《计算机组成部分》PPT课件

Computer,Outline,Turningmodel（图灵模型）vonNeumannmodel（冯诺依曼模型）ComputercomponentsHistory,Perceptualknowledge(感性认识),计算机组成部分,Install,Motherboard(主板：集成多个部件、适配器，提供它们之间的互联),CPU,=运算器+控制器,Terminology,Motherboard,CPUfan,ramchip,usbdriver,dvd,floppydriver,videocard/graphicadapter,soundcard,networkcard,keyboardandmouse,speakers,monitor,AlanTuring,计算机科学之父艾伦图灵,1931年图灵进入剑桥大学国王学院，毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位，二战爆发后回到剑桥，后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma，帮助盟军取得了二战的胜利。图灵对于人工智能的发展有诸多贡献，例如图灵曾写过一篇名为机器会思考吗？（CanMachineThink?）的论文，其中提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法，即图灵试验。至今，每年都有试验的比赛。此外，图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。“图灵奖”是计算机科学领域的最高奖项,有“计算机界诺贝尔奖”之称。,AshortvideodescribingthelifeandunfortunatedeathofAlanTuring.,姚期智,姚期智，美籍华人，计算机科学家，2000年图灵奖得主，是目前唯一一位获得此奖项的华人及亚洲人。目前是清华大学理论计算机科学研究中心教授。因为姚期智对计算理论，包括伪随机数生成，密码学与通信复杂度的诸多贡献，美国计算机协会（ACM）决定把该年度的图灵奖授予他。,Dataprocessor,Problems?,Turingmodel:Programmabledataprocessors,Aprogramisasetinstructionsthattellthecomputerwhattodowiththedata.,Thesameprogram,differentdata,Thesamedata,differentprogram,TheuniversalTuringmachine输出则将计算机的处理结果输出到计算机外部.,Thestoredprogramconcept,Theprogramsforearlycomputerstaskswereimplementedbymanipulatingasetofswitchesorbychangingthewiringsystem.Thememoryofmoderncomputershostsbothaprogramanditscorrespondingdata.Thisimpliesthatboththedataandprogramsshouldhavethesameformat,becausetheyarestoredinmemory.Infact,theyarestoredasbinarypatternsinmemory-asequenceof0sand1s.,Sequentialexecutionofinstructions,Thecontrolunitfetchesoneinstructionfrommemory,decodesit,thenexecutesit.Inotherwords,theinstructionsareexecutedoneafteranother.Ofcourse,oneinstructionmayrequestthecontrolunittojumptosomepreviousorfollowinginstructions,butthisdoesnotmeanthattheinstructionsarenotexecutedsequentially.,Outline,TurningmodelvonNeumannmodelComputercomponentsHistory,Computercomponents,Computerhardware,fourcomponentsundervonNeumannmodelData,Acomputercanstoredatainoneoftwostates.Why?Computersoftware,isageneraltermusedtodescribeacollectionofcomputerprograms,proceduresanddocumentationthatperformsometasksonacomputersystem.Thetermincludesapplicationsoftwaresuchaswordprocessorswhichperformproductivetasksforusers,systemsoftwaresuchasoperatingsystems,whichinterfacewithhardwaretoprovidethenecessaryservicesforapplicationsoftware,andmiddlewarewhichcontrolsandco-ordinatesdistributedsystems.Softwareincludeswebsites,programs,videogamesetc.thatarecodedbyprogramminglanguageslikeC,C+,etc.,Outline,TurningmodelvonNeumannmodelComputercomponentsHistory,History,机械计算机器（1930年以前）电子计算机的诞生（1930-1950）计算机的诞生（1950-现在）,机械计算机器（1930年以前）,1645年,法国Pascal发明了齿轮式加减法器1673年，德国数学家Leibniz发明了乘除器,第一台现代意义的计算机,1821年，英国数学家C.Babbage设计了差分机,这是第一台可自动进行数学变换的机器,由于条件所限没有实现。他被誉为“计算机之父”。,History,机械计算机器（1930年以前）电子计算机的诞生（1930-1950）计算机的诞生（1950-现在）,现代第一台大型电子数字计算,1945年,ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorandComputer)在宾夕法尼亚大学诞生.ENIAC用了17468个电子管,重27吨,耗电150千瓦,30X0.9X2.4m,每秒5000次加法运算,迈向现代计算机,AlanTuring(1912-1954)1936年上研究生时提出了图灵机(TuringMachine),奠定了计算机的理论基础ACMTuringAward:the“NobelPrizeofcomputing”JohnvonNeumann(1903-1957)1946年发表了一篇关于如何用数字来表示逻辑操作的论文,vonNeumann体系结构为现代计算机普遍采用,History,机械计算机器（1930年以前）电子计算机的诞生（1930-1950）计算机的诞生（1950-现在）,ModernvonNeumannmachine,2008年我国速度最快的商用高性能计算机系统曙光5000,性能峰值运算速度达到每秒230万亿次浮点运算（230TFLOPS)单机柜性能7.5万亿次,单机柜耗电20KW,百万亿次计算仅需要约14个机柜,占地约15平方米威力