计算机系统硬件与软.ppt
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1、管理信息系统管理信息系统教师:王长全教师:王长全教师:王长全教师:王长全 副教授副教授副教授副教授信箱:信箱:信箱:信箱:山东大学威海分校商学院山东大学威海分校商学院管理信息系统管理信息系统 双学位课程技术篇技术篇 第二篇第二篇管理信息系统管理信息系统 5.1硬件的概念硬件的概念第第5 5章章 计算机硬件和软件计算机硬件和软件计算机硬件计算机硬件中央处理器中央处理器主存储器主存储器辅助存储器辅助存储器各种各种I/O设备设备总线总线5.2 5.2 中央处理器中央处理器1.微处理器一般功能微处理器一般功能进行算术逻辑运算进行算术逻辑运算可接收和发送数据可接收和发送数据可暂存少量数据可暂存少量数据提
2、供控制信号提供控制信号对指令解码对指令解码IntelCPU台式机台式机 笔记本笔记本 INTELAMDINTELAMD高端高端Core i7、Corei5 Core i3羿龙羿龙II x6 六核六核速龙速龙II x4 四核四核酷睿酷睿i5、酷睿、酷睿i3、酷睿、酷睿i7、酷、酷睿睿2四核四核羿龙羿龙II速龙速龙II中端中端双核双核Pentium、单核单核Pentium 4Athlon 64 X2双双核、核、Athlon 64单核单核Core Duo(酷(酷睿双核)睿双核)Core Solo、Mobile Athlon 64低端低端Celeron D、CeleronSempron(闪龙)(闪龙)
3、Pentium M Celeron MMobile Sempron2.CPU主流产品主流产品nCPU字长字长CPU在一个指令周期内能并行处理的二进制在一个指令周期内能并行处理的二进制位数位数称作字长。称作字长。如如16位位CPU、32位位CPU、64位位CPU等。等。nCPU主频主频CPU的的时时钟钟频频率率,CPU运运算算时时的的晶晶片片振振荡荡频频率率,以以每每秒秒百百万个周期为单位即万个周期为单位即MHz。nRISC处理器处理器精简指令集与复杂指令集精简指令集与复杂指令集SUN公公司司的的UltraSparc、IBM公公司司的的POWER5、HP公公司的司的Alpha等都使用等都使用RI
4、SC64位位CPU。3.CPU主要技术主要技术n双核与多核处理器双核与多核处理器n在处理器主频提升速度的同时,发现在目前的情况下,单在处理器主频提升速度的同时,发现在目前的情况下,单纯主频的提升已经无法为系统整体性能的提升带来明显的纯主频的提升已经无法为系统整体性能的提升带来明显的好处,并且高主频带来了处理器巨大的发热量,更为不利好处,并且高主频带来了处理器巨大的发热量,更为不利的是的是Intel和和AMD两家在处理器主频提升上已经有些力不从两家在处理器主频提升上已经有些力不从心。在这种情况下,心。在这种情况下,CPU多核心成为发展方向多核心成为发展方向。n多多核核处处理理器器是是在在基基于于
5、单单个个半半导导体体的的一一个个处处理理器器上上拥拥有有多多个个一一样样功功能能的的处处理理器器核核心心,即即将将多多个个物物理理处处理理器器核核心心整整合合入入一一个内核中,主要有双核、三核、四核、六核等。个内核中,主要有双核、三核、四核、六核等。多核处理器多核处理器酷睿酷睿2双核移动处理器双核移动处理器T5600只读存储器只读存储器 ROM ROM随机存储器随机存储器 RAM RAM高速缓存高速缓存 5.3 5.3 存储系统存储系统主存储器主存储器RAMRAM内存内存 内存容量是指该内存条的存储容量,是内存条的关键性参数。内存容量是指该内存条的存储容量,是内存条的关键性参数。内存容量以内存
6、容量以MBMB作为单位,可以简写为作为单位,可以简写为M M。内存的容量一般都是内存的容量一般都是2 2的整次方倍,比如的整次方倍,比如512MB512MB、1024MB1024MB、2048MB2048MB等,一般而言,等,一般而言,内存容量越大越有利于系统的运行。目前台式机中主流采用内存容量越大越有利于系统的运行。目前台式机中主流采用的内存容量为的内存容量为2048MB2048MB或或4096MB4096MB。系统中内存的数量等于插在主板内存插槽上所有内存条容量系统中内存的数量等于插在主板内存插槽上所有内存条容量的总和,内存容量的上限一般由主板芯片组和内存插槽决定。的总和,内存容量的上限一
7、般由主板芯片组和内存插槽决定。不同主板芯片组可以支持的容量不同。不同主板芯片组可以支持的容量不同。内存适用类型内存适用类型 台台式式机机内内存存 笔记本内存:对尺寸、稳定性、散热性方面有一定的要求,笔记本内存:对尺寸、稳定性、散热性方面有一定的要求,价格要高于台式机内存。价格要高于台式机内存。内存适用类型内存适用类型 服务器内存:服务器是企业信息系统的核心,因此对内存的可服务器内存:服务器是企业信息系统的核心,因此对内存的可靠性非常敏感。服务器内存大多都带有靠性非常敏感。服务器内存大多都带有BufferBuffer(缓存器),(缓存器),RegisterRegister(寄存器),(寄存器),
