2.1計(jì)算機(jī)硬件（教學(xué)課件）?中信息技術(shù)必修二信息系統(tǒng)與社會(huì)浙教版

第二章Chapter2信息系統(tǒng)的支撐技術(shù)1232.1計(jì)算機(jī)硬件42.4傳感與控制2.2計(jì)算機(jī)軟件2.3移動(dòng)終端562.6網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件開發(fā)2.5網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目錄復(fù)習(xí)回顧12信息系統(tǒng)有哪些關(guān)鍵要素？什么是信息系統(tǒng)？信息系統(tǒng)是指硬件軟件設(shè)施、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)和用戶構(gòu)成的人機(jī)交互系統(tǒng)。信息系統(tǒng)中的硬件信息系統(tǒng)中的硬件是指看得見、摸得著的設(shè)備。信息系統(tǒng)中的硬件主要包含計(jì)算機(jī)硬件、移動(dòng)終端硬件、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件是信息系統(tǒng)中最主要的組成部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)信息的加工、處理和存儲(chǔ)。筆記本電腦平板電腦臺(tái)式計(jì)算機(jī)嵌入式設(shè)備手機(jī)服務(wù)器計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)發(fā)展階段電子管（1946-1959）5千-4萬(wàn)（次/秒）（1960-1963）幾十萬(wàn)-百萬(wàn)（次/秒）（1964-1970）百萬(wàn)-幾百萬(wàn)（次/秒）（1971-至今）幾百萬(wàn)-幾億（次/秒）晶體管集成電路(超）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)硬件未來(lái)發(fā)展方向巨型化智能化網(wǎng)絡(luò)化微型化02040103?計(jì)算機(jī)硬件超級(jí)計(jì)算機(jī)超級(jí)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲(chǔ)容量最大的一類計(jì)算機(jī)，是國(guó)家科技發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。一個(gè)國(guó)家的高性能的超級(jí)計(jì)算機(jī)，直接關(guān)系到國(guó)際民生、關(guān)系到國(guó)家的安全。應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，代碼破解和核武器發(fā)展等方面都需要高速處理大量復(fù)雜計(jì)算。民用：天氣預(yù)報(bào)、石油勘探，藥物開發(fā)，汽車設(shè)計(jì)等……醫(yī)學(xué)：模擬與分析人體血流……計(jì)算機(jī)硬件超級(jí)計(jì)算機(jī)Fugaka(日本)442010TFlop/s（萬(wàn)億次計(jì)算/s）148600TFlop/s94640TFlop/s93015TFlop/sSummit(美國(guó))Sierra(美國(guó))太湖之光問(wèn)題提出——電腦選購(gòu)大一學(xué)生小佳需要一臺(tái)新電腦，囊中羞澀的她想要追求高性價(jià)比，購(gòu)物網(wǎng)站上五花八門的主機(jī)配置讓她眼花繚亂，希望你能給她出出主意。平時(shí)她經(jīng)?？磩。紶栆矔?huì)和朋友打英雄聯(lián)盟。她還希望以后能學(xué)習(xí)Python，PS，視頻剪輯等。她看上的幾款配置參數(shù)如圖：這些參數(shù)都是什么意思呢？計(jì)算機(jī)硬件在計(jì)算機(jī)主機(jī)中,含有CPU、主板、內(nèi)存條、硬盤、光驅(qū)、顯卡、網(wǎng)卡、聲卡、電源適配器等。計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件主板指出各接口的名稱CPU接口內(nèi)存條接口鼠標(biāo)鍵盤接口顯示器接口音頻接口網(wǎng)線接口USB接口硬盤接口顯卡接口計(jì)算機(jī)硬件中央處理器cpu計(jì)算機(jī)指揮中心，指揮協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各個(gè)部件有序工作。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的核心部件，由算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件以及寄存器組成運(yùn)算器控制器計(jì)算機(jī)最核心的部件，由運(yùn)算器和控制器組成，決定計(jì)算機(jī)的性能計(jì)算機(jī)硬件中央處理器cpu主頻控制CPU節(jié)奏的時(shí)鐘頻率(HZ)，是衡量性能好壞的重要指標(biāo)之一高速緩存Cache減少CPU等待時(shí)間，提高計(jì)算機(jī)效率，存儲(chǔ)器事先將CPU需要讀寫的內(nèi)容給Cache，CPU先訪問(wèn)Cache，Cache空了才直接訪問(wèn)存儲(chǔ)器FPUFPU是專用于浮點(diǎn)運(yùn)算的處理器,在大多數(shù)計(jì)算機(jī)架構(gòu)中，一個(gè)或多個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算器會(huì)被集成在CPU中多核多核指單個(gè)大規(guī)模集成電路中集成了多個(gè)CPU，多個(gè)CPU同時(shí)執(zhí)行指令字長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算的二進(jìn)制位數(shù)。