Аппаратная платформа компьютера
Аппаратная платформа компьютера — нижний слой многоуровневой организации компьютера (аппаратура, операционная система, прикладное программное обеспечение), на который опираются ОС и прикладное ПО. Аппаратные платформы отличаются друг от друга процессором, чипсетом и другими компонентами [источник не указан 4388 дней] материнской платы. Каждая аппаратная платформа имеет список ОС и прикладных программ, которые могут на ней запускаться.
Содержание
Платформы-бренды
Одной из наиболее распространённых является платформа PC. На рынке персональных компьютеров также распространены компьютеры Apple. Эти платформы являются широко известными брендами. Debian компилирует свои пакеты для GNU/Linux для трёх архитектур процессоров Intel: IA-32 (x86-32), x86-64, IA64. Также официально создаются пакеты для ещё 8 аппаратных платформ. Пакеты, оптимизированные для конкретных процессоров своих платформ пользователи могут создать сами. Debian GNU/Hurd и GNU/kFreeBSD пока поддерживают меньшее количество платформ.
ОС NetBSD портирована на 60 аппаратных платформ (включающих в общей сложности 17 различных процессорных архитектур). В мире довольно много аппаратных платформ. Ниже перечислены некоторые из них.
| Аппаратная платформа | Актуальность | Разработчик | Разрядность | Типы систем | Год начала производства | Снятия с производства | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Amiga | Нет | Commodore International, Escom, MacroSystem | 32 bit | ПК,игровая приставка,сервер | 1985 | 1996 | Архитектура «классических» Amiga на процессорах m68k. В производстве имеется клон на современной элементой базе (MiniMig)) |
| Amiga PowerPC | Да | Eyetech Group, Genesi, bPlan GmBH, ACube Systems Srl | 32/64 bit | ПК | 2002 | В производстве | Современные Amiga работающие на процессорах PowerPC. |
| IA-32 | Да | Intel | 32 bit | ПК,сервер,ноутбук,кластер | 1985 | ? | Доминирующая архитектура в мире Windows |
| x86-64 | Да | AMD | 64 bit | ПК,сервер,ноутбук,кластер | 2003 | В производстве | Обратная совместимость с i386. Широко производимая, но, из-за отсутствия 64 bit драйверов для некоторых устройств, чуть реже используемая архитектура. |
| SPARCv8 | Нет | Sun Microsystems | 32 bit | рабочая станция,сервер | 1992 | ? | |
| SPARCv9 | Да | Sun Microsystems | 64 bit | рабочая станция,сервер | 1994 | В производстве | |
| IA-64 | Да | Intel и Hewlett Packard | 64 bit | сервер | 2001 | В производстве | Разрабатывалась на смену 32 битных CPU Intel, но не совместима с i386. Потеряла важность с появлением x86-64 |
| Alpha | Нет | DEC | 64 bit | рабочая станция, сервер | 1992 | 27 октября 2007 года | |
| ESA/390 | Да | IBM | 32 bit | мейнфрейм | 1990 | ? | Обратно совместим с System/360 и ESA/370. Фирмами среднего размера применяется для хранения данных и виртуализации серверов (LPAR). |
| z/Architecture | Да | IBM | 64 bit | мейнфрейм | 2000 | В производстве | Обратно совместим с ESA/390. Применяют до 60 LPAR. Возможно несколько машин этого класса объединить в кластер. |
| Xbox 360 | Да | Microsoft в сотрудничестве IBM, ATI и SiS | 64 bit | игровая приставка | 2005 | В производстве | CPU Xenon с архитектурой PowerPC, 3 ядра с двумя аппаратными потоками на каждое, 3,2 ГГц. Заявленная суммарная производительность системы — 1 ТFLOPS (производительность CPU — 115 Гфлопс). Частично совместим с Xbox. |
| PlayStation 3 | Да | Sony в сотрудничестве с Toshiba и IBM | 64 bit | игровая приставка | 2006 | В производстве | Частично совместима с PlayStation и PlayStation2. 2 Тфлопс. CPU Cell. GPU RSX от NVidia. |
| Famicom (Dendy в России) | Нет | Nintendo, Масэюки Уэмурой | 8 bit | игровая приставка | 1983 | В производстве | Процессор 6502 1,79 МГц, ОЗУ 2 Кб, картридж ПЗУ 48 Кб, видеопамять 2 Кб, 256×240 пикселов, 48 цветов, пятиканальный звукогенератор. |
Платформы-анклавы
Иногда ветвь CPU прекращает развитие, и может возникнуть компьютерный анклав, то есть пользователи по-прежнему любят свои компьютеры или не могут от них отказаться. Технический прогресс в анклаве замедлен или полностью остановлен. Железо компьютерного анклава на уровне машинных кодов не совместимо с мейнстрим платформами и постепенно морально стареет. Это значит, что у пользователей есть большой соблазн сменить платформу. Программисты если и пишут новый софт, то, как правило, на свободных, нежели коммерческих, началах.
