1.2.2 計算機的性能指標和分類

下面介紹計算機的性能指標和計算機的分類。

1.計算機的性能指標

計算機的性能指標就是衡量一臺計算機能力強弱的指標，通常有以下5個指標。

●字長：計算機在同一時間內能處理的一組二進制數稱為一個計算機的“字”，而這組二進制數的位數就是“字長”。字長的單位是“位”。字長直接體現了一臺計算機的數的表示范圍和計算精度，在其他指標相同時，字長越大，計算機處理數據的速度就越快。

●速度：微型計算機的速度用每秒鐘能執行的指令條數來衡量，單位為MIPS（每秒百萬條指令）。大型計算機的速度用每秒鐘能執行的浮點運算次數來衡量，其單位為MFLOPS（每秒百萬次浮點運算）。

●存儲容量：計算機的存儲容量包括內存容量和外存容量。存儲容量的單位是字節（Byte），1個字節是8個二進制位。內存容量指內存儲器能夠存儲數據的總字節數，內存容量的大小體現了計算機工作時存儲程序和數據能力的大小，容量越大，性能越高。外存儲器容量指外存儲器所能存儲數據的總字節數。外存容量的大小體現了計算機長期存儲程序和數據能力的大小，容量越大，性能越高。

●外部設備的配置：計算機的外部設備是指主機外的大部分硬件設備，簡稱外設。外部設備的主要功能是輸入/輸出數據。計算機所配置的外部設備的多少和好壞，也是衡量計算機綜合性能的重要指標。

●軟件的配置：軟件就是計算機所運行的程序及其相關的數據和文檔，計算機所配置軟件的多少，決定了計算機能完成哪些工作，也是衡量計算機綜合性能的重要指標。

2.計算機的分類

計算機的種類非常多，劃分的方法也有多種，按計算機的用途可將其分為專用計算機和通用計算機兩種。其中，專用計算機是指為適應某種特殊需要而設計的計算機，如計算導彈彈道的計算機等。這類計算機都增強了某些特定功能，忽略一些次要要求，一般都具有高速度、高效率、使用面窄和專機專用的特點。通用計算機廣泛適用于一般科學運算、學術研究、工程設計和數據處理等領域，具有功能多、配置全、用途廣、通用性強等特點，目前市場上銷售的計算機大多屬于通用計算機。

按計算機的性能、規模和處理能力，可以將計算機分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機5類，具體介紹如下。

●巨型機：巨型機也稱超級計算機或高性能計算機，是速度最快、處理能力最強的計算機，是為少數部門的特殊需要而設計的，如圖1-1所示。通常，巨型機多用于國家高科技領域和尖端技術研究，是一個國家科研實力的體現，現有的超級計算機運算速度大多可以達到每秒1太（Trillion，萬億）次以上。2014年6月，在德國萊比錫市發布的世界超級計算機500強排行榜上，中國超級計算機系統“天河二號”位居榜首，其浮點運算速度達到每秒3.386×108億次。

●大型機：大型機也稱大型主機，其特點是運算速度快、存儲量大、通用性強，如圖1-2所示，主要適用于計算量大、信息流通量多、通信能力強的用戶，如銀行、政府部門和大型企業等。目前，生產大型主機的公司主要有IBM等。

●中型機：中型機的性能低于大型機，其特點是處理能力強，常用于中小型企業和公司。

●小型機：小型機是指采用精簡指令集處理器，性能和價格介于微型機和中型機之間的一種高性能計算機。小型機的特點是結構簡單、可靠性高、維護費用低，常用于中小型企業。隨著微型計算機的飛速發展，小型機被微型機取代的趨勢已非常明顯。

●微型機：微型計算機簡稱微機，它是應用最廣泛的機型，占了計算機總數中的絕大部分，價格便宜、功能齊全，被廣泛應用于機關、學校、企事業單位和家庭中。微型機按結構和性能可以劃分為單片機、單板機、個人計算機、工作站和服務器等，其中個人計算機又可分為臺式計算機和便攜式計算機（如筆記本電腦）兩類，分別如圖1-3、圖1-4所示。

提示

工作站是一種高端的通用微型計算機，它可以提供比個人計算機更強大的性能，通常配有高分辨率的大屏、多屏顯示器及容量很大的內存儲器和外部存儲器，并具有極強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能，主要用于圖像處理和計算機輔助設計領域。

服務器是提供計算服務的設備，它可以是大型機、小型機或高檔微機，在網絡環境下，根據服務器提供的服務類型不同，可分為文件服務器、數據庫服務器、應用程序服務器和Web服務器等。