Введення

Людське суспільство характеризується як безперервним зростанням своїх потреб, так і використанням для їх задоволення знарядь виробництва - виробів, під якими зазвичай розуміються машини, устаткування, пристрої тощо Зростання потреб зумовлює виробництво все нових виробів, що визначають зв'язок людини з людиною і з навколишнім середовищем, у тому числі і таких виробів, як ЕОМ. У свою чергу вироби також безпосередньо впливають на життя людини. Модель задоволення суспільної потреби у виробах можна представити у вигляді спіралі, де кожний виток розвитку включає певну послідовність дій суспільства (рис. 1).
Формальне опис потреби складає основу проектування як пристрої вироби, так і опису його функціонування. Під проектуванням звичайно розуміється розробка основних показників того кінцевого виробу, для якого воно проводиться, та шляхів їх практичної реалізації. У результаті проектування реалізується конструкція (від лат. Constructio - побудова) - штучно створена людиною сукупність фізичних тіл і речовин, що має закінчені форми, що характеризується певними параметрами і призначена для виконання необхідних функцій в заданих умовах.
Поняття "конструкція" завжди пов'язувалося з активною діяльністю людини. Доцільно говорити про конструкції, наприклад, ЕОМ, але не говорять, скажімо, про конструкції каменю.
Конструкція виробу визначається його властивостями і параметрами. Основні властивості і параметри конструкції залежать від взаємозв'язків складових частин вироби, а також від зв'язків вироби з навколишнім середовищем і людиною. Властивості і параметри конструкції постійно змінюються і визначають суттєві впливу на конструкцію.
Запис конструкції (по суті конструкторська частина проектування, або конструювання) з встановленням розмірів, видів, форм, обробок і деяких інших параметрів здійснюється за допомогою технічних креслень, фотографій, макетів або в машинній формі з використанням ЕОМ, тобто в конструкторської документації. Незалежно від виду запису конструкція, передана для виготовлення на виробництво, характеризує властивості, структуру і склад майбутнього виробу.
ГОСТ 2.101 - 68 визначає виріб як будь-який предмет або набір предметів виробництва, що підлягають виготовленню на підприємстві. Він також встановлює такі види виробів:
1) деталь - виріб, виготовлений з однорідного по найменуванню і марці матеріалу без застосування складальних операцій;
2) складальна одиниця - виріб, складові частини, якого підлягають з'єднанню між собою на підприємстві-виготовлювачі складальними операціями;
3) комплекс - два і більш вироби (що складаються у свою чергу з двох і більше частин), не з'єднаних на підприємстві-виготовлювачі складальними операціями, але призначених для виконання взаємозалежних експлуатаційних функцій;
4) комплект - два і більш вироби, не з'єднані між собою на підприємстві-виготовлювачі складальними операціями і що представляють собою набір виробів, які мають загальне експлуатаційне призначення допоміжного характеру.
Знання видів виробів необхідно для правильного оформлення конструкторської документації на них і розробки технології виробництва
Під технологією (від грец. Technе - мистецтво, майстерність, уміння і logos - учення, наука, тобто наука про майстерність) розуміють сукупність виробничих процесів та документів при виготовленні вироби, а також наукові описи способів виробництва. Технологія виробництва виробів базується на способах зміни форми, розмірів, фізико-хімічних властивостей, структури і складу вихідних матеріалів і напівфабрикатів. При виконанні певного ряду технологічних обробок з вихідних матеріалів одержують готові вироби.
Будь-яке виробництво має свої особливості, які надають можливості виконання норм, що задаються в технічній документації, розробленої при проектуванні. Щоб виробництво було економічним, а його результати давали високі кількісні та якісні показники вироби, потрібно, щоб його конструкція була технологічною, тобто виготовлялася з мінімальними витратами матеріалів, енергії і праці. Тому істотні зв'язку конструкції з виробничим процесом, що призводять до впливу на технологічні властивості та параметри виробу.
Вплив навколишнього середовища на вироби залежать від місця, часу та обставин їх функціонування. Тому всі прояви навколишнього середовища щодо основних властивостей і параметрів конструкції обов'язково слід враховувати при конструюванні, а готові вироби перед експлуатацією повинні бути випробувані, тобто необхідно експериментально визначити кількісні та якісні характеристики їх властивостей.
