A.1.2-计算概论-计算机的发展及其分类.ppt

* * 电子管从根本上说就是控制电子流量的阀门。它的外观有点像灯泡(通常由玻璃制成)，其中已经被抽至几近真空。在这个近乎真空的密闭腔体内有两个主要设备：一个被称为加热极，位于电子管的中央位置，在电子管工作时会发出橙色的光(某些真空管有不止一个加热极)；另一个是由阴极、金属栅极和金属板(也被称为阳极)组成。阳极板是您能在电子管中看到的最大的金属构件。所有元件都用云母和陶瓷垫片定位和分隔。  电子管就是一个特殊的灯泡，不过除灯丝以外,还有几个“极”，里面的灯丝与极都有连线与各自的管脚相连。最简单的电子管是二极管，它有两个极（阴极和阳极，有的灯丝还兼作阴极），阴极有发射电子的作用，阳极有接收电子的作用，并有单向导电的特性，可用作整流和检波。 * * 1947年，伊利诺斯大学毕业生杰克·基尔比 发明了 世界上第一块集成电路诞生 他渐渐形成一个天才的想法：电阻器和电容器（无源元件）可以用与晶体管（有源器件）相同的材料制造。另外，既然所有元器件都可以用同一块材料制造，那么这些部件可以先在同一块材料上就地制造，再相互连接，最终形成完整的电路。他选用了半导体硅。 * 发热 漏电。。 * * * * * * * * * / 34 第一代计算机 时间：20世纪40、50年代 主要特点 使用真空管存储数据 真空管是一种控制真空中电子流动的电子装置 被设置为两个状态以表示0或1 响应比机械快，但体积大、耗能高、易烧坏 ENIAC有18000个真空管，第一年运行就替换了19000个 只能使用0/1进行编程 111000000100101100110 … * / 34 第二代计算机 始于20世纪50年代后期 主要特点 使用晶体管存储数据 晶体管由贝尔实验室于1947年发明 功能与真空管类似，但更小、更便宜、功耗更少、更可靠 产生操作系统 标准化的硬件资源管理 但不可移植 产生高级编程语言 Fortran, Cobol * / 34 第三代计算机 始于1965年 主要特点 使用集成电路 集成电路可将成千上万的真空管或晶体管压在一个单独的微型芯片上 1958年由德州仪器公司发明 操作系统可移植 C语言产生 Jack St. Clair Kilby 杰克 基尔比(1947) * / 34 第四代计算机 始于20世纪70年代 主要特点 使用超大规模集成电路 更快、更小、更便宜 第一块微处理器是1971年制造的Intel 4004 2400个晶体管，计算能力与ENIAC相当 但尺寸只有3毫米x 2毫米 而ENIAC尺寸为30米长，3米高 计算机发展出现瓶颈 硬件、软件全方位地出现瓶颈 第5代计算机正在酝酿中。。。 * / 34 摩尔定律 1965年Intel公司创始人之一G.Moore提出 芯片密度每18 个月增加1倍； 1972年第1代Intel4004芯片总共不到3000晶体管； Intel Pentium芯片元件数达到千万数量级； CPU性能价格比大约18个月翻一番 芯片工作速度已经达到10000 MIPS的工作频率（MIPS，Million Instruction Per Second)。 速度越来越快，价格越来越便宜。 * / 34 摩尔定律 * / 34 现代计算机 全称：“通用电子数字计算机”（General ‐Purpose Electronic Digital Computer） 通用：计算机是一种通用信息处理设备，只要有合适的软件，它能适用于各种用途。 电子：是计算机硬件实现的物理基础，计算机的运行最终都通过电子电路中的电流、电位等实现 数字化：是计算机的信息表示方式。一切信息，无论原本是数值、文字、图形、声音等，在计算机里都统一到二进制的数字化表示上。数字化是计算机的一种基本特征，是通用性的重要基础。 * / 34 计算机分类 微型计算机（microcomputer） 工作站（Workstation 超级微机） 强大的图形功能，用于计算机辅助设计 个人桌面计算机（PC） 笔记本、PDA 服务器（小型机、中型机） 速度快、存储容量大、稳定、多个处理器，可以为多个用户服务 可以安装Windos系统，大多安装Linux系统 速度较快，一般用于专业领域的桌面计算机 * / 34 计算机分类 大型计算机 速度快、体积庞大、价格昂贵，用于一般的大型公司，银行和研究单位，具有很强的管理能力。 巨型计算机 功能最强, 速度最快(几万亿次) n万亿次以上浮点运算 / 秒 天气预报、地震分析、人工智能、数据可视化。 国家科技水平的重要标志 * / 34 关于超级计算机（巨型机） 当前处理能力最强的巨型机（2010.6） Jaguar Oak Ridge National Laboratory (美国橡树岭国