Bài giảng Chương 1: Tổng quan

Bài giảng Chương 1: Tổng quan bao gồm những nội dung về máy tính điện tử; phân loại máy tính điện tử; công nghệ thông tin; lịch sử máy tính và một số nội dung khác. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về lĩnh vực này.

Chương Tổng quan Máy tính điện tử   Máy tính điện tử cơng cụ cho phép lưu trữ xử lý thông tin cách tự động theo chương trình tạo trước mà không cần can thiệp người suốt trình xử lý Đặc trưng    Thiết bị lưu trữ nhỏ gọn, khả lưu trữ liệu lớn Tốc độ xử lý nhanh, xác Máy đa chức Phân loại máy tính điện tử  Supercomputer :    giá từ 500000 $ đến 350 triệu $ máy có lực mạnh với hàng ngàn xử lý, thực hàng tỷ tỷ phép tính/s Thực xử lý tập liệu cực lớn : thống kê dân số nước, dự báo thời tiết, thiết kế máy bay, mơ hình hóa cấu trúc phân tử, giả lập vụ nổ bom nguyên tử,… Phân loại máy tính điện tử The SX-9, according to NEC, is able to calculate a peak processing performance of 839 teralops - 839 trillion floating point operations per second.  Its size is equivalent to an instant passport photo booth and will cost around $26,000 per month to rent.  SX-9 will be about 13 times faster and have higher energy efficiency than its SX-8 predecessor, according to NEC  NEC has sold more than 1,000 supercomputers from the SX line of products.  The company hopes to sell at least 700 SX-9 servers through 2010   NEC's latest supercomputer  (Source: NE  "The SX-9 has been developed to meet the need for ultra-fast simulations of advanced and complex large-capacity scientific computing," Yoshikazu Maruyama, senior vice president of NEC Corp., said in a statement  Phân loại máy tính điện tử  Mainframe   có giá từ 5000$ đến tr $ với nhiều kích thước khác   Máy main có size nhỏ, giá từ 5000-200000$ gọi midsize , hay minicomputer thường dùng tổ chức lớn ngân hàng, sân bay, cty bảo hiểm, trường học, với xử lý hàng triệu giao tác/s Người dùng giao tiếp với máy thiết bị đầu cuối terminal, có hình bàn phím để nhập xuất liệu Phân loại máy tính điện tử Máy chủ IBM mainframe z10 BC có lực hoạt động tương đương 232 máy chủ x86, đồng thời tiêu thụ điện 93% tiết kiệm 83% diện tích đặt máy  Như dịng máy chủ khác IBM, z10 BC có độ tin cậy cao Nó gần hoạt động liên tục mà khơng có cố Trong sản phẩm này, phận đĩa cứng, vi xử lý, nhớ… thiết kế theo chế độ dự phòng Khi vi xử lý gặp cố chẳng hạn, máy tự động nhận biết chuyển tải cơng việc sang vi xử lý cịn lại, đồng thời thông báo cho phận CNTT sửa chữa kịp thời Về khơi phục liệu có nhiều cách, có nhân liệu sang đĩa cứng khác, chí cần thiết có trung tâm dự phịng thảm họa từ xa, nằm cách xa mặt địa lý để chép liệu cách đồng thời Do hệ thống bị sập ln có sẵn liệu để khơi phục z10 BC thiết kế để có cập nhật hệ thống hoạt động, tắt máy hay dừng hệ thống lại nâng cấp, cập nhật (chữ z chữ viết tắt zero downtime, nghĩa khơng có thời gian ngừng) Do đó, việc dừng hoạt động hệ thống hoi có có sẵn giải pháp đối phó  Phân loại máy tính điện tử  Workstations :   đời vào đầu năm 1980 Là máy tính cá nhân đắt tiền, mạnh, đươc dùng cho tính tốn tóan học, khoa học phức tạp Hỗ trợ cho thiết kế sản xuất (CAD/CAM) Thực hiệu ứng fim ảnh  Những khả máy workstation, có đựơc thực máy vi tính mạnh Phân loại máy tính điện tử the term “workstation” denoted a very (and I