Появление дешевых ЭВМ открыло новые возможности для их применения. Эта тенденция, начавшаяся с появлением мини-ЭВМ, получила развитие вследствие применения микропроцессоров.
Большие ЭВМ общего назначения, такие как IBM 370, Univac 1100 или Burroughs 6700, выполняют две основные функции:
- Решение комплексных научных и инженерных задач, таких как управление космическим кораблем, прогноз погоды или проектирование различных систем.
- Обработка данных в больших масштабах (обработка отчетности для банков, страховых компаний, складских хозяйств, сферы коммунальных услуг и для государственных учреждений).
Для решения этих задач требуется исключительно большое число операций или пересылок данных. Решение типичных научных проблем требует решения сложных уравнений, которые нельзя осуществлять вручную. Решение хозяйственных задач требует обработки большого объема отчетов и работы с большим числом устройств ввода-вывода.
Мини- и микро-ЭВМ не заменят больших ЭВМ, однако смогут решать аналогичные задачи при менее сложных вычислениях и с меньшими объемами информации. На мини- или микро-ЭВМ можно производить лабораторные вычисления или обрабатывать отчетный материал для небольших фирм.
Обычное применение мини- и микро-ЭВМ характерно тем, что ЭВМ:
- Является компонентом системы. Система, которая может быть лабораторной установкой, станком или банковским терминалом, имеет в своем составе малую ЭВМ.
- Решает специальную задачу в конкретной системе. Машину не используют для решения разнообразных задач подобно большой ЭВМ, а она является частью определенной установки.
- Имеет постоянную программу, которая редко меняется. В отличие от большой ЭВМ, которая может решать разнообразные хозяйственные и инженерные задачи, большинство малых ЭВМ выполняет только одну задачу.
- Выполняет задачи в реальном масштабе времени, например, управление станком для получения правильного профиля или система управления ракетой.
- Выполняет скорее задачи управления, чем арифметические действия или обработку данных. Ее основной задачей может быть управление складом, транспортом или наблюдение за состоянием больного.
Использование мини-и микро-ЭВМ отличается от использования больших ЭВМ. Пользователь большой вычислительной системы пишет программы на удобном языке, передает их персоналу вычислительного центра и получает результаты. В распоряжение пользователя предоставляется разнообразное периферийное оборудование ВЦ, стандартные программы и прочее.
Те, кто захочет использовать мини- и микро-ЭВМ в качестве компонентов системы, обнаружат, что в этом случае положение совершенно другое. У мини- и микро-ЭВМ редко бывают программное обеспечение и периферийные устройства, требующиеся для конкретного применения. Разработка программ для малых ЭВМ — это утомительная работа, требующая много времени.
Чтобы эффективно использовать малую ЭВМ, проектировщик должен детально понимать, как она работает. Это требует взаимосвязанных аппаратных средств и программного обеспечения. Особо важное значение при разработке имеет фактор времени.
Малая ЭВМ, которая входит в готовое изделие в качестве компонента, обычно не может быть использована для разработки программ. Программы для больших ЭВМ разрабатываются на тех же ЭВМ, в которых они затем используются. Однако малые ЭВМ, являющиеся частью прибора или станка, имеют память и программное обеспечение, достаточные только для выполнения функций управления.
На стадии разработки используется специальное оборудование, называемое системой разработки. Это оборудование может включать в себя ту же ЭВМ или другие ЭВМ (симулятор или кросс-систему). У типичной системы разработки имеются периферийные устройства для ввода программы и данных и для вывода результатов, довольно большая память для хранения программ пользователя и программ системы, программное обеспечение и аппаратные средства для программирования и обнаружения ошибок и внешняя память большой емкости.
Задача разработки программ, даже если они в конечном итоге предназначены для мини- или микро-ЭВМ, больше подходит для больших машин. Программа трансляции с языка ФОРТРАН на машинный язык может быть выполнена на большой ЭВМ быстрее, чем на малой, и может использовать периферийные устройства, являющиеся составной частью большой ЭВМ.
Пользователь мини- или микро-ЭВМ обнаруживает, что разработка системы довольно трудоемка. Программы часто разрабатываются на оборудовании, отличном от того, на котором они в итоге будут работать. Часто аппаратные средства и интерфейсы разрабатываются одновременно с программами, и пользователь сталкивается со сложной задачей «увязки» системы (комплексирования аппаратных и программных средств системы).
Дополнение от 01.02.2020
В последние годы, благодаря технологическому прогрессу, возможности малых ЭВМ значительно расширились. Современные мини- и микро-ЭВМ теперь могут выполнять более сложные задачи, включая машинное обучение и обработку больших данных.
Например, микропроцессоры, используемые в смартфонах и планшетах, обладают достаточной мощностью для выполнения задач, ранее доступных только на больших ЭВМ. Эти устройства могут обрабатывать мультимедийные данные, поддерживать продвинутые коммуникационные стандарты и даже использоваться для игр с высокой графикой.
Развитие облачных технологий также позволило мини- и микро-ЭВМ получать доступ к мощным вычислительным ресурсам через Интернет. Так, маломощное устройство может выполнять задачи, требующие значительных вычислительных мощностей, используя облачные сервисы для обработки данных.
Интеграция Интернета вещей (IoT) расширила применение микро-ЭВМ до уровня, недостижимого ранее. Теперь они участвуют в управлении бытовыми приборами, системами безопасности и автоматизированными производственными процессами. Это позволяет им выполнять сложные задачи мониторинга и управления в реальном времени.
Важным аспектом является и развитие программного обеспечения для малых ЭВМ. С появлением открытых исходных кодов и сообществ разработчиков, доступность и функциональность программного обеспечения для малых ЭВМ значительно увеличилась. Это позволяет разработчикам быстро создавать и адаптировать программы для специфических задач, значительно упрощая процесс разработки и внедрения.
Таким образом, современные технологии значительно расширили возможности и области применения мини- и микро-ЭВМ, делая их мощным инструментом в различных областях человеческой деятельности.