1.2.4 计算机的分类
计算机的分类方法较多,主要按其所处理的信号、用途及规模等几个方面进行分类。
1.按所处理的信号分类
按所处理的信号不同,计算机可分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机,但目前所使用的计算机一般均为数字计算机。
(1)模拟计算机:模拟式电子计算机问世较早,内部所使用的电信号模拟自然界的实际信号,因而称为模拟电信号。模拟电子计算机处理问题的精度差,所有的处理过程均需要模拟电路来实现,电路结构复杂,抗外界干扰能力极差,计算精度较低,应用范围较窄,目前已很少生产。1975年4月,北京无线电一厂自行设计研制出我国第一台大型模拟计算机HMJ200型。
(2)数字计算机:数字计算机处理不连续的离散量(如0和1)。数字计算机的主要特点是参与运算的数值用断续的数字量表示,在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在。其运算过程按数字位进行计算,数字计算机由于具有逻辑判断等功能,以近似人类大脑的“思维”方式进行工作,所以又被称为“电脑”。
(3)混合计算机:混合计算机是可以进行数字信息和模拟物理量处理的计算机系统。混合计算机通过数-模转换器和模-数转换器将数字计算机和模拟计算机连接在一起,构成完整的混合计算机系统。混合计算机同时具有数字计算机和模拟计算机的特点。随着电子技术的不断发展,混合计算机主要应用于航空航天、导弹系统等实时性的复杂系统中。
2.按计算机用途分类
计算机按用途又可分为专用计算机和通用计算机。
(1)专用计算机:专为解决某一特定问题而设计制造的电子计算机,一般拥有固定的存储程序,如控制轧钢过程的轧钢控制计算机,计算导弹弹道的专用计算机等。专用计算机解决特定问题的速度快、可靠性高,且结构简单、价格便宜。
(2)通用计算机:是指功能齐全,适合于科学计算、数据处理、过程控制等方面应用的电子计算机。它具有较高的运算速度、较大的存储容量、配备较齐全的外围设备及软件,但与专用计算机相比,其结构复杂、价格昂贵。
3.按计算机规模分类
按照1989年由美国电气电子工程师学会(IEEE)提出的分类法,可将计算机分为巨型计算机、小巨型计算机、主机、小型计算机、工作站和个人计算机。
(1)巨型计算机(Super Computer):是一种超大型电子计算机,又称超级计算机,通常是指由数百数千甚至更多的处理器(机)组成的、能计算普通个人计算机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。随着超级计算机运算速度的迅猛发展,它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。
(2)小巨型计算机:亦称桌上型超级计算机。它是在巨型机的基础上,在力求保持或略微降低巨型机性能的条件下开发的一种性能价格比较高的计算机,即巨型机的小型化。这种计算机在技术上采用高性能的微处理器组成并行处理器系统。
(3)主机:即大型计算机,是计算机的一种,作为大型商业服务器,在今天仍具有很大活力。它们一般用于大型事务处理系统,其应用软件通常是硬件本身成本的好几倍,因此大型机仍有一定地位。
大型机体系结构的最大好处是无与伦比的输入/输出(I/O)处理能力。虽然大型机处理器并不总是拥有领先优势,但是I/O体系结构使其能处理好多个PC服务器一起工作才能处理的数据。大型机的另一些特点包括它们的大尺寸和使用液体冷却处理器阵列。在使用大量中心化处理的组织中,它们仍有重要的地位。
(4)小型计算机:是价格低、规模小的大型计算机,典型的小型计算机运行UNIX或者MPE、VEM等专用的操作系统。它们比大型计算机价格底,却几乎有同样的处理能力。HP 9000系列小型计算机几乎可与IBM的传统大型计算机相竞争。
在高端小型机一般使用的技术有:基于RISC的多处理器体系结构、高速缓存、大容量内存和磁盘存储器,以及专设管理处理器。
(5)工作站(Workstation):是一种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、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而设计开发的高性能计算机。
工作站通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器,并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。
(6)个人计算机(Personal Computer,PC):如图1-4所示,是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机,其特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。个人计算机是指以微处理器为基础,配以内存储器及I/O接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。

图1-4 个人计算机