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计算机基础知识(软件、硬件、发展史)
该计算机是一个重30吨,用了18,800个电子管的庞然大物。它标志着人类进入 了一个崭新的信息时代。
➢ 18000个电子管 ➢ 占地167平方米 ➢ 重达30吨 ➢ 耗电140千瓦 ➢ 保存80个字节 ➢ 每秒5千次加、减法运算 ➢ 价值40万美元
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历代
逻辑元器件
起始 年份
结构
应用
第一代
电子管
1946年
以CPU为中心
使用计算机语言,速度慢,存储量小, 主要用于数值计算
第二代 第三代 第四代
晶体管
中小规模集成电路
大规模和超大规模集成 电路
1958年
以存储器为中心
使用高级语言,应用范围扩大到数据 处理和工业控制
1964年
以存储器为中心
增加了多种外部设备,软件得到了一 定的发展,文字图像处理功能加强
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计算机基础知识 Windo ws 7
Word 2010
Excel 2010
PowerPoint 计算机网络
2010
Internet技术
基础
第一章 计算机基础知识
计算机发展史;分类;特点与运用;数据处理方式;系统组成; 软件/硬件;性能指标;基本操作;使用与维护。
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世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学研制成 功,它的名称叫ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)。
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TPU [高性能处理器]
Tensor Processing Unit,是谷歌打造的 处理器,是专为机器学习量身定做的,执行每 个操作所需的晶体管数量更少,自然效率更高。
训练AlphaGo、Alpha
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SK海力士(SK Hynix): 2015年单条最大128GB
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也称为计算机视频卡 黄仁勋
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计算机发展史视频资料
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1.3.1 计算机的特点
➢ 高速、精确的运算能力(IBM “深蓝”计算机) ➢ 准确的逻辑判断能力(二进制) ➢ 强大的存储能力(B,KB,MB,GB,TB) ➢ 具有自动化功能和判断力(编好程序,按步进行) ➢ 网络功能(Internet)
应用更广泛,很多核心部件可集成在 1971年 核心部件集成在芯片上 一个或多个芯片上,从而出现了微型计
算机
第五代
甚大规模集成电路
1991年
计算机的主要部件集成 到一个芯片上
计算机的主要部件集成到一个芯片上, 从而出现了单片机
1-1 我国巨型计算机发展史
1983年 “银河Ⅰ”
1亿次/秒
1992年 “银河Ⅱ”
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一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部、输入设备和输出设备。
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软件分为两大类:应用软件和系统软件。 ➢应用软件
应用软件是为解决各种实际问题而专门设计的计算机程序, 一般由用户编写或外购,例如:
财务系统、图形处理软件、辅助设计软件、教学软件等。
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1.3.2计算机应用领域
➢ 数值计算:如人造卫星轨道计算、天气预报等 ➢ 信息处理:如财务管理、人事档案管理、医院看病、12306等 ➢ 过程控制:计算机控制发电(水位、温度、压力、燃料)、自动化车间等 ➢ 计算机辅助设计和辅助教学:计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造
(CAM)、计算机辅助教学(CAI) ➢ 人工智能:如智能机器人(推理、学习)、神经网络计算机、生物计算机(遗
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ALW15C-R1848:
i7-7820HK 32GB DDR4 1T固态硬盘+1T机械硬盘 17寸显示屏(3840 × 2160) GTX 1080 (8GB GDDR5X)
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2.主机箱外的部件: 显示器、键盘、鼠标、光盘、磁盘驱动、优(U)盘、 音响、打印机(激光式+喷墨式)、绘图仪、扫描仪。。。
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显卡性能天梯图
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声卡:
把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声 器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发 出美妙的声音。
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硬盘:单块硬盘的最大存储容量已达到10TB。 硬盘技术还在继续向前发展,更大容量的硬 盘还将不断推出。
1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB, 1TB=1024GB,1PB=1024TB,1EB=1024PB,1ZB=1024EB,
