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 1

Tổng quan

Máy tính điện tử

 Máy tính điện tử là một công cụ cho phép lưu trữ và xử lý thông tin một cách tự động theo một chương trình được tạo trước mà không cần sự can thiệp của con người trong suốt quá trình xử lý

Phân loại máy tính điện tử

 Thực hiện xử lý trên tập dữ liệu cực lớn

như : thống kê dân số một nước, dự báo thời tiết, thiết kế máy bay, mô 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  

 "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

<www.dailytech.com/ /article9429.htm >

NEC's latest supercomputer  (Source: NEC)

Phân loại máy tính điện tử

 Mainframe

 có giá từ 5000$ đến 5 tr $

 với nhiều kích thước khác nhau

 Máy main có size nhỏ, giá từ 5000-200000$ gọi là midsize , hay minicomputer.

 thường được dùng bởi những tổ chức lớn như ngân hàng, sân bay, cty bảo hiểm, trường học, với những xử lý hàng triệu giao tác/s Người

dùng sẽ giao tiếp với máy bằng thiết bị đầu

cuối terminal, có màn hình và bàn phím để

nhập và xuất dữ liệu

Phân loại máy tính điện tử

 Máy chủ IBM mainframe z10 BC có năng lực hoạt

động tương đương 232 máy chủ x86, đồng thời tiêu

thụ điện năng ít hơn 93% và tiết kiệm 83% diện tích

đặt máy

 Như những dòng máy chủ khác của IBM, z10 BC có

độ tin cậy rất cao Nó gần như hoạt động liên tục mà

không có sự cố Trong sản phẩm này, các bộ phận

như đĩa cứng, bộ vi xử lý, bộ nhớ… đều được thiết kế

theo chế độ dự phòng Khi một bộ vi xử lý gặp sự cố

chẳng hạn, máy sẽ tự động nhận biết và chuyển tải

công việc sang bộ vi xử lý còn lại, đồng thời thông

báo cho bộ phận CNTT sửa chữa kịp thời Về khôi

phục dữ liệu thì có rất nhiều cách, trong đó có nhân

bản dữ liệu sang các đĩa cứng khác, hoặc thậm chí

nếu cần thiết thì có trung tâm dự phòng thảm họa từ

xa, nằm cách xa về mặt địa lý để sao chép dữ liệu

một cách đồng thời Do đó nếu hệ thống bị sập thì

luôn có sẵn dữ liệu để khôi phục z10 BC cũng được

thiết kế để có cập nhật trong khi hệ thống hoạt

động, không phải tắt máy hay dừng hệ thống lại mới

nâng cấp, cập nhật được (chữ z là chữ viết tắt của

zero downtime, nghĩa là không có thời gian ngừng)

Do đó, việc dừng hoạt động hệ thống rất hiếm hoi và

nếu có thì cũng có sẵn giải pháp đối phó

<www.nis.com.vn/nis/index.php?option=content >

Phân loại máy tính điện tử

 Workstations :

 ra đời vào đầu những năm 1980

 Là máy tính cá nhân đắt tiền, mạnh, đươc dùng cho tính toán tóan học, và khoa học phức tạp Hỗ trợ cho thiết kế và sản xuất (CAD/CAM) Thực hiện các hiệu ứng của fim ảnh

 Những khả năng của máy workstation, có khi cũng đựơc thực hiện bởi 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 2

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/sun-workstation- >

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 những ứng dụng dành cho cá nhân như lịch biểu, sổ địa chỉ, danh sách việc phải làm, có khả năng gửi mail, fax, Một số PDA có bàn phím

riêng, (thường là giao tiếp bằng cảm ứng màn

hình.)