8、ECCECC(错误纠正代码),以保证把错误发(错误纠正代码),以保证把错误发生可能性降到最低。生可能性降到最低。内存适用类型内存适用类型 内存传输类型内存传输类型 传输类型指内存所采用的内存类型,不同类型的内存传输类传输类型指内存所采用的内存类型,不同类型的内存传输类型各有差异,在传输率、工作频率、工作方式、工作电压等型各有差异,在传输率、工作频率、工作方式、工作电压等方面都有不同。方面都有不同。目前市场中主要有的内存类型有目前市场中主要有的内存类型有SDRAM、RDRAM、DDR和和DDR2四种。其中四种。其中DDR和和DDR2内存占据了市场的主流,而内存占据了市场的主流,而SDRAM内存规
9、格已不再发展,处于被淘汰的行列。内存规格已不再发展,处于被淘汰的行列。RDRAM则始终未成为市场的主流,只有部分芯片组支持,而这些芯则始终未成为市场的主流,只有部分芯片组支持,而这些芯片组也逐渐退出了市场,片组也逐渐退出了市场,RDRAM前景并不被看好。前景并不被看好。SDRAMSDRAM,即,即Synchronous DRAMSynchronous DRAM(同步动态随机存储器),曾经同步动态随机存储器),曾经是是PCPC电脑上最为广泛应用的一种内存类型,它的工作速度是电脑上最为广泛应用的一种内存类型,它的工作速度是与系统总线速度同步的。与系统总线速度同步的。SDRAMSDRAM内存又分为内
10、存又分为PC66PC66、PC100PC100、PC133PC133等不同规格,而规格后等不同规格,而规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度,面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度,比如比如PC100PC100,说明此内存可以在系统总线为说明此内存可以在系统总线为100MHz100MHz的电脑中同的电脑中同步工作。步工作。内存传输类型内存传输类型 DDR SDRAM,习惯称为习惯称为DDR。DDR SDRAM是是Double Data Rate SDRAM的缩写,双倍速率同步动态随机存储器。的缩写,双倍速率同步动态随机存储器。SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数
11、据,而在一个时钟周期内只传输一次数据,而DDR内存则内存则是一个时钟周期内传输两次数据。是一个时钟周期内传输两次数据。DDR内存可以在与内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。相同的总线频率下达到更高的数据传输率。DDR2(Double Data Rate 2)SDRAM:同样是一个时钟周:同样是一个时钟周期内传输两次数据,但却拥有两倍于期内传输两次数据,但却拥有两倍于DDR内存预读取能力,内存预读取能力,即每个时钟能够以即每个时钟能够以4倍外部总线的速度读倍外部总线的速度读/写数据,并且能够写数据,并且能够以内部控制总线以内部控制总线4倍的速度运行。倍的速度运行。DDR3
12、 SREAM:提供了比:提供了比DDR2 更高的运行效能与更低的电更高的运行效能与更低的电压,是压,是DDR2 SDRAM(四倍资料率同步动态随机存取内存)(四倍资料率同步动态随机存取内存)的后继者(增加至八倍),也是现在流行的内存产品。的后继者(增加至八倍),也是现在流行的内存产品。内存传输类型内存传输类型 nCPU缓缓存存(CacheMemory)是是位位于于CPU与与内内存存之之间间的的临临时时存存储储器器,它它的的容容量量比比内内存存小小的的多多但但是是交交换换速速度度却却比比内内存存要要快快得得多。多。n缓缓存存的的工工作作原原理理是是当当CPU要要读读取取一一个个数数据据时时,首首
13、先先从从缓缓存存中中查查找找,如如果果找找到到就就立立即即读读取取并并送送给给CPU处处理理;如如果果没没有有找找到到,就就用用相相对对慢慢的的速速度度从从内内存存中中读读取取并并送送给给CPU处处理理,同同时时把把这这个个数数据据所所在在的的数数据据块块调调入入缓缓存存中中,可可以以使使得得以以后后对对整整块块数数据据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。高速缓存高速缓存二级存储器二级存储器磁带、磁盘、光盘、闪存磁带、磁盘、光盘、闪存辅助存储器辅助存储器硬盘硬盘最重要的数据的载体最重要的数据的载体主主要要由由碟碟片片、磁磁头头、磁磁头头臂臂、磁磁头头臂臂
