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

14 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

84215. ЧУМА И СИБИРСКАЯ ЯЗВА 25.86 KB
  Чума типичный антропозоопоз. Возможны 2 пути заражения человека: чаще от больных грызунов при укусе блох бубонная или кожнобубонная чума реже воздушнокапельным путем от больного человека с чумной пневмонии первичнолегочная чума. Характерна гематомная генерализация возбудителя чума течет как сепсис так как не хватает эндоцитобиоза и гуморального иммунитета.
84216. ДЕТСКИЕ ИНФЕКЦИИ. СКАРЛАТИНА 24.72 KB
  scrltum багровый пурпурный одна из форм стрептококковой инфекции в виде острого инфекционного заболевания с местными воспалительными изменениями преимущественно в зеве сопровождается типичной распространенной сыпью. Может развиться сеспис ведь аллергические изменения повышают проницаемость тканевых барьеров и сосудистого русла а это способствует инвазии стрептококка в органы. Общие изменения проявляются сыпью. В коже наблюдается полнокровие периваскулярные инфильтраты отек экссудация а в поверхностных слоях эпителия чаще...
84217. ДЕТСКИЕ ИНФЕКЦИИ. ДИФТЕРИЯ 24.34 KB
  ДИФТЕРИЯ Определение дифтерии. Палочка дифтерии относится к семейству коринобактерий выделяющих экзотоксин который подавляет биосинтез ферментов дыхательного цикла и поэтому парализует дыхание. Фибрикозная пленка долго не отторгается поэтому дифтерический тип воспаления при дифтерии всегда сопровождается общими изменениями зависящими от возможности длительного всасывания токсина. Выделяют ранний паралич сердца при дифтерии когда миокардит развивается в начале 2й недели болезни и приводит к смерти от острой сердечной недостаточности.
84218. ДЕТСКИЕ ИНФЕКЦИИ. КОРЬ 23.96 KB
  Возбудитель кори РНКсодержащий вирус относится к микровирусам размером 150 нм. Передача осуществляется воздушно капельным путем когда вирус попадает в верхние дыхательные пути. Вначале в эпителии акулетных оболочек вирус вызывает дистрофические изменения а затем проникает в кровь что влечет за собой кратковременную вирусению. Затем вирус расселяется в лимфоидной ткани и вызывает ее иммунную перестройку.
84219. БОЛЕЗНИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ. САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 26.47 KB
  САХАРНЫЙ ДИАБЕТ Определение. Осложнения Сахарный диабет сахарная болезнь заболевание обусловленное относительной или абсолютной недостаточностью инсулина. Выделяют следующие виды сахарного диабета: спонтанный вторичный диабет беременных и системный субклинический. Спонтанный вид сахарного диабета включает диабет I типа инсулинзависимый и диабет II типа инсулиннезависимый.
84220. БОЛЕЗНИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ. ЗАБОЛЕВАНИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ 23.89 KB
  ЗАБОЛЕВАНИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Определение зоба. Классификация Зоб Хашимото зоб Риделя Среди заболеваний щитовидной железы различают зоб струма тиреоидиты и опухоли. Зоб струма заболевание щитовидной железы при котором приисходит диффузное диффузный зоб или узловатое узловатый зоб ее увеличение. Также выделяют диффузноузловатый смешанный зоб.
84221. УЛЬТРАСТРУКТУРНАЯ ПАТОЛОГИЯ КЛЕТКИ 29.59 KB
  В электронном микроскопе определяются многочисленные структуры органеллы необходимые для метаболизма клетки. Такие клетки известны как онкоциты они имеют обильную цитоплазму ядро в них часто отодвинуто к периферии. уменьшение его размеров сопровождается снижением белковосинтетической функции клетки при голодании болезнях печени старении.
84222. ПОВРЕЖДЕНИЯ.ПАРЕНХИМАТОЗНЫЕ ДИСТРОФИИ 24.17 KB
  Среди механизмов ведущих к развитию характерных для дистрофий изменений различают инфильтрацию декомпозицию фанероз извращенный синтез и трансформацию. Извращенный синтез это синтез в клетках или в тканях веществ не встречающихся в них в норме. К ним относятся: синтез аномального белка амилоида в клетке и образование аномальных белковополисахаридных комплексов амилоида в межклеточном веществе синтез белка алкогольного гиалина гепатоцитом синтез гликогена в эпителии узкого сегмента нефрона при сахарном диабете. При набухании...
84223. ПАРЕНХИМАТОЗНО-БЕЛКОВЫЕ ДИСТРОФИИ 25.32 KB
  При гиалиновокапельной дистрофии в цитоплазме появляются крупные гиалиноподобные белковые глыбки и капли сливающиеся между собой и заполняющие тело клетки. В основе этой дистрофии лежит коагуляция белков цитоплазмы с выраженной деструкцией ультраструктурных элементов клетки фокальный коагуляционный некроз. В основе гиалиновокапельной дистрофии нефроцитов лежит недостаточность вакуолярнолизосомного аппарата эпителия проксимальных и дистальных извитых канальцев в норме реабсорбирующего белки.