Mainboard Foxconn G31MV- chipset

Intel G31/ICH7, S/P 775, bus 1066,

VGA Intel® GMA X3100 ( share Ram

Phân loại máy tính điện tử

 Nếu bạn ra đường với ít nhất 1 cuốn sổ, 1 cây bút, 1 máy nghe nhạc, 1 máy

tính, và 1 kim tự điển, hãy xem xét để thay thế chúng bằng 1 PDA Bạn sẽ phải

chi ít hơn nhưng tiện ích lại lớn hơn rất nhiều

 PDA là tên gọi chung, nhưng được phân thành hai hệ chính: máy sử dụng hệ

điều hành Palm (thường được gọi là máy Palm) và máy sử dụng hệ điều hành

Pocket PC của Microsoft, được gọi là máy Pocket PC

 PDA phục vụ cho công việc (Word, Excel, PowerPoint, Project Manager ), tra

cứu (các loại từ điển phong phú, Bách Khoa toàn thư) PDA còn là một chiếc

máy tính với tính năng phân tích tài chính, tính toán khoa học, vẽ đồ thị ; làm

một chiếc đồng hồ vạn năng để xem giờ, báo thức, đếm lùi giờ PDA quản lý

thời gian biểu, nhắc việc, đọc sách điện tử, giải trí với các trò chơi đơn giản và

nhiều chức năng thú vị khác như là một chiếc điều khiển vạn năng sử dụng với

bất kỳ thiết bị nào có cổng hồng ngoại (TV, điện thoại di động)

Người ta còn dùng PDA để cập nhật tin tức, dự báo thời tiết, check mail, duyệt

web (có thể đăng ký newsletter của nhiều nhà cung cấp dịch vụ để gửi các

thông tin thời sự, văn hóa, thể thao, kinh tế mọi mặt của đời sống vào hộp thư

của bạn và xem trên PDA bất cứ lúc nào.) Bạn còn có thể chơi những trò chơi

phức tạp hay trò chơi chiến thuật kiểu như StarCraft, đua xe , nghe nhạc, xem

phim, ghi âm, chụp ảnh, quay phim kỹ thuật số, lưu trữ ảnh hay kết nối với các

thiết bị khác qua mạng không dây Wi-Fi, Bluetooth, điện thoại di động với GPRS

 thông thường một máy PDA (không kể bàn phím) có

trọng lượng khoảng từ 170 đến 250 gram

Một vài model PDA được ưa chuộng hiện nay

là HP iPAQ 6300 và 4700 có bộ nhớ 64MB và

Flash ROM lần lượt là 64MB và 128 MB

chuyên biệt cài đặt trong

những thiết bị thông minh

hay những thiết bị xe hơi

 VD, trong máy vi ba, chúng

lưu trữ thời gian cần thiết để

nấu chín món khoai tây, và

cho phép user chọn chức

năng

 HIện nay các bộ xử lý này có

khả năng giao tiếp từ xa

thông qua mạng

Công nghệ thông tin

 CNTT (Information Technology_ IT) là ngành khoa học về xử lý thông tin bằng máy tính điện tử

 CNTT là ngành nghiên cứu, thiết kế, phát triển,

thực hiện, hỗ trợ hay quản lý các hệ thống thông tin dựa trên máy tính, bao gồm các ứng dụng

phần mềm và phần cứng máy tính.

(theo đn của hiệp hội CNTT Mỹ _ ITAA)

 CNTT đề cập đến việc sử dụng máy tính và phần mềm

để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý , truyền , và truy

vấn an toàn thông tin.

 Các chuyên gia về IT thực hiện các công việc như cài đặt ứng dụng, thiết kế các mạng mt phức tạp, thiết kế các

db Ngòai ra: thực hiện quản trị data, mạng, thiết kế db

và phần mềm, quản trị và quản lý các hệ thống đang có.

Công nghệ thông tin

Các hướng nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng CNTT

 Phát triển và phổ biến các công nghệ thông tin mới ( chú ý các công nghệ mang tính đặc thù Việt nam) có khả năng ứng dụng cao ở nước ta

   Phát triển gia tăng các năng lực cơ bản của máy tính và các

thiết bị CNTT bao gồm năng lực tính toán, ghi nhớ thông tin, năng lực tương tác người máy trên cơ sở tiếng Việt

   Phát triển gia tăng các năng lực giải quyết vần đề bao gồm các nghiên cứu về thuật giải( heuristic, gentic, mạng neural), ngôn ngữ và phần mềm máy tính, công cụ khai thác tri thức, các hệ

thống  thông tin tiên tiến

   Phát triển các nghiên cứu cơ bản nhằm tăng cường khả năng sử dụng các năng lực của CNTT để tổ chức khai thác hiệu quả các tài nguyên thông tin ( data mining, intelligent agent, soft robot)

   Phát triển các nghiên cứu liên ngành giữa Tin học và các ngành Khoa học khác như Toán, Vât lý, Hóa, Sinh học nhăm tăng cường ứng dụng CNTT trong mọi hoạt động Khoa học, công nghệ

<tham khảo của Trung tâm phát triển CNTT – Đại học CNTT TP

HCM>

Thông tin

 Thông tin là những biểu hiện của vật chất

hay của tự nhiên xã hội được truyền đi dưới dạng một thông báo mà qua đó mọi sự vật phải hiểu ít nhiều để tồn tại.

