Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемВладислав Петрунькин
2 Этапы ЭВМ Выполнил: Закиров Насибжан, ученик 11-б класса МОУ Федоровская СОШ 2 с углубленным изучением отдельных предметов Май 2011
3 Этапы развития персональных ЭВМ © 2011, А.В. Ермоленко Дидактическая единица дисциплины Архитектура ЭВМ и системное программное обеспечение
4 Зарождение ЭВМ Механическая счетная машина Вильгельма Шикарда (1623) – первое устройство, способное складывать и вычитать числа. Причиной, побудившей Шиккарда разработать счетную машину для суммирования и умножения шестиразрядных десятичных чисел, было его знакомство с польским астрономом И. Кеплером. Ознакомившись с работой великого астронома, связанной в основном с вычислениями, Шиккард загорелся идеей оказать ему помощь в нелегком труде.
5 Суммирующая машина Паскаля 1871 – Густав Лейбниц создает арифмометр
6 1842 модель, использовавшаяся и в СССР под названиемЖелезный Феликс
7 Аналитическая машина Ч.Бэббиджа Управление работой ткацкого станка при помощи прообраза перфокарт. 2.Программируемость. Первый программист – Ада Лавгуста Ловлейс (дочь Байрона).
8 1890 – Г.Холлерит разработал машину, работающую с таблицами данных. Использована в переписи населения США в создает фирму, предшествующую компании IBM
9 К.Цузе (Германия) Г.Айкен (США) 1.Большой удельный вес механических частей. 2.Десятичная система счисления
10 Университет г.Пенсильвания первая универсальная ЭВМ - ENIAC 1.18 тыс. ламп 2.30 тонн 3.Занимала площадь 200 кв. м 4.10-я система счисления
11 Нейман Джон фон ( ) Блестящий анализ сильных и слабых сторон проекта ЭНИАК был дан в отчете Принстонского института перспективных исследований "Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства" (июнь 1946 г.). Этот отчет, составленный выдающимся американским математиком Джоном фон Нейманом и его коллегами по Принстонскому институту Г. Голдстайном и А. Берксом, представлял проект нового электронного компьютера. Идеи, высказанные в этом отчете, известные под названием "Неймановских Принципов", оказали серьезное влияние на развитие компьютерной техники.
12 Сущность "Неймановских Принципов" состояла в следующем: 1.Компьютеры на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления. 2.Программа должна размещаться в одном из блоков компьютера - в запоминающем устройстве. 3.Программа, так же как и числа, с которыми оперирует компьютер, записываются в двоичном коде, то есть по форме представления команды и числа однотипны. 4.Трудности физической реализации запоминающего устройства большого быстродействия и большой памяти требуют иерархической организации памяти. 5.Арифметическое устройство компьютера конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения. 6.В компьютере используется параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над двоичными кодами осуществляются одновременно над всеми разрядами).
13 Схема фон-неймановской вычислительной машины приведена на схеме Состоит из пяти основных частей: 1.Память 2. Арифметико-логическое устройство 3. Устройство управления 4. Устройства ввода 5. Устройства вывода. Внутри АЛУ находится особый внутренний регистр в 40 битов – аккумулятор. По сути это внутренняя память АЛУ.
14 В Советском Союзе работы по созданию электронных компьютеров были начаты несколько позже. Первый советский электронный компьютер был изготовлен в Киеве в 1953 г. Он назывался МЭСМ (малая электронная счетная машина), а его главным конструктором был академик Сергей Лебедев, автор проектов компьютеров серии БЭСМ (большая электронная счетная машина). В проекте МЭСМ Сергей Лебедев независимо от Неймана пришел к тем же идеям конструирования электронных компьютеров, что и Нейман, - и в русской исторической литературе указанные выше принципы конструирования компьютеров называются также "Принципами Неймана- Лебедева".
