Máy tính là một trong những phát minh sáng giá nhất của loài người. Nhờ công nghệ máy tính, con người đã có thể lưu trữ và xử lý lượng dữ liệu khổng lồ, đẩy nhanh nhịp sống, thực hiện các phép tính, mua sắm trực tuyến và đạt được năng suất chưa từng có. Để chọn và vận hành thiết bị đúng cách, bạn cần biết các phương pháp phân loại máy tính.
Sự phát triển của tin học hóa thế giới
Máy tính có thể được định nghĩa là bất kỳ thiết bị điện tử nào nhận và nhận dữ liệu, lưu trữ và xử lý nó thành thông tin có ý nghĩa mà người dùng có thể hiểu được. Định nghĩa này ngày nay bao gồm nhiều thiết bị hữu ích và cần thiết, chẳng hạn như đồng hồ, máy tính, TV, nhiệt kế, máy tính xách tay, điện thoại di động và nhiều thiết bị khác.
Tất cả chúng đều nhận dữ liệu và thực hiện các thao tác với thông tin cần thiết. Máy tính chỉ là một thuật ngữ chung cho một hệ thống được tạo thành từ nhiều thiết bị. Máy tính thời trước có kích thước bằng một căn phòng và tiêu thụ lượng điện rất lớn. Ngày nay, tiến bộ khoa học kỹ thuật đã thu nhỏ kích thước của máy móc, giảm kích thước củagiây phút ít ỏi. Và đây không phải là giới hạn.
Hiện tại máy tính được phân loại:
- theo tuổi;
- về sức mạnh và kích thước;
- theo mục đích hoặc chức năng;
- theo số lượng bộ vi xử lý;
- bằng số nhị phân "BIT";
- theo khu vực ứng dụng;
- theo số lượng người dùng;
- theo sơ đồ xử lý dữ liệu;
- cho phần cứng và phần mềm;
- theo dung lượng bộ nhớ máy tính.
Năm thế hệ máy tính
Các thiết bị được nhóm theo thế hệ theo độ tuổi. Chúng bao gồm những chiếc xe thuộc thế hệ thứ nhất, thứ hai, thứ ba, thứ tư và thứ năm.
Năm thế hệ máy tính khác nhau về cơ chế xử lý thông tin:
- Đầu tiên là trong ống chân không.
- Thứ hai - trong bóng bán dẫn.
- Thứ ba - trong mạch tích hợp.
- Thứ tư - trong chip vi xử lý.
- Thứ năm là ở các thiết bị thông minh có khả năng trí tuệ nhân tạo.
Máy tính của thế hệ đầu tiên. Đây là thế hệ máy móc được tạo ra từ năm 1946 đến năm 1957. Các thiết bị này có các đặc điểm sau:
- Ống chân không để kết nối.
- Trống từ làm bộ nhớ để xử lý dữ liệu.
- Hệ điều hành thấp.
- Chiếm nhiều không gian lắp đặt, đôi khi là cả một phòng.
- Tốn nhiều năng lượng, đồng thời giải phóng một lượng lớn năng lượng ra môi trường, có thể dẫn đếnphá hủy máy móc.
Máy tính thế hệ thứ hai tồn tại từ năm 1958 đến năm 1964. Chúng có các tính năng sau:
- Bóng bán dẫn đã qua sử dụng.
- Khối lượng bên ngoài của máy ít hơn so với máy tính thế hệ đầu tiên.
- Tiêu tốn ít năng lượng hơn.
- Hệ điều hành nhanh hơn.
Trong thế hệ này, các ngôn ngữ lập trình như Cobol và Fortran đã được phát triển và sử dụng trong các thẻ đục lỗ để nhập và in dữ liệu.
Máy tính thế hệ thứ ba tồn tại từ năm 1965 đến năm 1971.
Tính năng:
- Mạch tích hợp (IC) đã qua sử dụng.
- Nhỏ hơn do sử dụng chip.
- Có bộ nhớ lớn để xử lý dữ liệu.
- Tốc độ xử lý nhanh hơn nhiều.
- Công nghệ được sử dụng trong các máy tính này là công nghệ Tích hợp Quy mô Nhỏ (SSI).
