【课件】计算机的发展PPT

集成度：单个集成电路所含电子元件的数目。
集成电路的发展趋势
Moore定律 单块集成电路的集成度平均每18～24个 月翻一番。
——Gordon E.Moore,1965年 Intel公司创始人
1、计算机的诞生与发展
1937年，英国数学家图灵提出计算机的数学 模型（图灵机）。
1946年，美国宾西法尼亚大学莫尔实验室研 制出世界上第一台计算机ENIAC。
工作站——高性能、大存储容量的高档微机 台式机 便携式电脑
（补充）按内部逻辑结构分类
单处理机、多处理机(并行机) 注意：双核处理器指一个处理器内部包括两套用于运算
、控制的核心部件，可以并行执行指令。
（补充）按字长分类
8位机、16位机、32位机、64位机 字长越长，处理能力越强 目前的通用计算机大多为32位，64位机也已出现并进入
世界上第一台计算机ENIAC
17468个电子管， 60000个电阻， 10000个电容， 6000个开关， 30吨，占地160平方
米，耗资45万美元， 5000次加法/秒
ENIAC正在工作之中
ENIAC共有约19,000个电子管
2、对计算机的诞生与发展有 重大贡献的两个人
补充:电子线路使用的基础元件的演变
真空电子管 晶体管 中小规模集成电路 大规模超大规模集成电路
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集成电路的规模
集成电路规模
集成度（个电子元件）
小规模集成电路（SSI） 中规模集成电路（MSI） 大规模集成电路（LSI） 超大规模集成电路（VLSI） 极大规模集成电路（ULSI）
＜100 100~3000 3000~10万 10万~100万 ＞100万
（3）按规模分类
超级计算机或称巨型机 大型主机 小型机 工作站 个人计算机或称微型机（Personal Computer,PC）
注意：
规模的大小主要表现在处理、存储、吞吐等能力上。 由于各类计算机都在不断发展，不同时代的机器不能相
比。
（4）按工作模式分
服务器——高性能、大存储容量的计算机，网络用户可 共享其硬件和软件资源。
虽然准确地预 言未来计算机的性 能价格比是困难的 ，但如果打赌，它 们将比现在好得多 是一定会赢的。
——DAVID A.PATTERSON
6.2 计算机的发展
6.2 计算机的发展
6.2.1 电子计算机的发展简史 6.2.2 计算机系统组成 6.2.3 计算机的特点和分类
计算机(电脑)是一种能够接收信息，并按照存 储在其内部的程序（程序表达了某种规则） 对输入信息进行处理，并产生输出结果的高 度自动化的数字电子设备。
阿伦.图灵——第一个计算机数学模型 冯.诺依曼——50多年来的计算机基本模型
3、计算机的发展阶段
以计算机使用的基本电子元件作为划分依据，计 算机的发展经历了四个阶段。
电子管
晶体管
中小规模集成电路芯片
大规模超大规模集成电路芯片
第1~4代计算机比较
代 别 年代 使用的主要元器件 配置的软件
主要应用
1、计算机的主要特点
在程序控制下自动运行 运算速度快 具有记忆功能和逻辑判断能力 精确度高
2、计算机的分类
（1）按处理方式分
模拟计算机——用电流、电压等连续变化的物理量直接 进行运算的计算机
数字计算机——数据表示和运算过程都是数字化的
（2）按功能分类
专用计算机 通用计算机
期～1970年 内存：SSI，MSI
代初期
半导体存储器
操作系统，数 在科学计算、数 据库管理系统 据处理、工业控 等开始使用 制等领域得到广
泛应用
第4代 1970年代中 CPU：LSI、VLSI 软 件 工 程 、 分 深入到各行各业，
期以来
内存：LSI、VLSI 布 式 计 算 、 网 家庭和个人开始 的半导体存储器 络 软 件 等 开 始 使用计算机
广泛使用
4、计算机的发展趋势
巨型化 多媒体 微型化 网络化 智能化
注意:巨型化并非指体积的 巨大,二是指运算度更快、 存储容量更大、功能更强。
小结
掌握电子元器件的发展阶段 掌握摩尔定律 掌握计算机的发展阶段 了解计算机各代的特点 了解计算机的发展趋势
6.2.3 计算机的特点和分类
实用。8位机主要用于工业控制。
3、微处理器
微处理器（简称μ P或MP）， 使用单片大规模集成电路制成的，具有运算和控制
功能的处理器。 是各类型计算机的核心组成部分 目前各类计算机的中央处理器几乎都采用微处理器
，但性能和数量有所不同。 例如，Intel公司的Pentium CPU。
4、嵌入式计算机
人们曾经习惯 地认为计算机是一 种巨型而昂贵的机 器，因此一定要保 护它，看守它，小 心地对待它，高效 地使用它。
1969年，日本商事公司委托 英特尔公司设计一种用于可编程 计算器的芯片。日本人提出了六 种极其复杂的芯片设计方案，它 们对英特尔公司来说都太复杂了 。
“我凝视着PDP-8型 计算机，凝视着商事公司 的设计方案。我纳闷，他 们为什么要把这种计算器 搞得这么复杂？”
第1代 1940年代中 CPU：电子管 期～1950年 内存：磁鼓 代末期
使用机器语言 科学计算和工程 和 汇 编 语 言 编 计算 写程序
第2代 1950年代中 CPU：晶体管 后期～1960 内存：磁芯 年代中期
使用FORTRAN等 开始广泛应用于 高 级 程 序 设 计 数据处理领域 语言
第3代 1960年代中 CPU：SSI，MSI
嵌入式计算机（单片机）： 把运算器、控制器、存储器、I／O控制与接口电路
霍夫的灵感来了，他设计出世界 上第一个CPU——Intel 4004，从此 就有了“微处理器”。
Intel 4004——世上第一块微处理器
但行业反应谨慎，一位顾客说 Intel胆大妄为，竟敢声称把一台计 算机放进了一个芯片里。公司技术 人员给他作了演示，他才勉强同意 这玩意儿也可以叫做计算机。但很 多人依旧不能理解：“如果坏了怎 么办？”，“如何确保它在工作？ ”。