Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 2: Lịch sử phát triển của máy tính - Nguyễn Thị Phương
Chương 2
Lịch sử phát triển của máy tính
+
Chương 2. Lịch sử phát triển của máy
tính
1. Sơ lược lịch sử phát triển máy tính
2. Các đặc tính thiết kế máy tính
3. Chip đa nhân
4. Kiến trúc x86
5. Hệ thống nhúng
6. Đánh giá hiệu suất máy
+
1. Sơ lược lịch sử phát triển máy tính
+
1Sơ lượlịch sử phátriển máy tính
a. Máy tính thế hđầu tiêỐng chân không
1. ENIAC:
Electronic Numerical Integrator And Computer
Được thiết kế và xây dựng tại trường Đại Học Pennsylva
Bắt đầu xây dựng từ năm 1943 – hoàn thành vào năm 1946
Bởi giáo sư John Mauchly và người học trò John Eckert
Là máy tính điện tử số đầu tiên trên thế giới
Phòng thí nghiệm đạn đạo quân đội (BRL) cần thiết bị có thể cung cấp bảng quỹ
đạo chính xác cho một loại vũ khí mới trong khoảng thời gian cho phép.
Đã không kịp hoàn thành cho nỗ lực phục vụ chiến tranh. Được tháo rời vào năm
1955
Nhiệm vụ đầu tiên của nó là thực hiện một loạt các tính toán giúp xác định
tính khả thi của bomb hydrogen.
ENIAC
Gm
p trình
tủ công
ng
Có kả
ng
tc
hn
5000
phép
tính
18000
ộ nớ
m
Chm
1500
m2
dn
tích
sàn
èn
n
,
1500
công
c
n
ử
Tính
toán
trên
ố
tp
phân
Tiêu
tụ
20
cách
ng
30
n
thanh
ghu
tữ ố
tp phân
10 cữ ố
thp
cácông
và
m và
rúdây
cáp
14
kWh
trên
1s
+
2. Các máy Von Neumann
EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer)
Dưới dạng bản thảo: ý tưởng thiết kế được đưa ra vào năm 1945
Khái niệm chương trình lưu trữ (stored-program)
Được đưa ra bởi các nhà thiết kế ENIAC, đặc biệt là nhà toán học John von
Neumann
Chương trình được biểu diễn dưới dạng thích hợp để lưu vào bộ nhớ cùng
với dữ liệu
IAS computer
Viện nghiên cứu Princeton (Princeton Institute for Advanced Studies)
Là nền tảng cho các máy tính hiện đại ngày nay.
Hoàn thiện vào năm 1952
IAS computer
Cấu trúc
IAS computer (tiếp)
+
Format bộ nhớ của máy IAS
Cả dữ liệu và lệnh đều được lưu
Bộ nhớ của máy IAS gồm 1000
ô nhớ (gọi là các từ (word)). Mỗi
ô chứa 40 bit nhị phân.
trữ trong đây
Chữ số được biểu diễn dưới dạng
số nhị phân. Mỗi lệnh là một mã
nhị phân
+
Cấu trúmở
rộng
của
máy tính
IAS
+
IAS computer (tiếp)
Các loại thanh ghi
Thanh ghộ nớ đm
(Memory buffer registe-
MBR)
Ca ừ (wordp u vào trong ộ nớ hp đưc ra cac ng I/O.
Hc đưc ử ng để nn mừ ừ trong ộ nớ hc ừ các ng I/O.
Thanh ghđa cộ nớ
(Memory address registe-
MAR)
Cđnh đa cộ nớ a ừ (wordchn đưđc hghvào MBR.
Thanh ghp nh
(Instruction registeIR)
Ca mã tác ụ 8 bia nh ang đưc tc th.
Thanh ghộ nớ đm
ca p nh (Instruction
buffer registeIBR)
Đưc ử ng để m tu tữ nh m bên tay pa 1 ừ (word)
trong ộ n.
ộ đm cưng trình
(Program countePC)
u gữ đa cộ nớ a p nh p theo.
ộ ng tích lỹ (ACvà ộ
Đưc ử ng để m tgữ các toán ng và qả a các phép tính
trong ALU.
