ega bo’lib unumdorligi esa20 dan 385 MIPS gacha bo’lgan. 4-avlod meynfreymlari: M2000 va S2000, mos ravishda unumdorligi 990 va 870 MIPS bo’lgan, tezkor xotira hajmi 8000 gacha va 16 000 Mbayt ga ega bo’lgan. Bu tizimlarning buzulishgacha bo’lgan o’rtacha ish vaqti juda ham katta - 12 yilni tashkil etadi. 3-avlod mashinalariga nisbatan o’lchamlari va iste’mol quvvati jiddiy kichraytirilgan (1-2 ta shkaf) (M2000 8 protsessorli modeli 50 kV-A iste’mol qiladi, 9/9xx ning 8 protsessorli modeli 171 kV-А iste’mol qilgan va suvda sovutilishi talab etilgan).

Chet el firmalari tomonidan meynfreymlarning reytingi ko’p ko’rsatkichlar bo’yicha aniqlanadi, ular quyidagilardir:

• ishonchlilik;

• unumdorlik;

• asosiy va tashqi xotira sig’imi;

• asosiy xotiraga murojaat vaqti;

• tashqi xotira qurilmasiga ega boiish vaqti;

• kesh-xotira ko’rsatkichlari;

• kanallar soni va kiritish-chiqarish tizimining samaradorligi;

• boshqa kompyuterlar bilan apparat va dasturiy mosligi;

• tarmoqni quvvatlashi va boshqalar.

An’anaviy meynfreymning tashqi ko’ rimshi 1.5 - 1.6-rasmlarda keltirilgan.