目前主要有32位或64位。計(jì)算機(jī)硬件中央處理器cpuCPU微處理器公司英特爾（Intel）是美國(guó)一家主要以研制CPU處理器的公司，是全球最大的個(gè)人計(jì)算機(jī)零件和CPU制造商，它成立于1968年，具有50年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)的歷史。酷睿（Core）奔騰（PenTIum）賽揚(yáng)（Celeron）美國(guó)AMD半導(dǎo)體公司專門為計(jì)算機(jī)、通信和消費(fèi)電子行業(yè)設(shè)計(jì)和制造各種創(chuàng)新的微處理器。羿龍(Phenom)

，速龍（Athlon），閃龍（Sempron），銳龍(RYZEN)

小、中強(qiáng)度游戲用戶首選IntelAMD多核，價(jià)格更低，多圖像處理、視頻渲染、文件轉(zhuǎn)碼是多核的強(qiáng)項(xiàng)計(jì)算機(jī)硬件存儲(chǔ)器存放CPU運(yùn)行所用到的指令和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器按用途分為主存（內(nèi)存）、輔存（外存）和高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）性能指標(biāo)：容量、讀寫速度計(jì)算機(jī)硬件存儲(chǔ)器——內(nèi)存內(nèi)存名稱特點(diǎn)功能ROM只讀存儲(chǔ)器（Read-OnlyMemory）只讀不寫，斷電信息不丟失存放不需要修改的重要信息，如開機(jī)檢測(cè)程序RAM隨機(jī)存儲(chǔ)器（RandomAcessMemory）可讀可寫，斷電信息會(huì)丟失與cpu交換數(shù)據(jù)，作為臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的場(chǎng)所計(jì)算機(jī)硬件存儲(chǔ)器——外存硬盤通過(guò)磁性介質(zhì)磁化時(shí)的不同極性方向來(lái)表達(dá)二進(jìn)制0和1，信息在斷電后不會(huì)消失，容量很大，在TB級(jí)讀寫速度快、質(zhì)量輕、能耗低，體積小，價(jià)格較為昂貴，容量較低，一旦硬件損壞，數(shù)據(jù)較難恢復(fù)閃存盤以閃存作用存儲(chǔ)介質(zhì)，采用通用USB插口，容量在GB級(jí)，方便攜帶硬盤固態(tài)硬盤閃存盤云計(jì)算和云存儲(chǔ)云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算模式，在互聯(lián)網(wǎng)上匯聚大量計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，用戶可以根據(jù)需要使用和配置這些資源云計(jì)算云存儲(chǔ)云存儲(chǔ)是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)，使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，通過(guò)任何可聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備連接到云上，方便地存取數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器高速緩存cache主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）ROM只讀存儲(chǔ)器RAM隨機(jī)存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器（外存）硬盤固態(tài)硬盤閃存盤U盤計(jì)算機(jī)硬件輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備：將程序和數(shù)據(jù)以機(jī)器能識(shí)別和接受的信息形式輸入計(jì)算機(jī)。例如：鼠標(biāo)、鍵盤、攝像頭、掃描儀、話筒、觸摸屏輸出設(shè)備是將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算和處理結(jié)果以能為人們或其他機(jī)器所接受的形式輸出。例如：打印機(jī)、音箱、顯示器、繪圖儀兼具輸入輸出功能，主要有聲卡、網(wǎng)卡、光盤驅(qū)動(dòng)器計(jì)算機(jī)硬件輸入輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)硬件輸入輸出設(shè)備顯卡是個(gè)人計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的組成部分之一，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人計(jì)算機(jī)主板的重要組件集成顯卡：將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路都集成在主板上，功耗低、發(fā)熱量小，顯示效果與處理性能相對(duì)較弱，固化在主板或CPU上，本身無(wú)法更換核芯顯卡：將圖形核心與處理核心整合在同一塊基板上，構(gòu)成一個(gè)完整的處理器?？