计算机发展史

计算机俗称电脑，在科技发展下，电脑在不断的更新完善发展，是现代一种用于高速计算的电子计算机，此篇导图主要讲述其分类和应用

计算机发展史

• 一雏二人三第一 四代机器走天下
  • 一雏形
    • 英国剑桥大学的查尔斯巴贝奇的分析机
  • 两个人
    • 阿兰图灵
      • 图灵机
        • 概念机
        • 组成
          • 一个无线长的纸带
          • 可以左右移动的读写头
        • 注意：现代计算机仍然满足图灵机的理论
      • 图灵测试
        • 奠定了AI（人工智能）的理论基础
      • 图灵奖
        • 后世为了纪念图灵而设的计算机奖项
        • ACM（美国计算机协会）
        • 计算机界的最高奖项，号称是计算机界的“诺贝尔激奖”
        • 华人获得者：姚期智
    • 冯诺依曼
      • 提出了冯诺依曼体系结构，奠定了计算机的理论基础
        • 计算机的五大组成部分
          • 控制器（计算机的控制系统）
            • 计算机控制器是计算机的神经中枢，指挥全机中各个部件自动协调工作。在控制器的控制下，计算机能够自动按照程序设定的步骤进行一系列操作，以完成特定任务。
            • 工作过程
              • (1)取指令。控制器的程序计数器(Program Counter，PC)中存放当前指令的地址。执行一条指令的第一步就是把该地址送到存储器的地址驱动器(罔巾没有面出)，按地址取出指令，送到指令寄存器(Instruction Register，IR)中。同时。PC自动加1。准备取下一条指令。
              • (2)分析指令。一条指令由两部分组成：一部分称为操作码(Operation code，OP)。指出该指令要进行什么操作；另一部分称为数据地址码，用于指出要对存放在哪个地址中的数据进行操作。在分析指令阶段，要将数据地址码送到存储器中取出需要的操作数到运算器。同时把OP送到指令译码部件，翻译成要对哪些部件进行哪些操作的信号，再通过操作控制逻辑，将指定的信号(和时序信号)送到指定的部件。
              • (3)发送操作控制信号。将有关操作控制信号，按照时序安排发送到相关部件，使有关部件在规定的节拍中完成规定的操作。
          • 运算器（计算机的运算系统）
            • 运算器：arithmetic unit，计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。 运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。
          • CPU （中央处理器）
          • 存储器（计算机的存储系统）
            • 计算机存储器（英语：Computer memory）是一种利用半导体、磁性介质等技术制成的存储资料的电子设备。其电子电路中的资料以二进制方式存储，不同存储器产品中基本单元的名称也不一样。
            • 寄存器
              • 将CPU即将用到的数据存储于寄存器（容量小）
                • 概要
            • 高速缓存（Cache）
              • CPU高速缓存（英语：CPU Cache，缓存）是用于减少处理器访问内存所需平均时间的部件。在金字塔式存储体系中它位于自顶向下的第二层，仅次于CPU寄存器。其容量远小于内存，但速度却可以接近处理器的频率。
              • L1缓分成两种，一种是指令缓存，一种是数据缓存。
              • L1和L2缓存在每一个CPU核中，L3则是所有CPU核心共享的内存。
              • 子主题
              • L1、L2、L3的越离CPU近就越小，速度也越快，越离CPU远，速度也越慢。
              • L1和L2集成与CPU内部，L3是在CPU外部
              • 高速缓存的运行速度
                • L1 的存取速度：4 个CPU时钟周期 L2 的存取速度：11 个CPU时钟周期 L3 的存取速度：30 个CPU时钟周期 RAM内存的存取速度：100 个CPU时钟周期以上
            • 内存（RAM）
              • 随机存取存储器（英语：Random Access Memory，缩写：RAM），也叫主存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），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介质。
            • 外存
              • 硬盘
                • 机械硬盘（Hard Disk Drive，HDD）
                  • 优点
                    • 价格低
                    • 使用周期长
                    • 存储容量大
                    • 数据不易丢失
                • 固态硬盘（Solid State Drive，简称SSD）
                  • 优点
                    • 1.读写速度快
                    • 2.防震抗摔
                    • 3.低功耗
                    • 4.无噪音
                    • 5.工作温度范围大
                    • 6.轻便
              • U盘
              • 其他存储介质
                • 光盘
                • 磁带机
                • 各种网盘
            • 相对内存 速度较慢
            • 对数据 进行读取
          • 输入设备
            • 鼠标、键盘等
          • 输出设备
            • 显示器、打印机等
        • 存储控制
      • 被称为是计算机之父
  • 三个第一
    • 第一台通用计算机
      • ENIAC
        • 投资者
          • 美国军方
        • 主要元器件
          • 电子管
            • 第一代计算机的标志
        • 运行次数
          • 5000次/秒
        • 特征
          • 没有存储器
          • 采用的是十进制
          • 用布线版工作
        • 诞生时间 及地点
          • 1946年2月宾夕法尼亚大学
    • 第一台冯诺依曼机
      • EDVAC
    • 第一台商用计算机
      • UNIVAC
  • 四个代
    • 第一代
      • 电子管
        • 每秒几千次
          • 机器语言 汇编语言
    • 第二代
      • 晶体管
        • 每秒几十万次
          • 高级语言
    • 第三代
      • 集成电路
        • 每秒几百万次
          • 操作系统
    • 第四代
      • 大规模、超大规 模集成电路
        • 每秒亿亿次
          • 数据库 计算机网络
    • 未来
      • 生物计算机
      • 光能计算机
      • 量子计算机
    • 未来的方向
      • 巨型化
      • 微型化
      • 网络化
      • 智能化
      • 多媒体化
• 分类
  • 高性能计算机
    • 特指运行速度快、处理能力强的计算机
    • 代表
      • 神威太湖光（中国）
  • 微型计算机
    • PC
  • 工作站
    • 专门用于特殊事务的计算机
      • 联网能力强
      • 屏幕大
      • 存储能力强
      • 数据处理能力强
  • 服务器
    • 网络中提供服务的计算机
      • WEB服务器
        • 网页服务器
      • FTP服务器
        • 文件传输
      • 数据库服务器
        • 登录及储存数据
      • 云盘服务器
        • 储存大量数据
  • 嵌入式计算机
    • 应用最为广泛的计算机
      • 电梯
      • 电冰箱
      • 电子手表
      • 电饭煲
      • 智能手表及移动终端
      • 汽车中控
• 应用
  • 科学计算
    • 计算复杂、数据量特别大
      • 天文
      • 地震
      • 气象
      • 量子力学
      • 核物理
      • 空间站
      • 轨道计算
  • 数据处理
    • 计算简单但数据量较大
      • 办公自动化
      • 各种管理系统
      • 数据统计、分析、合并、分类
  • 电子商务
    • B2B
      • 企业与企业
        • 阿里巴巴等
    • B2C
      • 企业与消费者
        • 京东、天猫等
    • C2C
      • 消费者与消费者
        • 闲鱼等
    • O2O
      • 线上与线下
        • 共享单车等
    • OMO
      • 线上结合线下
        • 学而精等
  • 过程控制
    • 工业
    • 航天
  • 计算机辅助产业
    • CAD
      • 计算机辅助设计
    • CAM
      • 计算机辅助制造
    • CIMS
      • 计算机集成操作系统
    • CBE
      • 计算机辅助教育