精品课件-计算机导论与程序设计-计算机基础案例教程-天河二号超级计算机
2024年大学计算机基础教学ppt课件
软件开发与编程语言
软件开发流程
包括需求分析、设计、编码、测试和 维护等阶段，以确保软件质量和满足 用户需求。
编程语言分类
包括机器语言、汇编语言、高级语言 等，其中高级语言又分为面向过程语 言和面向对象语言等。
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常见编程语言
如C、C、Java、Python等，它们各 有特点，适用于不同的开发场景和需 求。
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THANKS
感谢观看
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输入输出设备
输入设备
输入设备是计算机接收外界信息的部 件，包括键盘、鼠标、扫描仪等。它 们将外界信息转换为计算机能识别的 数字信号。
输出设备
输出设备是计算机向外界输出信息的 部件，包括显示器、打印机、音响等 。它们将计算机处理后的结果以人类 可感知的形式表现出来。
发展趋势
随着人机交互技术的不断发展，输入 输出设备将更加注重智能化、自然化 、多样化等方面的发展。
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局域网与广域网
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局域网（LAN）
覆盖范围较小，通常在一个建筑物内或相邻的几个建筑物之 间。传输速度快，通信质量高，常用于企业内部网络构建。
广域网（WAN）
覆盖范围广泛，可以跨越城市、地区甚至国家。传输速度较 慢，但具有较强的互联性和开放性，常用于构建大型网络系 统。
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硬件系统
包括中央处理器、内存储器、外 存储器、输入设备和输出设备等 部分，是计算机的物理基础。
软件系统
包括系统软件和应用软件两部分 ，系统软件如操作系统、编译程 序等，应用软件如办公软件、图 像处理软件等。
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计算机的工作原理
计算机导论课件-3 计算机发展史
第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。
1.1.1计算机发展
为二进制，被现代计算机采用。
1804年，法国机械师约瑟夫.雅各发明了可编程织 布机，第一次使用了“穿孔卡片”输入方式。
差分机（巴贝奇，英国，1822年）
是最早采用寄存器来存储数据的计算工具，体现了 早期程序设计的思想，使计算工具由手动机械跃入 自动机械的新时代。
分析机（巴贝奇，英国，1832年）
1975年，美国1BM公司推出了个人计算机PC（ PersonaI Computer），从此，人们对计算机不再 陌生，计算机开始深入到人类生活的各个方面。
电子元件：大规模集成电路
Desktop Microcomputer
局域 网的 诞生
硬件特点
➢引入并行计算机体系结构
第四代软件特点
➢结构化程序设计语言Pascal、c语言出现
第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发 的IBM 360系列。
IBM System/360
IBM System/360 Model 50
IBM System/360 Model 67
IBM System/360
Model 30
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为了满足中小企业与政府机构日益增多的计算机应 用，第三代计算机出现了小型计算机。
主要缺点：
➢ 存储容量小，至多能存储20个10进制数；
➢ 程序是“外插型”的，为了进行几分钟的计算， 接通各种开关和线路的准备工作就要用几小时。
天河二号超级计算机系统结构与算法优化研究
天河二号超级计算机系统结构与算法优化研究天河二号超级计算机是中国目前最为先进且高效的计算机系统之一，在国内外科学研究、工业制造、金融等领域都拥有广泛的应用。
其性能指标和并行处理能力在全球范围内处于领先地位，成为中国在高性能计算领域的重要代表。
本文将分析天河二号超级计算机的系统结构以及算法优化问题，探讨其在未来的发展和应用前景。
一、天河二号超级计算机系统结构天河二号超级计算机由国防科技大学和中国国家超级计算无锡中心联合设计研发，于2013年6月投入使用，是目前世界上运行最快的超级计算机之一。
其系统结构主要包括处理器、内存、通信、存储、操作系统等方面。
