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

Podobné dokumenty
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

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

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

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

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

Historie počítačů. 0.generace. (prototypy)

1 Historie výpočetní techniky

Úvod do informačních technologií

Úvod SISD. Sekvenční výpočty SIMD MIMD

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

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

HISTORIE VÝPOČETNÍ TECHNIKY. Od abakusu k PC

Historie výpočetních pomůcek

Přednášky o výpočetní technice. Hardware teoreticky. Adam Dominec 2010

Informatika 1-3. Pokročilé info zdroje (Mgr. Zizienová), informační technologie a člověk, mobilní technologie a pokročilé služby.

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

2.1 Historie a vývoj počítačů

1. Informace a informatika

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

Úvod do informačních technologií

Informační a komunikační technologie

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

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

Historie počítacích strojů a počítačů. Mgr. David Frýbert

Trocha obrázků na začátek..

Informatika teorie. Vladimír Hradecký

První počítače mechanické kalkulátory Nejstarší počítač: Abakus

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Práce v textovém editoru

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Abakus Antikythérský mechanismus

Jak to celé vlastně začalo

ZÁKLADY PROGRAMOVÁNÍ. Mgr. Vladislav BEDNÁŘ /14

Střední průmyslová škola Zlín

Pohled do nitra mikroprocesoru Josef Horálek

Identifikátor materiálu: ICT-1-05

Procesor EU peníze středním školám Didaktický učební materiál

NULTÁ GENERACE reléové obvody 30. a 40. let minulého století Harvard Mark I Harvard Mark II Konráda Zuseho Z2 SAPO

Z{kladní struktura počítače

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

(12) Historie počítačů. Vznik před 5000 lety Usnadňoval počítání s čísly Dřevěná / hliněná destička, do níž se vkládali kamínky (tzv.

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

VY_32_INOVACE_INF.15. Dějiny počítačů II.

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

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

Jak do počítače. aneb. Co je vlastně uvnitř

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

Architektura počítačů

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

1 Osobní počítač Obecně o počítačích Technické a programové vybavení... 4

Počítačová sestava popis, komponenty, zkratky

INFORMATIKA. Jindřich Kaluža. Ludmila Kalužová

Architektura počítače

3. Maturitní otázka PC komponenty 1. Počítačová skříň 2. Základní deska

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Historie počítačů 1. Předchůdci počítačů Počítače 0. a 1. generace

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Procesor. Hardware - komponenty počítačů Procesory

1 DĚJINY POČÍTAČŮ PŘEDCHŮDCI POČÍTAČŮ ABAKUS LOGARITMICKÉ TABULKY MECHANICKÉ KALKULÁTORY NULTÁ GENERACE...

Osobní počítač. Zpracoval: ict Aktualizace:

Mikrokontroléry. Doplňující text pro POS K. D. 2001

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

Martin Hejtmánek hejtmmar

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

1 DĚJINY POČÍTAČŮ PŘEDCHŮDCI POČÍTAČŮ NULTÁ GENERACE PRVNÍ GENERACE (1945 AŽ 1951) DRUHÁ GENERACE (1951 AŽ 1965)...

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

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

Hardware - komponenty počítačů Von Neumannova koncepce počítače. Von Neumannova koncepce počítače

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

Základní pojmy a historie výpočetní techniky

OPS Paralelní systémy, seznam pojmů, klasifikace

Architektura Intel Atom

HISTORIE VÝPOČETN ETNÍ TECHNIKY

Architektura počítačů

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

Procesor. Procesor FPU ALU. Řadič mikrokód

Stručná historie výpočetní techniky část 1

Výstavba PC. Vývoj trhu osobních počítačů

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

Von Neumannovo schema počítače

Hardware. Z čeho se skládá počítač

úvod Historie operačních systémů

Základní pojmy informačních technologií

3. CPU - [si: pi: ju: sentrl prousisiη ju:nit] (centrální procesorová jednotka) Základní součást počítače, která provádí výpočty a řídí překlad i

C2115 Praktický úvod do superpočítání

Popis výukového materiálu

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

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

Základní deska (1) Označována také jako mainboard, motherboard. Deska plošného spoje tvořící základ celého počítače Zpravidla obsahuje:

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

Obsah. O autorovi 11 Předmluva 13 Zpětná vazba od čtenářů 14 Errata 14

SKŘÍŇ PC. Základní součástí počítačové sestavy je skříň.