Несовместимые аппаратные платформы
Аппаратные платформы несовместимы в случае различия команд процессора, а также различия системных шин и т. п. устройств на материнской плате. Производители софта хотят сделать свой продукт как можно более доступным в техническом отношении, поэтому не используют все возможные команды современных процессоров и видеокарт. Два компьютера могут оказаться несовместимыми на уровне исходных кодов, даже если их относят к одной аппаратной платформе, допустим x86. Причина несовместим может крыться в различных расширениях команд CPU или чипах материнской платы и GPU.
Несовместимость процессоров Intel
Проблема совместимости ЦПУ — ситуация, когда 2 процессора не могут выполнять один и тот же машинный код. Например, Pentium и Pentium 2 — два 32-битных процессора Intel. Между ними может возникнуть несовместимость. Так будет, если первый из них по причине отсутствия MMX команд не справится с программой, откомпилированной для Pentium 2. Крупнейшим, но не единственным разработчиком процессоров является Intel. Корпорация Intel, развивая семейство ЦПУ, наполняет процессоры дополнительными командами: команды сопроцессорного устройства (FPU); MMX; серия команд SSE; заимствованные у AMD команды 3DNow!; а также 64-битный набор команд, про который в Вики написана статья AMD64 и который издатели СD именуют x86-64. Все новые команды Intel затрудняют совместимость процессоров, поэтому издатели софта часто ориентируются на две платформы IA-32 и x86-64.
Аппаратная платформа компьютера
Аппаратная платформа компьютера (архитектура компьютера) — низкий уровень, образованный микроархитектурой, микропрограммой управления ядром микропроцессора и архитектурой набора команд на аппаратной базе конкретных микросхем процессора, чипсета, других физических компонентов, которые в совокупности составляют аппаратную модель вычислительной системы.
Предназначен для запуска определенных семейств программных продуктов (операционная система, прикладное программное обеспечение), которые, в свою очередь, разработаны, исходя из возможностей и для запуска на данной аппаратуре.
Конкретно аппаратные платформы отличаются друг от друга совокупностью аппаратуры (процессором, чипсетом), а также разработанными (и запускаемыми) программными компонентами.
Содержание
Платформы-бренды
Одной из наиболее распространённых офисных платформ и персональных компьютеров является IBM PC. На рынке персональных компьютеров также распространены компьютеры Apple. Эти платформы являются широко известными брендами.
| Аппаратная платформа | Актуальность | Разработчик | Разрядность, бит | Типы систем | Год начала производства | Снятия с производства | Примечания |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Amiga | Нет | Commodore International, Escom, MacroSystem | 32 | ПК, игровая приставка, сервер | 1985 | 1996 | Архитектура «классических» Amiga на процессорах m68k. В производстве имеется клон на современной элементой базе (MiniMig)) |
| Amiga PowerPC | Да | Eyetech Group, Genesi, bPlan GmBH, ACube Systems Srl | 32/64 | ПК | 2002 | В производстве | Современные Amiga работающие на процессорах PowerPC. |
| IA-32 | Да | Intel | 32 | ПК, сервер, ноутбук, кластер | 1985 | ? | Доминирующая архитектура в мире Windows |
| x86-64 | Да | AMD | 64 | ПК, сервер, ноутбук, кластер | 2003 | В производстве | Обратная совместимость с i386. Широко производимая, но, из-за отсутствия 64 bit драйверов для некоторых устройств, чуть реже используемая архитектура. |
| SPARCv8 | Нет | Sun Microsystems | 32 | рабочая станция,сервер | 1992 | ? | |
| SPARCv9 | Да | Sun Microsystems | 64 | рабочая станция,сервер | 1994 | В производстве | |
| IA-64 | Да | Intel и Hewlett Packard | 64 | сервер | 2001 | В производстве | Разрабатывалась на смену 32 битных CPU Intel, но не совместима с i386. Потеряла важность с появлением x86-64 |
| Alpha | Нет | DEC | 64 | рабочая станция, сервер | 1992 | 27 октября 2007 года | |