其中，处理器是天河二号的核心部件，采用的是国产飞腾处理器以及英特尔酷睿E7处理器组成的混合架构。
与此同时，天河二号超级计算机还引入了GPU加速器，其运算速度相当于1000多颗普通CPU的集合。
这种混合架构的设计理念，让天河二号在并行计算上有更强的能力和效率，提高了其整体的性能指标。
与此相伴随的是内存和存储系统的改进。
天河二号的内存总容量高达1.4PB，远超任何一个基于x86架构的超级计算机。
而存储的设计则采用了分级存储方案，把高速闪存与传统机械硬盘相结合，从而提高了整个系统的存储速度和容量。
此外，天河二号还采用了自主研发的龙芯操作系统，可以根据不同的任务需求做出相应的优化和调整。
二、天河二号超级计算机算法优化随着超级计算机应用场景的不断扩展，计算机的效率也变得越来越关键。
为了提高天河二号的计算效率和优化应用的性能，针对不同的应用场景和算法特性，专门进行了算法优化的研究。
1. 高性能计算优化在高性能计算场景下，应用程序需要耗费大量的计算资源进行并行处理。
通过对任务并行化和进程调度的优化，相应的应用效率得到了显著提高。
而为了进一步提高计算效率，在层次化存储结构的设计方案上，针对矩阵乘法、FFT等传统高性能计算中的计算瓶颈进行了优化。
值得一提的是，在大规模并行处理时，为避免数据安全问题，天河二号还在并行计算任务中引入了SVM虚拟化技术，从而实现了任务隔离和数据共享。
大学计算机基础导论PPT课件
• 程序的编制
– 早期的计算机没有“编程(Programming)”这个概念 – 编制程序是指在实际处理数据之前，确定处理这些数
据的方法和过程 – 方法和过程——和计算机本身的能力结合
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– 20世纪六七十年代还在使用的“模拟计算机” 也被数字计算机所取代
• 关于计算机的“代”——并没有一致的说 法
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第一代计算机（1946—1959）
• 电子管计算机
– 计算机全名为通用数字电子计算机 – 体积大，故障率高
• UNIVAC的机器于1952年美国中大选预测 艾森豪威尔获胜——预测结果和实际统计 结果完全相同
• 1957年IBM公司生产的第一台商用计算机 IBM701，一共生产了19台：
– 二进制的0和1表示数据和程序
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第二代计算机（1959—1963）
• 晶体管计算机
– 1948年6月贝尔实验室研制成功世界上第一只晶体管 – 第一台晶体管的计算机是CDC制造的1604机器 – 开始使用高级语言 – 开始通过电话线进行数据交流，虽然速度很慢，但这已
Overview
• 计算机是什么 • 冯·诺依曼体系结构 • 计算机的历史 • 计算机的特点和用途 • 计算机的类型 • 计算机科学和计算机工具
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1.1 计算机是什么
• 计算（Computation） • 计算机（Computer） • 理解计算机作为：
– 信息系统的基础 – 数据处理机 – 具有程序能力的数据处理机
2024版大学计算机基础课件完整版
08 信息安全意识培 养与防范措施
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信息安全概念及重要性
2024/1/29
信息安全定义
信息安全是指保护信息系统不受未 经授权的访问、使用、泄露、破坏 和篡改的能力，确保信息的机密性、 完整性和可用性。
信息安全重要性
信息安全对于个人、组织和国家都 具有重要意义，它涉及到个人隐私 保护、企业资产安全、国家安全和 社会稳定等方面。
家。广域网通过公共通信网络（如电话网）或专用线路进行连接，具有
传输距离远、传输速率相对较低等特点。
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互联网（Internet）
互联网是由全球范围内众多计算机网络相互连接而成的一个巨大的网络，
具有全球性、开放性、共享性等特点。互联网采用TCP/IP协议族作为通
信协议，实现了024/1/29
常见的网络服务
网络服务是指在网络上提供的各种服务，如DNS服务、DHCP服务、FTP服务、 Web服务等。这些服务使得用户能够方便地访问网络资源，实现信息的共享和交流。
常见的网络应用
网络应用是指基于网络技术开发的各种应用程序，如电子邮件、即时通讯、远程登 录、网络新闻组等。这些应用程序使得用户能够通过网络进行各种交流和协作活动， 提高了工作效率和生活质量。
创建Access数据库 包括设计表结构、定义字段属性、建立表间关系 等步骤，用于构建符合需求的数据库模式。
