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第章 計算機的發(fā)展及應用,2.3 計算機的展望,2.2 計算機的應用,2.1 計算機的發(fā)展史,2.1 計算機的發(fā)展史,一、計算機的產(chǎn)生和發(fā)展,1946年 美國 ENIAC,1955年退役,用手工搬動開關和拔插電纜來編程,世界上第一臺電子計算機 ENIAC(1946),2.1,硬件技術對計算機更新?lián)Q代的影響,2.1,第一臺von Neumann 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計算機,2.1,IBM System360,2.1,2.1,1. IBM: BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution,212 992 個 CPU 最大平均速度 478 200 GFLOPS,最快的五臺超級計算機（截止到 2007.11）,2.1,2.IBM: JUGENE - Blue Gene/P Solution,65 536個 CPU 最大平均速度 167 300 GFLOPS,最快的五臺超級計算機（截止到 2007.11）,3.SGI: SGI Altix ICE 8200,2.1,14 336個 CPU 最大平均速度 126 900 GFLOPS,最快的五臺超級計算機（截止到 2007.11）,2.1,4. HP : EKA - Cluster Platform 3000 BL460c,14 240個 CPU 最大平均速度 117 900 GFLOPS,最快的五臺超級計算機（截止到 2007.11）,2.1,最快的五臺超級計算機（截止到 2007.11）,5. HP : Cluster Platform 3000 BL460c,13 728個 CPU 最大平均速度 102 800 GFLOPS,2.1,最權(quán)威的超級計算機排名的參考網(wǎng)址 ,二、微型計算機的出現(xiàn)和發(fā)展,微處理器芯片,存儲器芯片,1971年,1970年,2.1,Moore 定律,Intel 公司的締造者之一 Gordon Moore 提出,2.1,Intel 公司的典型微處理器產(chǎn)品,8080 8位 1974年 8086 16位 1979年 2.9 萬個晶體管 80286 16位 1982年 13.4 萬個晶體管 80386 32位 1985年 27.5 萬個晶體管 80486 32位 1989年 120.0 萬個晶體管 Pentium 64位（準） 1993年 310.0 萬個晶體管 Pentium Pro 64位（準） 1995年 550.0 萬個晶體管 Pentium 64位（準） 1997年 750.0 萬個晶體管 Pentium 64位（準） 1999年 950.0 萬個晶體管 Pentium 64位 2000年 4 200.0 萬個晶體管,2.1,2007 年 芯片上可集成 3 億 5 千萬 個晶體管,預計 2010 年 芯片上可集成 8 億 個晶體管,三、軟件技術的興起和發(fā)展,機器語言 面向機器,匯編語言 面向機器,高級語言 面向問題,FORTRAN 科學計算和工程計算,PASCAL 結(jié)構(gòu)化程序設計,C 面向?qū)ο?Java 適應網(wǎng)絡環(huán)境,1. 各種語言,2.1,2. 系統(tǒng)軟件,語言處理程序 匯編程序 編譯程序 解釋程序,操作系統(tǒng) DOS UNIX Windows,服務性程序 裝配 調(diào)試 診斷 排錯,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理軟件,網(wǎng)絡軟件,2.1,3. 軟件發(fā)展的特點, 開發(fā)周期長, 制作成本昂貴, 檢測軟件產(chǎn)品質(zhì)量的特殊性,2.1,2.2 計算機的應用,一、科學計算和數(shù)據(jù)處理,二、工業(yè)控制和實時控制,三、網(wǎng)絡技術,1. 電子商務,2. 網(wǎng)絡教育,3. 敏捷制造,四、虛擬現(xiàn)實,五、辦公自動化和管理信息系統(tǒng),六、CAD/CAM/CIMS,七、多媒體技術,八、人工智能,2.2,2.3 計算機的展望,一、計算機具有類似人腦的一些超級 智能功能,要求計算機的速度達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,按幾何級數(shù)遞增的制作成本,芯片的功耗、散熱、線延遲,三、