mean very) high-powered desktop system with a very high-powered video card In most circles, if it had an Intel processor it was a “desktop,” and if it had a Sparc processor it was a “workstation,”  I’ve had the pleasure of working with the Ultra 24 for the past week or so, and I’ve found it to be a very capable, high-end workstation, …with an Intel Core Extreme Q6850 3.0GHz quad-core CPU, 8GB of RAM, four 250GB SATA drives, and the nVidia FX1700 graphics card -essentially the top-end CPU and midrange options package for this system < www.infoworld.com/t/hardware/sunworkstation- >  Phân loại máy tính điện tử  Microcomputer hay PC    giá 500 – 5000$ Máy vi tính gồm : desktop PCs, tower PCs, notebook (laptop), PDA (personal digital assistants) máy PDA, máy nhỏ bỏ túi  chứa ứng dụng dành cho cá nhân lịch biểu, sổ địa chỉ, danh sách việc phải làm, có khả gửi mail, fax, Một số PDA có bàn phím riêng, (thường giao tiếp cảm ứng hình.) Phân loại máy tính điện tử  Cấu hình: Chipset : Intel Duo Core-E2200 (2.2Ghz) - Box Bus 800 - 1Mb- TCN Chính hiệu Mainboard Foxconn G31MV- chipset Intel G31/ICH7, S/P 775, bus 1066, VGA Intel® GMA X3100 ( share Ram hệ thống lên 256MB ) DDRAM 1GB - Bus 800 - Kingston hiệu PC6400 HDD 80GB SATA rpm 7200 CD-Rom DVD 18X LG Keyboard Mitsumi P/S2 Mouse Mitsumi P/S2 Case - power Super 2/450W Monitor Option OS Option Giá: 4,232,000 Đồng 10 Công nghệ thông tin   CNTT (Information Technology_ IT) ngành khoa học xử lý thông tin máy tính điện tử CNTT ngành nghiên cứu, thiết kế, phát triển, thực hiện, hỗ trợ hay quản lý hệ thống thơng tin dựa máy tính, bao gồm ứng dụng phần mềm phần cứng máy tính (theo đn hiệp hội CNTT Mỹ _ ITAA)   CNTT đề cập đến việc sử dụng máy tính phần mềm để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý , truyền , truy vấn an tồn thơng tin Các chun gia IT thực công việc cài đặt ứng dụng, thiết kế mạng mt phức tạp, thiết kế db Ngòai ra: thực quản trị data, mạng, thiết kế db phần mềm, quản trị quản lý hệ thống có 13 Cơng nghệ thơng tin Các hướng nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng CNTT  Phát triển phổ biến công nghệ thông tin ( ý công nghệ mang tính đặc thù Việt nam) có khả ứng dụng cao nước ta    Phát triển gia tăng lực máy tính thiết bị CNTT bao gồm lực tính tốn, ghi nhớ thông tin, lực tương tác người máy sở tiếng Việt    Phát triển gia tăng lực giải vần đề bao gồm nghiên cứu thuật giải( heuristic, gentic, mạng neural), ngơn ngữ phần mềm máy tính, cơng cụ khai thác tri thức, hệ thống  thông tin tiên tiến    Phát triển nghiên cứu nhằm tăng cường khả sử dụng lực CNTT để tổ chức khai thác hiệu tài nguyên thông tin ( data mining, intelligent agent, soft robot)    Phát triển nghiên cứu liên ngành Tin học ngành Khoa học khác Toán, Vât lý, Hóa, Sinh học nhăm tăng cường ứng dụng CNTT hoạt động Khoa học, công nghệ 14 Thông tin  Thông tin biểu vật chất hay tự nhiên xã hội truyền dạng thông báo mà qua vật phải hiểu nhiều để tồn   Các tín hiệu từ thiên nhiên Trong xã hội lồi người , có nhiều loại thông tin: kinh tế, khoa học - kỹ thuật, văn hố - xã hội…   “Thơng tin kinh tế tín hiệu thu nhận, thụ cảm (hiểu) đánh giá có ích cho việc định quản lý” Dưới góc độ CNTT : "thơng tin liệu mà nhận thấy, hiểu xếp lại với để hình thành kiến thức" 15 Dữ liệu  Dữ liệu mơ tả