计算机硬件与软件课件

管理信息系统（MIS）

2012.9通知上机的安排:管11-1班第6周(10月11日)下午18:00~20:00在网3机房(以后是每双周四)管11-2班第7周4(10月18日)下午18:00~20:00在网3机房(以后每单周四)第一次上机内容：建立数据库其要求:1、准备一U盘，将上机结果（全部VF6.0文件）拷贝到U盘，以便下次使用。2、预习VF教材，第2章：项目管理器，准备好要建立的数据库的表格数据。3、上机内容：建立数据库先建立一个项目，项目名称为你的姓名。后建立一个数据库，数据库名称为XXX管理。（如：人事管理）再建立至少三个表，表的名称为各表实体对象的名称。如学生表等每个表至少有8个以上字段，每个字段要确定字段名称、字段类型、字段长度、字段索引、是否空并且确定一个主索引及几个普通索引。每个表至少要输入5个记录的数据4、将三个表建立主索引后，将三个表建立相互联系（主索引对主索引或主索引对普通索引）形成一个数据库第3章计算机硬件与软件

计算机硬件与软件软件思维导图计算机系统硬件软件发展趋势硬件发展趋势系统软件CPU系统外部设备硬件历史软件历史windows7计算机发展趋势平台的发展趋势高性能计算机计算机平台应用软件计算机硬件◆计算机的基本组成计算机硬件输入设备输出设备辅助存储器外部设备接口存储器运算器控制器程序数据结果指令数据线控制信号线cpu主机外存储总线外设存储程序式计算机计算机科学家（VonNeumann）冯.诺依曼冯.诺依曼(1903年生于匈牙利)19岁就发表数学论文,历任柏林大学、洪堡大学、普林斯顿大学教授。他对计算机的贡献：44年8月他到摩尔学院看了“爱尼亚克”时，他提出了新的改进方案：1、用二进制代替十进制。2、存储程序在内部存储器。（但是已经晚了。）约翰。冯。诺依曼《计算机与人脑》约翰。冯。诺依曼（1903--1957）本书是1958年出版天然元件的大小比人造元件要优越的多，而人造元件的运行速度比天然元件快的多。他还指出：天然系统的优越性在于组织是并行的，而计算机大体上都是串行的。计算机与神经系统相似之处在于，它们都具有混合计算机的特征（即“模拟”计算机和“数字”计算机，模拟计算机处理逻辑问题，数字计算机处理数字问题，逻辑与数字问题实际就是数学问题，所以，他是“从数学家的角度理解神经系统”“神经系统的基础有两类通信方式：一种为指令通信（逻辑通信），另一种是数字通信（算术通信）”）约翰。冯。诺依曼约翰。冯。诺依曼

提出了”逻辑深度”的概念,即为了完成问题的求解过程而需要进行的初等运算的数量。人脑并行处理所需要的逻辑深度要比他估计的计算机的逻辑深度小很多。计算机的存储器就象人脑的“记忆”他估计出人的一生所需的记忆容量为2。8×1020位，这一结果远远超过当时计算机105到106位的容量。“基因本身是数字元件的一部分，而基因所发生的各个效应，形成的特殊化学物质，如酶却属于模拟的领域，这就是数字和模拟过程的的相互变化”计算机与人脑的共同点。计算机硬件商用计算机：英国的利昂公司（生产烤面包和茶叶生意）的汤普崧听说剑桥大学威尔克斯正为人手和资金发愁，马上答应投入资金和技师，后来将《爱达塞克》复制了一台，叫做“里奥”（LEO---lyonsElectronicOffice），是世界上第一台商用计算机，原来的会计8分钟的计算，用计算机提高到1。5秒，后来改行做计算机生意1954年成立了《“里奥电脑有限公司”》，有了“里奥2型”、“里奥3型”。。等商用计算机。计算机硬件●主板计算机硬件◆中央处理器(CPU)

逻辑结构:算术逻辑运算单元(ALU)、控制单元（CU）、寄存器（register）处理速度：MIPS；时钟速度：MHZ；字长：8/16/32/64位）和总线速度（32/64）