14、伺伺服服定定位位系系统统、接口等组成接口等组成容量容量磁盘存储器磁盘存储器容量容量体积体积 台台式式机机硬硬盘盘一一般般3.53.5英英寸寸,而而笔笔记记本本电电脑脑受受到到体体积积的的限限制制,笔笔记记本本硬硬盘盘目目前前大大多多为为2.52.5英英寸寸,由由东东芝芝推推出出最最小小的的笔笔记本硬盘为记本硬盘为1.81.8英寸硬盘。英寸硬盘。转速转速 在主轴转速上,台式机硬盘一般是在主轴转速上,台式机硬盘一般是7200RPM7200RPM,至少是至少是5400RPM5400RPM。而笔记本硬盘因为体积、能耗、散热的原因,没而笔记本硬盘因为体积、能耗、散热的原因,没办法用高速电机,大部分转速还
15、在办法用高速电机,大部分转速还在5400RPM5400RPM,近来不少厂商近来不少厂商也已经推出了也已经推出了72007200转转/秒的笔记本专用硬盘,如日立的秒的笔记本专用硬盘,如日立的TravelstarTravelstar 7K60 7K60。硬盘的主要指标硬盘的主要指标光盘光盘CD-ROMDVD光光驱驱的的传传输输速速率率:通通常常光光驱驱传传输输速速率率的的高高低低取取决决于于光光驱驱的的倍倍速速,如如16X DVD、52X的的CD-ROM,一一般般情情况况下下光光驱驱的的倍倍速速越高,数据传输也就越快。越高,数据传输也就越快。倍倍速速:最最初初光光驱驱的的速速率率为为150KB/s
16、,即即1X(单单倍倍速速)的的CD-ROM光光驱驱。现现在在的的光光驱驱以以最最初初的的150KB/s作作为为基基准准进进行行衡衡量量,得到相应的倍速值。得到相应的倍速值。DVD-ROM的速率算法也基本相同,只不过的速率算法也基本相同,只不过DVD-ROM的单的单倍速率理论上可以达到倍速率理论上可以达到1358KB/s。闪存闪存是非易失性存储器中的一种是非易失性存储器中的一种容量大、价格低容量大、价格低BD采采用用波波长长为为405纳纳米米的的紫紫外外线线镭镭射射技技术术进进行行传传输输的的硬硬盘盘式式DVD存储装置存储装置传输速率更高传输速率更高存储容量更大存储容量更大5.4 5.4 输入输
17、入/输出设备输出设备输入设备输入设备键盘、扫描仪、鼠标键盘、扫描仪、鼠标输出设备输出设备打印机、显示器打印机、显示器视频输入输出视频输入输出声音识别声音识别光和磁识别光和磁识别无线射频识别无线射频识别扫描仪及其它光电输入设备扫描仪及其它光电输入设备 扫描仪(扫描仪(ScannerScanner)是一种高精度的光电一体化的高科技产)是一种高精度的光电一体化的高科技产品,它是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具。是品,它是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具。是继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备。它是功能极强继键盘和鼠标之后的第三代计算机输入设备。它是功能极强的一种输入设备。人们通常将
18、扫描仪用于计算机图像的输入,的一种输入设备。人们通常将扫描仪用于计算机图像的输入,而图像这种信息形式是一种信息量最大的形式。从最直接的而图像这种信息形式是一种信息量最大的形式。从最直接的图片、照片、胶片到各类图纸图形以及各类文稿资为都可以图片、照片、胶片到各类图纸图形以及各类文稿资为都可以用扫描仪输入到计算机中进而实现对这些图像形式的信息的用扫描仪输入到计算机中进而实现对这些图像形式的信息的处理、管理、使用、存贮、输出等。处理、管理、使用、存贮、输出等。语音识别设备语音识别设备 一种自动输入数据的方法一种自动输入数据的方法输入方式输入方式以语音方式通过麦克风输入以语音方式通过麦克风输入通过语音
19、识别设备和软件对语音进行识别通过语音识别设备和软件对语音进行识别将语音的模拟信号转变为数字信号存储在磁盘上将语音的模拟信号转变为数字信号存储在磁盘上需安装声卡,捕获输入的语音信号需安装声卡,捕获输入的语音信号卡片识读器卡片识读器 l能够识读卡片和证章介质上的磁性数据的设备能够识读卡片和证章介质上的磁性数据的设备l经常用来自动记录员工进出企业的时间经常用来自动记录员工进出企业的时间 桌面视频系统桌面视频系统 能够从电视直播或磁带上直接获取视频图像能够从电视直播或磁带上直接获取视频图像图像可以存储在硬盘或光盘上图像可以存储在硬盘或光盘上可以利用图形软件编辑图片或图片序列可以利用图形软件编辑图片或图
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