计算机原理课件第1-2章讲述.ppt

2012 泰坦 18,688颗AMD 16核心CPU，18,688颗NVIDIA 图形处理器, 峰值达到20petaflop 2014 天河二号 3120000颗处理器核心, 达到33.9petaflop。 计算机应用（1） 一、科学计算和数据处理 二、工业控制和实时控制 三、网络技术 1. 电子商务 2. 网络教育 3. 敏捷制造 计算机应用（2） 四、虚拟现实 五、办公自动化和管理信息系统 六、CAD/CAM/CIMS 七、多媒体技术 八、人工智能 3. 计算机的展望 物理极限的制约，Moore定律的终结 挑战人脑智慧 存在的问题： 发展的机遇： 量子计算机 神经科学和人工智能技术 人工智能AI 本 书 结 构 第一篇 概论 内部 互连 ALU CU 寄存器 中央处理单元 寄存器 解码器 控制单元 排队 逻辑 控制 存储器 第二篇 计算机系统硬件结构 第三篇 CPU 第四篇 CU 计算机 I/O 系统总线 存储器 CPU 复习讨论 什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构 请简述计算机组成和计算机体系结构的概念 请描述冯.诺依曼计算机的特点的层次结构 请简述计算机硬件基本组成及主要部件的功能 解释MIPS，CPI和FLOPS的含义 请简述计算机解题时内部工作过程 * 1642年,帕斯卡发明加法器 1674年，莱布尼兹发明乘法计算机。莱布尼兹-》传教士白晋-》康熙 1936年荷兰飞利浦公司制造的一种二进制手摇机械式计算机 缺点：电子管体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源的缺点。 优点:电子管负载能力强；线性性能优于晶体管；工作频率高；高频大功率领域的工作特性比晶体管好 * * 1998年英特尔发布了Pentium?II?Xeon(至强)处理器。Xeon是英特尔引入的新品牌，取代之前所使用的Pentium?Pro品牌。这个产品线面向中高端企业级服务器、工作站市场；是英特尔公司进一步区格市场的重要步骤。Xeon主要设计来运行商业软件、因特网服务、公司数据储存、数据归类、数据库、电子，机械的自动化设计等。Pentium?II?Xeon处理器不但有更快的速度，更大的缓存，更重要的是可以支持多达4路或者8路的SMP对称多CPU处理功能。 1999年，英特尔发布了Celeron(赛扬)处理器。简单的说，Celeron与Pentium?II并没有本质上的不同，因为它们的内核是一样的，最大的区别在于高速缓存上。最初的Celeron是没有二级缓存的，目的是降低成本来夺取低端市场的份额，就像当年在386、486上，制造386SX、486SX简化版的做法一样。但是很遗憾的是，完全没有二级缓存的Celeron处理器效能极差，消费者并不买帐，因此很快英特尔就调整战略：将Celeron处理器的二级缓存设定为只有Pentium?II的一半(也就是128KB)，这样既有合理的效能，又有相对低廉的售价；这样的策略一直延续到今天。 * 2003年英特尔发布了Pentium?M处理器。以往虽然有移动版本的Pentium?II、III，甚至是Pentium?4-M产品，但是这些产品仍然是基于台式电脑处理器的设计，再增加一些节能，管理的新特性而已。即便如此，Pentium?III-M和Pentium?4-M的能耗远高于专门为移动运算设计的CPU，例如全美达的处理器。　　英特尔Pentium?M处理器结合了855芯片组家族与Intel?PRO/Wireless2100网络联机技术，成为英特尔Centrino(迅驰)移动运算技术的最重要组成部分。Pentium?M处理器可提供高达1.60GHz的主频速度，并包含各种效能增强功能，如：最佳化电源的400MHz系统总线、微处理作业的融合(Micro-OpsFusion)和专门的堆栈管理器(Dedicated?Stack?Manager)，这些工具可以快速执行指令集并节省电力。　　更关键的是，Pentium?M处理器加上802.11的无线WiFi技术，就构成了英特尔Centrino(迅驰)移动运算技术的整套解决方案。这样不仅具备了节能、长续航时间的优点，更领导了目前流行的无线网络风尚。因此，IBM、Sony、HP等各大笔记本电脑厂商已经全面转用Pentium?M处理器来制造自己的主流产品。 存数指令的过程（1） 操作码 地址码 6位 10 位 存 数 指 令 000010 0000001100 存数指令的过程（2） 1 2 3 5 6 7 9 8 4 CU 控制 单元 主存储器 MDR MAR 存储体 CPU PC 控制器 IR … 运算器 M