中国龙芯1号（godson-1CPU“狗剩1”）由计算机研究所的胡伟武领导的小组2002年研制的“完全中国自己的CPU”，现在有龙芯3号775针奔腾4630Pentium4，Celeron主频超过1GHz，采用Northwood内核，内核采用了0.13µm工艺,具有512K二级缓存,并且支持100MHZ、133MHZ的外频，通过它特有的4倍频技术，前端总线（FSB）达到400~533MHZPentium4的结构Pentium4处理器结构模块设计：并行的3条整数流水线ALU、并行的2条图形加速流水线AGU、并行的2条浮点运算流水线、有8KB的数据缓存、BIOS芯片串行与并行接口（总线）总线接口的发展历史ISA：工业标准结构比较老的技术，现在没有再用。PCI-X：外设元件互连总线，133MHZ

64位数据/地址3.3VI/O188脚插槽AGP4X：加速图形接口

1066MB/sPCIExpress(PIC-e)：PIC-ex16:PIC的扩展

4000MB/s每条通道包含2对导线，分别发送数据和接受数据计算机硬件

高登·摩尔摩尔定律：Moor，sLaw

从1970年开始，每18个月，芯片上集成线路的密度翻一翻，即性能提高1倍。图灵和巨人计算机计算机硬件◆内存（主存储器）

存储容量：1bit=1位；1byte（字节）=8bit；1K=1024B；1M=1024K；1G=1024M；1T=1024G；1P=1024T

存储器的种类：RAM（随机存取）；ROM（只读）；DRAM（动态随机）；SRAM（静态随机）；PROM（可编程只读）；EPROM（可擦除）SDRAM（同步动态随机存储器）；DDRSDRAM（双倍速度SDRAM）CMOS（互补金属氧化物半导体存储器）—是一种只要很少电量就能保存数据的芯片：用来存储系统配置的重要数据，即基本硬件设置数据。）计算机硬件内存插槽物理文件存储方式文件分配表FAT簇指针备注11作为操作系统保留21作为操作系统保留34Bio.txt的第一个簇,指向簇4,那里保存Bio.txt的更多数据4999Boi.txt的最后一簇50空60空78Jordan.wks的第一个簇,指向簇8,那里保存Bio.txt的更多数据810Jordan.wks的第二个簇,指向簇10,那里保存Bio.txt的更多数据9999最后一个,也是唯一含有Pick.wps的簇10999Jordan.wks的最后一个簇

1161271227123813149415105虚拟内存储器固态硬盘目前最大容量为1TB，传输速度为500MB/秒传统硬盘为4TB。计算机硬件◆输入/输出设备：输入设备：键盘和鼠标；语音识别设备；数码照相机；扫描仪；光数据读人器；输入笔；光笔；触摸屏；条形码扫描仪；数据手套等输出设备：显示器（CGA（彩色图形适配器）/EGA（增强图形适配器）/VGA（视频图形阵列）/SVGA（超级~）/GUI（图形用户接口）/CRT（阴极射线管）/LCD---liquidcrystaldisplay液晶显示器,打印机；缩微胶券等计算机硬件网卡、声卡、显卡等（适配器）计算机的处理速度单位缩写每秒钟指令MeqaFLOPSMFLOPS1百万GigaFLOPSGFLOPS10亿TeraFLOPSTFLOPS1万亿PetaFLOPSPFLOPS1000万亿高性能计算机:曙光5000230万亿次/秒个人计算机：2.2GHZ大约537百万次/秒龙芯1号(godson-1)处理器2002年9月研制成功，采用0.18µmCMOS技术,主频200MHZ,功耗0.4W.龙芯2号

龙芯2号是2005年4月研制成功的，最高频率500MHZ、工耗为3W~5W，远远低于国外同类芯片工耗，龙芯2号的性能是龙芯1号的10倍。（中间只用了22个月时间）北桥南桥龙芯3号芯片胡伟武介绍，CPU可分为三种，比较形象的说法是大CPU（服务器芯片）、中CPU（桌面和移动芯片）和小CPU（嵌入式芯片）。其中，大CPU应用于服务器和高性能计算机，国内的主要科研单位有中科院计算所、国防科技大学、江南计算技术研究所等，已经立项的下一代高性能计算机“曙光6000”将首次采用国产通用处理器多核龙芯CPU。高性能计算机高效能计算机的分类高效能计算机一般分为6类：1、单指令多数据流SIMD（SingleInstructionMultipleData）2、并行向量处理机PVP（ParallelVectorProcessor）3、对称多处理机SMP（SymmetricMulti-Processor）4、大规模并行处理机MPP（MassivelyParallelProcessor）5、机群（Cluster）6、分布共享存储DSM（DistributedSharedMemory）多处理机世界前10名最快的超级计算机（2012年夏）奔跑者（走鹃）奔跑者(走鹃)地点：新墨西哥州LosAlamos国家实验室制造商：美国IBM公司关键数据：运算速度1.105Pflop，129600颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：美洲虎——克雷XT5美洲虎——克雷XT5地点：橡树山国家实验室制造商：美国克雷公司关键数据：运算速度1.059Pflop，150152颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：昴宿星昴宿星地点：美国加州观景山NASA埃姆斯研究中心制造商：美国SGI公司关键数据：运算速度487Tflop，51200颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：蓝色基因/L

