18600

Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системах проектирования и управления

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системах проектирования и управления Вычислительные системы в САПР В качестве средств обработки данных в современных САПР широко используют рабочие станции серверы персональные компьютеры. Применение больших ЭВМ и в т

Русский

2013-07-08

34 KB

16 чел.

Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системах проектирования и управления

Вычислительные системы в САПР

В качестве средств обработки данных в современных САПР широко используют рабочие станции, серверы, персональные компьютеры. Применение больших ЭВМ и в том числе суперЭВМ нехарактерно, так как они дороги и их отношение производительность — цена существенно ниже подобного показателя серверов и многих рабочих станций.

На базе рабочих станций или персональных компьютеров создают АРМ.

Типичный состав устройств АРМ: ЭВМ с одним или несколькими микропроцессорами, дисковой, оперативной и кэш-памятью и шинами, служащими для взаимной связи устройств; устройства ввода-вывода, включающие в себя, как минимум, клавиатуру, мышь, дисплей; дополнительно в состав АРМ могут входить принтер, сканер, плоттер (графопостроитель) и некоторые другие периферийные устройства.

Память ЭВМ обычно имеет иерархическую структуру. Поскольку в памяти большого объема трудно добиться одновременно высокой скорости записи и считывания данных, память делят на сверхбыстродействующую кэш-память малой емкости, основную оперативную память умеренного объема и сравнительно медленную внешнюю память большой емкости, причем, в свою очередь, кэш-память часто разделяют на кэш первого и второго уровней.

Рабочие станции по сравнению с персональными компьютерами представляют собой вычислительную систему, специализированную на выполнение определенных функций. Специализация обеспечивается как набором программ, так и аппаратно за счет использования дополнительных специализированных процессоров. Так, в САПР для машиностроения преимущественно применяют графические рабочие станции для выполнения процедур геометрического моделирования и машинной графики. Эта направленность требует мощного процессора, высокоскоростной шины, памяти достаточно большой емкости.

Высокая производительность процессора необходима по той причине, что графические операции (например, перемещения изображений, повороты, удаление скрытых линий и др.) часто выполняются по отношению ко всем элементам изображения. Такими элементами в трехмерной (3D) графике при аппроксимации поверхностей полигональными сетками являются многоугольники, их число может превышать 104. В то же время для удобства работы проектировщика в интерактивном режиме задержка при выполнении команд указанных выше операций не должна превышать нескольких секунд. Но поскольку каждая такая операция по отношению к каждому многоугольнику реализуется большим числом машинных команд, требуемое быстродействие составляет десятки миллионов машинных операций в секунду. Такое быстродействие при приемлемой цене достигается применением наряду с основным универсальным процессором также дополнительных специализированных (графических) процессоров, в которых определенные графические операции реализуются аппаратно.

В наиболее мощных рабочих станциях в качестве основных обычно используют высокопроизводительные микропроцессоры с сокращенной системой команд (с RISC-архитектурой), работающие под управлением одной из разновидностей операционной системы Unix. В менее мощных все чаще используют технологию Wintel (т. е. микропроцессоры Intel и операционные системы Windows). Графические процессоры выполняют такие операции, как, например, растеризация — представление изображения в растровой форме для его визуализации, перемещение, вращение, масштабирование, удаление скрытых линий ит. п.

Типичные характеристики рабочих станций: несколько процессоров, сотни мегабайтов оперативной и десятки гигабайтов внешней памяти, наличие кэш-памяти, системная шина со скоростями от сотен мегабайтов в секунду до 1... 2 Гбайт/с.

В зависимости от назначения существуют АРМ конструктора, АРМ технолога, АРМ руководителя проекта и т. п. Они могут различаться составом периферийных устройств, характеристиками ЭВМ.

