История развития ЭВМ

Примером организации ЭВМ этого типа является ILLIAC IV, разработанная в Иллинойсском университете и изготовленная фирмой Burroughs. ILLIAC IV содержит четыре управляющих устройства, каждое из которых способно обрабатывать одновременно до 64 наборов данных. Таким образом, ILLIAC IV может выполнять одновременно четыре вычислительные операции различного типа, каждая из которых обрабатывает до 64 наборов данных, что обеспечивает параллельное выполнение 256 операций.

Подобную организацию процессора имеет машина с магистральной обработкой. В этом случае для реализации каждого шага выполнения команды (например, выборки команды в регистр команд, определения типа команды, локализации данных и т. д.) в CPU имеется отдельный блок. Когда машина начинает работать, первая команда выбирается первым блоком. Затем первую команду начинает декодировать второй блок, в то время как первый блок выбирает вторую команду. Спустя некоторое время обработку первой команды начинает третий блок, определяющий, нужны ли для ее выполнения данные из памяти, а в это время второй блок декодирует вторую команду, а первый блок выбирает следующую команду. Усложненные формы магистральной обработки используются в Модели 195 Системы 360, ЭВМ STAR фирмы CDC и MU5 Манчестерского университета.

Память и вычислительные данные ЭВМ

Память — это часть вычислительной машины, где хранятся программы и данные. Специалисты используют также термин запоминающее устройство (ЗУ). Без памяти, из которой процессоры могут выбирать и куда они могут помещать информацию, было бы невозможно существование известных нам цифровых вычислительных машин с запоминаемыми программами.

Биты

Базовой единицей памяти является двоичная цифра, называемая битом. Это самая простая из возможных единиц. (Вряд ли возможно создание памяти на базе устройства, способного запоминать только нули.).

Часто говорят, что вычислительные машины используют двоичную арифметику, потому что она «эффективна». Под этим подразумевается (хотя и редко уточняется), что для запоминания цифровой информации необходимо различать разные величины некоторой непрерывной физической характеристики, такой как напряжение или ток. Чем больше величин надо различать, тем меньше между ними разница и тем менее надежна память. При двоичной системе надо различать только две величины; следовательно, она оказывается наиболее надежной системой кодирования цифровой информации. Если читатель не знаком с двоичными числами, ему следует обратиться к приложению А.

Некоторые вычислительные машины рекламировались как ЭВМ, имеющие десятичную, а не двоичную арифметику. Это можно реализовать, применяя четыре бита для запоминания одной десятичной цифры. 4 бит дают 16 комбинаций, десять из которых используются для представления десятичных цифр от 0 до 9, а остальные шесть совсем не используются. Ниже приведены десятичное и двоичное представления числа 1944, состоящие из 16 бит.