Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC



Podobné dokumenty
Historie počítačů Počítačové generace Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC 1

Historie počítačů Počítačové generace Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC

Historie počítačů Počítačové generace Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC

Historie počítačů Počítačové generace Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC

Úvod do informačních technologií

HISTORIE VÝPOČETNÍ TECHNIKY. Od abakusu k PC

1. Historie počítacích strojů Předchůdci počítačů. 2. Vývoj mikropočítačů Osmibitové mikropočítače Šestnácti a dvaatřicetibitové počítače IBM

SÁLOVÉ POČÍTAČE. Principy počítačů. Literatura. Harvard Mark I Grace Murray Hopper ENIAC

Střední průmyslová škola Zlín

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Číslo a název šablony III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT H/01 Kuchař - Číšník. IKT Informační a komunikační technologie

Pojem architektura je převzat z jiného oboru lidské činnosti, než počítače.

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD

1 Historie výpočetní techniky

Historie výpočetní techniky. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1121_Histrorie výpočetní techniky_pwp

HISTORIE VÝPOČETN ETNÍ TECHNIKY

Úvod do informačních technologií

Osnova. Základy informatiky. 1. Přednáška Historie. Úvod. Kategorie počítačů z pohledu hardware

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Von Neumannovo schema počítače

Základní pojmy a historie výpočetní techniky

2.1 Historie a vývoj počítačů

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy)

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

Abakus Antikythérský mechanismus

Architektura počítače

Informační a komunikační technologie

Trocha obrázků na začátek..

éra elektrického proudu a počítačů 3. generace

Technické prostředky počítačové techniky

1. Informace a informatika

První počítače mechanické kalkulátory Nejstarší počítač: Abakus

2.8 Procesory. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

NÁZEV/TÉMA: Historie výpočetní techniky

Úvod do problematiky návrhu počítačových systémů. INP 2008 FIT VUT v Brně

Architektura počítačů

PROCESOR. Typy procesorů

Architektura počítačů

Informatika teorie. Vladimír Hradecký

Informační systémy 2 1

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

HW počítače co se nalézá uvnitř počítačové skříně

Výkonnost výpočetních systémů

Základní deska (mainboard, motherboard)

Sběrnicová struktura PC Procesory PC funkce, vlastnosti Interní počítačové paměti PC

Z{kladní struktura počítače

Hardware. Z čeho se skládá počítač

VÝUKOVÝ MATERIÁL. 3. ročník učebního oboru Elektrikář Přílohy. bez příloh. Identifikační údaje školy

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

Stručná historie výpočetní techniky část 2

Міжнародний збірник наукових праць. Випуск 2(11)

Maturitní témata - PRT 4M

Výstavba PC. Vývoj trhu osobních počítačů

Základní deska (1) Parametry procesoru (2) Parametry procesoru (1) Označována také jako mainboard, motherboard

GTX Titan. Osobní počítač (anglicky personal computer, zkratka PC, odborně také osobní mikropočítač) je označení pro

CHARAKTERISTIKY MODELŮ PC

Úvod do architektur personálních počítačů

Vícejádrový procesor. Dvě nebo více nezávislých jader Pro plné využití. podporovat multihreading

Technické prostředky počítačové techniky

Hardware - komponenty počítačů Rozdělení současných počítačů Rozdělení dnes používaných počítačů:

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT EU-OVK-VZ-III/2-ZÁ-312

Historie počítacích strojů a počítačů. Mgr. David Frýbert

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Cílem kapitoly je seznámit studenta s pamětmi. Jejich minulostí, současností a hlavnímu parametry.

Hardware ZÁKLADNÍ JEDNOTKA

Historie výpočetních pomůcek

Popis výukového materiálu

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 10

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

Ing. Bohuslav Růžička, CSc.

Projekt: 1.5, Registrační číslo: CZ.1.07/1.5.00/ Osobní počítač

35POS Počítačové systémy. 2 Úvod, historie, architektura počítače, přenos informace v počítači

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

HISTORIE. Principy počítačů I. Literatura. Počátky historie počítačů. Počátky historie počítačů. Dnešní chápání počítače

Procesor. Hardware - komponenty počítačů Procesory

1) PC učebna ZŠ Přichystalova 6ks

HISTORICKÝ VÝVOJ VÝPOČETNÍ TECHNIKY

Historický vývoj výpočetní techniky. Miroslav Flídr Počítačové systémy LS /14- Západočeská univerzita v Plzni