| ESA/390 | Да | IBM | 32 | мейнфрейм | 1990 | ? | Обратно совместим с System/360 и ESA/370. Фирмами среднего размера применяется для хранения данных и виртуализации серверов (LPAR). |
| z/Architecture | Да | IBM | 64 | мейнфрейм | 2000 | В производстве | Обратно совместим с ESA/390. Применяют до 60 LPAR. Возможно несколько машин этого класса объединить в кластер. |
| Xbox 360 | Да | Microsoft в сотрудничестве IBM, ATI и SiS | 64 | игровая приставка | 2005 | В производстве | CPU Xenon с архитектурой PowerPC, 3 ядра с двумя аппаратными потоками на каждое, 3,2 ГГц. Заявленная суммарная производительность системы — 1 ТFLOPS (производительность CPU — 115 Гфлопс). Частично совместим с Xbox. |
| PlayStation 3 | Да | Sony в сотрудничестве с Toshiba и IBM | 64 | игровая приставка | 2006 | В производстве | Частично совместима с PlayStation и PlayStation2. 2 Тфлопс. CPU Cell. GPU RSX от NVidia. |
| Famicom (Dendy в России) | Нет | Nintendo, Масэюки Уэмурой | 8 | игровая приставка | 1983 | В производстве | Процессор 6502 1,79 МГц, ОЗУ 2 Кб, картридж ПЗУ 48 Кб, видеопамять 2 Кб, 256×240 пикселов, 48 цветов, пятиканальный звукогенератор. |
| Motorola 68xxx | Нет | Apple | 16 | ПК | 1984 | 1996 | ПК Apple Macintosh под управлением Mac OS Classic версий до 7.5.1 |
| PowerPC | Нет | Apple | 32 | ПК, сервер | 1996 | 2006 | ПК и сервера Apple Macintosh под управлением Mac OS Classic версии 8, версии 9 и Mac OS X для платформы PowerPC. |
Платформы-анклавы
Иногда ветвь CPU прекращает развитие, и может возникнуть компьютерный анклав, то есть пользователи по-прежнему любят свои компьютеры или не могут от них отказаться. Технический прогресс в анклаве замедлен или полностью остановлен. Железо компьютерного анклава на уровне машинных кодов не совместимо с мейнстрим платформами и постепенно морально стареет. Это значит, что у пользователей есть большой соблазн сменить платформу. Программисты если и пишут новый софт, то, как правило, на свободных, нежели коммерческих, началах.
Несовместимые аппаратные платформы
Аппаратные платформы несовместимы в случае различия программной модели процессора, а также различия системных шин и устройств на материнской плате.
Несовместимость кода, выполняемого процессором
Корпорация Intel, развивая свои семейства процессоров, наполняет процессоры дополнительными командами: команды математического сопроцессора (FPU); команды, оптимизированные для обработки мультимедийного контента (MMX); серии команд SSE (SSE, SSE2, SSE3, SSE4 и SSE5); заимствованные у AMD команды 3DNow!, а также 64-битный набор команд AMD64. Новые команды серьёзно влияют на совместимость процессоров, поэтому разработчикам программного обеспечения приходится ориентироваться на две платформы, более старую и «многочисленную» IA-32 и новую, перспективную x86-64. Проблема совместимости кода — ситуация, когда процессоры различных семейств не могут выполнять один и тот же машинный код. Например, между двумя 32-битными процессорами одного и того же производителя, Intel — Pentium и Pentium 2, может возникнуть несовместимость по причине присущего ограничения (аппаратного отсутствия MMX команд), если на первом будет запущена программа, откомпилированная с учётом имеющихся на Pentium 2 аппаратных возможностей.
Несовместимость устройств и материнских плат
Для решения этой проблемы в корпоративном сегменте новая техника (материнская плата, периферийные устройства) проходит тщательную подгонку под существующий HAL, либо, если разрабатываемая линейка является революционной и перспективной, под неё создается новый HAL, согласованный со сторонними разработчиками программного и аппаратного обеспечения.
Кроссплатформенное программное обеспечение
Запуск программного обеспечения на более чем одной аппаратной платформе и/или операционной системе является важной задачей, как для разработчиков новой аппаратуры, так и для программистов.
