Vision

De wereld van Morgen
Hans Goedvolk
 

4.9 Computers

vorigevolgende

De hiervoor beschreven technologieŽn zoals gebruikersinterfaces en multimedia stellen hoge eisen aan de verwerkingscapaciteit van computers. De huidige ontwikkelingen van de computer laten nog steeds een snelgroeiende verwerkingscapaciteit zien, die gepaard gaat met een verdergaande miniaturisering.

Er zijn twee belangrijke redenen voor de toenemende verwerkingscapaciteit van computers: de opkomst van RISC (Reduced Instruction Set Computer) processor en de toenemende toepassing van parallelle verwerking.

RISC-processors
Op dit moment vindt een overgang plaats van CISC-processors (Complex Instruction Set Computer), die werken met een relatief omvangrijke set complexe instructies, naar RISC-processors, die werken met een kleine set simpele basisinstructies. Doordat de RISC-processor minder verschillende instructies heeft en daardoor minder schakelingen, is hij eenvoudiger te maken, verder te miniaturiseren en heeft hij een hogere verwerkingssnelheid. Het feit dat de RISC-processor voor dezelfde opdracht meer instructies moet uitvoeren dan een CISC-processor, compenseert hij ruimschoots door de hogere verwerkingssnelheid. De kloksnelheid van de huidige processors is meestal maximaal 100 MHz. De snelste RISC-processor op dit moment is de Alpha-processor van DEC met 300 Mhz. De verwachting is dat de kloksnelheid naar 500 MHz gaat.

Intel houdt voor de huidige MS-DOS PC's nog vast aan een CISC-processor. Alle andere leveranciers leveren hun computers met RISC-processors, zoals de PowerPC die Apple en IBM toepassen in hun nieuwste PC's.

Parallelle verwerking
De verwerkingscapaciteit van een computer wordt nog verder verhoogd door parallelle verwerking. Deze is op een aantal niveaus te realiseren.

Processor
RISC-processors krijgen steeds meer een constructie waarbij de processor als het ware een aantal instructies vooruitkijkt en instructies die geen relatie tot elkaar hebben parallel uitvoert.

Multiprocessorcomputers
De multiprocessorcomputer bestaat uit een aantal processors. Deze computers hebben besturingssystemen, DBMS'en en compilers voor software nodig, die parallelle verwerking ondersteunen. Ook de architectuur van toepassingen moet parallelle uitvoering van delen van de toepassing toelaten. Wanneer de computer over een groot aantal processors beschikt, is Massive Parallel Processing (MPP) mogelijk. MPP is geschikt voor toepassingen die een zeer grote verwerkingscapaciteit nodig hebben. Een voorbeeld is het samenstellen van overzichten op basis van grote hoeveelheden gegevens uit de database, bijvoorbeeld om het verloop van processen te kunnen volgen. MPP zal ook nodig zijn voor het real-time weergeven van interactieve videospelen waarin de computer met beeldsynthese en geluidssynthese direct de werkelijkheid berekent die hij aan de gebruiker presenteert.

Computernetwerk
Een netwerk van computers maakt het mogelijk de uitvoering van componenten van toepassingen parallel te verdelen over verschillende computers. Deze werkwijze is te combineren met MPP, bijvoorbeeld voor de database-server. Het architectuurprincipe van actieve objecten is geschikt voor het besturen van parallelle verwerking in toepassingen.

Menselijke organisatie
Een computernetwerk ondersteunt het parallel werken van mensen in de organisatie. De mensen maken gelijktijdig gebruik van toepassingen op hun werkstation en op ondersteunende servercomputers in het netwerk. Een computernetwerk biedt voor de gebruikers onbeperkte opslag- en verwerkingscapaciteit.

Ontwikkeling van computers
De miniaturisering en de toegenomen capaciteit van processors in combinatie met de (nog steeds) dalende prijzen hebben invloed op de ontwikkeling van de computer als geheel. De miniaturisering van de processor maakt steeds kleinere computers mogelijk. Na het mainframe verschijnen achtereenvolgens de midrange of minicomputer, de minicomputer als werkstation, de desktop-PC en de laptop-PC. Inmiddels zijn ook Personal Digital Assistants (PDA) in de vorm van kleine pocketcomputers beschikbaar. Een volgende fase is mogelijk die van computers van credit card formaat of Body Computers (BC) in de vorm van horloges of oorbellen.

Afbeelding 4.11 De ontwikkeling van de computer.

Alle typen computers bestaan nu naast elkaar en hun verwerkingscapaciteit neemt nog steeds toe. Bij werkstations, PC's en PDA's wordt deze toename vooral benut voor steeds betere grafische gebruikersinterfaces en voor multimediatoepassingen. Bij mainframes en mini's is de capaciteit tot nu toe vooral gebruikt om massale on line-transactieverwerking mogelijk te maken.

Computers worden in toenemende mate in netwerken toegepast, waarbij verschillende typen computers verschillende rollen krijgen. De PC's en PDA's en een deel van de minicomputers hebben in het netwerk de rol van werkstation. Via hun interface ondersteunen zij de gebruikers bij hun werkzaamheden. De overige minicomputers en de mainframes krijgen de rol van server. PC's en PDA's ondersteunen van de toepassingen vooral de gebruikersinterface. De servers ondersteunen vooral de besturings- en verwerkingsfuncties van toepassingen, de opslag van gegevens en de communicatie tussen toepassingen.

De desktop-PC is in het netwerk een vast werkstation. Binnen een bedrijf is hij aangesloten op het bedrijfsnetwerk. Thuis kan de desktop-PC via de telefoon aansluiting hebben op computers bij een bedrijf. De laptop-PC is bedoeld als draagbare individuele PC. Hij is op de werkplek of thuis aan te sluiten op het netwerk of de telefoon. Door de laptop-PC te voorzien van een modem voor datacommunicatie via mobiele telefoonnetten is ook communicatie onderweg mogelijk.

Binnen het netwerk is nog steeds toekomst voor het mainframe. Bij het groeien van het netwerk zal een grote behoefte ontstaan aan zeer zware servers voor bijvoorbeeld het beheer van documenten, kennisnavigatie, sturing van de communicatie. In de praktijk zijn dit taken die een mainframe uitstekend kan uitvoeren. De huidige dure processortechnologie die in een mainframe wordt toegepast zal echter vervangen worden door een goedkopere multiprocessortechnologie. Dit leidt weer tot meer verwerkingscapaciteit en veel lagere prijzen. Ook komt er een verschuiving in de toepassingen op het mainframe. Batch-verwerking zal op termijn vervangen worden door parallelle verwerking en tegelijk zal de ondersteuning van de zware servertaken in het netwerk groeien.

Samenvatting
Computers zullen in de toekomst ook voor zware multimediatoepassingen voldoende verwerkingscapaciteit bieden. Tot het jaar 2000 zal de verwerkingscapaciteit van de processors iedere twee jaar verdubbelen en de prijs halveren. Parallelle verwerking door multiprocessorcomputers en door computers in netwerken zorgen in feite voor onbeperkte capaciteit. Het netwerk maakt het mogelijk computers met de juiste kwaliteit - dat wil zeggen een op het gebruik aangepast werkstation of een op de juiste ondersteuning gerichte server - en met de juiste capaciteit op de juiste plaats aan te bieden.

vorigvolgende
website: Daan Rijsenbrij