Công nghệ tích hợp quy mô lớn LSI
Máy tính thế hệ thứ 4 được sản xuất từ năm 1972 đến những năm 1990. Họ đã sử dụng công nghệ Tích hợp Quy mô lớn (LSI):
- Dung lượng bộ nhớ lớn.
- Tốc độ xử lý cao.
- Kích thước nhỏ và giá cả.
- Được sản xuất với bàn phím tương tác tốt với hệ thống xử lý dữ liệu.
Ở giai đoạn này, đã có sự phát triển nhanh chóng của Internet.
Những tiến bộ khác đã được thực hiện bao gồm việc giới thiệu giao diện người dùng đồ họa (GUI) và chuột. Ngoài GUI, loại máy tính này sử dụnggiao diện người dùng:
- ngôn ngữ tự nhiên;
- Q &A;
- dòng lệnh (CLI);
- điền vào biểu mẫu.
Việc tạo ra chiếc máy tính thứ 4 được khởi xướng bởi bộ vi xử lý Intel C4004, sau khi các nhà sản xuất bắt đầu tích hợp các vi mạch này vào thiết kế mới của họ.
Năm 1981, International Business Machine giới thiệu chiếc máy tính gia đình đầu tiên của mình, được gọi là IBM PC.
Sự khác biệt về chức năng giữa các máy tính
Phân loại máy tính theo mục đích hoặc chức năng được chia thành máy mục đích chung và máy mục đích đặc biệt. Cái đầu tiên giải quyết được rất nhiều vấn đề. Chúng được cho là đa mục đích vì chúng thực hiện một loạt các nhiệm vụ. Ví dụ về máy tính đa năng bao gồm máy tính để bàn và máy tính xách tay.
Máy tính mục đích đặc biệt chỉ giải quyết các vấn đề cụ thể. Chúng được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể độc quyền. Ví dụ về máy tính dành cho mục đích đặc biệt có thể bao gồm máy tính và máy đếm tiền.
Đề án xử lý dữ liệu
Phân loại máy tính theo xử lý dữ liệu. Tùy thuộc vào sơ đồ xử lý dữ liệu, các thiết bị được chia thành tương tự, kỹ thuật số hoặc kết hợp.
Máy tính tương tự hoạt động dựa trên nguyên tắc đo lường, trong đó các phép đo được chuyển thành dữ liệu. Các thiết bị tương tự hiện đại thường sử dụng các thông số điện như điện áp, điện trở hoặc dòng điện để đại diện cho các đại lượng được xử lý. Máy tính như vậykhông liên quan trực tiếp đến các con số. Chúng đo các đại lượng vật lý liên tục.
Máy tính kỹ thuật số là những máy tính làm việc với thông tin, dạng số hoặc cách khác, được biểu diễn dưới dạng kỹ thuật số. Các thiết bị như vậy xử lý dữ liệu ở dạng giá trị kỹ thuật số (trong 0s và 1s) và cho kết quả với độ chính xác và tốc độ cao hơn.
Thiết bị kết hợp bao gồm chức năng đo lường của máy tính tương tự và chức năng đếm của thiết bị kỹ thuật số. Những máy này sử dụng các thành phần tương tự cho mục đích tính toán và các thiết bị lưu trữ kỹ thuật số để lưu trữ.
Phân loại máy tính theo công suất và kích thước
Máy tính có nhiều kích cỡ khác nhau và vì những khác biệt này, chúng thực hiện nhiều công việc với công suất khác nhau.
Phân loại bộ nhớ máy tính theo loại:
- Máy vi tính.
- Máy tính mini.
- Siêu máy tính.
- Máy tính lớn.
- Máy tính di động.
Máy vi tính. Chúng nhỏ hơn và rẻ hơn so với máy tính lớn và siêu máy tính, nhưng cũng kém hiệu quả hơn. Ví dụ: máy tính cá nhân (PC) và thiết bị để bàn.
Máy tính mini. Đây là những máy tính cỡ trung có giá thấp hơn máy tính lớn và siêu máy tính. Ví dụ: các máy tầm trung của IBM.