管理Access数据库
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包括数据的输入与编辑、查询设计、窗体设计、 报表设计等功能，用于实现对数据库中数据的全 面管理。
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07 程序设计基础与 算法思想培养
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05 计算机网络基础 与互联网应用
天河二号超级计算机
--2014年再登世界超算榜首 Nhomakorabea一、概况
• 由国防科大研制的天河二 号超级计算机系统，以峰 值计算速度每秒5.49亿亿 次、持续计算速度每秒 3.39亿亿次双精度浮点运 算的优异性能位居榜首， 成为全球最快超级计算机。 2010年11月，天河一号 曾以每秒4.7千万亿次的峰 值速度，首次将五星红旗 插上超级计算领域的世界 之巅。此次是继天河一号 之后，中国超级计算机再 次夺冠。
图片欣赏
一、概况
• 天河二号超级计算机系统由170个机柜组成，包括125 个计算机柜、8个服务机柜、13个通信机柜和24个存储 机柜，占地面积720平方米，内存总容量1400万亿字节， 存储总容量12400万亿字节，最大运行功耗17.8兆瓦。
• 天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算 一千年，其存储总容量相当于存储每册10万字的图书 600亿册。相比此前排名世界第一的美国“泰坦”超级 计算机，天河二号计算速度是“泰坦”的2倍，计算密 度是“泰坦”的2.5倍，能效比相当。与该校此前研制 的天河一号相比，二者占地面积相当，天河二号计算性 能和计算密度均提升了10倍以上，能效比提升了2倍， 执行相同计算任务的耗电量只有天河一号的三分之一。
节点数 中央处理器 单节点处理器数 单处理器核心数 单节点协处理器数 单协处理器核心数 操作系统 峰值功率
组件汇总
单节点存储 内部存储器 外部存储器
运算速率
16,000 英特尔Xeon IveBridge E5-2692（2.2GHZ)32,000颗 2
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3
57 麒麟操作系统 (Kylin Linux) 17.6MW （整机附带散热系统时为24MW） CPU Cores：384,000 Accelerator/CP：48,000 64GB 1,375TB（1,000TB为系统存储器，375TB为协处理器独占） 12.4PB 54.9PFLOPS（理论峰值） 33.86PFLOPS（实际峰值）
2024版大学计算机基础ppt课件
2024/1/28
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智慧交通
人工智能技术可以帮助交通管理部门优化交通流量和路况，提高 交通运行效率。例如，通过智能信号控制、自动驾驶等技术，减 少交通拥堵和事故风险。
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智能家居
人工智能技术可以应用于家庭生活的各个方面，提供 便捷、舒适和安全的居住环境。例如，通过语音识别、 图像识别等技术，实现家居设备的智能控制和自动化 管理。
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医疗健康
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人工智能技术可以帮助医生进行疾病诊断和治疗方案 制定，提高医疗效率和准确性。例如，通过深度学习 技术识别医学影像，辅助医生进行病灶定位和诊断。
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智能制造
人工智能技术可以应用于生产线的自动化和智能化，提高生 产效率和产品质量。例如，利用机器学习技术优化生产流程， 减少生产过程中的浪费和成本。
关系数据库（Relational Dat…
基于关系模型的数据库，以二维表的形式存储数据。
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关系数据库设计方法和步骤
A
需求分析
收集和分析用户需求，确定数据库需要支持的 功能和性能要求。
概念设计
采用实体-联系模型（E-R模型）等方法， 设计数据库的概念结构。
B
C
逻辑设计
将概念结构转换为数据库管理系统支持的数 据模型，如关系模型。
CPU工作流程
详细阐述CPU从取指、译码、执行到写回结果的工作流程。