蓝色基因/L地点：美国加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室制造商：美国IBM公司关键数据：运算速度478Tflop，212992颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：

蓝色基因/P蓝色基因/P地点：美国伊利诺伊州阿戈讷国家实验室制造商：美国IBM公司关键数据：运算速度450Tflop，163840颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：

护林人——SunBlade护林人——SunBlade地点：美国德州高级计算中心制造商：美国Sun公司关键数据：运算速度433Tflop，62976颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：

富兰克林——克雷XT4富兰克林——克雷XT4地点：美国加州劳伦斯·伯克利国家实验室制造商：美国克雷公司关键数据：运算速度266Tflop，38642颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：美洲虎——克雷XT4美洲虎——克雷XT4地点：美国田纳西州橡树山国家实验室制造商：美国克雷公司关键数据：运算速度205Tflop，30976颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：红色风暴红色风暴地点：美国新墨西哥州阿布奎基桑迪亚国家实验室制造商：美国克雷公司关键数据：运算速度204Tflop，38208颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：曙光5000A曙光5000A地点：中国上海超算中心制造商：中国曙光公司关键数据：运算速度180Tflop，30702颗处理器原文出自【比特网】，请保留原文链接：“天河一号”

“天河一号”由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次。美国橡树岭国家实验室的“美洲虎”超级计算机此前排名第一，在新榜单中，其排名下滑一位。“美洲虎”的实测运算速度可达每秒1750万亿次。“天河一号”“天河一号”在国际超级计算机TOP500组织正式发布第36届世界超级计算机500强排行榜，中国“天河一号”名列第一。是中国国防科大副校长杨学军为总设计师。（第1名和第500名之间保持了6~8年差距）“天河一号”的主要部件来至英特尔和英伟达两个美国公司，但是“天河”的互联芯片“飞腾1000”完全是中国自主制造的，而且中国已经研制自己的CPU了。并且使用了中国自己研制的“麒麟”操作系统。以高安全性著称。“天河一号”已经有20多家用户“天河一号”已经有20多家用户。

如：石油勘探、高端装备、生物医药、动漫设计等。天津国际生物医药联合研究院是其中之一。他们说研发一种新药，平均要耗时10年，花费10亿美元，筛选10万个化合物，高性能计算机辅助药物设计和高通量筛选方法的应用，为化合物话性的评价提供了极大的方便，提高了新药的研发的效率，缩短了周期，降低了成本。还能为新药的发现提供崭新的思路，在“天河”上筛选一个星期，在普通计算机上需要运行一年。

又如：中国科学院软件研究所的题目“地球外核热流动数值模拟”科学家实现了600亿未知数的超大计算规模的数值模拟，目前国际上同类问题的模拟现状一般为数十亿未知数水平。曙光发布星云超级计算机运算速度全球第二（速度：1270亿次/秒）

内部采用英特尔至强X56502.66GHz六核处理器、NVIDIATeslaC2050图形处理器，总计120640个计算核心，运行Linux操作系统，计算速度为每秒钟1.27千万亿次(PFlops)浮点运算。排名第一的“美洲虎”的计算速度为每秒钟1.76千万亿次(PFlops)浮点运算，中国另外一款超级计算机“天河一号”排名第七。此外，”走鹃”排名第三，KrakenXT5第四、德国JUGENE第五、Pleiades第六、蓝基因/L第八、Intrepid第九，RedSky第十。

