計算機資訊系統導論/滿足各種需求的計算機

平板手機

平板手機，是“手機”（Phone）和“平板電腦”（Tablet）的混合詞，最早由 HTC 於 2007 年開創。這個概念是一種原始的混合，借鑑了平板電腦的大型觸控式螢幕顯示器和移動手機的功能和尺寸。這個想法最終被其他大型製造商（包括 LG（GW990）和諾基亞（N810））所採用，並經歷了幾個不同的階段。早期的平板手機除了觸控式螢幕外，還配備了實體鍵盤，而後續的則沒有。Verizon Streak 由該網路生產和運營，於 2009 年釋出。與當時大多數其他產品不同，它僅限於家庭內部的電話和網際網路使用。直到 2011 年三星 Galaxy Note（Android）釋出後，當前風格的平板手機才開始流行，這款手機配備了 5.3 英寸顯示屏和可拆卸手寫筆。

三星 Galaxy Note 系列（空白螢幕）

嵌入式計算機

恆溫器嵌入式計算機

阿波羅制導計算機中使用了嵌入式計算機

嵌入式計算機是一種微型計算機，它在產品中具有特定的功能，可以為該產品完成詳細的任務或工作。通常，人們沒有意識到有多少物體在其內部包含了嵌入式計算機。一些在家庭中使用的嵌入式計算機示例包括遙控器、加熱墊、數字時鐘、洗衣機和微波爐。其他示例包括汽車中的藍牙功能、攝像頭交通燈和 Red Box 機器。令人驚訝的是，驗孕棒也被認為是一種簡單但複雜的嵌入式計算機。 嵌入式計算機被開發用於執行一項特定任務，因此普通計算機不能充當嵌入式計算機。

那麼嵌入式計算機是如何工作的呢？簡單來說，嵌入式計算機是一個直接植根於其主機板或邏輯板上的計算晶片。在發明嵌入式計算機之前，計算晶片會透過電線連線到主機板，然後主機板會透過更多電線連線到 RAM 和其他外圍裝置。這不僅使任何計算裝置的內部看起來像一團亂麻，而且效率極低，並且考慮到所涉及元件的容量，效能永遠達不到應有的水平。隨著“嵌入式”或“整合”元件的出現，內部不再有所有這些傳輸線，資料只需要跨越一小段距離，而不是穿過大量的電纜。嵌入式計算機的優點是，由於資料需要傳輸的物理距離最短，因此資料匯流排速度比外部傳輸元件有了很大的提高。 如今，專門從事嵌入式計算機程式設計的工作也應運而生。 第一個使用的嵌入式系統是查爾斯·斯塔克·德雷珀建立的阿波羅制導計算機。由於它是新開發的，因此被認為是阿波羅計劃中風險最高的部分之一，但此後它已被證明更有效率。 嵌入式計算機技術一直在發展，“需要覆蓋的差距”也變得越來越小。一個很好的例子就是手機，它已經從最初的“行動式”揹包電話發展到今天可以放在手掌中的 iPhone5s。這些嵌入式計算機系統被應用於生活的各個領域，從烹飪和消費功能到醫療和軍事任務，都可以找到它們。

移動裝置

移動裝置是指一種行動式手持平板電腦或其他裝置，因此它既緊湊又輕便。新的資料儲存、處理和顯示技術使這些小型裝置能夠完成幾乎所有以前傳統上由大型個人電腦完成的任務。 這些移動裝置能夠執行許多工，包括撥打電話、傳送簡訊、瀏覽網頁、玩遊戲、下載音樂、拍攝數碼照片以及觀看電視節目和電影。隨著我們不斷發展壯大的科技世界，移動裝置觸手可及。可以回答問題、檢視地圖並檢查天氣。在今天使用的眾多移動裝置中，智慧手機是最常見的裝置形式。它們除了上面列出的廣泛功能外，還具有網際網路功能。平板裝置不具備智慧手機的所有功能，但也可用於網頁瀏覽、遊戲、拍攝數碼照片以及播放電影和電視節目。移動裝置現在已成為人們日常生活中不可或缺的一部分。谷歌表示：“手機可能是世界上使用最廣泛的裝置……”（www.thinkwithgoogle.com/insights/uploads/940910.pdf/download/）。這表明技術將持續改進，成為一些最廣泛使用的裝置。

一些較新的移動裝置的缺點之一是它們使用不可拆卸電池。這些電池旨在使裝置更輕便。儘管它們的壽命與計算機的壽命一樣長，但在某些情況下，它們也會出現故障。如果發生這種情況，更換起來可能既昂貴又困難。因此，使用者簡單地丟棄裝置而不是花費時間或金錢來修理它並不少見。這導致了電子垃圾（電子垃圾）的大量增加。更糟糕的是，這些裝置通常含有有毒和有害的化學物質，最終會進入無法妥善處理的垃圾填埋場。其中許多裝置流向了廢物管理標準和法規較低的國家，導致了不環保和危險的做法。這導致有毒和致命化學物質進入空氣和水。一些組織（如清潔生產行動和綠色和平組織）已制定計劃，試圖說服制造商停止在其產品中使用有害化學物質。不幸的是，扭轉電子垃圾造成的損害可能為時已晚。為了地球的福祉，必須妥善處理移動裝置和其他計算機裝置。