 Các tín hiệu từ thiên nhiên

 Trong xã hội loài người , có nhiều loại thông tin: kinh tế, khoa học - kỹ thuật, văn hoá - xã hội…

 “Thông tin kinh tế là các tín hiệu mới được thu nhận, được thụ cảm (hiểu) và được đánh giá là có ích cho việc ra quyết định quản lý”

 Dưới góc độ của CNTT : "thông tin là dữ liệu

mà có thể nhận thấy, hiểu được và sắp xếp

Dữ liệu

 Dữ liệu là một mô tả hình thức về những sự kiện, khái niệm, đối

tượng

 tuổi, chuỗi ngày tháng, tên người , …

 Có dạng : ký tự, số, hình ảnh, âm thanh,…

Máy tính thế hệ 1 : ENIAC

 ENIAC - Electronic Numerical Integrator And

Computer

 do John Mauchly và John Presper Eckert (đại

học Pensylvania, Mỹ) thiết kế và chế tạo

 Sử dụng tính toán chính xác và nhanh chóng các bảng số liệu đạn đạo cho từng loại vũ khí mới

 Dự án bắt đầu 1943 – 1946 đáp ứng nhu cầu của thời chiến

 Sử dụng đến 1955

ENIAC – chi tiết

 Decimal (not binary)

 Bộ nhớ chứa 20 ‘bộ tích lũy’, mỗi bộ có khả

năng lưu 10 chữ số

 Lập trình thực hiện bằng tay thông qua đóng

mở các switches, cắm/ không cắm các dây cab.

 Chứa 18,000 bóng đèn chân không (vacuum

tubes)

 Nặng 30 tấn, chiếm diện tích 1393m2

 Tiêu thụ 140 kW

 Thực hiện 5,000 phép tính/ second

ENIAC

 Thay thế bóng chân không

 Nhỏ hơn, Rẻ tiền hơn, Tỏa nhiệt ít hơn

 Là thiết bị ở trạng thái rắn

 Được làm từ Silicon (Sand)

 Là phát minh của phòng thí nghiệm

Bell Labs 1947 ,

 tạo ra một cuộc cách mạng điện tử

trong những năm 50

Các thế hệ Computer

 Vacuum tube - 1946-1957

 Transistor - 1958-1964

 Small scale integration - 1965 on

 Trên 100 thành phần / con chip

 Medium scale integration - to 1971

Định luật Moore

 Tăng mật độ các thành phần trên mỗi con chip

 Gordon Moore – đồng sáng lập hãng Intel

 Số lượng transistors có thể đặt trên mỗi con chip sẽ tăng

gấpđôi hàng năm và nhịp độ này sẽ tiếp tục trong tương lai

gần.

 Từ 1970’s sự phát triển có chậm lại đôi chút

 Sốlượng transistor/ chip tăng gấp đôi sau mỗi 18 tháng

 Giá thành 1 con chip hầu như không thay đổi

 Mât độ dày đặc các transistor có nghĩa là đường đi của điện tích ngắn lại, dẫn đễn tăng tốc độ họat động

 Kích thước máy tính được thu nhỏ , tăng tính mễm dẻo

 Giảm năng lượng tiêu thụ, và tỏa nhiệt (giảm nhu cầu làm mát)

 Càng nhiều mạch trên mỗi chip, sẽ càng có ít sự nối kết liên

chip hơn

Tốc độ tăng trưởng của số

lượng CPU Transistor

Bộ nhớ bán dẫn

 Năm 1970, Fairchild chế tạo ra bộ nhớ bán dẫn

có dung lượng tương đối đầu tiên

 Chip nhớ có kích thước bằng một lõi đơn, có

ứng dụng chuyên dụng.

trở thành CPU của một máy vi tính đa dụng