architektura mostů severní / jižní most (angl. north / south bridge) 1. Čipové sady s architekturou severního / jižního mostu

TEST ZÁKLADY IT, HARDWARE SOFTWARE

éra elektrického proudu a počítačů 3. generace

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

Transkript:

Informační systémy 2 Technické prostředky počítačové techniky Přednáší: doc. Ing. Jan Skrbek, Dr. - KIN Přednášky: středa 14 20 15 55 Spojení: e-mail: jan.skrbek@tul.cz 16 10 17 45 tel.: 48 535 2442 Obsah: Historie počítačů Počítačové generace Klasifikace počítačů a technologické trendy Modifikace von Neumanova schématu pro PC MultiEdu: IS2KIN15 1

Historie Charles Babbage - 1833 - návrh diferenciálního stroje, který umožňoval řešení kvadratických rovnic - aritmetická jednotka, paměť dat, řídící jednotka pro řízení průběhu celého programu a zařízení pro vstup a výstup dat, poté navrhl analytický stroj, který byl řízený programem B. Pascal - 1642 - návrh mechanické kalkulačky - Pascaline George Boole - 1854 - Zákony myšlení (The Laws of Thought) - systematická metoda pro zobrazení a analýzu logických operací Strojek z Antikythéry" - 82 před n.l. - bronzové torzo velice komplikovaného přístroje, vylovené roku 1900 ze starého vraku, 37 ozubených koleček, úroveň 18. století 2

Konrad 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 V1 a V2, 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 3

Howard Eiken (1900-1973) - 1943 - MARK 1 - oddělená paměť dat a programu ENIAC 1946 Technické prostředky počítačové techniky 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 17 468 elektronek, spotřeba cca 150 kw až 5000 součtů za vteřinu programování propojováním funkčních bloků propojovacími kabely a kombinací funkčních přepínačů Electronic Numerical Integrator And Computer 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 4 000 elektronek, 10 000 krystalových diod paměť - 1024 slov o šířce 44 bitů, realizovaná pomocí zpožďovacích linek taktovací frekvence 1 MHz John von Neumann - navrhl zásadu, že by se vnitřní struktura počítače neměla nijak měnit v závislosti na zpracovávané úloze. Že by měla být univerzální, aby byla schopna si poradit s úlohami nejrůznějšího typu, přičemž konkrétní úkol má být řešen výhradně programem. - navrhl, že programy i data se mají uchovávat v téže operační paměti. Do té doby totiž platilo, že programy a data jsou dvě různé věci, které není možno směšovat Historie počítačů v ČR 5

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

Generace počítačů 0. generace - reléové počítače, unikátní stroje desítky operací/s 1. generace - elektronkové ( vývoj cca 1945 1951) - rychlost kolem 100 operací za sekundu, používání strojového kódu nebo assembleru, velmi omezené periferie 7

Generace počítačů 2. generace tranzistorové (vývoj cca 1951 1965) - 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 (vývoj cca 1965 1980) - 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 2012 11

2012 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

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 20

Technické prostředky počítačové techniky 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 ( desktop ) přenosné notebook tablet smartphon 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) 21

Trendy miniaturizace komunikátory: Nokia MORPH koncept na bázi nanotechnologií spojení vědy s designovým uměním smartphone může být ve tvaru náramku nebo kreditní karty - Společný projekt Nokia Research Center and Cambridge Nanoscience Center 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. 22

Trendy miniaturizace komunikátory: http://www.youtube.com/watch?v=ix-gtobcjhs&feature=player_embedded 23

Trendy miniaturizace Raspberry Pi - Model B+ : velikost kreditní karty výkonný grafický čip s kompozitním výstupem i s HDMI přenášejícím zvuk datový tok až 40 Mbps (což odpovídá kvalitě Blu-ray) 4 konektory USB pro připojení myši a klávesnice, popřípadě flashdisků a externích disků operační systém na mikro SD kartě 24

John von Neumann koncepce počítače Vstupy Paměť Výstupy Procesor ALU ŘADIČ Přenosové kanály 25

John von Neumann koncepce mikropočítače Vstupy Paměť Výstupy řídící sběrnice Procesor ALU ŘADIČ adresní sběrnice datová sběrnice 26