Знос, моральне старіння і деякі інші фактори, які проявляються при експлуатації або зберіганні виробів, призводять до необхідності їх утилізації.
Таким чином, етапи "народження", "життя" і "смерті" вироби взаємозалежні (див. рис. 1) і вирішення завдань щодо їх оптимального проектування та виробництва має здійснюватися комплексно на основі врахування цих етапів. Необхідний цілісний всебічний розгляд всіх питань проектування та виробництва виробів з урахуванням їх розвитку на інших етапах у процесі взаємодії з навколишнім середовищем та людським суспільством. Такий підхід до проектування і виробництва називається системним.

1 Визначення ЕОМ як об'єкта конструювання

Під ЕОМ розуміють сукупність електронно-обчислювальних засобів, з'єднаних необхідним чином, здатних отримувати, запам'ятовувати, перетворювати і видавати інформацію з допомогою обчислювальних і логічних операцій за певним алгоритмом або програмі.
Історично найбільшого поширення (в силу своїх переваг) отримали цифрові ЕОМ, які оперують з дискретної (цифровий) інформацією. Тому при використанні терміна "ЕОМ" зазвичай мають на увазі клас цифрових ЕОМ як найбільш важливий.
Основу ЕОМ становлять їх технічні засоби (ТЗ), під якими розуміється фізичне устаткування, що бере участь в автоматизованій обробці даних.
Відомо, що для виконання автоматизованої обробки даних до складу ЕОМ містять ряд центральних і периферійних пристроїв, кожне з яких виконує цілком закінчені функції, тобто є функціонально закінченої частиною технічного засобу (рис. 2).
До центральних відносять, як правило, наступні основні пристрої: арифметико-логічне (АЛП), центрального управління (ЦУУ) і пульт управління та сигналізації (ПУіС), що утворюють в сукупності процесор, а також основну (оперативну) пам'ять, реалізовану у вигляді оперативного запам'ятовуючого пристрої (ОЗУ). Схемотехнічні центральні пристрої зазвичай являють собою більш-менш однорідні повторюються структури і реалізуються в основному на електронних елементах (мікросхемах, транзисторах і т.п.) у вигляді певних конструктивів (електронних вузлів).
До периферійних належать зовнішні запам'ятовуючі пристрої (ВЗП), що представляють собою накопичувачі інформації, що працюють на різних фізичних принципах, наприклад з використанням магнітних, оптичних, паперових та інших носіїв інформації, а також пристрої введення (УВВ) і виводу (УВ) інформації. Номенклатура периферійних пристроїв, що використовуються у складі сучасних ЕОМ, досить широка: накопичувачі, дисплеї, які друкують пристрої, клавіатури, сканери, графобудівники і т.п. Значна частина периферійних пристроїв разом з електронними схемами містить електромеханічні та механічні вузли, досить складні в конструктивному відношенні.
У сукупності з програмним забезпеченням, процедурами, документацією, обслуговуючим персоналом та іншими компонентами сучасні технічні засоби ЕОМ дозволяють створювати потужні обчислювальні системи різного призначення: автоматизованої обробки даних, управління, автоматизації проектування і виробництва, навчання та ін
В даний час розвиваються два основні напрямки підвищення продуктивності обчислень. Перший напрямок - створення багатомашинних обчислювальних комплексів, в основі яких лежить або використання ЕОМ з однаковими характеристиками, або ЕОМ, що мають різні швидкодію, структуру і склад, але технічно та програмно сумісних одна з одною. Другий напрямок - створення багатопроцесорних обчислювальних систем, основу яких становить єдина ЕОМ з розширеною мережею центральних і периферійних процесорів.
Зазначені вище обставини вимагають введення нових додаткових понять.
Розходження функцій і специфічність підключення центральних і периферійних пристроїв у обчислювальної системі дозволяють виділити всередині неї функціональні підсистеми (частини). Так, центральну обчислювальної системи ГОСТ 15971 - 84 визначає як частина технічних засобів, до складу яких входять об'єднані єдиним управлінням центральні процесори, основна пам'ять і канали. Центральна частина повинна містити, принаймні, один центральний процесор, але може містити більше одного. В останньому випадку вона називається мультипроцесорної.
