1.2　计算机的分类、特点及应用

1.2.1　计算机的分类

随着计算机技术的不断更新，尤其是微处理器的迅猛发展，计算机的类型越来越多样化。根据应用特点和使用范围，计算机可分为两大类，即专用计算机和通用计算机。专用计算机是针对某一特定应用领域或面向某种算法而研制的计算机，如工业控制机、卫星图像处理用的大型并行处理机等。其特点是：它的系统结构及专用软件对于所指定的应用领域是高效的，若用于其他领域则效率较低。通用计算机是面向多种应用领域和算法的计算机。其特点是：通用性强，具有很强的综合处理能力，它的系统结构和计算机的软件能够解决各种类型的问题，可以满足多种用户需求。

通用计算机根据其运算速度、字长、存储容量和软件配置等多方面的综合性能指标，大体可以分为五类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站。

1.巨型机（Supercomputer）

巨型机又称超级计算机，是指目前性能最高、功能最强、数值计算速度和数据信息处理速度最快、造价最昂贵的计算机。巨型机的结构是将许多微处理器以并行架构的方式组合在一起，运算速度每秒可达万亿次、主存容量高达几十吉字节、字长可达64位，而且具有丰富高效的系统软件。主要应用领域是处理超标量的资料，如军事、气象、地质勘探等尖端科技领域。我国研制成功的“银河系列机”（见图1-8）、“曙光系列机”和“深腾系列”等就属于这类计算机。

2.大型机（Mainframe）

大型机比巨型机的性能指标略低。运算速度在每秒几百万次到几亿次。字长32～64位，主存容量在几百兆字节左右。它有丰富的外围设备和通信接口，主要用于计算中心和计算机网络中（见图1-9）。大型机强调的重点在于多个用户使用，用来处理日常大量繁忙的业务，如科学计算、数据处理、网络服务器和大型商业管理等。如IBM 4300、ES 9000、VAX 8800等都是大型机的代表产品。

图1-8　银河巨型机（中国）

图1-9　大型机

3.小型机（Minicomputer）

小型机规模小、价格便宜、结构简单、设计研制周期短、易于操作、便于维护和推广。小型机是应用领域十分广泛的计算机。小型机在存储容量和软件系统的完善方面有一定优势，多作为某一部门的核心机。也可以用作大型机、巨型机的辅助机，用于企业管理以及大学和研究机构的科学计算等，如图1-10所示。IBM AS/400、富士通的K系列机等都是小型机。

4.微型机（Microcomputer）

微型机又称个人计算机，简称微机，俗称电脑，如图1-11所示，是大规模集成电路的产物。微型机以微处理器为核心，再配上存储器、接口电路等芯片组成。微型机以体积小、质量小、功耗小、功能全、价格低廉、操作方便、适应性强等优点迅速占领了世界计算机市场，是应用领域最广泛的一种计算机，也是近年来各类计算机中发展最快、人们最感兴趣的计算机，成为现代社会不可缺少的重要工具。

图1-10　小型机

图1-11　微型机（个人计算机）

5.工作站（Workstation）

工作站是一种新型的计算机系统。它出现在20世纪70年代后期，是介于小型机和微型机之间的高档微型机。一般来说，高档微型机也可称为工作站。工作站的特点是易于联网、有较大容量内存和大屏幕显示器、有较强的网络通信功能，特别适合于计算辅助工程，如CAD、图像处理、三维动画等这些都是工作站的应用领域。工作站的代表机型有SGI、Sun等。