Thiết bị di động. Phân loại máy tính cá nhân là máy tính xách tay và netbook có kích thước trung bình được đặt trên đùi của người dùng trong quá trình làm việc, các thiết bị cầm tay nhỏ hơn có thể được cầm bằng tay -điện thoại di động, máy tính và trợ lý kỹ thuật số cá nhân (PDA).
Máy tính lớn. Đây là những hệ thống máy tính đắt tiền rất lớn. Chúng xử lý dữ liệu nhanh hơn và rẻ hơn siêu máy tính.
Siêu máy tính. Máy nhanh hơn rất đắt vì chúng thực hiện rất nhiều phép tính toán học. Chúng được sử dụng để xử lý lượng dữ liệu rất lớn.
Siêu máy tính nhanh nhất và mạnh nhất rất đắt tiền và được sử dụng cho các ứng dụng chuyên biệt đòi hỏi tính toán toán học lớn, chẳng hạn như dự báo thời tiết. Các ứng dụng khác của siêu máy tính bao gồm đồ họa chuyển động, tính toán động lực học chất lỏng, nghiên cứu năng lượng hạt nhân và thăm dò dầu khí.
Sự khác biệt chính giữa siêu máy tính và máy tính lớn là máy tính cũ hướng toàn bộ sức mạnh của nó vào một số tác vụ cụ thể, trong khi máy tính lớn sử dụng sức mạnh của chúng để chạy nhiều chương trình đồng thời. Một máy tính lớn và đắt tiền, có khả năng hỗ trợ đồng thời hàng trăm, thậm chí hàng nghìn người dùng.
Trong hệ thống phân cấp bắt đầu với một bộ vi xử lý đơn giản, chẳng hạn như đồng hồ ở cuối danh sách và siêu máy tính ở đầu danh sách, máy tính lớn nằm ngay dưới siêu máy tính. Theo một nghĩa nào đó, máy tính lớn mạnh hơn siêu máy tính vì chúng hỗ trợ nhiều người dùng đồng thời, nhưng siêu máy tính có thểchạy một chương trình nhanh hơn máy tính lớn.
Máy vi tính là hệ thống xử lý mục đích chung nhỏ nhất. Máy tính cũ hơn ra mắt bộ vi xử lý 8-bit ở 3,7 MB và bộ xử lý 64-bit hiện tại là 4,66 GB.
Các thiết bị như vậy có thể được chia thành hai loại:
- Thiết bị bàn.
- Cơ chế di động.
Sự khác biệt là các tùy chọn di động có thể được sử dụng khi đi du lịch trong khi máy tính để bàn không thể di động.
Tổ chức theo số lượng bộ vi xử lý
Dựa trên số lượng bộ vi xử lý, máy tính có thể được chia thành:
- Tuần tự.
- Song hành.
Máy tính nối tiếp - bất kỳ tác vụ nào được thực hiện trên các thiết bị như vậy chỉ được thực hiện bởi máy tính siêu nhỏ. Hầu hết các thiết bị này là máy tính tuần tự, nơi bất kỳ tác vụ nào cũng hoàn thành một lệnh tuần tự từ đầu đến cuối.
Máy tính song song tương đối nhanh. Các loại máy mới sử dụng nhiều bộ vi xử lý. Các bộ xử lý thực hiện các tác vụ khác nhau một cách độc lập và đồng thời tăng tốc độ của các chương trình phức tạp. Máy tính song song phù hợp với tốc độ của siêu máy tính với chi phí thấp hơn nhiều.
BIT tách
Đây là cách phân loại máy tính dựa trên độ dài của từ. Chữ số nhị phân được gọi là BIT. Một từ là một nhóm các bit được cố địnhcho máy tính. Số lượng bit trong một từ (hoặc độ dài từ) xác định sự biểu diễn của tất cả các ký tự trong các bit đó. Độ dài của từ nằm trong khoảng từ 16 đến 64 bit trên hầu hết các máy tính hiện đại.
Một chữ số hoặc bit nhị phân là đơn vị thông tin nhỏ nhất trên máy tính. Được sử dụng để lưu trữ thông tin và đặt thành true / false hoặc on / off. Một bit riêng lẻ có giá trị 0 hoặc 1, thường được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và thực hiện các lệnh trong nhóm byte. Máy tính thường được phân loại theo số bit mà nó có thể xử lý cùng một lúc hoặc theo số bit trong địa chỉ bộ nhớ.