Залежно від кількості центральних частин за ГОСТ 15971 - 84 розрізняють обчислювальні машини і обчислювальні комплекси. При цьому ГОСТ електронно-обчислювальної машини як частина цифрової обчислювальної системи (що представляє її технічні засоби), що включає одну центральну частину і призначену для обробки даних під керуванням програми, що знаходиться в пам'яті. Обчислювальний комплекс - це сукупність технічних засобів обчислювальної системи, яка має не менше двох центральних частин. Іноді обчислювальний комплекс розглядають як об'єднання декількох ЕОМ.

2 Структура конструкцій і покоління ЕОМ

Конструкцію ЕОМ можна представити в загальному випадку як виріб, що представляє собою систему різних за природою деталей з різними фізичними властивостями та формами, визначеними чином об'єднаних між собою механічно і електрично, здатну виконувати певні функції з необхідною точністю і надійністю в умовах зовнішніх впливів.
Деталі, що входять в конструкцію ЕОМ або в конструкції її основних частин, можна умовно розділити на дві основні групи. Розрізняються за функціональним призначенням.
Першу групу деталей утворюють електрорадіоізделія; набір останніх можна вважати елементної базою ЕОМ. Саме ці електрорадіоізделія в конструкції ЕОМ з'єднуються електрично у відповідності з принциповою схемою та виконують необхідні корисні функції перетворення сигналів.
Друга група деталей, що входять в конструкцію, має в певному сенсі другорядне значення. Вона призначена в основному для забезпечення працездатності електрорадіоізделій: механічного закріплення, захисту від зовнішніх дестабілізуючих впливів, відведення теплоти і т.д. Цю групу деталей, з'єднаних між собою механічно і виконують, як правило, допоміжні функції, можна вважати конструктивною базою.
Слід, однак, зазначити, що деякі деталі і складаються з них вироби часто виконують одночасно як основні, так і допоміжні функції. До таких виробів можна віднести, наприклад, друковані плати, роз'ємні з'єднувачі і т.д. Крім того, у складі електрорадіоізделій звичайно завжди є деталі, які виконують типові функції конструктивних елементів, наприклад: підстави та кришки корпусів інтегральних мікросхем (ІМС), мікроплат для закріплення безкорпусних кристалів ІМС та ін
Відносна умовність поділу виробів (складальних одиниць, деталей) за приналежністю до елементної або до конструктивної базі призводить до відсутності чіткого критерію, за яким ті чи інші первинні конструкції ЕОМ можуть бути віднесені до конкретної групи. У ряді випадків в основу такого поділу може бути покладено організаційно - виробничий принцип збірки конструкції. За цим принципом комплектуючі електрорадіоізделія, що включаються до переліку елементів електричної принциповою схемою, можуть бути віднесені до елементної бази.
Елементну базу підрозділяють на групи виробів:
- ІМС різного ступеня інтеграції і мікрозборки;
- Напівпровідникові прилади (транзистори, діоди тощо);
- Електровакуумні вироби (електронно-променеві трубки, електричні сигнальні лампи, табло і т.д.);
- Електрорадіоелементів (ЕРЕ) (дискретні резистори, конденсатори), намотувальні вироби (трансформатори, дроселі, електромагнітні лінії затримки та ін) тощо;
- Вироби електроприводу і автоматики (датчики, реле та ін);
- Контрольно-вимірювальні прилади;
- Комутаційні вироби (з'єднувачі, перемикачі і т.д.).
Що залишилася, сукупність механічних деталей конструкції, які забезпечують механічну міцність, захист від дестабілізуючих зовнішніх впливів, зовнішнє оформлення і внутрішню компонування, а також механічне управління ЕОМ, може бути віднесена до конструктивної базі.
Основу конструктивної бази складають несучі конструкції і окремі монтажні деталі. Несучі конструкції призначені для механічного закріплення, захисту від зовнішніх впливів і забезпечення доступу до електрорадіоізделіям при виготовленні і експлуатації ЕОМ. До їхнього числа можна віднести плати, панелі, рами, стійкі, каркаси і т.д. До конструктивної базі відносять також різні виконавчі механізми, призначені для механічного переміщення носіїв інформації, нанесення інформації на носії та ін Такі механізми зазвичай використовуються в конструкціях периферійних пристроїв ЕОМ.