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存储器类型及层次结构
01
存储器分类
按存储介质、存取方式等分类介绍存储器，如RAM、 ROM、Cache等。
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存储器的层次结构
从寄存器、Cache、主存到外存的层次结构，以及各层次 之间的数据传输和管理方式。
(2024年)全新大学计算机基础ppt课件
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数据库系统概念及特点
数据库系统定义
由数据库、数据库管理系 统、应用程序和数据库管 理员组成的存储、管理和 维护数据的系统。
2024/3/26
数据库特点
数据结构化、数据共享性 高、数据独立性高、数据 由DBMS统一管理和控制。
数据库系统架构
包括外模式、模式和内模 式三级模式结构，以及二 级映像功能。
超大规模集成电路时代，计 算机的性能得到了极大的提 升，应用领域也不断扩展。
ENIAC的诞生、晶体管的发 明、集成电路的出现、微处 理器的问世等。
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未来趋势及影响
未来趋势
计算机将朝着高性能、高可靠性、高 可扩展性、低功耗等方向发展，同时 人工智能、云计算、大数据等技术也 将得到广泛应用。
数据结构是计算机存储、组 织数据的方式，指相互之间 存在一种或多种特定关系的 数据元素的集合。
常见算法
排序算法（如冒泡排序、快 速排序）、搜索算法（如二 分搜索）、图论算法（如 Dijkstra算法）等。
常见数据结构
数组、链表、栈、队列、树、 图等。
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07
数据库技术与应用
2024/3/26
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08
多媒体技术及应用领域
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多媒体技术概念及特点
多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音等多种媒体信 息进行综合处理和管理，使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技 术。
多媒体技术具有集成性、交互性、实时性等特点，能够同时处理多种媒体信息，提 供丰富的交互方式和实时响应。
图像处理软件具有强大的图像编辑功 能，可以对图像进行裁剪、旋转、调 整色彩、添加滤镜等操作，使得图像 更加美观和符合需求。
计算机导论(第3版)-1-3章参考答案
第1章习题参考答案1、简要叙述ENIAC之前计算工具的发展历程。
答案:（1）算筹；（2）算盘；（3）计算尺；（4）机械计算机；（5）机电计算机。
对于（3）—（5），列出其代表机型。
2、对比说明第一代至第四代计算机各自的主要特点。
答案:（1）第一代计算机的主要特点：用电子管作为基本元器件；用机器语言或汇编语言编写程序；使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓和磁芯作主存储器；输入输出装置主要用穿孔卡片；主要用于科学计算。
（2）第二代计算机的主要特点：用晶体管作为基本元器件；出现了FORTRAN、ALGOL和COBOL 等高级语言；采用磁芯存储器作主存，采用磁盘与磁带作辅存；除了科学计算和数据处理外，开始进入实时过程控制领域；出现了操作系统。
（3）第三代计算机的主要特点：用集成电路作为基本元器件；高级语言得到广泛应用；用半导体存储器取代了磁芯存储器，存储容量大幅度提高；普遍采用了微程序设计技术，设计了具有兼容性的体系结构；系统软件与应用软件都有很大发展，操作系统的功能有很大的提高和完善；出现了成本较低的小型计算机。
（4）第四代计算机的主要特点：用微处理器或超大规模集成电路取代了普通集成电路；计算机的存储容量进一步扩大，开始使用光盘和激光打印机；面向对象程序设计语言得到广泛使用；微型计算机诞生；数据通信、计算机网络、分布式处理有了很大的发展，互联网得到广泛应用。
3、微型计算机是如何发展起来的？微型计算机的快速发展有什么重要意义？答案: 1971年诞生的微处理器是将运算器和控制器集成在一起的大规模/超大规模集成电路芯片，以微处理器为核心再加上存储器和接口芯片，便构成了微型计算机。
1981年IBM公司推出微型计算机IBM PC后，微型计算机得到了快速发展。
微型机的出现及快速发展，才使计算机走进了大大小小的企事业单位和千家万户，也促进了互联网的快速发展和广泛应用。
