計(jì)算機(jī)組成原理ch2.ppt

第章 計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用,2.3 計(jì)算機(jī)的展望,2.2 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,2.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展史,2.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展史,一、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展,1946年 美國(guó) ENIAC,1955年退役,用手工搬動(dòng)開關(guān)和拔插電纜來編程,世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC(1946),2.1,硬件技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)更新?lián)Q代的影響,2.1,第一臺(tái)von Neumann 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī),2.1,IBM System360,2.1,2.1,1. IBM: BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution,212 992 個(gè) CPU 最大平均速度 478 200 GFLOPS,最快的五臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)（截止到 2007.11）,2.1,2.IBM: JUGENE - Blue Gene/P Solution,65 536個(gè) CPU 最大平均速度 167 300 GFLOPS,最快的五臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)（截止到 2007.11）,3.SGI: SGI Altix ICE 8200,2.1,14 336個(gè) CPU 最大平均速度 126 900 GFLOPS,最快的五臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)（截止到 2007.11）,2.1,4. HP : EKA - Cluster Platform 3000 BL460c,14 240個(gè) CPU 最大平均速度 117 900 GFLOPS,最快的五臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)（截止到 2007.11）,2.1,最快的五臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)（截止到 2007.11）,5. HP : Cluster Platform 3000 BL460c,13 728個(gè) CPU 最大平均速度 102 800 GFLOPS,2.1,最權(quán)威的超級(jí)計(jì)算機(jī)排名的參考網(wǎng)址 ,二、微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展,微處理器芯片,存儲(chǔ)器芯片,1971年,1970年,2.1,Moore 定律,Intel 公司的締造者之一 Gordon Moore 提出,2.1,Intel 公司的典型微處理器產(chǎn)品,8080 8位 1974年 8086 16位 1979年 2.9 萬(wàn)個(gè)晶體管 80286 16位 1982年 13.4 萬(wàn)個(gè)晶體管 80386 32位 1985年 27.5 萬(wàn)個(gè)晶體管 80486 32位 1989年 120.0 萬(wàn)個(gè)晶體管 Pentium 64位（準(zhǔn)） 1993年 310.0 萬(wàn)個(gè)晶體管 Pentium Pro 64位（準(zhǔn)） 1995年 550.0 萬(wàn)個(gè)晶體管 Pentium 64位（準(zhǔn)） 1997年 750.0 萬(wàn)個(gè)晶體管 Pentium 64位（準(zhǔn)） 1999年 950.0 萬(wàn)個(gè)晶體管 Pentium 64位 2000年 4 200.0 萬(wàn)個(gè)晶體管,2.1,2007 年 芯片上可集成 3 億 5 千萬(wàn) 個(gè)晶體管,預(yù)計(jì) 2010 年 芯片上可集成 8 億 個(gè)晶體管,三、軟件技術(shù)的興起和發(fā)展,機(jī)器語(yǔ)言 面向機(jī)器,匯編語(yǔ)言 面向機(jī)器,高級(jí)語(yǔ)言 面向問題,FORTRAN 科學(xué)計(jì)算和工程計(jì)算,PASCAL 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),C 面向?qū)ο?Java 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,1. 各種語(yǔ)言,2.1,2. 系統(tǒng)軟件,語(yǔ)言處理程序 匯編程序 編譯程序 解釋程序,操作系統(tǒng) DOS UNIX Windows,服務(wù)性程序 裝配 調(diào)試 診斷 排錯(cuò),數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件,網(wǎng)絡(luò)軟件,2.1,3. 軟件發(fā)展的特點(diǎn), 開發(fā)周期長(zhǎng), 制作成本昂貴, 檢測(cè)軟件產(chǎn)品質(zhì)量的特殊性,2.1,2.2 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,一、科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理,二、工業(yè)控制和實(shí)時(shí)控制,三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),1. 電子商務(wù),2. 網(wǎng)絡(luò)教育,3. 敏捷制造,四、虛擬現(xiàn)實(shí),五、辦公自動(dòng)化和管理信息系統(tǒng),六、CAD/CAM/CIMS,七、多媒體技術(shù),八、人工智能,2.2,2.3 計(jì)算機(jī)的展望,一、計(jì)算機(jī)具有類似人腦的一些超級(jí) 智能功能,要求計(jì)算機(jī)的速度達(dá)1015/秒,二、芯片集成度的提高受以下三方面的限制,芯片集成度受物理極限的制約,按幾何級(jí)數(shù)遞增的制作成本,芯片的功耗、散熱、線延遲,三、