Аппаратная платформа компьютера

Файл:Kernel Layout.svg

Трёхуровневый компьютер.

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 5415 дней]} материнской платы. Каждая аппаратная платформа имеет список ОС и прикладных программ, которые могут на ней запускаться.

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.

• Анклав Commodore 64 во многом обязан своему существованию возможности писать музыку на этом 1982 года выпуска компьютере. Немецкая группа Welle:Erdball, играющая в стиле Synthpop, пишет пять своих участников — пятым, всегда и везде указываемым в списке музыкантом, является компьютер Commodore 64.

• 8-битные процессоры Intel, такие как 8080 и 8085, несовместимы с 8086 и другими 16-битными процессорами Intel. Сегодня 8080 и 8085 являются анклавом. Примером из анклава может быть компьютер MFA с процессором 8085. Он по-прежнему применяется студентами для изучения функционирования ЭВМ. Несовместимые с архитектурой IA-32 процессоры/платформы линий iAPX 432, i960 и i860, тоже ушедшие в прошлое, по разным причинам анклавов не образуют.

• ZX Spectrum, будучи созданным в 1982, применяется любителями до сих пор. Процессоров Z-80 произведено более миллиарда. В мире огромное число клонов ZX Spectrum, многие из которых сделаны в СССР и России. Современный спектрум имеет CD привод, модем и существует во многом благодаря участию в Демосцене, которая в РФ получила огромную популярность именно на ZX Spectrum. Таким образом, хотя ZX Spectrum не слишком активно совершенствуется технически, но остаётся полотном для компьютерного искусства.

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.

Несовместимость материнских плат

Материнская плата вносит свой вклад в несовместимость. На материнской плате расположены ряд т. н. встроеных (integrated) устройств, для которых нужны драйверы. Например, Windows XP при установке привязывается к материнской плате. В частности, в дистрибутиве Windows XP 8 альтернативных HAL.dll, которые экранируют особенности материнской платы от остальной части ОС.

Литература

• Э.Таненбаум Архитектура компьютера = Structured Computer Organization. — 5-е изд.. — СПб.: Питер, 2007. — 848 с. — (Классика Computer Science). — ISBN 5-469-01274-3
• Барри Брэй Микропроцессоры Intel: 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro Processor, Pentium 4. Архитектура, программирование и интерфейсы = The Intel Microprocessors 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro Processor, Pentium 4. Architecture, Programming,and Interfacing. — Шестое издание. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-94157-422-3

См. также

• Компьютерная платформа
• Операционная система
• Виртуальная машина
• Процессор
• API

Ссылки

• www Старый компьютер — энциклопедия исторического компьютерного железа.
• Hardware Supported by NetBSD — список платформ и архитектур CPU NetBSD.