[理学]大学计算机基础1.ppt

《计算机基础》课程性质 是一门公共、必修课程，开课单位计算中心 在大一上学期开设，理论和实践均为28学时，总学分为2学分 考试采用上机软件进行测试 王晓静 xjwang750718@ 《计算机基础》课程内容 计算机基础知识 XP操作系统 WORD字处理系统 EXCEL表格处理系统 PowerPoint 软件使用 多媒体基础 Internet 网络基础 考试分数的分布及说明 考试成绩按百分制计算 平时成绩40分、期末成绩60分 平时成绩不及格者即低于24分，不允许参加期末考试 不能参加期末考试者不能参加补考，只能重修 平时成绩的组成及说明（40分） 第一章 计算机基础知识 1.1 概述 一、计算机的发展过程 2、计算机经历的四个时代 ⑵晶体管计算机时代（1956年～1963年） ⑶集成电路计算机时代（1964年～1971年） ⑷大规模集成电路时代（1972年～至今） 摩尔定律 摩 尔 定 律 被称为计算机第一定律。 1965年，由英特尔（Intel）名誉董事长戈登·摩尔经过长期观察（存储器发展趋势）后提出的。 是指IC上可容纳的晶体管数目，大约每隔18个月增加一倍，性能也提升一倍。 摩 尔 定 律 的 三 个 版 本 集成电路芯片上所集成的电路数目每隔18个月翻一番。 微处理器的性能每隔18个月提高一倍，而价格下降一倍。 用一个美元所能买到的计算机性能，每隔18个月翻两番。 摩 尔 定 律 的 适 用 期 该定律问世已46年了，现在微机主频已达2.5GHZ，Intel 将在2011年推出了含有10亿个晶体管、每秒可执行1千亿条指令的芯片，这种令人目眩的半导体芯片制造工艺水平会无止境地持续下去么？ 专家预测该定律能再适用10年左右。 其制约因素一是技术，二是经济。 技 术 瓶 颈 随着硅片上线路密度的增加,其复杂性和差错率也将呈指数增长,同时也使全面而彻底的芯片测试几乎成为不可能. 一旦芯片上的线条的宽度达到纳米(10-9M)数量级时(相当于只有几个分子的大小),这种情况下材料的物理、化学性能将发生质的变化，致使采用现行工艺的半导体器件不能正常工作，摩尔定律将走向尽头了。 不 同 声 音 美国一家名叫CyberCash 公司的总裁兼CEO丹·林启说：摩尔定律是关于人的创造力的定律，而不是物理学定律。 还有人认为：摩尔定律是一种信念定律。当人们相信某件事情能做到时，就会努力地去实现它。摩尔也是通过观察报告给了人们一种信念，使大家相信他预言的发展趋势一定会持续。 将电脑浓缩在一颗芯片上 3、计算机的发展趋势 巨型机——超级计算机 超级计算机是世界高新技术领域的战略制高点，是体现科技竞争力和综合国力的重要标志。 各个超级大国均将其视为国家科技创新的重要基础设施，投入巨资进行研制 。 超级计算机能做什么 经济、科技、国防等领域存在的一系列复杂、大型的问题都已经建立了比较精细的物理模型，在这些问题中，最复杂的问题被称作“挑战性问题”，这些问题必须依赖同时代中速度最快的超级计算机才能求解 如：预测气候变化，减少给人类带来的破坏 认识和改进汽车、飞机或轮船等交通工具的空气流体动力学、燃料消耗、结构设计、防撞性，提高乘坐者舒适度、减少噪音等 生物学/基因学的数据密集型研究到细胞网络模拟和大规模系统建模的计算密集型研究需求 我国第 一 台 超 级 计 算 机的诞生 1983年面世的中国第一台亿次计算机“银河一号”，诞生在国防科技大学。 随着我国经济的发展，环境控制、生物医药等领域已经对千万亿次甚至更高性能的计算机提出了现实需求。 我国研制的超级计算机 ２００８年９月下线的中国第一台超百万亿次超级计 算机“曙光５０００Ａ”，运算峰值速度为每秒230万 亿次。 2009年，国防科技术大学研制“天河一号”一期系统再 次获得成功，运算峰值提升到了每秒1206万亿次， TOP排名世界第五。 2010年，经过重大技术升级与综合优化的“天河一号” 二期系统，其运算峰值达到惊人的4700万亿次，世界 第一。 世界第一的含义 它运算1个小时，相当于全国13亿人同时计算340年 它运算1天，相当于一台双核微机不停地工作620年 它的存储容量是2千万亿字节，能吞进100万字的书籍10亿册 意 义 国际计算机界认为，从百万亿次提升到千万亿次是一个质的变化，不可能通过单纯扩大规模来实现，而是需要体系结构上的改变来实现 “天河一号”的诞生，标志“中国制造”在超级计算机领域的脱颖而出，是中国科技迅猛发展的重要标志，意味着美日长期垄断的局面被打破 天河一号的绝活 结构设计上，采用通用CPU与GPU结合的构架。 自主研制的高效互联软、硬件设备把几万颗微处理器联在一起，比国际最好的商用产品快两倍。如果没有高效