4、简要说明第五代计算机的含义，如何评价第五代计算机的研究。
《计算机基础》课件
输入设备
输入设备是用于向计算机输入 数据和命令的设备。
常见的输入设备包括键盘、鼠 标、触摸屏、扫描仪、摄像头 等。
不同的输入设备适用于不同的 应用场景，选择合适的输入设 备可以提高工作效率和用户体 验。
输出设备
输出设备是用于将计算机处理 后的结果显示或输出到其他介
网络攻击与防范
网络攻击的定义
01
网络攻击是指利用网络漏洞或恶意软件对计算机系统进行攻击
，以窃取数据、破坏系统或干扰网络服务。
常见的网络攻击类型
02
包括拒绝服务攻击、网络钓鱼、跨站脚本攻击等。
防范网络攻击的措施
03
使用强密码和多因素身份验证；安装防火墙和入侵检测系统；
定期更新系统和软件。
数据备份与恢复
多媒体软件
浏览器软件
如Adobe Premiere、Final Cut Pro等，用 于音频、视频编辑和制作。
如Google Chrome、Mozilla Firefox等， 用于上网浏览网页和在线服务。
软件开发与维护
设计
根据需求分析结果，设计软件 的架构、界面、数据库等。
测试
对软件进行功能、性能测试， 确保软件质量。
模拟计算机、数字计算机 、混合计算机。
根据规模 根据处理方式
根据用途
计算机的应用领域
科学计算
利用计算机进行大规模数值计算 和模拟实验。
数据处理
用于管理、分析和处理大量数据 。
自动控制
对生产过程、交通管制等领域实 现自动化控制。
网络应用
实现全球范围内的信息传输和交 流。
人工智能
模拟人类的智能行为，如机器人 、语音识别等。
【培训课件】大学计算机基础案例教程
大学计算机基础案例教程
第一章 计算机与信息技术
加法器 1642 Blaise Pascal
1822 差分机
1833 分析机
ENIAC
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大学计算机基础案例教程
第一章 计算机与信息技术
※在美国宾夕法尼亚大学诞生。为计算弹道和射 击表而设计。它的主要元器件采用的是电子管。
（4）个人化：将以实现个人通信的可移动性和全球性为 目标。
（5）智能化：利用计算机模拟人的智能。机器人、医疗 诊断专家等。
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大学计算机基础案例教程
第一章 计算机与信息技术
三、信息化与信息化社会
1、信息化的概念 信息化是指在国民经济各部门和社会活动各领
域普遍地、大量地采用现代信息技术，从而大大 提高社会生产力和生活质量的过程。
大学计算机基础案例教程
第一章 计算机与信息技术
图表
逻辑元件
程序设计语言
运算速度
内存容量
第一代 1949~1957年
第二代 1958~1964年
第三代 1965~1970年
电子管
机器语言汇编 语言
晶体管
FORTRANAL GOL、
COBOL
中、小规模集 成电路
操作系统和会 话式语言
几千次/秒 几十万次/秒
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大学计算机基础案例教程
第一章 计算机与信息技术
2、信息技术的分类：
（1）按表现形态：硬技术（物化技术）与软技术（非 物化技术）。
（2）按工作流程中的基本环节：信息获取技术、信息 传递技术、信息存储技术、信息加工技术、信息标准化 技术。
（3）按使用信息的设备：电话技术、电视技术、广播技 术、复印技术、卫星技术、计算机技术及网络技术等。
“天河二号”超级计算机使用手册
“天河二号”超级计算机使用手册更新时间：2016年1月22日使用须知1.“天河二号”超级计算机（以下简称“天河二号”）的结点使用方式为独占式，即计算结点分配给用户以后，不能为其他用户所用；机时的计算也将以结点为基本单元。
比如，使用2结点共12核运行1小时的程序，机时为2*24*1=48（核*小时），而非2*6*1=12（核*小时）。
因此用户需要合理利用自己的资源。
2. 计算规模在60结点以内（含60）的作业，请提交到以“nsfc”开头的分区；更大规模的作业需提交到“BIGJOB”分区（此分区不允许提交小于61结点规模作业）。
（关于作业分区和提交的操作请仔细查看本手册第五章作业提交。
）3.用户所分配机时仅为机时使用。
如委托研发、修改程序代码、编写复杂脚本等额外服务，会产生一定的服务费用。
如有需求，请发邮件到nsfcsupport@洽商。
4.国家超级计算广州中心（以下简称超算中心）默认提供CPU计算结点。
如需使用“CPU+MIC”的计算结点，请发邮件至nsfcsupport@告知。
5.如需使用超算中心已配置的商业软件，请与nsfcsupport@ 联系。
超算中心不提供商业软件的安装适配、售后及应用支持服务。
您可以自行安装和使用商业软件，或与该软件的售后服务团队联系寻求协助。