Широке впровадження ЕОМ у різні галузі народного господарства і науки викликає необхідність постійного розвитку і вдосконалення як їх програмних, так і технічних засобів.
У розвитку обчислювальної техніки з моменту її зародження прийнято умовно виділяти декілька етапів, або поколінь. До характерних ознак, що знаходяться в тісному взаємозв'язку і визначальним те або інше покоління ЕОМ, зазвичай відносяться: елементну базу та особливості конструкцій, архітектуру і логічну структуру; математичне забезпечення; методи спілкування користувачів ЕОМ; техніко-економічні показники та ін Найбільш важливим є перша ознака , оскільки елементна база і конструкція визначають не тільки техніко-економічні показники окремих пристроїв, а й можливості обчислювального процесу, побудови і розвитку ЕОМ в цілому. Прогрес в області елементної бази і конструкції завжди викликає прискорення в розвитку ЕОМ. Особливо він позначається на функціональних можливостях ЕОМ, продуктивності, пам'яті ЕОМ і, поза сумнівом, на надійності, габаритах, масі і споживаної енергії.
Так, що застосовується в ЕОМ першого покоління елементна база (лампи, дискретні ЕРЕ, електромагнітні реле, крокові шукачі, комутатори, ферритові елементу пам'яті тощо) і мілкоблочною конструкції осередків дозволяли створити достатньо прості за сучасними поняттями ЕОМ. Наприклад, найбільш швидкодіюча ЕОМ першого покоління ЕНІАК (США, 1943), яка виконувала приблизно 5000 операцій додавання в секунду і запам'ятовується лише 20 десятирозрядний слів, містила близько 18 тис. електронних ламп і потребувала в допоміжній холодильній установці. Ця ЕОМ важила близько 30 т і займала при установці більше 200 м2.
Заміна електронних ламп транзисторами, застосування друкованого монтажу в ЕОМ другого покоління призвела до того, що разом з поліпшенням показників надійності, технологічності, масогабаритних характеристик ЕОМ значно підвищилися їх операційні можливості і продуктивність, зросла кількість використовуваного периферійного обладнання.
З розвитком мікроелектроніки на початку 60-х років ЕОМ отримали нову, більш досконалу елементну базу, основу якої склали ІМС. Їх застосування в поєднанні з багатошаровим друкованим монтажем дозволило створити ЕОМ третього покоління з характеристиками, що перевершують на кілька порядків відповідні характеристики ЕОМ другого покоління. Зокрема, різко збільшилися швидкодію ЕОМ та надійність внаслідок перерозподілу електричних з'єднань і виконання їх певної частини в самих ІМС, спростилася налагодження ЕОМ, підвищилася точність обробки інформації, зменшилися габарити і споживана потужність. Вдосконалення ІМС дозволило створити сл?? жние обчислювальні машини і системи, кількість електронного обладнання в яких у десятки разів стало перевищувати кількість обладнання, що використовується в машинах другого покоління.
Подальший розвиток технології ІМС, методів автоматизованого проектування призвело до створення кристалів великих (ВІС), надвеликих (НВІС) і надшвидкісних ІМС, в яких щільність упаковки досягла 106 компонентів в 1 см3, а рівень інтеграції - близько 105 ... 107 компонентів в кристалі. Очікується, що в найближчі роки ступінь інтеграції логічних БІС досягне 107 ... 108 і більше логічних елементів в кристалі. Такі інтегральні мікросхеми стали виконувати функції цілих блоків і пристроїв ЕОМ третього покоління
Реалізація функціональних схем ЕОМ на корпусних і безкорпусних ІМС і БІС, як матричних, так і мікропроцесорних, привела в даний час до створення конструкції четвертого покоління. На цьому етапі застосування БІС дозволяє значно підвищувати швидкодію ЕОМ, збільшувати щільність компонування і, що особливо важливо, зменшувати трудові та матеріальні витрати на їх виробництво. Разом з тим виникла необхідність в усуненні диспропорцій між можливостями і розмірами БІС, з одного боку, і решті елементної і конструктивною базою ЕОМ, з іншого. Тому основним в розвитку конструкцій ЕОМ став принцип комплексної мікромініатюризації, що дозволяє подолати це протиріччя. Важливість створення та використання в ЕОМ сучасних і перспективних елементної бази, конструкцій і технології ще більш посилилася.