Nhiều hệ thống sử dụng bốn byte tám bit để tạo thành một từ 32 bit. Giá trị của một bit thường được lưu trữ trên hoặc dưới mức điện tích chuyên dụng trên tụ điện bên trong mô-đun bộ nhớ. Đối với các thiết bị sử dụng logic dương, giá trị 1 (đúng hoặc cao) là điện áp dương so với mặt đất điện và giá trị 0 (sai hoặc thấp) là 0.
Phân loại theo khu vực ứng dụng và người dùng
Phân loại máy tính trong thế giới hiện đại phụ thuộc vào ứng dụng và mục đích của chúng. Cũng về số lượng người dùng sẽ sử dụng máy trong công việc của họ. Các thiết bị được phân loại theo ứng dụng:
- Xe chuyên dụng.
- Máy tính đa năng.
Trước đây chỉ được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu của một nhiệm vụ hoặc ứng dụng cụ thể. Hướng dẫn,cần thiết để thực hiện một tác vụ cụ thể được lưu trữ vĩnh viễn trong bộ nhớ trong để nó có thể hoàn thành một tác vụ chỉ bằng một lệnh. PC này không có tùy chọn bổ sung và do đó rẻ hơn.
Máy tính đa năng được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của nhiều ứng dụng khác nhau. Trên các máy này, các hướng dẫn cần thiết để thực hiện một tác vụ cụ thể được cắm vĩnh viễn vào bộ nhớ trong. Khi một công việc hoàn thành, các hướng dẫn cho một công việc khác có thể được tải vào bộ nhớ trong để xử lý. Máy đa năng này có thể được sử dụng để lập bảng lương, quản lý hàng tồn kho, báo cáo bán hàng, v.v.
Phân loại máy tính cá nhân tùy theo số lượng người dùng:
- Chế độ một người dùng - chỉ một người dùng có thể sử dụng tài nguyên bất cứ lúc nào.
- Chế độ nhiều người dùng - được nhiều người dùng chia sẻ một máy tính vào bất kỳ lúc nào.
Mạng máy tính - một số máy tự trị được kết nối với nhau được nhiều người dùng sử dụng bất cứ lúc nào.
Đặc tả chương trình cơ sở
Phần cứng là các thành phần vật lý tạo nên hệ thống máy tính. Phân loại phần mềm máy tính cá nhân chia nhỏ phần mềm và dữ liệu liên quan cho phần cứng máy tính.
Phần cứng và phần mềm có mối quan hệ cộng sinh, nghĩa là không có phần mềm PCrất hạn chế và nếu không có phần cứng, phần mềm sẽ không hoạt động. Họ cần nhau để phát huy hết tiềm năng của mình.
Phân loại phần mềm máy tính:
- Hệ điều hành là phần mềm cho phép người dùng điều khiển phần cứng mà không cần đi sâu vào độ phức tạp của nó.
- Các chương trình tiện ích - thực hiện các nhiệm vụ cụ thể liên quan đến quản lý thiết bị. Việc phân loại phần mềm máy tính theo loại này bao gồm chương trình nén, trình định dạng, trình chống phân mảnh và các công cụ quản lý đĩa khác.
- Các chương trình thư viện là các thư viện được biên dịch của các thói quen thường được sử dụng. Trên hệ thống Windows, chúng thường mang phần mở rộng tệp DLL và thường được gọi là thư viện thời gian chạy.
- Trình dịch - Bất kể ngôn ngữ hoặc loại ngôn ngữ mà người dùng sử dụng để viết chương trình, chúng phải ở dạng mã máy để được máy tính nhận dạng và thực thi.
- Phần mềm ứng dụng thường được sử dụng cho các tác vụ có kết nối với thế giới bên ngoài thiết bị.
Phân loại Thiết bị Máy tính phân loại máy tính theo loại phần cứng, chẳng hạn như ổ cứng được kết nối vật lý với máy tính, bất kỳ thứ gì có thể chạm vào vật lý. Đĩa CD, màn hình, máy in và card màn hình là tất cả các ví dụ về phần cứng máy tính. Nếu không có bất kỳ phần cứng nào, máy tính sẽ không hoạt động và phần mềm sẽ không hoạt động.
