[工學(xué)]計(jì)算機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用課件

1、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) ENIAC1955年退役十進(jìn)制運(yùn)算18 0001 500150301 500多個(gè)電子管多個(gè)繼電器千瓦噸平方英尺5 000次加法秒用手工搬動(dòng)開(kāi)關(guān)和拔插電纜來(lái)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 100 000 000 超大規(guī)模 集成電路 1978現(xiàn)在五 10 000 000 大規(guī)模 集成電路 19721977 1 000 000 中小規(guī)模 集成電路 19651971 200 000 晶體管 19581

2、964 40 000 電子管 19461957 速度 /（次/秒） 硬件技術(shù) 時(shí)間 代三四二一2.1第一臺(tái)von Neumann 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)2.1IBM System360 2.12.1 1.IBM: BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution212 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）2.12.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.

3、SGI: SGI Altix ICE 82002.114 336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）2.14. HP : EKA - Cluster Platform 3000 BL460c14 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 BL460c13 728個(gè) CPU 最大平均速度 102 800 GFLOPS2.1最權(quán)威的超級(jí)計(jì)算機(jī)排名的參考網(wǎng)址 二

4、、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 8位16位32位64位4位（4004）1970年256位 1K位16K位64K位256K位1M位16M位64M位4K位4M位2.1Moore 定律Intel 公司的締造者之一 Gordon Moore 提出微芯片上集成的 晶體管數(shù)目每三年翻兩番2.1Intel 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)

5、） 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2.12007 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(wèn)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驤ava 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 1. 各種語(yǔ)言

6、2.12. 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2.13. 軟件發(fā)展的特點(diǎn) 開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng) 制作成本昂貴 檢測(cè)軟件產(chǎn)品質(zhì)量的特殊性軟件是程序以及開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的所有文檔2.12.2 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七、多媒體技術(shù)八、人工智能2.22.3 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