高效能计算机的高性能计算机的技术挑战高效能计算机系统(HighProductivityComputingSystem,HPCS)1、自适应功耗管理技术曙光5000A采用近8000颗四核处理器,总内存达到100TB,存储容量达500TB,总峰值功耗达到960千瓦,每年的电费近千万。采用Gridview作为曙光5000A的机群管理软件。基于遗传算法的功耗调度获得9%以上的能耗节约。对于能耗也很重视，世界现有“绿色500”排行榜前5名能效均突破400MFLOPS/W。高性能计算机的技术挑战2、自主管理技术曙光5000A的Gridview实现了本地事件关联分析机制，基于485总线的全局信息融合以及统一管理监控管理策略。3、应用加速技术采用可重构计算引擎FPGA，可以在软件控制下进行硬件单元优化，来对不同的HPC的应用进行加速，从而提高系统的效能：提高节点的处理能力，减少机房面积，电能消耗，更好满足应用需求。高性能计算机的技术挑战4、高密度节点技术高密度节点结构实现了0.25GFLOPS/W(百万次浮点运算/瓦)的浮点计算性能,有效地支持了曙光5000A的百万亿次计算机的构建。5、网络内存技术(NMS)在高速网络支持下访问网络内存的性能优于访问磁盘的性能：普通磁盘4KB访问延迟一般为5ms，而互联网络内存4KB只延迟0.2~0.3ms高性能计算机的技术挑战6、事件流应用技术近年来,网络和传感器技术的迅速发展促使大规模监控系统被广泛应用,从而产生极大量的流数据,而计算能力和存储容量的迅速增加使得人们有能力处理这些海量数据,保存监控系统所产生的海量数据并进行统计分析的事件流系统受到越来越多的关注。7、并行模拟技术并行模拟的关键技术包括模块间的高效同步、调度、通讯和缓冲区管理机制。高性能计算机的技术挑战8、并行模拟引擎技术在前面一章技术的基础上开发了SimK并行模拟引擎,继而开发了HPP（HyperParallelProcessing）结构系统模拟平台,该模拟平台有效地支持HPP结构系统软件的开发探索，以及互连系统的微结构。

摘要至《高效能计算机系统---若干关键技术分析》曾宇著高等教育出版社2001年1月嵌人式计算机嵌入式计算机

嵌入式计算机

康佳特conga-X965嵌人式计算机60年计算机的发展伊尼亚克兰色基因差别时间1945年2005年60年时钟频率5000Hz7亿Hz14万倍内存容量230字节16万亿字节695亿倍峰值速度100次/秒180万亿次/秒1。8万亿倍功耗174KW1500KW8。5倍成本75万美元1亿美元133倍占地面积1800ft22500ft21。39倍1ft=0。3048m2002年世界个人计算机销售市场份额2007年台湾的PC机生产占世界份额的83%。台湾中芯是世界第三大芯片生产商其它：Apple、Gatewayandothervendors微机、服务器、存储系统的市场销售额及其比例

微机、服务器、存储系统的市场销售额及其比例微机（亿美元）服务器（亿美元）存储系统（亿美元）微机：服务器：存储系统中国1101871：0.16:0.06韩国2012101:0.60:0.50日本10080901:0.80:0.90北美6601902001:0.29:0.30全0.26:0.26信息化的广度与深度客户端设备量表示一个国家信息化的广度;服务器端设备量表示一个国家信息化的深度;服务器端设备/客户断设备的比值越高,信息化的进程就越深,越先进。中国的微机销售量超过了日本，说明信息化的广度有了很大的发展，但是信息化的深度低于世界水平。计算机软件计算机软件★软件的概念：

一系列相关程序和相应的文档的集合，1969年IBM才正式区分有硬件和软件（以前多数叫程序）之后有软件产品

★

软件发展有四个阶段：①、汇编语言的出现(1949年)②、高级语言的出现(1952年有了第一个编译器)

③、操作系统的形成(1976年有了8位PC的PC/M)

④、计算机网络软件和数据库软件的出现(1973--TCP)●①汇编语言的出现：1842年起阿黛。拜伦（《唐璜》作者拜伦的女儿）她为巴比奇的分析机编写程序，----她被称为软件的祖母，1853年去世，在1979年为纪念她有一种高级语言被命名为“Ada”语言；高级语言高级语言计算机软件巴比奇英国数学家（1791---1871）1833年设计了分析机的模型,由于资金，没能实现。后由他的儿子1833年实现了父亲的分析机，他是现代计算机之父。计算机软件之祖母Ada（1815年生~1853年去世）是巴比奇的女友，她把巴比奇的设计分析机的思想用英文发表，有详细注释。1842年起为分析机编写程序（指令：例程）。指令是通过穿孔卡片来实现的。计算机软件之祖母英国诗人：拜伦，《唐璜》的作者拜伦的女儿Ada计算机软件之母格莱斯。霍普（1906-1992