У 1979 році в Японії був створений Комітет наукових досліджень в області ЕОМ п'ятого покоління. Програми розробки ЕОМ п'ятого покоління були прийняті і в інших країнах, у тому числі і в нашій. Можливості розробки таких ЕОМ тісно пов'язані зі створенням НВІС на принципово нових компонентів (наприклад, переходи Джозефсона, транзистори з високою мобільністю носіїв та ін), з використанням перспективних напівпровідникових матеріалів (арсеніду галію і т.д.)

3 Класифікація ЕОМ

Сфери застосування ЕОМ безупинно розширюються. Сучасні ЕОМ використовуються практично у всіх галузях народного господарства.
Різноманіття сфер застосування і видів ЕОМ породжує і велику кількість ознак, за якими здійснюється класифікація ЕОМ. До таких ознак можна віднести: принцип дії, призначення ЕОМ; технічні характеристики; об'єкт установки; умови експлуатації та обслуговування; застосовується елементну і конструктивну базу; економічні чинники та ін Можливе вплив цих факторів повинно враховуватися при проектуванні і виробництві ЕОМ.
Найбільш доцільні укрупнена класифікація по обмеженому числу ознак, оскільки тільки така класифікація дозволяє виділяти основні відмінні ознаки ЕОМ різних класів, груп, видів і категорій.
За принципом дії розрізняють цифрові, аналогові, аналогово-цифрові ЕОМ. Цифрові ЕОМ оперують з сигналами, представленими в цифровій формі, аналогові використовують аналогові сигнали, аналогово-цифрові - комбінацію цих принципів. Природно, що основним відмінною ознакою даних ЕОМ є вид елементної бази.
За призначенням підрозділяють ЕОМ загального призначення, спеціалізовані, персональні. Керуючі та контрольні.
ЕОМ загального призначення (універсальні) орієнтовані на виконання широкого кола завдань (математичних, інженерних та економічних), що виконуються з будь-якого алгоритму. У зв'язку з цим ЕОМ загального призначення мають, як правило, архітектуру, що дозволяє підключати різноманітні периферійні пристрої. Змінюючи їх кількість і технічні параметри, можна забезпечити різноманітність видів систем обробки даних і режимів взаємодії з користувачем. У силу зазначених обставин такі ЕОМ повинні мати високу продуктивність обчислень при низькій вартості. Забезпечення мінімальних габаритних розмірів, маси та енергоспоживання при проектуванні є особливо критичним.
Спеціалізовані ЕОМ призначені для вирішення вузького кола спеціальних завдань найбільш ефективним способом. Як правило, такі ЕОМ мають менше електронного обладнання, містять певні обмеження на обробку інформації, а значить, в більшості випадків простіше і дешевше універсальних.
Персональні ЕОМ призначені для експлуатації їх користувачем самостійно, без допомоги професійного програміста. До них в даний час відносять ЕОМ, що володіють повним набором відповідних ознак:
* Розвиненим людино-машинним інтерфейсом, що забезпечує просте управління ЕОМ непрофесійним користувачем;
* Великим числом готових програмних засобів прикладного характеру, що усувається користувача від необхідності розробляти програми самостійно;
* Наявністю малогабаритних накопичувачів інформації значною ємності на змінних носіях, що забезпечують взаємозамінність та експлуатацію нових програмних засобів;
* Малими габаритними розмірами і масою, що дозволяють встановлювати ЕОМ на будь-якому робочому місці, а також малим енергоспоживанням;
* Низькою вартістю і широкою доступністю;
* Ергономічністю конструкції, привабливістю форми, кольору і т.д.
Керуючі ЕОМ використовуються для управління різними об'єктами і технологічними процесами. Характерна особливість цих ЕОМ полягає в отриманні інформації про дійсний стан керованого об'єкта від датчиків, встановлених безпосередньо на об'єкті. При цьому важливе значення для керуючих ЕОМ мають висока надійність функціонування.
Контрольні ЕОМ застосовуються при побудові контрольно-вимірювальної апаратури.
По області застосування розрізняють загальнотехнічні, професійні, побутові та інші ЕОМ.