hình thức kiện, khái niệm, đối tượng   tuổi, chuỗi ngày tháng, tên người , … Có dạng : ký tự, số, hình ảnh, âm thanh,… 16 Tóm lược lịch sử     Thế hệ thứ : từ 1945 đến 1958  sử dụng đèn chân không Thế hệ thứ hai : từ 1958 đến 1964  sử dụng công nghệ bán dẫn – transistors Thế hệ thứ ba : từ 1964 đến 1974  Sử dụng công nghệ mạch tích hợp – Integrated Circuits Thế hệ thứ tư : từ 1974 đến  Sử dụng công nghệ mạch tích hợp siêu lớn (VLSI/ULSI, Very Large-Scale Integration) 17 Máy tính hệ : ENIAC      ENIAC - Electronic Numerical Integrator And Computer John Mauchly John Presper Eckert (đại học Pensylvania, Mỹ) thiết kế chế tạo Sử dụng tính tốn xác nhanh chóng bảng số liệu đạn đạo cho loại vũ khí Dự án bắt đầu 1943 – 1946 đáp ứng nhu cầu thời chiến Sử dụng đến 1955 18 ENIAC – chi tiết        Decimal (not binary) Bộ nhớ chứa 20 ‘bộ tích lũy’, có khả lưu 10 chữ số Lập trình thực tay thơng qua đóng mở switches, cắm/ khơng cắm dây cab Chứa 18,000 bóng đèn chân khơng (vacuum tubes) Nặng 30 tấn, chiếm diện tích 1393m2 Tiêu thụ 140 kW Thực 5,000 phép tính/ second 19 ENIAC 20 Transistors       Thay bóng chân khơng Nhỏ hơn, Rẻ tiền hơn, Tỏa nhiệt Là thiết bị trạng thái rắn Được làm từ Silicon (Sand) Là phát minh phòng thí nghiệm Bell Labs 1947 , tạo cách mạng điện tử năm 50 21 Các máy tính thiết kế dựa vào Transistor    Được xem hệ thứ IBM 7000 DEC - 1957  Produced PDP-1 22 Các hệ Computer        Vacuum tube - 1946-1957 Transistor - 1958-1964 Small scale integration - 1965 on  Trên 100 thành phần / chip Medium scale integration - to 1971  100-3,000 thành phần / chip Large scale integration - 1971-1977  3,000 - 100,000 thành phần / chip Very large scale integration - 1978 -1991  100,000 - 100,000,000 thành phần / chip Ultra large scale integration – 1991  Từ 100,000,000 thành phần / chip 23 Định luật Moore          Tăng mật độ thành phần chip Gordon Moore – đồng sáng lập hãng Intel Số lượng transistors đặt chip tăng gấpđôi hàng năm nhịp độ tiếp tục tương lai gần Từ 1970’s phát triển có chậm lại đôi chút  Sốlượng transistor/ chip tăng gấp đôi sau 18 tháng Giá thành chip khơng thay đổi Mât độ dày đặc transistor có nghĩa đường điện tích ngắn lại, dẫn đễn tăng tốc độ họat động Kích thước máy tính thu nhỏ , tăng tính mễm dẻo Giảm lượng tiêu thụ, tỏa nhiệt (giảm nhu cầu làm mát) Càng nhiều mạch chip, có nối kết liên chip 24 Tốc độ tăng trưởng số lượng CPU Transistor 25 Bộ nhớ bán dẫn      Năm 1970, Fairchild chế tạo nhớ bán dẫn có dung lượng tương đối Chip nhớ có kích thước lõi đơn, lưu 256 bit nhớ hoạt động không theo chế loại trừ nhanh nhớ lõi từ Dung lượng tăng gấp đôi năm Từ 1970, nhớ bán dẫn qua tám hệ: 1K, 4K, 16K, 64K, 256K, 1M, 4M, 16M bit chip đơn 26 Intel    1971 – đời chip 4004  chứa tất thành phần CPU chip đơn  Cộng số bit 1972 đời chíp 8008  Bộ vi xử lý bit  Cả hai lọai 4004 8008 thiết kế cho ứng dụng chuyên dụng 1974 – chíp 8080  Là vi xử lý đa dụng thiết kế để trở thành CPU máy vi tính đa dụng 27 ...Máy tính điện tử   Máy tính điện tử công cụ cho phép lưu trữ xử lý thông tin cách tự động theo chương trình tạo trước mà khơng cần can thiệp người suốt trình xử lý Đặc trưng    Thiết bị lưu... vài model PDA ưa chuộng HP iPAQ 6300 4700 có nhớ 64MB Flash ROM 64MB 128 MB  11 Phân loại máy tính điện tử  Microcontrollers :   