）1944年5月完成了“马克1号”，她完成了电脑历史上第一个编译器，把高级语言写的程序转换为机器语言程序。他还发明了子程序（霍普跳跃）他编写了flow–matic高级语言，后来在1959年改进为COBOL语言，是类似英语的商业语言。为了纪念他，电脑界设立了“霍普奖”计算机软件②高级语言的出现，格莱斯.霍普1944年5月为”马克1号”完成了电脑史上第一个编译器,后来又开发了COBOL语言的前身-----Flow—Matic语言,她被称为软件之母。其他的高级语言有“看不见的蒸气机”：FORTRAN（巴库斯1954年为IBM的701机开发的著名语言，）另外有平装本《圣经》BASIC语言（1964年汤姆。库斯），“算法语言”<ALGOL>（1960年，欧洲）后来成为PASCAL。现在有主要语言上百种。分四类：命令类、函数类、逻辑类、面向对象类。③、操作系统的形成：早期有监控程序，后来有操作系统，有名的有DOS、UNIX、WINDOWS、LINIX④、计算机网络软件和数据库软件的出现

高级语言的分类与结构1、命令式程序设计语言：Pascal、C2、函数式程序设计语言：LISP3、面向对象的程序设计语言:C＋＋、Smalltalk4、逻辑程序设计语言:Prolog(1972年法国为自然语言处理而开发的语言)高级语言的体系结构:

1、嵌套结构2、块状结构高级语言的内部结构：三种结构的相互嵌套：

1、顺序结构2、分支结构3、循环结构操作系统操作系统计算机软件1952年进入IBM公司，1954年开发了世界上第一个操作系统1996年去世。吉恩·阿姆达尔

计算机软件●1959年由applieddataresearch（ADR）公司研究了第一个软件专利产品autoflow。（软件）●1964年由IBM公司为计算机System/360，开发了操作系统OS/360（投入5000人年，5亿美元，100万行代码）（操作系统产品）●1962年由informatics公司研制了MarkⅣ是简单的数据库或者文件软件包。（数据库）计算机软件OS软件功能和分类它与其它软件的关系硬件OS编译程序应用程序DBMS网络软件OS的功能:1、CPU管理2、存储管理3、设备管理4、文件管理OS的类型：1、多道程序系统2、批处理3、分时处理4、实时处理计算机软件—操作系统的功能Cpu的工作原理:运算器(累加器)控制器存储器

指令数据Abc取A加B存C冯.诺依曼结构执行内存提交收容辅存设备管理作业管理完成去分配作业管理运行就绪阻塞完成进程调度I/O完成时间到I/O要求中断作业调度线程CPU的管理（作业调度和进程调度）计算机软件●60—70年代出现了“软件危机”，后来有了

结构化程序设计技术

●80年代出现了微型计算机，1975年创办的微软，在CP/M（计算机监控程序）之后开发了DOS（PC磁盘操作系统）●有名的操作系统：UNIX(1969)、LINEX、Windows、Vista、Windows7Windows7Windows7Windows7桌面主题的索引Windows7Windows7

Windows7是什么概念?Windows7新增功能Windows7新增功能

（安全可靠性）

1、将数据加密扩展到可移动媒体。

2、借助强大的脚本功能，自动化例行任务。

3、更加有效地创建、部署映像管理。

4、对客户端虚拟化提供更好的支持。

5、提供增强的疑难解答工具。Windows7新增功能处理窗口的新方法：●Windows7提供了三种简单却强大的新功能，分别名为Aero晃动、Aero桌面透视和鼠标拖拽操作，可帮助您即时在繁杂的桌面中理清头绪●Windows7之所以提供大量新桌面背景（即墙纸，从雄伟壮丽到平淡无聊，丰富至极）●Windows7中，对任务栏彻底重新设计，帮助您更智能地工作、去繁就简并完成更多任务。●改进的小工具：小工具是WindowsVista中引入的常用小程序Windows7新增功能Aero桌面透视可以使打开的窗口变得透明，以便您可以看到桌面上的内容Windows7新增功能Windows7可以用有创意的新主题和其他自定义内容，方便地表达您的个性。Windows7新增功能全新Windows7任务栏的改进包括：能够以缩略图形式预览网页和文档，甚至正在运行的视频Windows7新增功能最喜欢的小工具可以位于Windows7桌面上的任意位置。智能手机操作系统手机操作系统：一、WindowsMobile系列手机操作系统二、Symbian开放式操作系统三、PALM手机操作系统四、Linux手机操作系统

