《计算机的计算能力》课件.pptVIP

**********************计算机的计算能力计算机的计算能力是其核心功能。它基于电子电路和逻辑运算，能够高速处理大量数据，完成各种复杂的任务。计算机演化历程1算盘人类最早的计算工具2机械计算机巴贝奇的差分机和分析机3电子管计算机ENIAC和UNIVAC等4晶体管计算机体积更小，速度更快从机械算盘到电子管计算机，计算机经历了漫长的演化过程。晶体管的出现标志着计算机性能的飞跃。集成电路的诞生进一步推动了计算机小型化和普及化。从人工算盘到机械计算机算盘算盘是人类最早的计算工具之一。它利用珠子在算盘架上移动来进行加减乘除等运算。算盘的出现标志着人类在计算工具方面迈出了第一步。机械计算器17世纪，德国数学家威廉·希克发明了世界上第一台机械计算器。它使用齿轮和杠杆来完成加减乘除运算，极大地提高了计算效率。巴贝奇差分机19世纪，英国数学家查尔斯·巴贝奇设计了差分机，这是一种用于计算多项式函数的机械计算机。虽然巴贝奇的差分机最终未能完成，但它为现代计算机的发展奠定了基础。电子管计算机的诞生1ENIAC的问世ENIAC于1946年诞生，是世界上第一台通用电子计算机，标志着计算机时代的开端。它使用17,468个电子管，体积庞大，耗电量惊人。2UNIVAC的出现UNIVAC是第一台商业化的电子计算机，于1951年推出，应用于数据处理和科学计算，推动了电子计算机的商业化发展。3IBM701的诞生IBM701于1953年推出，被广泛用于科学计算、工程设计和商业应用，为大型计算机的发展奠定了基础。晶体管计算机的发展晶体管计算机是计算机发展史上的重要里程碑，它标志着计算机时代的真正开始。1体积更小晶体管体积更小，计算机变得更加紧凑。2能耗更低晶体管功耗更低，计算机运行更稳定。3速度更快晶体管响应速度更快，计算能力大幅提升。4可靠性更高晶体管寿命更长，计算机可靠性显著提高。晶体管计算机的出现，推动了计算机技术的快速发展，为现代计算机的诞生奠定了基础。集成电路计算机的出现1集成电路小型化，集成度高2成本降低大规模生产，价格下降3性能提升运算速度更快，效率更高4应用范围个人电脑，移动设备集成电路计算机出现于20世纪60年代，它将大量晶体管集成到一块硅片上，使计算机体积大幅缩小，成本显著降低，并极大地提升了运算速度和效率。集成电路计算机的出现标志着计算机进入了一个新的时代，它极大地推动了信息技术的发展，也改变了人们的生活方式。微处理器技术的革新微处理器技术的革新是计算机发展史上的重要里程碑，它将计算机带入了新的时代。微处理器将计算机的各个功能集成到一块芯片上，实现了小型化、高性能和低成本的目标。微处理器的发展推动了个人电脑、智能手机等各种电子产品的普及，并为现代信息社会奠定了基础。1集成电路将多个晶体管集成在单一芯片上，提高了性能和降低了成本。2微处理器将计算机的核心部件整合到单个芯片上，实现小型化和高性能。3多核处理器将多个处理器核心集成到一个芯片上，提高了计算能力和效率。4GPU加速利用图形处理单元加速计算，提高了图像处理和人工智能等方面的性能。微处理器技术的革新为计算机的发展开辟了新的道路，推动了各种新技术的应用和发展，促进了信息技术的进步和社会发展。摩尔定律与计算机性能提升摩尔定律计算机性能提升每两年集成电路芯片的晶体管数量翻倍处理器速度和内存容量显著提高驱动芯片制造技术进步推动计算机应用领域不断扩展CPU的工作原理中央处理器(CPU)它是计算机的“大脑”，负责执行指令和处理数据。核心和线程现代CPU通常具有多个核心，每个核心可以运行多个线程，提高并行处理能力。指令集CPU理解和执行的指令集决定了它可以执行的任务类型。缓存缓存用于存储经常访问的数据，以便CPU可以更快地访问它们，提高效率。存储器的类型和作用11.存储器的类型计算机存储器主要分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。22.主存储器内存用于存放当前正在运行的程序和数据，速度快、容量小、价格高。33.辅助存储器外存用于长期保存数据，速度慢、容量大、价格低。44.存储器的作用存储器是计算机系统中不可或缺的一部分，用于存储数据和程序，并为CPU提供访问数据和指令的通道。内存的结构和功能结构内存由许多存储单元组成，每个单元都有一个唯一的地址。地址用于访问特定的存储单元，存储数据。功能内存是计算机的临时存储器，用于存储正在运行的程序和数据。内存速度快，访问时间短，数据