5.未来的新型计算机 现代计算机发展迅速一“摩尔定律” 面临的问题一芯片发熟 极大地影响芯片集成度，限制了计算机 n超导计算机 运行速度 n量子计算机 n光子计算机 n生物计算机 发展方向：超高速、超小型、并行 处理、智能化 凡神经网络计算机
现代计算机发展迅速 面临的问题 5.未来的新型计算机 极大地影响芯片集成度，限制了计算机 n 超导计算机 运行速度 n 量子计算机 n 光子计算机 n 生物计算机 n 神经网络计算机 发展方向：超高速、超小型、并行 处理、智能化 “摩尔定律” 芯片发热
摩尔定律 1975 1980 1985 1990 1995 MIPS 晶 10M Micro.500 (tan5l5or5j】 2000 (mips) 体 时 1M 管 Pentium 25 百 Processor 80486 数 100K 803B6 1.0 80286 章 10K 0.1 B080 4004 0.01 行的指令教 年18个月芯片晶体管数目，能力增长一倍
摩尔定律 晶 体 管 数 单 位 时 间 执 行 的 指 令 数 百 万 条/ 每 秒 MIPS 每18个月芯片晶体管数目，能力增长一倍
1.2计算机的类型 门按计算能力分：巨型机、太型机，中型机，小型机、微 机（笔记本、掌上电脑等） n从市场分布情况看： 超级计算机 大型计算机 大型集群计算机 大型服务器 PC机 笔记本 算机类型 PDA 计算机 苹果机 平板机 服务器 工业PC 单片机 嵌入式系统 POS ATM 其它
1.2 计算机的类型 n 按计算能力分：巨型机、大型机、中型机、小型机、微 机（笔记本、掌上电脑等） n 从市场分布情况看： （微机）
1.3计算机的基本工作原理及结构 存储程序工作原理 重点 计算机的两个基本能力：一是能够存街 狂序，二是能够自动地执行程序。 计算机是利用“存储器”（内存）来在 放所要热行的程序的，而称之为CPU的部 件可以依次从存储霖中取出程序中的每一 条指今并加以分析和热行、直重完成全 部指今任务为止。 二进制形式表示款据 指令 John von Neumann ·存储程序 冯口诺依曼
John von Neumann 冯 诺依曼 计算机奠基人——冯 诺依曼 冯·诺依曼思想（3点）： 硬件核心由五部分组成 采用二进制形式表示数据 和指令 存储程序 存储程序工作原理 计算机的两个基本能力：一是能够存储 程序，二是能够自动地执行程序。 计算机是利用“存储器”（内存）来存 放所要执行的程序的，而称之为CPU的部 件可以依次从存储器中取出程序中的每一 条指令，并加以分析和执行，直至完成全 部指令任务为止。 1.3 计算机的基本工作原理及结构 重点
冯·诺依曼计算机结构模型 注意：其中5-10是个 重复的过程 10 数据流 反 馈信号 存 操作命 控制流 取 数 程序+十 输入 内)存储器 输出 处理 数据 设备 设备 结果 14 请求信号 应信号 地 响 址 1 应信 请求信号 控制蓉
冯·诺依曼计算机结构模型 数据流 控制流 取 数 存 数 地 址 指 令 （内）存储器 控制器 运算器 （ALU) 输出 设备 输入 设备 程序+ 数据 操 作 命 令 处理 结果 反 馈 信 号 响 应 信 号 请 求 信 号 响 应 信 号 请 求 信 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 注意：其中5-10是个 重复的过程