Машина - последовательное действие
Cтраница 3
По способу ввода чисел ЭВМ делятся на машины последовательного и параллельного действия. В машинах последовательного действия числа вводятся последовательно, разряд за разрядом, а в машинах параллельного действия все разряды числа вводятся одновременно. [31]
Для машин последовательного действия увеличение количества разрядов для представления чисел почти не приводит к увеличению оборудования, но понижает быстродействие машины. Таким образом, в машинах последовательного действия выгоднее применение фиксированной запятой, так как обычно одним из основных требований является для этих машин простота конструкции и эксплуатации, а не высокое быстродействие. [32]
Шаумян впервые доказал, что важнейшие типы многопозиционных машин ( последовательного, параллельного, последовательно-параллельного действия) различаются не только принципами построения, но и закономерностями развития, связанными с увеличением числа позиций. В машинах параллельного действия увеличение позиций приводит к монотонному, но асимптотическому увеличению производительности, которая стремится к некоторому пределу, зависящему только от уровня надежности в работе механизмов и устройств. В машинах последовательного действия эта зависимость носит экстремальный характер - с увеличением числа позиций производительность машины сначала растет, а затем резко падает. [33]
По принципу работы и построению вычислительной части цифровые УВМ делятся на машины параллельного и последовательного действия. В первых машинах передача чисел внутри машины, выполнение арифметических операций, выборка и запись в запоминающие устройства производятся одновременно по всем разрядам числа. В машинах последовательного действия передача чисел и все операции над ними осуществляются последовательно разряд за разрядом. Машины параллельного действия обладают большим быстродействием, но их аппаратура сложнее. [34]
Хотя природа этой проблемы ясна, в настоящее время совершенно неизвестно, как человек ее решает. Современные ЭВМ - это машины последовательного действия. Они имеют только один ( или в лучшем случае несколько) блоков, где производится обработка информации, и эти блоки накладывают ограничения на работу всей машины. Не существует прямого доступа от одной ячейки памяти к другой - информация обменивается только через центральный арифметический блок. В отличие от этого мозг человека производит обработку информации одновременно в различных участках. Более того, информация в мозге почти наверняка запоминается способом, принципиально отличным от способа запоминания информации машиной и, в особенности, - избыточностью и взаимной связью между ячейками хранения. В ЭВМ место хранения информации совершенно произвольно и не связано с характером задачи. Для извлечения определенного элемента информации машина должна либо произвести его поиск путем перебора, либо располагать адресами ячеек, где эта информация хранится. Решение проблем ассоциативной памяти составляет одно из самых больших препятствий к созданию машин со способностью мыслить, равной или превосходящей способность человека. [35]
Во-первых, бывают машины параллельного действия и машины последовательного действия. Выбор того или иного принципа построения машины определяется типами применяемых запоминающих и арифметических устройств. В машинах параллельного действия все числа передаются внутри машины одновременно всеми своими разрядами по соответствующему числу параллельных каналов; выполнение операций над числами в арифметическом устройстве ведется одновременно над всеми разрядами; выборка и запись чисел в запоминающие устройства также осуществляется одновременно всеми разрядами. Этот принцип обеспечивает высокую скорость работы, но приводит к усложнению аппаратуры по сравнению с последовательным принципом, при котором передача чисел и выполнение операций над ними осуществляются последовательно разряд за разрядом. [36]
Чтобы лучше понять обстановку, которая имела место в первые дни существования Института, попытаемся кратко охарактеризовать состояние вычислительной техники в это время за рубежом. Прежде всего хочется отметить, что информация тогда была поставлена еще очень плохо. Первые сведения в журналах об ЭВМ мы получили в начале 1949 г. В 1946 г. в США была создана первая в мире электронная вычислительная машина ENIAC, содержавшая 18000 радиоламп и выполнявшая около 1000 одноадресных операций в секунду. Позднее появились сообщения о разработках машин параллельного и последовательного действия рядом фирм. [37]
Арифметическое устройство выполняет основные операции над числами: сложение, вычитание, умножение и деление. Арифметические операции могут производиться последовательно или параллельно. Соответственно машины называются машинами последовательного или параллельного действия. В машине последовательного действия операции выполняются разряд за разрядом, как при ручном счете. Такие машины являются сравнительно простыми, но относительно медленно действующими. В машинах параллельного действия операции выполняются над всеми разрядами одновременно, что обеспечивает более высокую скорость вычислений, но требует большого количества оборудования. [38]
 |
Структурная схема цифровой вычислительной машины. [39] |
Арифметическое устройство выполняет основные операции ад числами: сложение, вычитание, умножение и деление. Арифметические операции могут производиться последовательно или параллельно. Соответственно машины называются машинами последовательного или параллельного действия. В машине последовательного действия операции выполняются разряд за разрядом, как при ручном счете. Такие машины являются сравнительно простыми, но медленно действующими. В машинах параллельного действия операции выполняются над всеми разрядами одновременно, что обеспечивает более высокую скорость вычислений, но требует большего количества оборудования. [40]
Страницы: 1 2 3