Phần cứng và phần mềmphần mềm tương tác với nhau: phần mềm cho phần cứng biết những tác vụ mà nó phải thực hiện.
Phân loại cung cấp máy tính theo loại thiết bị:
- thiết bị đầu vào;
- lưu trữ;
- chế;
- quản lý;
- hết.
Đặc trưng của bộ nhớ máy tính
Bộ nhớ máy tính giống như bộ não của con người được sử dụng để lưu trữ dữ liệu và hướng dẫn. Bộ nhớ máy tính được chia thành các ô rất nhỏ. Mỗi vị trí sau có một vị trí duy nhất, mỗi vị trí có một địa chỉ thường trú nằm trong khoảng từ 0 đến 65535.
Máy tính chủ yếu sử dụng ba loại bộ nhớ:
- Bộ nhớ Cache là bộ nhớ tốc độ cao giúp tăng tốc bộ xử lý. Nó hoạt động như một bộ đệm giữa bộ xử lý và bộ nhớ chính. Dữ liệu được sử dụng thường xuyên và các tệp chương trình được CPU sử dụng được lưu trữ trong bộ nhớ đệm. CPU có thể truy cập dữ liệu khi cần thiết. Khi hệ điều hành khởi động, hệ điều hành sẽ chuyển một số tệp và dữ liệu quan trọng từ đĩa sang bộ nhớ đệm, từ đó bộ xử lý có thể dễ dàng truy cập chúng.
- Bộ nhớ chính (bộ nhớ chính). Bộ nhớ chính chứa tất cả các tệp và dữ liệu hoặc hướng dẫn mà máy tính chạy trên đó. Khi tắt máy tính, dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ chính sẽ bị mất vĩnh viễn. Khả năng của nguồn tài nguyên này là có hạn. Linh kiện bán dẫn được sử dụng trong bộ nhớ chính, chậm hơn một thanh ghi. Hai danh mục phụ của chínhbộ nhớ - RAM và ROM.
- Bộ nhớ phụ. Chúng tôi biết nó như là bên ngoài. Nó chậm hơn bộ nhớ chính. Một tài nguyên được sử dụng để lưu trữ vĩnh viễn dữ liệu và thông tin. Bộ xử lý truy cập dữ liệu bộ nhớ phụ thông qua một số quy trình I / O. Đầu tiên, nội dung của các ô nhớ phụ được chuyển đến bộ nhớ chính, sau đó CPU có thể truy cập vào nó. Ví dụ về bộ nhớ bổ sung: DVD, đĩa, CD-ROM, v.v.
Sau khi đọc thông tin này, người dùng sẽ dễ dàng trả lời câu hỏi phân loại máy tính.
Thế hệ máy tính thứ 5: hiện tại và tương lai
Máy tính thế hệ thứ năm được xây dựng dựa trên tiến bộ công nghệ có được trong các thế hệ thiết bị trước đó. Việc triển khai chúng được lên kế hoạch để cải thiện sự tương tác giữa con người và máy móc bằng cách sử dụng trí tuệ con người và cơ sở dữ liệu được tích lũy từ đầu kỷ nguyên kỹ thuật số. Nhiều dự án trong số này đã được thực hiện, trong khi những dự án khác vẫn đang được phát triển.
Việc phân loại máy tính hiện đại cho các thiết bị thế hệ thứ 5 là một hệ thống có khởi đầu nhưng không có kết thúc, vì các thiết bị của nhóm này vẫn đang trong quá trình phát triển và phát minh. Sự phát triển của chúng bắt đầu từ những năm 1990 và tiếp tục cho đến ngày nay. Họ sử dụng công nghệ tích hợp quy mô lớn (VLSI).
Những người tiên phong trong việc tăng tốc AI là Google, Amazon, Microsoft, Apple, Facebook và Tesla. Kết quả ban đầu đã được hiển thị trên smartthiết bị gia đình được thiết kế để tự động hóa và tích hợp các hoạt động trong hệ thống hỗ trợ cuộc sống tại nhà.