Якщо загальнотехнічні ЕОМ застосовуються для вирішення загально-технічних, наукових, інженерних і економічних завдань, то професійні ЕОМ орієнтовані на застосування фахівцями у конкретних галузях і науковими співробітниками. Професійні ЕОМ зазвичай відрізняються великою обчислювальною потужністю і оснащується комплектом продуктивного периферійного обладнання.
Побутові ЕОМ використовуються в повсякденному житті людей, наприклад для управління побутовою технікою, для ігор і т.д.
По сукупності технічних характеристик (продуктивності, об'єму пам'яті, принципу реалізації, характеру застосування, вартості, габаритними розмірами, і ін) розрізняють високопродуктивні, сверхвисокопроізводітельние, середні, малі (міні-) і мікроЕОМ.
Високопродуктивні ЕОМ призначені для вирішення завдань комплексного проектування і використання в системах управління вищої ланки. Вони умовно характеризуються продуктивністю понад 1 млн. оп/с, мають граничний обсяг оперативної пам'яті і розширену конфігурацію підсистеми вводу-виводу. Взаємодія користувачів з ЕОМ здійснюється, як правило, за допомогою індивідуальних засобів спілкування людини з машиною (терміналів). Високопродуктивні ЕОМ мають звичайно значні габаритні розміри складових їх технічних засобів, через що їх іноді називають великими.
Сверхвисокопроізводітельние моделі ЕОМ отримали за кордоном назва суперЕОМ, що в першу чергу означає широкі можливості, що надаються користувачеві, а також здатність системи проводити за складністю обробку даних. Такі ЕОМ, що мають високі технічні характеристики (продуктивність сотні мільйонів і навіть мільярдів операцій у секунду), застосовуються при вирішенні теоретичних завдань, що вимагають значних обчислювальних ресурсів (наприклад, при тривимірної обробки даних геофізичної розвідки нафти, моделюванні процесів атомної і молекулярної фізики та ін) . При створенні таких ЕОМ застосовується особливо швидкодіюча елементна база (замовлені і матричні БІС і НВІС), а також досить складні у технічному відношенні конструкції.
Середні ЕОМ мають продуктивність нижче 1 млн. оп/с, розвинену конфігурацію вводу-виводу і служать для застосування в системах обробки інформації колективного користування, галузевих системах автоматизованого проектування та системах управління.
До малих (міні-ЕОМ) відносять ЕОМ з продуктивністю процесора порядку сотень тисяч операцій в секунду, обмеженим об'ємом оперативної пам'яті, спрощеної організацією вводу-виводу. Такі ЕОМ застосовуються для обслуговування невеликого числа абонентів, рішення інформаційних і обчислювальних завдань в системах проектування та управління нижньої ланки, зокрема для включення до складу керуючого або контрольно-вимірювального комплексу.
МікроЕОМ - це звичайно ЕОМ з малою ємністю оперативної пам'яті, низькою розрядністю і познаковим введенням-виводом. Вони використовуються у складі керуючого або вимірювального комплексу (вбудовані мікроЕОМ). Дані ЕОМ мають відносно прості конструкції (типові многоплатние, однопалатні і рідше однокристальних мікроЕОМ) і низьку вартість. На основі мікроЕОМ іноді реалізуються і персональні ЕОМ.
По об'єкту установки ЕОМ поділяються на стаціонарні та рухомі (транспортуються, що переносяться, що носяться). Стаціонарні ЕОМ призначені для експлуатації в стаціонарних приміщеннях або на відкритому повітрі, а рухомі (головним чином транспортуються) - на автомобільному, залізничному, гусеничному або іншому транспорті. До групи переносних ЕОМ ставляться ЕОМ, зазвичай встановлюються на поверхню столу (настільні ЕОМ) або підлогу і мають малі габаритні розміри і масу. Переносні ЕОМ завжди працюють в кімнатних умовах і не призначені для роботи під час перенесення з місця на місце. Носяться ЕОМ можуть працювати і при перенесенні.