個人電腦

筆記型電腦 - 個人電腦

個人電腦主要用於個人使用。在個人電腦出現之前，電腦是為公司設計的，然後公司會連線終端，允許多個使用者連線到一臺大型電腦，並且資源在所有使用者之間共享。第一批個人電腦大約出現在 20 世紀 70 年代。當時最受歡迎的是 Apple II，這款電腦由蘋果電腦公司於 1977 年推出。1981 年，IBM 推出了其首款個人電腦。IBM PC 佔據了市場，成為大多數人的首選。個人電腦使用單使用者系統，並基於微處理器。 許多人確實將他們的個人電腦連線在一起以建立網路。大多數個人電腦由中央處理器、積體電路上的控制電路和各種輸入/輸出裝置組成。它還包含兩種型別的儲存器：主儲存器和輔助儲存器。多年來，個人電腦的銷量大幅增長，根據邁克爾·戴爾 2005 年的資料，全球個人電腦銷量達到 2.4 億臺。 個人電腦的銷量可能會繼續增長。

中端伺服器

Ultra Enterprise 4000，後部

使用中型伺服器的學校計算機實驗室

中型伺服器在 20 世紀 60 年代也被稱為中端計算機或小型機，主要銷售給中小型企業。然而，中型伺服器在 20 世紀 90 年代開始流行起來。中型伺服器用於為網路託管資料和程式，例如在醫院或學校計算機實驗室中。中型伺服器介於入門級伺服器和大型機之間。中型伺服器和大型機之間的主要區別在於，中型伺服器充當獨立的個人計算機，而大型機是網路主機。中型伺服器往往具有更大的記憶體容量，例如隨機存取儲存器 (RAM)、處理能力（具有多個處理器）、擴充套件空間（具有相對較大的硬碟驅動器）並且比桌上型電腦更昂貴。 中型伺服器不僅限於商業用途。另一種型別的中型伺服器是特殊的家庭伺服器，當個人計算機不夠用時可以構建或購買。特殊的家庭伺服器將所有計算機中的所有內容連結到一個網路上。 此外，中型伺服器上越來越常見的一種現象稱為虛擬化。它涉及拆分硬碟驅動器並建立兩個獨立的硬碟驅動器。它還可以涉及伺服器虛擬化，即將物理伺服器拆分為更小的虛擬伺服器。每個虛擬伺服器可以同時執行多個作業系統請求。虛擬化伺服器是中小型應用程式的最佳解決方案。 虛擬化幫助公司使用更少的伺服器，從而降低成本並減少伺服器管理。

大型機

早期大型機

大型機

大型機是更大的計算機，可以整合大型組織（如大學、醫院、銀行、政府辦公室等）的需求。這些功能更強大、更昂貴的計算機通常儲存在資料中心，在那裡它們透過計算機網路連線到所有其他計算機。從這個房間，一臺大型機可以為同一網路上的數千使用者提供服務。由於不斷增長的業務對處理能力的需求不斷增加，早期的大型機於 20 世紀 50 年代首次投入生產。從那時起，這些大型機的功能不斷增強，尺寸也得到改進。 然而，更高的處理能力需要更多的能量消耗，這導致計算機制造商更加關注這些新型計算機的能效。製造商還開始將免費軟體捆綁到他們的大型機中，以此作為激勵措施，幫助他們與其他計算機制造商競爭。最終，許多這些程式以及一些新程式被作為單獨的產品提供，他們可以出售這些產品，而不僅僅是免費贈送。 如今，大型機制造商利用技術進步進一步提高計算機的效能和效率，其中一項重要的進步就是虛擬化，建立多個虛擬伺服器而不是佔用空間的物理伺服器。

大型機可能非常適合為公司收集資料提供一個空間。它們也被稱為高階伺服器或企業級伺服器。IBM 的大型機擁有 100,000 個虛擬伺服器，實際上非常經濟高效，越來越多的企業正在努力使其儘可能節能。大型機需要足夠大的空間來容納，因為它們用於大型業務職責，例如計算人口普查資料、統計資料和經濟處理。它們也用於工資單和賬單，但始終晝夜不停地執行不同的任務以始終完成所有任務。這種計算機執行的任務型別允許它們長時間執行而不會中斷。大型機也非常昂貴。僅僅因為其尺寸，找到一種冷卻大型機的方法就非常困難。這些計算機的另一個問題是執行成本也很高，同樣也是因為其尺寸。冷卻和執行大型機所需的電量使其成為企業中不太節能的機器。