s減了數(shù)據(jù)周轉(zhuǎn)時(shí)間，有效提升處理效能并大幅降低芯片組整體功耗，有助于縮小核心組件的尺寸，為筆記本、一體機(jī)等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了更大選擇空間獨(dú)立顯卡：自成一體而作為一塊獨(dú)立的板卡存在，系統(tǒng)功耗和發(fā)熱量較大，有專門為游戲設(shè)計(jì)的娛樂(lè)顯卡和用于繪圖和3D渲染的專業(yè)顯卡計(jì)算機(jī)硬件實(shí)踐體驗(yàn)打開中關(guān)村網(wǎng)站的模擬攢機(jī)欄目（）選擇合適的硬件裝配一臺(tái)價(jià)格在7000元以下的臺(tái)式計(jì)算機(jī)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明該配置的優(yōu)勢(shì)計(jì)算機(jī)硬件馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入設(shè)備輸出設(shè)備中央處理器（CPU）外存內(nèi)存鼠標(biāo)、鍵盤、手寫板、錄音設(shè)備、掃描儀、各種傳感器等顯示器、打印機(jī)、投影儀、音箱邏輯部件物理部件計(jì)算機(jī)性能評(píng)測(cè)哪些參數(shù)影響計(jì)算機(jī)性能課堂練習(xí)小斌用某測(cè)評(píng)軟件對(duì)甲乙兩臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行性能測(cè)評(píng)，部分截圖如圖所示，關(guān)于上述測(cè)評(píng)的描述正確的是（）A.計(jì)算機(jī)乙的中央處理器處理數(shù)據(jù)的速度可能比計(jì)算機(jī)甲快B.計(jì)算機(jī)甲處理圖像、視頻數(shù)據(jù)的速度一定比計(jì)算機(jī)乙快C.計(jì)算機(jī)甲的綜合性能得分低于計(jì)算機(jī)乙，但是計(jì)算機(jī)甲的硬盤性能優(yōu)于計(jì)算機(jī)乙D.計(jì)算機(jī)乙的綜合性能得分高于計(jì)算機(jī)甲，所以計(jì)算機(jī)乙的內(nèi)存性能優(yōu)于計(jì)算機(jī)甲A小斌計(jì)算機(jī)的部分系統(tǒng)信息如圖所示。以下說(shuō)法不正確的是（）A.該計(jì)算機(jī)支持64位的操作系統(tǒng)B.該計(jì)算機(jī)CPU的主頻為2.5GHzC.該計(jì)算機(jī)內(nèi)存的容量為8GBD.該計(jì)算機(jī)硬盤的容量為16002MB課堂練習(xí)D.小斌打算更換臺(tái)式電腦的內(nèi)存，在網(wǎng)上找到一款內(nèi)存，主要參數(shù)如圖所示。以下關(guān)于這款內(nèi)存的說(shuō)法，正確的是（）A.存儲(chǔ)在該內(nèi)存中的信息可永久保留B.該內(nèi)存的容量約為2666MBC.只能從該內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)，不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)D.該內(nèi)存可隨時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)或讀出數(shù)據(jù)的操作課堂練習(xí)D小李組裝了一臺(tái)臺(tái)式電腦，他所選擇的主板的部分參數(shù)如圖所示以下關(guān)于組裝計(jì)算機(jī)的說(shuō)法中，正確的是（）課堂練習(xí)CA.任意型號(hào)的CPU都可以插在該主板上B.該主板支持接口標(biāo)準(zhǔn)為PCIE3.0及以下的顯卡C.該主板上可以插4根DDR4的內(nèi)存條D.該主板上必須再插一個(gè)獨(dú)立聲卡才能播放音頻計(jì)算機(jī)工作原理存儲(chǔ)程序式體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)大多采用“存儲(chǔ)程序式”體系結(jié)構(gòu)，它是圖靈機(jī)的工程實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)處理信息主要包括輸入、處理(運(yùn)算與控制）、存儲(chǔ)和輸出四個(gè)步驟。存儲(chǔ)程序式體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)在處理數(shù)據(jù)時(shí)必須先將數(shù)據(jù)和指令存入存儲(chǔ)器中，然后計(jì)算機(jī)在工作時(shí)能自動(dòng)從存儲(chǔ)器中取出指令并加以執(zhí)行處理信息的一般步驟：輸入→處理（運(yùn)算和控制）→存儲(chǔ)→輸出計(jì)算機(jī)硬件主要由運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備五大部件組成小斌是位自由撰稿人，每天需要閱讀當(dāng)天各大報(bào)刊并撰寫稿件。為了提高工作效率，他換了一臺(tái)新電腦，基本部件如圖所示。課堂練習(xí)D上述部件中，能夠?qū)?bào)刊上的文章錄人到電腦中的有（）A.①②⑤B.①④⑤C.③④⑥D(zhuǎn).②④⑥小斌正在電腦上編輯稿件時(shí)突然停電。來(lái)電后，當(dāng)他再次開啟計(jì)算機(jī)，之前編輯的稿件由于未及時(shí)“保存”而丟失了。對(duì)于該事例，以下說(shuō)法正確的是（）A.由于未進(jìn)行“保存”操作，編輯的信息未保存在任何存儲(chǔ)器中B.在未進(jìn)行“保存”操作前，正在編輯的信息都保存在ROM中C.再次啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后，上一次存儲(chǔ)在RAM中的信息都會(huì)丟失D.在計(jì)算機(jī)中，ROM存儲(chǔ)的信息比RAM存儲(chǔ)的信息更容易改變課堂練習(xí)C小斌買了一臺(tái)“口袋打印機(jī)”用于平時(shí)的錯(cuò)題打印，它的工作原理是通過(guò)脈沖電流產(chǎn)生熱量，打印紙受熱變色，顯示出字符和圖像。這種“口袋打印機(jī)”屬于（）