Externí paměti 1 Feromagnetické

) informace o stavu řízené veličiny (předávaná řídícímu systému) - nahrazování člověka při řízení Příklad řízení CNC obráběcího stroje

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

Práce v textovém editoru

Počítačová sestava popis, komponenty, zkratky

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Historie výpočetní techniky 4. část. ČTVRTOHORY éra elektrického proudu a počítačů

PŘEDSTAVENÍ GRAFICKÉHO PROCESORU NVIDIA G200

Pokročilé architektury počítačů

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Hardware Základní pojmy. Autor: Ing. Jan Nožička SOŠ a SOU Česká Lípa VY_32_INOVACE_1122_Hardware Základní pojmy_pwp

Maturitní témata. pro obor vzdělávání M/01 Informační technologie

Maturitní témata. Informační a komunikační technologie. Gymnázium, Střední odborná škola a Vyšší odborná škola Ledeč nad Sázavou.

Dotykové úlohy PC. Petr Novák (Ing., Ph.D.) Úvod Dotykové monitory Časté operační systémy...

Procesor EU peníze středním školám Didaktický učební materiál

Číslo a název šablony III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT H/01 Kuchař - Číšník. IKT Informační a komunikační technologie

Informatika Historie počítačů

Úvod. Opakování Činnost počítače, algoritmy

KONVERTIBILNÍ ULTRABOOK TM INTEL vpro TM

MSP 430F1611. Jiří Kašpar. Charakteristika

Transkript:

Přednáší: doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN Přednášky: středa 14 20 15 55 Obsah: Historie počítačů Počítačové generace Spojení: e-mail: jan.skrbek@tul.cz 16 10 17 45 tel.: 48 535 2442 Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC IN2-1 1

Historie Charles Babbage - 1833 - návrh diferenčního stroje, který měl umožnit řešení kvadratických rovnic - aritmetická jednotka, paměť dat, řídící jednotka pro řízení průběhu celého programu a zařízení pro vstup a výstup dat B. Pascal - 1642 - návrh mechanické kalkulačky George Boole - 1854 - Zákony myšlení (The Laws of Thought) - systematická metoda pro zobrazení a analýzu logických operací IN2-1 Strojek z Antikythéry" - 82 před n.l. - bronzové torzo velice komplikovaného přístroje, vylovené roku 1900 ze starého vraku 2

Konrád Zuse (1910-1995), Německo 1938 - Z1 prototyp mechanického programovatelného počítače, univerzita v Manheimu jeho paměť využívala posuvných mechanických prvků, a umožňovala uchovávat cca 1000 bitů 1940 - Z2 další počítač, který stále ještě používal mechanickou paměť pro vlastní výpočty již používal obvody na bázi elektromagnetických relé 1941 - Z3 uveden do provozu v prosinci 1941 - velmi utajovaný, používal se pro balistické výpočty drah raket "V, šířka slova 22 bitů, paměť pro 64 slov dat, řízení programem, který se načítal z děrné pásky, uměl sčítat, odčítat, násobit a dělit, počítat odmocninu apod., neměl podmíněný skok, obsahoval celkem 2600 relé, jedno násobení mu zabralo 3 až 5 sekund IN2-1 3

Technické prostředky počítačové techniky Howard Eiken (1900-1973) - 1943 - MARK 1 - oddělená paměť dat a programu inspirován pracemi Ch. Babbage program byl průběžně čten z děrné pásky rychlost přibližně 10 operací/s (násobení trvalo 6 sekund) programování pouze ve strojovém kódu cca 20 m dlouhý, váha 5 tun, 3304 relé, 750 tis. součástek střední meziporuchová doba v řádu minut ENIAC 1 (fy UNIVEC) 1946-17 468 elektronek, spotřeba cca 150 kw programování propojováním funkčních bloků propojovacími kabely a kombinací funkčních přepínačů Electronic Numerical Integrator And Computer IN2-1 4

Technické prostředky počítačové techniky EDVAC - 1952 - von Neumannova koncepce - stal se vzorem všech novodobých počítačů mohl již provádět programové skoky, program mohl modifikovat sám sebe 4000 elektronek, 10000 krystalových diod paměť - 1024 slov o šířce 44 bitů, realizovaná pomocí zpožďovacích linek John von Neumann taktovací frekvence 1 MHz IN2-1 5

řadič vstup paměť výstup aritmetickologická jednotka řídící signály toky dat Obr.: Blokové schéma počítače von Neumannova typu IN2-1 6

Generace počítačů 0. generace - reléové počítače desítky operací/s 1. generace - elektronkové - rychlost kolem 100 operací za sekundu, používání strojového kódu nebo assembleru, velmi omezené periferie 7