用户自行安装软件带来的版权问题请自负责任。
6.超算中心根据实际情况对基于“天河二号”部署的开源软件的安装进行一定程度上的协助，但软件的算法合理性、精度、并行效率、使用方法等软件自身问题需要自行解决。
常用的开源软件的使用方法可以查阅超算中心官网上的相关说明，如：/newsdetail.html?7311 （Quantum ESPRESSO）。
7.如您的任何行为对超算中心的财产和声誉等方面造成了任何损失，超算中心将依法追究相关责任。
以上条例解释权归超算中心所有。
目录1 登录 (1)1.1VPN验证 (1)1.2终端登录 (1)2 文件传输 (6)2.1文件系统 (6)2.2数据传输 (7)3 环境变量管理工具MODULE (11)3.1简介 (11)3.2基本命令 (11)4 编译器 (13)4.1I NTEL编译器 (13)4.2GCC编译器 (14)4.3MPI编译环境 (14)4.4MIC编译环境 (15)5 作业提交 (16)5.1结点状态查看YHINFO或YHI (16)5.2作业状态信息查看YHQUEUE或YHQ (16)5.3交互式作业提交YHRUN (16)5.4批处理作业YHBATCH (19)5.5结点资源抢占命令YHALLOC (21)5.6任务取消YHCANCEL (22)5.7备注 (22)6 常见上机问题（FAQ） (24)6.1常见问题汇总 (24)6.2常见问题解决方案 (25)1 登录1.1 VPN验证在获得VPN账号和系统账号后，Windows SSL-VPN验证请按照如下步骤进行安全链接：Step 1：使用IE浏览器打开VPN登录地址，点击网页右上角“SSLVPN文件下载”，下载并安装运行；Step 2：使用IE浏览器打开VPN登录地址，输入VPN账号和密码，保持网页打开状态。
“天河二号”超级计算机——设计不仅仅是造型
“天河二号”超级计算机——设计不仅仅是造型一、背景材料2013年6月17日，在德国莱比锡开幕的2013年国际超级计算机大会上，中国国防科技大学研制的天河二号超级计算机以持续计算速度每秒3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能夺得头筹，成为全球最快的超级计算机，是第二名美国的“泰坦”超级计算机运算速度的2倍，也是继“天河一号”之后，中国超级计算机再次夺冠。
目前，“天河二号”已部署在中国广州国家超级计算机中心。
“天河二号”超级计算机由170个机柜组成，占地面积720平方米，峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒3.39亿亿次内存总容量1400万亿字节，储存总容量1 2400万亿字节，最大运行功耗17.8兆瓦。
打个形象的近似比喻，天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算一千年，其存储总容量相当于可存储每册10万字的图书600亿册。
“天河二号”超级计算机系统融入了诸多先进的设计理念和科技特性，实现了高性能、高密度、可伸缩、按需配置、快速部署等设计亮点。
“天河二号”超级计算机荣获2013中国设计红星奖。
二、案例故事“天河二号”超级计算机的项目代号为T1203，是国家“863”项目（国家高技术研究发展计划），整机系统由国防科技大学联合灏域科技有限公司共同开发。
国防科大在高端服务器在技术上经过多年发展研究，已经可以达到国际先进水平，但要抢占市场，还需要在关键工程技术和设计附加价值方面加大研究开发投入，而灏域科技有限公司具有国家高新科技企业资质，配有完善的整机工程科技团队，有着丰富的技术与设计整合经验，业务范围覆盖整机系统设计、工业设计、用户体验设计等多种专业领域，尤其是对复杂的系统工程类的项目进行要素剖析重构，达到产品开发最优化设计和最优化管理的目标。
因此，国防科技大学和灏域科技有限公司的强强联手，为“天河二号”超级计算机之后的成功研发奠定了坚实的团队基础。
在项目执行前期，双方首先确立了项目范围基线和项目领导小组，小组打破了企业和部门界限，由包括工业设计师、硬件经理、系统工程师、软件工程师、结构工程师、热设计工程师、配电工程师、采购工程师等在内的8位专家构成。
超级计算机优质PPT资料
• 想必同学们都用过电脑，都知道电脑给 我们的生活带来了许多便利，然而随着 科技的不断发展，现在的电脑的运行速 度已经已经满足不了人们的需求，所以 人们需要研究出更加高效率，高精度的 计算机。
要想了解超级计算机首先我们应该清楚普通电 脑的基本结构
并行程序开发环境提供一体化图形用户界面，支持应用程序的调试和性能分析 。 在今天中国高性能计算机TOP100组织公布的 年度前100强排名中，天河一号高居榜首。
算机快30% 不了人们的需求，所以人们需要研究出更加高效率，高精度的计算机。
206PFlops，LINPACK测试性能563.
