Page 135 - ЭВМ
P. 135
В настоящее время структурные схемы и принципы работы
современных ЭВМ значительно отличаются от предложенных
Дж. фон Нейманом, хотя первые микропроцессоры, в том числе и ис-
пользуемые в летательных аппаратах, строились в соответствии
с описываемой структурной схемой.
Характерной особенностью современных процессоров является
параллельная, в том числе конвейерная, обработка информации во
многих звеньях ЦВМ. Для примера, в одном универсальном процес-
соре фирмы Intel насчитывается более десятка конвейеров обработки
данных, каждый из которых выполняет свой собственный алгоритм
обработки информации.
Уровень интеграции компонентов в микропроцессорных систе-
мах позволяет легко проектировать разнообразные и весьма сложные
системы обработки большого числа данных, выполненные в виде од-
ного кристалла (так называемая система на кристалле). При этом даже
в одном чипе может присутствовать большое число процессоров
обработки данных на разных уровнях иерархии.
Однако в связи с определенным консерватизмом вычислитель-
ных систем летательных аппаратов, вызванным длительным сроком
создания и отработки таких систем и повышенными требованиями
к их эксплуатационным и надежностным характеристикам, простые
структурные решения первых процессоров, близких по построению
к машине Дж. фон Неймана, до сих пор находят применение в борто-
вых ЭВМ. Достаточно сказать, что примитивные по современным
меркам вычислительные системы запущенных около 20 лет назад ап-
паратов дальнего космоса «Вояджер 1» и «Вояджер 2» до последнего
времени выполняли свою задачу, а БЦВМ многоразовых кораблей
Space Shuttle, созданные в 1960-х гг., претерпели лишь очень неболь-
шую модернизацию, сохранив свою первоначальную структуру.
Модульный принцип построения ЭВМ первых поколений.
При реализации первых ЭВМ широко использовался модульный
принцип [26; 27]. Суть этого принципа сводится к тому, что ЭВМ
строится из набора устройств и блоков – модулей, реализующих за-
конченные функции и обладающих свойством независимости от дру-
гих модулей. В конструктивном отношении модуль также представ-
ляет собой законченный конструктивный элемент. Отдельные модули
могут быть соединены между собой в необходимую конфигурацию
без изменения схем (функций) отдельных модулей.
Основное преимущество модульного принципа – возможность
совершенствования ЭВМ без изменения ее функциональной органи-
132