Nhân chia (MQ)
Hoạđộng
IAS
+
ng 2.1
Tập lệnh trong
IAS
Table 2.1 The IAS Instruction Set
+
ng 2.1
Tập lệnh trong
IAS (tiếp)
Table 2.1 The IAS Instruction Set
+
3. Máy tính thương mại
UNIVAC
1947 – Eckert and Mauchly thành lập Công ty máy tính Eckert-
Mauchly để sản xuất máy tính thương mại
UNIVAC I (Universal Automatic Computer)
Là máy tính thương mại thành công đầu tiên
Được dùng cho cả các ứng dụng khoa học và thương mại
Uỷ quyền bởi Cục điều tra dân số Mỹ để tính toán vào năm 1950
UNIVAC II – hoàn thành vào cuối những năm 1950
Có dung lượng bộ nhớ lớn hơn và hiệu suất cao hơn
Tương thích ngược: các chương trình viết cho các máy cũ có thể
được thực hiện trên máy mới
+
3. Máy tính thương mại (tiếp)
IBM
Từng là hãng sản xuất thiết bị đục lỗ thẻ.
Chế tạo máy tính điện tử lưu trữ - chương trình đầu tiên (701) vào năm
1953: chủ yếu dành cho các ứng dụng khoa học
Dòng sản phẩm 702 được giới thiệu vào năm 1955: tính năng phần cứng
làm nó phù hợp với các ứng dụng kinh doanh
Loạt máy tính thế hệ 700/7000 đã giúp IBM là nhà sản xuất máy tính
thống trị áp đảo
+
1. Sơ lược lịch sử phát triển máy tính
b. Máy tính thế hệ thứ hai: transistor
Sự ra đời của transistor (linh kiện bán dẫn): là một thiết bị rắn làm từ
silicon
Đặc điểm:
Nhỏ gọn
Giá thành rẻ
Tản nhiệt ít hơn ống Vacuum
Được phát minh bởi Bell Labs vào năm 1947
Mãi đến cuối những năm 1950, máy tính bán dẫn hoàn toàn mới
chính thức đưa vào thị trường thương mại
+
Đặc điểm máy tính thế hệ thứ hai
Sử dụng transistor:
Hiệu năng xử lý tốt hơn, dung lượng bộ nhớ lớn hơn, kích thước nhỏ hơn
Một số thay đổi khác:
CU và ALU phức tạp hơn
Sử dụng các ngôn ngữ lập trình bậc cao
Xuất hiện các phần mềm hệ thống (giống như các hệ điều hành hiện đại như
Window hay Linux) cho phép:
Tải chương trình
Di chuyển dữ liệu tới các thiết bị ngoại vi và thư viện
Thực hiện các tính toán thông thường
Giai đoạn này cũng đánh dấu sự xuất hiện của công ty DEC (Digital
Equipment Corporation -DEC) vào năm 1957.
PDP-1 là máy tính đầu tiên của DEC: máy tính mini đầu tiên – dòng máy
thống trị ở máy tính thế hệ thứ ba.
Máy tính nổi bật ở thế hệ này là dòng máy IBM 7000 của hãng IBM
(slide sau)
Bảng 2.3
Một số thông số của các dòng máy
tính IBM 700/7000 Series
Table 2.3 Example Members of the IBM 700/7000 Series
Mag tape
units
CPU
Card
punch
Data
channel
Line
printer
Cấu hình
IBM
Card
reader
Drum
Disk
Multi-
plexor
7094
Data
channel
Data
channel
Disk
Hyper-
tapes
Memory
Teleprocessing
equipment
Data
channel
Figure 2.5 An IBM 7094 Configuration
. Sơ lược lịch sử phátriển máy tính
c. Máy tính thế hệ thứ ba: Vi mạch – Mạch tích hợp
(Intergated Circuit – IC)
Từ năm 1950 đến 1960, máy tính được chế tạo từ các linh kiện rời
(transistor, điện trở, tụ điện)
Các linh kiện sản xuất đơn lẻ, độc lập, đóng gói riêng.
Sau đó được hàn lại hoặc nối với nhau lên trên một bảng mạch masonite.
Quá trình sản xuất tốn kém và cồng kềnh.
Các máy tính thế hệ thứ hai gồm khoảng 10000 transistor, sau đó con số
này lên tới hàng trăm nghìn
1958 – phát minh ra mạch tích hợp công nghệ nền tảng cho máy
tính thế hệ thứ 3
Hai thành viên quan trọng nhất của thế hệ máy tính thứ ba là IBM
System/360 và DEC PDP-8
Tải về để xem bản đầy đủ
36 trang
57420
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 2: Lịch sử phát triển của máy tính - Nguyễn Thị Phương", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_kien_truc_may_tinh_chuong_2_lich_su_phat_trien_cua.pdf