По трьох глобальним зонах експлуатації на об'єктах установки розрізняють наступні класи ЕОМ: наземні (використання на суші), морські (використання на воді), бортові (використання в повітряному і космічному просторі). Наземні ЕОМ можуть експлуатуватися як стаціонарно, так і на рухомих (транспортуються) об'єктах. Морські (суднові) ЕОМ експлуатуються на всіх видах судів, а бортові - на всіх видах літальних апаратів, що здійснюють польоти в межах тропосфери (до 17 км над рівнем моря) і стратосфери (до 85 км над рівнем моря). Різновидом бортових є і космічні ЕОМ, що експлуатуються в умовах іоносфери на штучних супутниках Землі, космічних кораблях і станціях.
За використовуваної елементної бази (вірніше, її основної частини) сучасні ЕОМ підрозділяються на ЕОМ на ІМС і БІС широкого застосування, на матричних ВІС, на замовних спеціалізованих ВІС, на мікропроцесорних БІС тощо
Наведена класифікація є досить умовною, однак вона дозволяє зробити повідомлення і приділити увагу тим класифікаційними ознаками, які мають істотний вплив на конструювання і технології виробництва ЕОМ. Серед таких ознак насамперед необхідно зазначити умови експлуатації, об'єкт розміщення, елементну і, як наслідок, конструктивну базу.

4 Групи показників якості конструкції ЕОМ

Найважливішим напрямом при конструюванні та виробництві ЕОМ є забезпечення якості конструкції. Якість виробів ЕОМ - це не тільки результат виробничого процесу, воно формується також на всіх етапах проектування (в тому числі і конструювання) і експлуатації ЕОМ.
Показники якості конструкції ЕОМ можна умовно розділити на кілька груп, основними з яких є наступні: призначення, надійності, технологічності, стандартизації та уніфікації, ергономічні, естетичні, патентно-правові, екологічні та показники техніки безпеки, що транспортується і економічні.
Показники призначення характеризують корисний ефект від використання ЕОМ за призначенням і область її застосування. Вони показують функціональні можливості, технічну досконалість і призначення ЕОМ, її склад і структуру. Зазвичай такими показниками є технічні характеристики ЕОМ, наприклад: кількість одночасно виконуваних команд, принцип управління, система команд, система числення, продуктивність, спосіб подання даних, розрядність, тип введеної інформації, вид пам'яті та її характеристики (ємність, цикл звернення, час вибірки і тощо), характеристики та кількість периферійних пристроїв, види та кількість каналів вводу-виводу інформації та її характеристики (швидкість передачі даних і т.д.), споживана потужність, масогабаритні характеристики і т.д.
Показники надійності характеризують можливість ЕОМ виконувати задані функції, зберігаючи в часу значення встановлених експлуатаційних показників в необхідних межах, що відповідають заданим режимам та умовами використання, технічного обслуговування, ремонту, зберігання і транспортування. Найбільш важливим для ЕОМ є показники безвідмовності, довговічності, зберігання і ремонтопридатності, що характеризують протидію конструкції зовнішніх впливів і створення сприятливих умов для попередження і виявлення причин пошкоджень та їх усунення.
Безвідмовність означає вимога до ЕОМ безперервно зберігати працездатність (відповідність усім вимогам щодо основних параметрів у даний момент часу) протягом деякого часу. Довговічність - властивість ЕОМ зберігати працездатність при виконанні технічного обслуговування і ремонтів до настання граничного стану, пов'язаного з подальшою неможливістю з різних причин використання ЕОМ за призначенням. Зберігання - це можливість ЕОМ безперервно зберігати працездатний (справний) стан протягом і після зберігання і (або) транспортування в певних заданих умовах. Ремонтопридатність - пристосовність ЕОМ до попередження, виявлення та усунення відмов і несправностей шляхом проведення технічного обслуговування і ремонтів. Найбільш часто вживаними показниками надійності ЕОМ є ймовірність безвідмовної роботи, інтенсивність відмов, напрацювання на відмову, час відновлення і т.д.
Показники технологічності характеризують ефективність конструкторсько-технологічних рішень для забезпечення високої продуктивності праці при виготовленні, експлуатації та ремонті виробів ЕОМ. Технологічність конструкції в принципі визначає економічну доцільність запуску виробів у виробництво. Її оцінка є обов'язковим етапом, що передує розробці технологічних процесів виробництва ЕОМ. У загальному випадку під технологічністю конструкції розуміється сукупність її властивостей, що гарантує в заданих умовах виробництва та експлуатації оптимальні витрати праці, засобів, матеріалів і часу при технологічній підготовці виробництва, виготовленні, експлуатації та ремонті в порівнянні з відповідними показниками однотипних конструкцій при забезпеченні встановлених показників якості.