Платформа в информационных технологиях
2.1. Понятие платформы
В информационных технологиях под термином «платформа» в широком смысле обычно понимается совокупность следующих компонентов:
В более узком смысле выделяют следующие виды платформ:
| Программная платформа | это совокупность операционной системы, средств разработки прикладных программных решений и прикладных программ, работающих под управлением этой операционной системы |
| Прикладная платформа | это средства выполнения и комплекс технологических решений, используемых в качестве основы для построения определенного круга прикладных программ |
| Аппаратная платформа (hardware) | это совокупность совместимых аппаратных решений с ориентированной на них операционной системой |
В этом качестве компьютеры Apple используются сейчас в России (в США новые модели Apple используются и в качестве домашних ПК).
Несмотря на значительное падение интереса к Apple в начале 90-х г., к концу десятилетия они вновь вернули себе былую славу после выхода моделей с новым, уникальным дизайном (полупрозрачным, голубоватого оттенка корпусом, мышью или принтером), расcчитанным на домашнего пользователя (настольные модели iMac и портативные iBook).
Сегодня на рынке средств вычислительной техники представлено несколько основных платформ персональных компьютеров, каждая из которых отличается как по назначению, так и по типу аппаратного и программного обеспечения. Как правило, различные платформы компьютеров несовместимы между собой.
Существует два основных варианта решения проблемы совместимости компьютерных платформ ( рис. 2.1):
Аппаратная платформа компьютера
Схема, иллюстрирующая многоуровневую структуру компьютера
Предназначен для запуска определенных семейств программных продуктов (операционная система, прикладное программное обеспечение), которые, в свою очередь, разработаны исходя из возможностей и для запуска на данной аппаратуре.
Конкретно, аппаратные платформы отличаются друг от друга совокупностью аппаратуры (процессором, чипсетом), а также разработанными (и запускаемыми) программными компонентами.
Содержание
Платформы-бренды [ ]
Платформы-анклавы [ ]
Иногда ветвь CPU прекращает развитие, и может возникнуть компьютерный анклав, то есть пользователи по-прежнему любят свои компьютеры или не могут от них отказаться. Технический прогресс в анклаве замедлен или полностью остановлен. Железо компьютерного анклава на уровне машинных кодов не совместимо с мейнстрим платформами и постепенно морально стареет. Это значит, что у пользователей есть большой соблазн сменить платформу. Программисты если и пишут новый софт, то, как правило, на свободных, нежели коммерческих, началах.
Несовместимые аппаратные платформы [ ]
Несовместимость кода, выполняемого процессором [ ]
Несовместимость устройств и материнских плат [ ]
Для решения этой проблемы в корпоративном сегменте, новая техника (материнская плата, периферийные устройства) проходит тщательную подгонку под существующий HAL, либо, если разрабатываемая линейка является революционной и перспективной, под неё создается новый HAL, согласованный со сторонними разработчиками программного и аппаратного обеспечения.
Кроссплатформенное программное обеспечение [ ]
Запуск программного обеспечения на более чем одной аппаратной платформе и/или операционной системе является важной задачей, как для разработчиков новой аппаратуры, так и для программистов.
Платформа в информационных технологиях
2.1. Понятие платформы
В информационных технологиях под термином «платформа» в широком смысле обычно понимается совокупность следующих компонентов:
В более узком смысле выделяют следующие виды платформ:
| Программная платформа | это совокупность операционной системы, средств разработки прикладных программных решений и прикладных программ, работающих под управлением этой операционной системы |
| Прикладная платформа | это средства выполнения и комплекс технологических решений, используемых в качестве основы для построения определенного круга прикладных программ |
| Аппаратная платформа (hardware) | это совокупность совместимых аппаратных решений с ориентированной на них операционной системой |
В этом качестве компьютеры Apple используются сейчас в России (в США новые модели Apple используются и в качестве домашних ПК).
Несмотря на значительное падение интереса к Apple в начале 90-х г., к концу десятилетия они вновь вернули себе былую славу после выхода моделей с новым, уникальным дизайном (полупрозрачным, голубоватого оттенка корпусом, мышью или принтером), расcчитанным на домашнего пользователя (настольные модели iMac и портативные iBook).
Сегодня на рынке средств вычислительной техники представлено несколько основных платформ персональных компьютеров, каждая из которых отличается как по назначению, так и по типу аппаратного и программного обеспечения. Как правило, различные платформы компьютеров несовместимы между собой.
Существует два основных варианта решения проблемы совместимости компьютерных платформ ( рис. 2.1):