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光驱:从1991年光驱诞生到现在,种类已 经发展到CDROM、DVDROM、CDRW、 Coombo、DVDRW、Rambo、蓝光光驱 等。
瑞士国家计算中心 美国DOE/SC/Argonne国家实验室
运算速度 200pf 93.01pf 33.86pf 17.59pf 16.32pf 14pf 13.6pf 10.5pf 9.8pf 8.6pf
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计算机发展到今天,已经琳琅满目,种类繁多。 按其本身的特性可以将计算机分为以下几种: ➢ 巨型机(国家科研、国防、国计民生) ➢ 大中型机(大银行、大公司、高校、科研院所) ➢ 小型机(企业管理、工业控制、医疗设备) ➢ 工作站(UNIX 工程技术、图像处理、电影动画、工业设计) ➢ 微型机(PC, CPU摩尔定律:每18个月性能提高一倍,价格下降一半)
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显 示 技 术
京东方、三星、LG、 飞利浦、AOC。。。
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2017年10月26号,京东方成都宣布第6 代柔性AMOLED生产线实现量产,而第 一条实现量产的生产线则来自面板大户 三星。
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未来的手机可能会像魔法卷轴一样,元件集中 在轴心,日常使用时拉出一部分屏幕,想要使用影 音功能,可以再拉出一部分屏幕变成大屏。
“暂时不用”的程序和数据。
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高速缓存(Cache) 高速缓存介于CPU的寄存器和主存储器之间,其中存放正在运
行的一小段程序和数据。Cache在CPU与主存储器之间不停地进行 程序和数据交换,把需要的内容调入,用过的内容返还。
1-7 存储器的有关术语简述如下: ①位(bit):存放一位二进制数即0或l。 ②字节(Byte):8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大 小,统一以字节(Byte简写为B)为单位。容量一般用KB、MB、GB、 TB来表示,它们之间的关系是:
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名次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
名字 顶点 神威·太湖之光 天河二号 泰坦 红杉 Cori Oakforest-PACs K Computer Piz Daint Mira
2016全球十大超级计算机
国家+部署地 美国能源部(橡树岭国家实验室) 中国国家超级计算中心(无锡) 中国国家超级计算中心(广州) 美国能源部(橡树岭国家实验室) 美国能源部(劳伦斯利弗莫尔国家实验室,加州) 美国伯克利实验室(美国国家能源研究科学计算中心) 日本,先进高性能计算联合中心 日本,Riken计算科学高级研究所
可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能。 1.字长 在其他指标相同时,字长越大计算机处理数据的速度就越快。 (8、16、32、64) 2. 主频 在很大程度上决定了微机运算速度的快慢,主频越高,微机的 运算速度就越快。(1.8GHz,4.4GHz) 3.内存容量 (2、4、6、8GB) 4.存取周期 (越短越好、速度越快) 5.外存储器的容量(500GB,1TB,120GB固态硬盘) 6. 显卡 (独显、集显,显存2G、4G、6G、8G) 7.软件配置
微型计算机的种类很多,主要分成两类:台式机(Desktop Computer)和便携机 (Portable Computer),目前非常流行的笔记本(Notebook)电脑和平板电脑属于便携机范畴。
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艾伦·麦席森·图灵Alan Mathison Turing
计英算国机之19父12,.0人6.工23智-能19之5父4.06.07
➢ 控制器 计算机的控制中心。
控制器+运算器一起组成中央处理单元,即 CPU。 (Intel,TI,ASM)
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GPU (图形处理器)
Graphics Processing Unit,又称显示核心、视觉处理器、
显示芯片,是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机等设备上图 像运算工作的微处理器。
GPU是显卡的核心,专为执 行复杂的数学和几何计算而设计 的,这些计算是图形渲染所必需 的。
传算法)、“贾维斯Jarvis”“Watson”“AlphaGo”等
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计算邮件、QQ、微信、微博…… 3、金融理财:余额宝、陆金所、真融宝、金蛋…… 4、购物消费:淘宝、天猫、京东、当当、…… 5、休闲娱乐:音乐、电影、DOTA、LOL、吃鸡……
应用于底层:硬件操作、高要求的程序优化场合。 软件加密、计算机病毒分析、程序调试、 对时效性要求高的程序(工业控制)
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➢ 1.主机箱内的部件: 主板(电路板)
CPU、内存条、显卡、声卡、多种接口卡、键盘、鼠标器等,都连接在主板上。
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➢ 运算器 算术逻辑单元(ALU)+累加寄存器+数据缓冲寄存器+状态条件寄存器 它是核心部件,负责数据加工处理。 它性能的高低直接影响计算机的运算速度和性能。
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➢ 系统软件 (操作系统、数据库管理系统、语言处理软件)