[科普中國]-超微型計算機

超微型計算機由于其具備人腦的某些功能，所以也稱其為“超微電腦”。超微型計算機是由大規(guī)模集成電路組成的、體積較小的電子計算機。它是以微處理器為基礎，配以內(nèi)存儲器及輸入輸出(I/0)接口電路和相應的輔助電路而構(gòu)成的裸機。

概述超微型計算機的特點是體積小、靈活性大、價格便宜、使用方便。把微型計算機集成在一個芯片上即構(gòu)成單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)。由微型計算機配以相應的外圍設備（如打印機）及其他專用電路、電源、面板、機架以及足夠的軟件構(gòu)成的系統(tǒng)叫做微型計算機系統(tǒng)(Microcomputer System)（即通常說的電腦）。

自1981年美國IBM公司推出第一代微型計算機IBM-PC以來，微型機以其執(zhí)行結(jié)果精確、處理速度快捷、性價比高、輕便小巧等特點迅速進入社會各個領域，且技術(shù)不斷更新、產(chǎn)品快速換代，從單純的計算工具發(fā)展成為能夠處理數(shù)字、符號、文字、語言、圖形、圖像、音頻、視頻等多種信息的強大多媒體工具。如今的微型機產(chǎn)品無論從運算速度、多媒體功能、軟硬件支持還是易用性等方面都比早期產(chǎn)品有了很大飛躍。

微型計算機簡稱微機，俗稱電腦，其準確的稱謂應該是微型計算機系統(tǒng)。它可以簡單地定義為：在微型計算機硬件系統(tǒng)的基礎上配置必要的外部設備和軟件構(gòu)成的實體。

微型計算機系統(tǒng)從全局到局部存在三個層次：微型計算機系統(tǒng)、微型計算機、微處理器（CPU）。單純的微處理器和單純的微型計算機都不能獨立工作，只有微型計算機系統(tǒng)才是完整的信息處理系統(tǒng)，才具有實用意義。

一個完整的微型計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器（ 含內(nèi)存、外存和緩存）、各種輸入輸出設備組成，采用“ 指令驅(qū)動”方式工作。

軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。系統(tǒng)軟件是指管理、監(jiān)控和維護計算機資源（包括硬件和軟件）的軟件。它主要包括：操作系統(tǒng)、各種語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及各種工具軟件等。其中操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，用戶只有通過操作系統(tǒng)才能完成對計算機的各種操作。應用軟件是為某種應用目的而編制的計算機程序，如文字處理軟件、圖形圖像處理軟件、網(wǎng)絡通信軟件、財務管理軟件、CAD軟件、各種程序包等。

超微型計算機的發(fā)展通常以微處理器芯片CPU的發(fā)展為基點。當一種新型CPU研制成功，一年之內(nèi)，相應的軟硬件配套產(chǎn)品就會推出，進而使微型計算機系統(tǒng)的性能得到進一步完善，這樣只需兩三年的時間就會形成一代新的微型計算機產(chǎn)品。美國Intel公司在微處理器的生產(chǎn)商一直處于主導地位。事實上，到目前為止，微型計算機的歷史也就是Intel微處理器的發(fā)展史。1

分類網(wǎng)絡計算機（1）服務器（Server）

專指某些高性能計算機，能通過網(wǎng)絡，對外提供服務。相對于普通電腦來說，穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此在CPU、芯片組、內(nèi)存、磁盤系統(tǒng)、網(wǎng)絡等硬件和普通電腦有所不同。服務器是網(wǎng)絡的節(jié)點，存儲、處理網(wǎng)絡上80%的數(shù)據(jù)、信息，在網(wǎng)絡中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機，其高性能主要表現(xiàn)在高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。服務器的構(gòu)成與普通電腦類似，也有處理器、硬盤、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等，但因為它是針對具體的網(wǎng)絡應用特別制定的，因而服務器與微機在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴展性、可管理性等方面存在差異很大。服務器主要有網(wǎng)絡服務器（DNS、DHCP）、打印服務器、終端服務器、磁盤服務器、郵件服務器、文件服務器等。

（2）工作站（Workstation）

是一種以個人計算機和分布式網(wǎng)絡計算為基礎，主要面向?qū)I(yè)應用領域，具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設計、動畫制作、科學研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務、模擬仿真等專業(yè)領域而設計開發(fā)的高性能計算機。它屬于一種高檔的電腦，一般擁有較大屏幕顯示器和大容量的內(nèi)存和硬盤，也擁有較強的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能以及聯(lián)網(wǎng)功能。

無盤工作站是指無軟盤、無硬盤、無光驅(qū)連入局域網(wǎng)的計算機。在網(wǎng)絡系統(tǒng)中，把工作站端使用的操作系統(tǒng)和應用軟件被全部放在服務器上，系統(tǒng)管理員只要完成服務器上的管理和維護，軟件的升級和安裝也只需要配置一次后，則整個網(wǎng)絡中的所有計算機就都可以使用新軟件。所以無盤工作站具有節(jié)省費用、系統(tǒng)的安全性高、易管理性和易維護性等優(yōu)點，這對網(wǎng)絡管理員來說具有很大的吸引力。

無盤工作站的工作原理是由網(wǎng)卡的啟動芯片（Boot ROM）以不同的形式向服務器發(fā)出啟動請求號，服務器收到后，根據(jù)不同的機制，向工作站發(fā)送啟動數(shù)據(jù)，工作站下載完啟動數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)控制權(quán)由Boot ROM轉(zhuǎn)到內(nèi)存中的某些特定區(qū)域，并引導操作系統(tǒng)。2

根據(jù)不同的啟動機制，比較常用無盤工作站可分為RPL 和PXE。RPL 為Remote Initial Program Load 的縮寫，此技術(shù)常用于Windows95 中。PXE 是RPL 的升級品，它是Preboot Execution Environment的縮寫。兩者不同之處在于RPL 是靜態(tài)路由，而PXE 是動態(tài)路由，其通信協(xié)議采用TCP/IP，實現(xiàn)了與Internet 連接高效而可靠，它常用于Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP 中。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學