Обробка конструкції на технологічність ведеться конструкторами і технологами на всіх стадіях проектування і виготовлення. У разі потреби в розроблену раніше конструкторську документацію вносять необхідні зміни. Критеріями оцінки технологічності конструкції виробу є показники рівня технологічності з усього комплексу базових показників, зазначених у технічному завданні.
Згідно зі стандартами Єдиної системи технологічної підготовки виробництва (ЕСТПП), розрізняють два види технологічності продукції: виробничу, яка забезпечується скороченням витрат коштів і часу на конструкторську і технологічну підготовку виробництва та процеси виготовлення виробів, і експлуатаційну, що проявляється у скороченні витрат коштів і часу на технічне обслуговування та ремонт виробу.
Головними чинниками, що визначають вимоги до технологічності конструкції, є: вигляд виробу (деталь, складальна одиниця, комплекс, комплект), тип виробництва і рівень розвитку науки і техніки. Оцінка технологічності може бути кількісною і якісною. Якісна оцінка передує кількісної, визначає її доцільність і характеризує узагальнено гідність конструкції на основі досвіду виконавця. Кількісна оцінка виражається системою показників, які використовуються для порівняння різних варіантів конструкції в процесі проектування виробів, визначення рівня технологічностінеобхідних для прогнозування і розрахунку базових показників технологічності.
Виробнича технологічність оцінюється показниками трудомісткості, матеріаломісткості і собівартості конструкції, експлуатаційна технологічність - показниками контролепрігодності, взаємозамінності, доступності, легкознімними з об'єкта та ін З показниками технологічності тісно пов'язані показники стандартизації і уніфікації, що характеризують ступінь використання в конкретній розробці ЕОМ стандартизованих деталей, вузлів, блоків та інших компонентів, а також рівень уніфікації складових частин конструкції ЕОМ.
Необхідність заміни у виробництві конструкцій ЕОМ на більш сучасні, підвищення їх надійності та якості потребує уніфікації більшості технічних і технологічних рішень по забезпеченню сумісності та взаємозамінності конструкцій як у процесі створення нових, так і при модернізації вже випускаються промисловістю.
Уніфікація (нижча ступінь стандартизації) полягає у зменшенні різноманіття конструкцій, що виконують в ЕОМ однакові або подібні функції. Уніфікації піддаються як механічні деталі, складальні одиниці та несучі конструкції, так і елементна база.
Стандартизація як завершальна стадія уніфікації є необхідною передумовою для створення ЕОМ сучасного технічного рівня. Високі показники розробок неможливі без випереджального характеру стандартизації по відношенню до виробництва розроблюваних виробів, без базування її на кращих досягнення вітчизняної та світової техніки.
Особливий сенс при створенні ЕОМ має широка уніфікація і стандартизація систем базових (типових) конструкцій (конструкційних систем). Важливе значення при уніфікації та стандартизації конструкції ЕОМ мають також показники застосованості, що характеризують значимість, повторюваність і спадкоємність конструкції.
Ергономічні показники характеризують систему "людина - ЕОМ - середовище". Для багатьох електронно обчислювальних виробів ці показники можуть бути одними з найважливіших.
У свою чергу ергономічні показники поділяються на гігієнічні, антропометричні, фізіологічні і психологічні.
Естетичні показники характеризують художність, виразність і оригінальність форми ЕОМ, гармонійність і цілісність конструкції, відповідність форми і конструкції ЕОМ стилю, колірне і декоративне рішення ЕОМ тощо
Патентно-правові показники служать для оцінки ступеня патентної чистоти і патентного захисту конструкції ЕОМ.
Екологічні показники і показники техніки безпеки характеризують рівень шкідливих впливів на навколишнє середовище, що виникають при виготовленні та експлуатації виробу (екологічні показники), а також особливості конструкції, що обумовлюють при її виготовленні та експлуатації безпека людини (показники техніки безпеки).
Показники транспортується відображають пристосованість конструкції ЕОМ до транспортування, а також