CPU （中央处理器）是计算机的运算控制中心，也叫做核
操作系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用64位Linux ；
内存总容量98TB ；
由国防科技大学成功研制出峰值性能为每秒１２０６万亿次 由国防科技大学成功研制出峰值性能为每秒１２０６万亿次的“天河一号”超级计算机。
• 互连通信子系统
–采用两级Infiniband QDR互 ； –单个通信链路的通信带宽为40Gbps、延迟
1.2μs 。
• I/O存储子系统
–采用全局分布共享并行I/O系统结构 ； –磁盘总容量1PB 。
“天河一号”系统构成（1）
• 硬件系统
–计算阵列、加速阵列、服务阵列，以及互连通信 子系统、I/O存储子系统和监控诊断子系统等
计算阵列
加速阵列
CN
CN … CN
AN
AN
… AN
监
控
服
…
…
诊
务
底层互连
断
阵
顶层互连
子
列
互连通信子系统
…
系
2024年大学计算机基础教程ppt课件
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命令行操作 文件管理 系统管理 网络配置
包括命令的输入、编辑、执行等 ，以及常用的Linux命令介绍。
包括进程管理、内存管理、磁盘 管理等，以及常用的系统管理命 令介绍。
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办公软件应用基础
Chapter
文本框等高级排版功能
使
提升文档美观度；
用
使用母版统一幻灯片风
级 排
格，设置交互式演示文
版
稿等。
技
数
巧
据
透
视
录制和运行宏，实现自
表 与
动化操作；
数
据
透
视
幻
灯
使用Excel的数据透视
片 的
表和数据透视图功能进
高
行复杂数据分析；
级
应
用
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图 17
04
计算机网络基础
Chapter
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理员等部分。
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Access数据库管理系统
Access简介
Microsoft Access是一款关系型数据库管理系统，具 有界面友好、易于使用等特点。
创建和管理数据库
介绍如何在Access中创建新数据库、打开和关闭数据 库等基本操作。
数据表的设计与操作
详细讲解如何设计数据表结构，包括字段类型、主键 设置等，以及数据的输入、编辑和删除等操作。
大学计算机基础教程ppt课件
2024/2/29
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目录
2024/2/29
• 计算机基础知识 • 操作系统基础 • 办公软件应用基础 • 计算机网络基础 • 数据库技术基础 • 程序设计基础
天河二号超级计算机jt.ppt
互联通信子系统TH-Express 2+
• TH-Express 2+ 互连网络实现为三层胖树拓扑 结构
• 采用这种拓扑结构的原因是, 胖树能获得很 高的双向带宽, 使每个节点的双向带宽等于 节点的注入带宽
监控诊断子系统
• 监控诊断子系统实现全系统实时安全监测、 系统控制和调试诊断功能
• 天河二号逐步在生命科学、材料科学、大气科学、 地球物理、宇宙、经济学，以及大型基因组组装、 基因测序、污染治理等一系列事关国计民生的大科 学、大工程中“大显身手”。此外，国家超算广州 中心积极推动国际交流与合作，利用天河二号为国 外研究机构提供高性能计算服务。
存在问题
• 能耗过高：从目前天河二号来看，计算节 点的能耗约为18兆瓦，再加上散热系统的 整体能耗在20兆瓦以上。如果正常运行， 天河二号每年的电费就会超过1亿元，年耗 电量约为2亿度。
最排名
天河二号硬件系统
• 计算阵列 • 服务阵列 • 存储子系统 • 互联通信子系统 • 监控诊断子系统
计算阵列
• 共16000个计算节点，每个节点包含两个 Intel Xeon 处理器和三个MIC众核协处理器。 共3120000个计算核心。
• 峰值速度（Rpeak）每秒54,902.4TFLOPS （万亿次浮点运算）（一小时运算次数相 当于13亿人同时使用计算器计算1000年）
天河二号超级计算机
131220112 戴巍
超级计算机：能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与 高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大 差异，但规格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机。 具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度 和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软 件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太 (Trillion,万亿)次以上。
世界首台亿亿次超级计算机——天河二号(五)
世界首台亿亿次超级计算机——天河二号(五)
佚名
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2014(33)1
