计算机组成原理第二章讲述.ppt

第二章 计算机的发展及应用 2.1 计算机的发展过程 当前微处理器的发展重点 进一步提高复杂度来提高处理器性能 通过线程/进程级并行性的开发提高处理器的性能 将存储器集成到处理芯片内来提高处理器性能 发展嵌入式处理器 本节结束 2.2 计算机的应用与展望 本节结束 * * 2.2 计算机的应用与展望 2.1 计算机的发展过程 一、计算机的产生和发展 1946年 美国 ENIAC 1955年退役 十进制运算 18 000 1 500 150 30 1 500 多个电子管 多个继电器 千瓦 吨 平方英尺 5 000 次加法／秒 用手工搬动开关和拔插电缆来编程 世界上第一台电子计算机 ENIAC(1946) 硬件技术对计算机更新换代的影响 100 000 000 超大规模集成电路（VLSI） 1978~现在 五 10 000 000 大规模集成电路（LSI） 1972~1977 1 000 000 中小规模集成电路（SSI） 1965~1971 200 000 晶体管 1958~1964 40 000 电子管 1946~1957 速度（次/秒） 硬件技术 时间 代 三 四 二 一 第一台冯·诺依曼 系统结构的计算机 IBM System／360 最快的五台超级计算机（截止到 2003.06） 1.IBM: Seaborg 6 080个 CPU 最大平均速度 7.304 TF (1012) 2.IBM: ASCI White 8 192个 CPU 最大平均速度 7.304 TF (1012) 最快的五台超级计算机（截止到 2003.06） 3.Linux NetworX : MCR Linux Cluster 2 304个 CPU 最大平均速度 7.634 TF (1012) 最快的五台超级计算机（截止到 2003.06） 4. HP : ASCI Q 4 096个 CPU 最大平均速度 13.88 TF (1012) 最快的五台超级计算机（截止到 2003.06） 5.NEC: Earth Simulator 5 120个 CPU 最大平均速度 35.86 TF (1012) 最快的五台超级计算机（截止到 2003.06） 二、微型计算机的出现和发展 微处理器芯片 存储器芯片 1971年 8位 16位 32位 64位 4位（4004） 1970年 256位 1K位 16K位 64K位 256K位 1M位 16M位 64M位 4K位 4M位 Moore 定律 由Intel 公司的缔造者之一Gordon Moore 提出，现有三个版本： 1、集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一番。 2、微处理器的性能每隔18个月提高一倍，而价格下降一倍。 3、用一个美元所能买到的电脑性能，每隔18个月翻两番。 受物理极限的制约，不可能永远生效 Intel 公司的典型微处理器产品 8080 8位 1974年 8086 16位 1979年 2.9 万 80286 16位 1982年 13.4 万 80386 32位 1985年 27.5 万 80486 32位 1989年 120.0 万 Pentium 64位（准） 1993年 310.0 万 Pentium pro 64位（准） 1995年 550.0 万 Pentium Ⅱ 64位（准） 1997年 550.0 万以上 Pentium Ⅲ 64位（准） 1999年 800.0 万以上 Pentium Ⅳ 64位 2000年 4200.0 万 预计 2007 年 芯片上可集成 3 亿 5 千万 晶体管 2