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淺談PC電腦的等級劃分

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  電腦(PC,本文專指x86架構)的基本組合,是由中央處理器(CPU)、南北橋晶片組(Chipsets, North Bridge & South Bridge)與周邊設備所組成,所有電腦應用,皆依據這個基本架構來規劃發展。電腦硬體 與軟體二十多年的發展,除了一般使用者熟悉,以提升中央處理器速度、圖形介面軟體不斷更新為導向的「單向發展」外,電腦應用更以立體而多元多面向的發展,不斷創新改變,幾乎遍及人類所有生活的應用。


電腦等級的劃分方式


  一般大眾對電腦的普遍認識,大概都從個人電腦(Desktop)與筆記型電腦(Notebook)兩種電腦的使用而來。速度不斷向上提升的中央處理器、使用介面的璀璨瑰麗與持續創新的軟體發展,以及百家爭鳴、新奇炫目,競爭激烈而不停推陳出新的周邊設備,都是大多數人對電腦的印象。


  至於「電腦等級」,大多數電腦使用者的第一印象,大概都是從中央處理器速度的飆升、繪圖功能的表現、周邊設備的多寡等等來區分,然而這只不過是用來區分「消費用電腦(Consumer PC)」的一種習慣依據而已。


  真正區分「電腦等級」的方式,並不只侷限於「CPU速度與周邊」而已,我們個人使用的電腦,只是「商用電腦、消費用電腦Consumer PC)」等級、不過是電腦世界中的一環而已。事實上,除了消費性電腦,電腦等級還區分為「工業電腦」、「軍用電腦」與「航太衛星電腦」等幾種。不過,對一般大眾而言,這些電腦陌生又難理解,有些人乾脆以「特殊電腦」來看待之。


  其實若仔細瞭解這幾種電腦的特點、規格與應用方向,就不難理解為何電腦應用對人類生活的影響是全面性的。


工業電腦的應用與規格


  電腦(PC)皆由「中央處理器、晶片組與周邊設備」三個基本元素構成,因著不同用途,電腦運作的標準就不相同。例如,一般消費性個人電腦標準,大概只要能在常溫與平均濕度下運作就可以了,例如在辦公室、家庭與學校中運作,一般常溫約在攝氏十幾度到三四十度間;但在非常溫地區,或濕度較高的環境中,若要正常使用電腦,就需要高一個等級的工業電腦才能運作。


  例如一艘航行世界的油輪,航行過程可能經過熱帶、溫帶,甚至冰天雪地的零下溫度環境中;航行過程海象的不同,電腦承受的震動能力就要比在陸地上使用來得嚴苛;另外,海面濕度較高,電腦也必須能承受比陸地更潮濕的環境,電腦上使用的零件也要注意生鏽的問題。


  一般消費用電腦是不會考慮這些問題,也無法在這種環境中使用的,此時就必須使用比消費性電腦高一等級的工業電腦。


  工業電腦的標準,OS(Operating System)能正常運作的溫度忍受能力必須介於0℃到60℃間,儲存裝置的忍受溫度是介於負20℃到80℃間,濕度區間則在10%到90%間;工業電腦穩定度也必須比消費用電腦強、不能一天到晚當機,所以就必須經過嚴格而長時間的軟體測試;此外,工業電腦能相容使用的軟體至少要有好幾種(例如DOS、Windows(R)所有系列、Novell、Linux、Solaris、FreeBSD、QNX等),工業電腦還須有遠端監控的能力(例如Watchdog Timer等),當系統一旦出 狀況時就能立即回報給管理者。


  工業電腦應用範圍當然不止於「工業、工廠」,一般企業用來建置Email Server或架設網站的電腦機房中使用的伺服器,或者網路ISP業者、大哥大基地台,甚至近年來在台灣竄起的0204業者所使用的電腦,大概是最貼近一般民眾的工業電腦應用。


軍用電腦是什麼?


  軍用電腦(或者軍規電腦)顧名思義是從軍事用電腦的規格發展而來。軍用電腦面對的環境比工業電腦更嚴苛,例如酷熱的沙漠、砲彈橫飛的戰場、震動力強大的坦克車內等;防水、防沙、防熱、防寒、防摔、防壓都是軍用電腦的基本規格,要稱得上「軍用電腦」,就必須具備這些嚴苛的標準。


  不過軍用電腦不僅只提供軍事使用,也可應用其他類似的環境中,例如需伴隨潛水人員進入海底或水底的電腦;軍用電腦的製造也不盡然在部隊中,例如台灣神基科技就是製造軍用電腦起家,宏棋電腦亦很早就投入軍用電腦的研發製造;另外,今日大家依賴甚深的網際網路,當初即是為連結軍用電腦而開始發展的。


航太電腦是什麼?


  航太衛星電腦比軍用電腦更高一等級(可說是最高等級的PC),與一般民眾的生活就相隔更遠了。航太電腦的特點並非是「電腦運算能力超強」,而是「適用於航太用途的電腦」,例如在太空中隨衛星一起運作的電腦,特點就是不能太耗電,例如要耗費七十幾瓦的Pentium(R) 4就不行。


  舉例來說,幾年前台灣國科會太空計畫中,花費了新台幣一億元委託宏棋所設計的航太電腦,等級就是比286等級還要更低的80186。對於消費性電腦而言,286可能是古董,但是在太空中的電腦,講究的是「能正常穩定地運作」,並且要能降低成本,不需要太空梭一天到晚出任務送電力上太空,就是好的航太電腦。


電腦發展不止限於消費性電腦


  消費性的個人電腦的發展幾乎已經到達成熟與極限的程度,但其實消費性電腦的普及率,最高的國家還不到百分之五十,比起電視機、冰箱的普及率仍有一大段距離;只是電腦發展不盡然是消費性電腦的天下,或許在你我身邊就有太多利用電腦運作而我們不知道的例子。


(本文曾刊登於基督教論壇報)

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