●三星正式推出手机操作系统BADA微软推新一代WM6.5应用软件应用软件计算机软件●软件的分类：

操作系统汇编程序语言处理系统解释程序编译程序系统软件数据库管理系统界面工具程序计算机软件实用程序编辑程序

连接装配程序程序库诊断排错程序

应用软件

软件包其他套装软件用户自己开发的软件系统

常用应用软件1、文档制作软件（WORD）2、电子制表软件（EXCEL）3、会计金融数学模型和分析软件（SPSS、SIS）4、数据库管理软件（DBMS）5、图形软件（Painter、Drawing、Photoediting）6、音乐软件（WindowsAudioEditing）7、视频编辑软件（WindowsMovieMaker）8、教育与参考软件（CAI）9、娱乐性软件（role-playing、action、adventure、sports、simulation、puzzle、strategy）10、商业软件商业应用软件（本课程重点介绍）1、企业资源计划（ERP）2、供应链管理（SCM）3、客户关系管理（CRM）4、联机分析处理（OLAP）5、数据仓库与数据挖掘（Datahouse、DataWing）6、商务智能（BI）从数据到信息的进化过程进化阶段商业问题支持技术产品厂家产品特点数据收集（20世纪60年代）“过去五年中我的总收入是多少？”计算机、磁带、磁盘IBM、CDC提供历史性的、静态的数据信息数据访问（20世纪80年代）“在中国的分部去年三月的销售额是多少？”关系数据库（RDBMS）结构化查询语言（SQL）ODBCOracleSybase、Informix、IBM、Microsoft在记录级提供历史性、动态数据信息数据仓库、决策支持（20世纪90年代）“在中国的分部去年三月销售额是多少？据此可得出什么结论？”联机分析处理（OLAP）多维数据库、数据仓库Pilot、ComshareArbor、CognosMicrostrategy在各种层次上提供回溯的、动态的数据信息数据挖掘（正在进行中）“下个月上海的销售会怎么样？为什么？”高级算法、多处理器计算机、海量数据库Pilot、PockheedIBM、SGI、其他初创公司提供预测性信息系统集成EAI财务系统行政管理数据库人力资源EAM内部应用CRMERPSCM企业门户Web应用遗留系统企业应用集成（EAI）ERP（企业资源管理）、CRM（客户关系管理）、SCM（供应链管理）、EAM（企业资产管理）计算机系统(平台)计算机平台总体结构●工作站和终端（集中模式）●客户机/服务器（C/S结构模式）●浏览器/服务器（BWD模式三层C/S模式）客户机/服务器模式用户界面客户应用操作系统网络接口服务驱动服务器应用核心操作系统网络接口局域网局域网局域网客户方服务器方BWD模式示意图VideoServerSQLDatabaseMailServer三层结构：计算机平台总体机构大型机终端终端网络LAN/WANCCCCSSSSSS网络CC19601975199020052020年服务器聚集高性能计算机网络计算（网格）分合国际电脑界的竞争协调格局广域分布计算机网络存储设备软件数据资源本地操作系统本地操作系统

W(vista与longhorm)