【摘要】2010年天河一号在国家超级计算天津中心投入使用后，“天河”超级计算机的用户迄今已超过600个，在石油勘探（图20）、动漫与影视渲染（图21）、地震数据处理（图22）、土木工程设计、航空航天、生物医药、天气预报与气候研究（图23）、海洋环境研究、新能源、新材料、宇宙科学研究等领域得到广泛应用，
【总页数】1页(PI0002-I0002)
【关键词】超级计算机;世界;地震数据处理;土木工程设计;石油勘探;航空航天;生物医药;天气预报
【正文语种】中文
【中图分类】P631.443
【相关文献】
1.世界首台亿亿次超级计算机——天河二号(一) [J],
2.世界首台亿亿次超级计算机——天河二号(二) [J],
3.世界首台亿亿次超级计算机——天河二号(三) [J],
4.世界首台亿万次超级计算机——天河二号(一) [J], 本刊编辑部
5.世界首台亿亿次超级计算机——天河二号(六) [J], 本刊编辑部
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六、图片欣赏
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每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
知识就是力量，感谢支持！
----谢谢大家！！
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----谢 天河二号自主创新了新型异构多态体系结构，在强化科学工程计 算的同时，可高效支持大数据处理、高吞吐率和高安全信息服务 等多类应用需求，设计了微异构计算阵列和新型并行编程模型及 框架，提升了应用软件的兼容性、适用性和易用性。天河二号服 务阵列采用了国家核高基重大专项支持、该校研制的新一代“FT1500”CPU，这是当前国内主频最高的自主高性能通用CPU。天河 二号还在高速互连、新型层次式加速存储架构、容错设计与故障 管理、综合化能效控制、高密度高精度结构工艺等方面取得了一 系列创新和突破。“中国创造”在天河二号上比比皆是，涌现了 多个国际领先和国际先进。
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一、概况
• 天河二号超级计算机系统由170个机柜组成，包括125个计算 机柜、8个服务机柜、13个通信机柜和24个存储机柜，占地 面积720平方米，内存总容量1400万亿字节，存储总容量 12400万亿字节，最大运行功耗17.8兆瓦。
• 天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算一千 年，其存储总容量相当于存储每册10万字的图书600亿册。 相比此前排名世界第一的美国“泰坦”超级计算机，天河二 号计算速度是“泰坦”的2倍，计算密度是“泰坦”的2.5倍， 能效比相当。与该校此前研制的天河一号相比，二者占地面 积相当，天河二号计算性能和计算密度均提升了10倍以上， 能效比提升了2倍，执行相同计算任务的耗电量只有天河一 号的三分之一。
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五、应用领域
• “天河二号”由280人历时两年多研制完成，耗资约1亿美元。 2013年下半年，它将在广州超级计算中心投入运行，其先导 系统已开始为生物医药、新材料等领域用户提供服务。
• 目前，天河二号已应用于生物医药、新材料、工程设计与仿 真分析、天气预报、智慧城市、电子商务、云计算与大数据、 数字媒体和动漫设计等多个领域，还将广泛应用于大科学、 大工程、信息化等领域，为经济社会转型升级提供重要支撑。
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二、特点
高性能 低能耗 应用广 易使用 性价比高
• 峰值速度和持续速度都创造了新的世界纪录 • 能效比为每瓦特19亿次，达到了世界先进水平 • 主打科学工程计算，兼顾了云计算 • 创新发展了异构融合体系结构，提高了软件兼容性和易编程性 • 性能世界第一，研制经费仅为美国“泰坦”超级计算机的一半
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三、技术参数
节点数 中央处理器 单节点处理器数 单处理器核心数 单节点协处理器数 单协处理器核心数 操作系统 峰值功率
组件汇总
单节点存储 内部存储器 外部存储器
运算速率
16,000 英特尔Xeon IveBridge E5-2692（2.2GHZ)32,000颗 2 12 3 57 麒麟操作系统 (Kylin Linux) 17.6MW （整机附带散热系统时为24MW） CPU Cores：384,000 Accelerator/CP：48,000 64GB 1,375TB（1,000TB为系统存储器，375TB为协处理器独占） 12.4PB 54.9PFLOPS（理论峰值） 33.86PFLOPS（实际峰值）
天河二号超级计算机 ——2014年再登世界超算榜首
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一、概况
• 由国防科大研制的天河二 号超级计算机系统，以峰 值计算速度每秒5.49亿亿 次、持续计算速度每秒 3.39亿亿次双精度浮点运 算的优异性能位居榜首， 成为全球最快超级计算机。 2010年11月，天河一号曾 以每秒4.7千万亿次的峰值 速度，首次将五星红旗插 上超级计算领域的世界之 巅。此次是继天河一号之 后，中国超级计算机再次