15 В этой машине уже применяется двоичная арифметика и используется оперативная память, построенная на ультразвуковых ртутных линиях задержки. Память могла хранить 1024 слова. Каждое слово состояло из 44 двоичных разрядов. Используя принципы Неймана, в США была создана принципиально новая ЭВМ – EDVAC (1951).
16 Процесс эволюции вычислительной техники принято делить на поколения. 1-е поколение ( ). Время становления машин с фон-Неймановской архитектурой. Машины этого поколения работали на ламповой элементной базе, поглощали огромное количество энергии и были ненадежны. С их помощью, в основном, решались научные задачи. Программы для этих машин уже можно было составлять не на машинном языке, а на языке ассемблер. Компьютеры этого поколения работали без ОС. Все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом персонально.
17 2-е поколение ( ). Вместо громоздкой лампы в ЭВМ стали применяться миниатюрные транзисторы. Это привело к уменьшению габаритов. Появились языки высокого уровня – Algol, FORTRAN, COBOL, создавшие предпосылки для появления ПО, не зависящего от типа ЭВМ. Для эффективного управления ресурсами машины стали использоваться операционные системы.
18 3-е поколение ( ). Смена поколений вновь была обусловлена обновлением элементарной базы: вместо транзисторов в различных узлах ЭВМ стали использоваться интегральные микросхемы различной степени интеграции. Микросхемы позволили разместить десятки элементов на пластине размером несколько сантиметров. Это приводит к появлению недорогих, малогабаритных мини-ЭВМ. Создаются пакеты прикладных программ для самых различных областей жизнедеятельности человека. ЭВМ 3-го поколения характеризуются расцветом расцветом операционных систем (ОС), отвечающих за организацию и управление вычислительным процессом.
19 4-е поколение ( е). В 70-е годы активно ведутся работы по созданию больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС), которые позволили разместить на одном кристалле десятки тысяч элементов. 5-е поколение (с 90-х годов). Исскуственный интеллект, логическая обработка информации. Данная классификация принимается в том случае, если в качестве основной характеристики ЭВМ принять ее элементную базу.
20 Классификация Intel Далее в 1974г. компания Intel разработала 8- миразрядный микропроцессор i8008. Этот микропроцессор имел довольно развитую систему команд и умел делить числа. Именно он был использован при создании компьютера Альтаир, для которого молодой Билл Гейтс написал один из своих первых интерпретаторов языка Basic. Наверно именно с этого момента следует вести отсчет 5-го поколения – выпущен компьютер на базе процессора i По своим вычислительным способностям он сопоставим с большими компьютерами того период. Поэтому компания Intel считает, что на этим годом заканчивается 4-е поколение. Т.е. основной признак поколения - производительность
21 I4004, i8008, i8086, i80286, i80386, i80486, i80586 Pentium 6-е поколение. Pentium Pro, Pentium II (Celeron), Pentiun III 7-е поколение. Pentiunm IV AMD K5, AMD K6, Athlon (Duron)
22 Особенностью процессоров i486 и Pentium является суперскалярная архитектура. Конвейер – специальное устройство, реализующее такой метод обработки команд внутри процессора, при котором исполнение команд разбивается на несколько этапов. Таким образом, одновременно выполняется несколько действий. Микропроцессор, имеющий один конвейер, называется скалярным, а два и более – суперскалярным. Микропроцессор Pentium имеет 2 конвейера. Поэтому может выполнять 2 команды за такт. Некоторые особенности процессоров P6: 1. Раздельное кэширование кода и данных. 2. Предсказание правильного адреса перехода. Переход – запланированное алгоритмом изменение последовательного характера выполнения программы. Типичная программа на каждые 6-8 команд содержит одну команду перехода, т.е. приходится по-новому очищать и заполнять конвейер, т.е. теряются преимущества конвейера. Поэтому в архитектуру Pentium введен блок предсказания перехода. Процессор сам пытается указать какая команда будет и начинает ее выполнять. Если окажется, что команда не та, то он бросит ее выполнять. Следует отметить, что правильный переход угадывается в 80% случаев.
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.