В АРМ конструктора (графических рабочих станциях) используются растровые мониторы с цветными трубками. Типичные значения характеристик мониторов находятся в следующих пределах: размер экрана по диагонали 17... 24 дюйма (фактически изображение занимает площадь на 5 ... 8 % меньше, чем указывается в паспортных данных). Разрешающая способность монитора, т. е. число различимых пикселей (отдельных точек, из которых состоит изображение), определяется шагом между отверстиями в маске, через которые проходит к экрану электронный луч в электронно-лучевой трубке. Этот шаг находится в пределах 0,21 ... 0,28 мм, что соответствует количеству пикселей изображения от 800 х 600 до 1920 х 1200 и более. Чем выше разрешающая способность, тем шире должна быть полоса пропускания электронных блоков видеосистемы при одинаковой частоте кадровой развертки. Полоса пропускания видеоусилителя находится в пределах ПО ... 150 МГц, и потому частота кадровой развертки обычно снижается с 135 Гц для разрешения 640 х 480 до 60 Гц для разрешения 1600 х 1200. Отметим, что чем ниже частота кадровой развертки, а это есть частота регенерации изображения, тем заметнее мерцание экрана. Желательно, чтобы эта частота была не ниже 75 Гц.

Специально выпускаемые ЭВМ как серверы высокой производительности обычно имеют структуру симметричной многопроцессорной вычислительной системы. В них системная память разделяется всеми процессорами, каждый процессор может иметь свою сверхоперативную память сравнительно небольшой емкости, число процессоров невелико (единицы, редко более десяти). Например, сервер Enterprise 250 (Sun Microsystems) имеет один-два процессора, его цена в зависимости от комплектации колеблется в диапазоне 24 ... 56 тыс. долл., а сервер Enterprise 450 с четырьмя процессорами стоит от 82 до 95 тыс. долл.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

74072. Право Древнего Востока 88.5 KB
  Право Древнего Востока. Право Древнего Египта. Право Древнего Вавилона. Это в свою очередь сказалось на застойном характере восточных социальных структур на отсутствии на Востоке условий для развития тех политических и правовых институтов которые были призваны обслуживать нужды нарождавшегося гражданского общества: общественное самоуправление с правами и обязанностями каждого полноправного гражданина правовые гарантии его интересов прав и свобод.
74073. Право Юго-Восточной Азии в античное время 89.5 KB
  Особое место в истории Индии занимает Магадско-Маурийский период (IV-II вв. до н.э.), отмеченный созданием (впервые в истории Индии) объединенного государства - Магатха. Наивысшего могущество оно достигло при правлении династии Маурьев, и особенно, при Чандрагупте I (основателе династии) и Ашоке.
74074. Право Древней Греции 60 KB
  Право Древней Греции План. Государственноправовое устройство греческих полисов. Право Древней Греции. По достижении 18 лет они начинали пользовались политическими правами и правом получения различных пособий от государства.
74075. Римское право 71 KB
  Древний Рим – одно из крупнейших рабовладельческих государств – оставил ярчайший след в истории человечества. Его культурное наследие оказало глубокое влияние на все последующее развитие европейской цивилизации. Как гласит известное выражение. Римляне трижды покоряли мир – первый раз легионами, второй раз – христианством, третий раз – правом.
74076. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ФЕОДАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВА И ПРАВА 66 KB
  Для феодальной земельной собственности были характерны следующие особенности: 1 иерархический характер; 2 сословный характер; 3 ограничение права распоряжаться землей а некоторые категории например церковные земли вообще были изъяты из гражданского оборота. Основные черты феодального права Одновременно со складыванием феодальной государственности шел процесс становления феодального права. Можно выделить следующие характерные черты феодального права.
74077. Право континентальной Европы в средние века 100 KB
  Номинально верховным собственником всей земли в государстве считался король. Но большая часть земель находилась в руках феодалов в качестве фьефа (феода) – условного наследственного земельного владения. Феодалы считались вассалами короля, а он их сеньором.
74078. Право средневековой Англии 70.5 KB
  После нормандского завоевания в Англии было образовано централизованное государство с сильной королевской властью. В руках монарха были сосредоточены законодательная, судебная и военная власть. Это объясняется, прежде всего, необходимостью сплочения завоевателей для удержания в повиновении покоренного населения.
74079. Государство и право Византии 61 KB
  Государство и право Византии. Право Византии. В Византии не было определенного порядка престолонаследия. В связи с этим в Византии широко распространился институт соправителей когда император назначал соправителя своего малолетнего сына цезаря для облегчения тому борьбы за престол.
74080. Мусульманское право 57 KB
  Социальные позиции раннего ислама (ограничение ростовщичества, установление милости беднякам, освобождение рабов, честность в торговле) сделали его привлекательным для широких народных масс. Но купеческая и племенная верхушка первоначально восприняла их настороженно, если не враждебно.