GlobusApache等因特网操作系统如：WebSphers网络计算应用软件三派分成开放源代码软件公司IBM公司为首微软公司为首微软公司的计算机模式演变：微软公司的计算机模式演变时代时间跨度特征典型产品举例第一代1975-现在孤立个人模式BASIC、C、C++、DOS、Windows、word、excel第二代1995-现在客户机/服务器模式ASP、WindowsServer、Office、EI第三代2006-2020无缝计算模式C#、XML、Windows。Net（Vista）Office。Net第三代计算技术没有统一的名称：如服务计算（services~）网络计算（network~）网格计算（grid~）万维网服务（Web~）分布式计算（distributed~）对等计算（peer-to-peer~：P2P）按需计算（ondemand~）面向服务体系结构（service-orientedarchitectureSOA）cloudcomputing云计算模式Google云计算cloudcomputing云计算cloudcomputing●“云计算”是一种全新的互联网应用模式。●具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性和成本低廉的特点。●它的出现彻底改变了旧有的互联网应用模式，被称为科学技术领域的又一次革命。云计算是什么意思？云计算（cloudcomputing，台湾译作:云端运算），是一种动态的易扩展的且通常是通过互联网提供虚拟化的资源计算方式，用户不需要了解云内部的细节，也不必具有云内部的专业知识，或直接控制基础设施。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”（cloud）。云计算是什么意思？李开复：(曾任Google全球副总裁、中国区总裁)打了一个形象的比喻：打一个比方,就像用电不需要家家装备发电机，直接从电力公司购买一样。“云计算”带来的就是这样一种变革——由谷歌、IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储、运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问，把“云”做为资料存储以及应用服务的中心。（数据中心）云计算的应用●每个用户都可以享受到超级计算机服务。例如：美国房地产网站goosipy希望建立一个数据库，计算76万个家庭在12年的房产数据，以便为消费者提供更好的建议，如果他们自己动手计算，初步预计，需要花费6个月的时间和数百万美元。最后，他们租用了亚马孙所提供的“弹性计算云服务”，通过使用强大的数据分析能力，仅用了3个星期的时间，不到5万美元就完成了这项任务。云计算应用●2010年2月初，IBM与美国空军签定了一份试验合同，获准为后者建立一个能够安全地支持国防和情报网络的“云计算”系统，更好地保证军方的网络安全。它将对于数千个数据流进行实时分析，检测和防御恶性攻击及系统故障，美军将派出技术人员实施全程监督，对于试验结果进行审核，IBM的感应器将提供“云计算”网络运作状况的及时资料，协助空军对于网络攻击或其他问题作出快速反映。云计算●云计算可以动态的管理几十万、几百万、甚至几千万台计算机资源所具有的总处理能力，并按需分配给全球用户，而且所有数据处理都是远程的，用户无需知道资料存储在哪里，也无需知道计算在哪里进行。Google云计算

Google云计算执行过程21世纪前20年的预测21世纪前20年的预测计算机21世纪前20年的预测●1999年11月兰德公司

组织的2020年全球信息技术的景象的探讨，所得到的共识：有5项技术将成为今后20年的突破性创新技术，并对信息市场产生广泛影响。

计算机21世纪前20年的预测●光通信：通信速度达到数万亿/秒比特，将大大改变计算机体系结构、操作系统、网络协议和应用软件。●广泛互联：无线和有线的互联，将产生各种各样的新产品和服务，从而改变政府、企业、金融业的运作模式。●普遍计算：各种嵌人式计算机将存在于各种设备、工具和设施中，为人们的衣、食、住、行和工作提供智能控制与服务。●传感器：传感器将无所不在。人们存在的物理世界将与虚拟世界耦合于一体。●全球信息功能设施：信息网络将像使用电力、电话一样方便地获取信息服务。计算机硬件发展趋势计算机硬件发展趋势计算机硬件发展趋势◆微小化●20世纪90年代集成电路进入系统级芯片（SOC）时代，将90nm技术（CMOS器件的有效沟道长度为50nm==0.05μm超深亚微米）作为近期目标。(1纳米(ns)=10亿分子1米，30ns大约3个原子的厚度，5000个原子只相当于1张纸的厚度）。●纳米光电子技术(量子点激光器、光子晶体光电子器件、光通信、光网络、光存储技术)◆集成化

●微系统技术硅基光电子集成电路硅基光电子集成电路主板量子计算芯片这块6×6厘米的芯片就是一台量子计算机,它提供4个量子位。图片出自：/read-htm-tid-1865092.html

计算机软件的发展趋势计算机软件发展趋势

●集成化●智能化●比尔。盖茨：《软件正在改变资本的真正机》：真正对于人类生活构成冲击的，不是电脑本身，准确的说来是软件这种人类知识的产物。●MichaclA。Cusumano《软件的生存之道》：软件具有改变世界的能力。●倪光南院士：软件具有改变中国的能力，软件也具有改变世界的能力。计算机系统发展趋势计算机的发展趋势●李国杰院士：1、大众化：即无处不再的计算机，与因