计算机硬件系统组成信息工程系李建刚课件

计算机硬件系统组成信息工程系李建刚电子科技大学出版社《计算机应用基础案例教程》主编：李建刚

1.五大硬件功能部件计算机系统组成自从第一台电子计算机1946诞生以来，虽然发展很快，形态各异，但是其硬件结构都是由五大功能部件组成。运算器控制器存储器输出设备输入设备

1.五大硬件功能部件计算机系统组成运算器和控制器合称为中央处理（CPU）运算器：执行各种算术和逻辑运算的操作。控制器：完成协调和指挥整个计算机系统的操作。由于CPU制造工艺复杂，世界只有极少数几个国家具备CPU制造生产能力！你所知道的CPU品牌有哪些？

1.五大硬件功能部件计算机系统组成2002年9月28日中科院计算技术研究所和北京神州龙芯集成电路设计有限公司联合发布新闻，宣布“具有自主知识产权的我国第一款高性能通用CPU—“龙芯1号”研制成功。从此，中国信息产业“无芯”时代宣告结束。龙芯”的诞生是我国民族科技产业化道路上的一个里程标志着中国已打破国外垄断，初步掌握了当代CPU设计的关键技术，为改变中国信息产业“无芯”的局面迈出了重要的步伐，对中国形成有自主知识产权的计算机产业有重要的推动作用，对中国的CPU核心技术、国家安全、经济发展都有举足轻重的作用。龙芯”的问世不仅仅在于中国自主研发出了自己的CPU产品，其更深层次的意义在于提升了中国科技人员的信心，凭借着自身的技术研发实力，我们同样可以自己研发生产出被国外垄断的产品。我们是龙的传人，坚信“龙芯”的成功是必然的！我们期待着“龙芯”带给我们更多、更大的惊喜！我国的“龙芯”CPU

1.五大硬件功能部件计算机系统组成存储器：分为内存（主存）和外存（辅存）1、内存RAMROMROM则是存放有固定数据，且删不掉也无法覆盖其他数据即运行内存它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。二者有何区别？

1.五大硬件功能部件计算机系统组成2、外存RAM内存和外存有何区别？

1.五大硬件功能部件计算机系统组成北京航空航天大学与中科院微电子所的联合研发团队经过科研攻关，在国内率先成功制备出直径为80纳米的“万能存储器”核心器件，器件性能良好，相关关键参数达到国际领先水平。中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传锋研究组，成功实现确定性单光子的多模式固态量子存储，一次可以存储100个量子比特，创造了世界最高水平。信息功能材料国家重点实验室主任宋志棠研究员的团队，开发出我国第一款PCRAM芯片，在中国首次将PCRAM芯片推向量产。随着存储器应用越来越广泛，像大数据中心、企业存储、大容量（海量）存储器等，对存储器的要求会越来越高。正是由于我国科技人员的不断努力，使我国在存储器领域逐渐进入世界领先水平。我国存储器研制的主要成就

1.五大硬件功能部件计算机系统组成输入设备：向计算机输入数据和信息的设备RAM

1.五大硬件功能部件计算机系统组成输出设备：用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等RAM以上这些设备在PC机中我们称作外设。我们开机时是先开主机还是先开这些外设？我们在实践操作时一定要遵守操作规程的习惯，爱护设备，安全操作，养成良好的职业素养。

1.五大硬件功能部件计算机系统组成以下设备属于输入还是输出设备呢？RAM即使输入设备，又是输出设备

2.主要性能指标计算机系统组成运算速度：指计算机每秒中所能执行的指令条数，一般用MIPS为单位。运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度是指每秒处理的百万级的机器语言指令数，这是衡量CPU速度的一个指标。微机一般采用主频来描述运算速度，主频越高，运算速度就越快。大型和超级计算机由于多CPU，其运算能力比个人计算机强大得多，超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个国家科研实力的体现，它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻重的意义。是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒万亿次以上。

2.主要性能指标计算机系统组成我国的超级计算机国际TOP500组织每半年发布一次世界超级计算机排行榜，中国国防科技大学研制的“天河二号”超级计算机已在TOP500榜单上连续六度称雄。2016年6月的排行榜上，中国的“神威·太湖之光”以每秒9.3亿亿次的浮点运算速度再次夺冠。这个速度是原冠军中国“天河二号”的近三倍，更重要的是“神威·太湖之光”实现了包括处理器在内的所有核心部件全部国产化。中国超算总体表现非常出色。2016年6月，中国首次把上榜总数长期独占鳌头的美国“拉下马”。而12月，中美打了个平手，以171台上榜数量并列第一，两国上榜超算约占榜单总数的三分之二，在超算领域中美两国并驾齐驱。

2.主要性能指标计算机系统组成主频：即CPU内核工作的时钟频率（CPUClockSpeed）。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。主频越高，CPU的运算速度就越快。但主频不等于处理器一秒钟执行的指令条数，因为一条指令的执行可能需要多个时钟周期。

主频和实际的运算速度存在一定的关系，但还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集，CPU的位数等等）。虽然CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。

2.主要性能指标计算机系统组成字长：指的是CPU一次能并行处理的二进制位数，字长总是8的整数倍，通常PC机的字长为16位（早期），32位，64位。

计算机处理数据的速率，自然和它一次能加工的位数以及进行运算的快慢有关。如果一台计算机的字长是另一台计算机的两倍，即使两台计算机的速度相同，在相同的时间内