Generace počítačů 2. generace - tranzistorové - 1000 operací/s, použití operačního systému, možnost programování ve vyšších programovacích jazycích, zpracování programu v dávkách, software, hardware Tranzistor - 1947 - William Shockley, John Bardeen, Walter Brattain PDP 1 8

Generace počítačů 3. generace - integrované obvody - Robert Noyce (Farchild) - 10 5 operací/s, diagnostika 4. generace - mikroprocesory 1969 - R. Noyce, Ted Hoff, Intel - I-4004 - čtyřbitová CPU, 1971 - osmibitový I8008 1972 - Intel 8080 Apple - Stephen Wozniak, Steven Jobs 9

Klasifikace počítačů Kritéria: vnitřní architektura rychlost procesoru rozsah vnitřní paměti kapacita vnějších pamětí rychlost výstupních zařízení počet uživatelů cena 10

superpočítače Klasifikace počítačů řešení složitých problémů (simulace, meteorologie, genetika) mimořádně vysoký výkon (desítky gigaoperací/s) složitá architektura (paralelní procesory) složitá technologie (př. chlazení) vysoká cena (desítky mil. dolarů) Cray 1 Cray 11

IBM - superpočítač se vyšvihl na páté místo mezi 500 nejvýkonnějších na světě a patří mu rovněž pátá příčka mezi nejúspornějšími. Z 90 procent ho chladí voda s teplotou mezi 18 a 25 stupni Celsia. Přesnou sumu, kolik superpočítač stál, zůstává dosud nezveřejněn. IN2-1 12

Superpočítač Titan postavila společnost Cray. Základem je více jak 18 000 šestnáctijádrových procesorů AMD Opletron, 18 000 grafických čipů Nvidia Tesla K20 a 700 terabajtů operační paměti. Vše běží pod operačním systémem Linux. Titan - národní laboratoře v Oak Ridge v Tennessee Výkon Titanu bude využit k výzkumům v oblasti energetiky, změny klimatu a dalších vědeckých disciplín, uvedl šéf ORNL Jeff Nichols. Podle něj přesáhne celkový výkon hranici 20 petaflops. 30. října 2012 - http://www.novinky.cz/internet-a-pc/hardware/283190-nejvykonnejsi-pocitac-na-svete-postavili-americane-nalidsky-mozek-je-stale-kratky.html 13

14

15

16

Klasifikace počítačů main frame (střediskové počítače) řízení rozsáhlých IS, velké objemy dat transakcí, klimatizace, IBM výkonná CPU paralelní zpracování velkého počtu úloh velký počet periferií a terminálů vysoká kapacita sdílených periferií cena řádově do miliónu dolarů 17

počítače střední třídy (pracovní stanice - workstation) - špičkový desktop nebo stolní počítač navržený pro technické použití systémy středně velkých firem náročné aplikace (CAD/CAM, GIS, komunikace, WWW servery) výkonné mikroprocesory multiuser velké kapacity periferií cena do statisíců dolarů Hewlett-Packard, Sun, IBM Klasifikace počítačů osobní počítače (cena) stolní přenosné notebook Tablety smartphony ipad, ipod, iphone síťové (Cloud computing) Google Příklady dnešních pracovních stanic: blade systémy (IBM HC10, Hewlett-Packard xw460c, podobné řešení nabízí i Sun Visualization System) extrémně výkonné pracovní stanice (SGI Virtu VS3xx) 18

Trendy miniaturizace komunikátory: Nokia MORPH koncept na bázi nanotechnologií spojení vědy s designovým uměním telefon může být ve tvaru náramku nebo kreditní karty nové ohebné materiály korespondující s moderním životním stylem vysoká ochrana před poškozením, možnost samočištění otisků a nečistot průhledné elektronické součástky (nová dimenze v průmyslovém designu) vysokocitlivá solární baterie, umožňující téměř nepřetržité dobíjení vestavěná čidla a senzory, reagující na čistotu ovzduší, různé druhy záření apod. 19

Trendy miniaturizace komunikátory: http://www.youtube.com/watch?v=ix-gtobcjhs&feature=player_embedded 20

John von Neumann koncepce počítače Vstupy Paměť Výstupy Procesor ALU ŘADIČ Přenosové kanály 21

John von Neumann koncepce mikropočítače Vstupy Paměť Výstupy řídící sběrnice Procesor ALU ŘADIČ adresní sběrnice datová sběrnice 22