ươ
Ch
ng 1
ổ
T ng quan
1
Máy tính đi n tệ ử
ộ
ệ ử
Máy tính đi n t
ử ươ
ố
ư ự ộ đ ng theo c mà không i trong su t
ỏ ọ
ư
ư
ả
ặ Đ c tr ng Thi
ụ là m t công c cho phép l u ộ ữ tr và x lý thông tin m t cách t ướ ượ ạ ộ m t ch c t o tr ng trình đ ườ ủ ệ ự ầ c n s can thi p c a con ng quá trình x lýử ư ế ị ư ữ ữ t b l u tr nh g n, nh ng kh năng l u tr ữ ệ ấ ớ d li u r t l n ộ ử ố
ấ
ứ
T c đ x lý r t nhanh, chính xác Máy đa ch c năng
2
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
Supercomputer : ừ
ạ
ệ ớ
ế giá t 500000 $ đ n 350 tri u $ là máy có năng l c m nh v i hàng ngàn
ệ
ỷ ỷ t
phép
ử
ự ớ Th c hi n x lý trên t p d li u c c l n ự c, d báo
ậ ữ ệ ố ộ ướ t k máy bay, mô hình hóa
ệ ố t, thi
ả ậ
ụ ổ l p v n bom
, gi
3
ự ể ự ộ ử b x lý, có th th c hi n hàng t tính/s ự ư nh : th ng kê dân s m t n ế ế ờ ế th i ti ử ấ c u trúc phân t nguyên t
,…ử
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
The SX9, 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 $26,000 per month to rent. SX 9 will be about 13 times faster and have higher energy efficiency than its SX8 predecessor, according to NEC.
NEC has sold more than 1,000
NEC's latest supercomputer (Source: NEC)
supercomputers from the SX line of products. The company hopes to sell at least 700 SX9 servers through 2010. "The SX9 has been developed to meet the need for ultrafast simulations of advanced and complex largecapacity scientific computing," Yoshikazu Maruyama, senior vice president of NEC Corp., said in a statement.
4
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
ế 5000$ đ n 5 tr $ ướ
ượ
ở c dùng b i nh ng t
ng đ
th
Mainframe ừ có giá t ề ớ c khác nhau. v i nhi u kích th ừ ỏ Máy main có size nh , giá t midsize , hay minicomputer. ữ ườ ả
ổ ể
ứ ớ ườ
ử
ữ
ệ
ư ch c l n nh ọ ng h c, i dùng
ế ị ầ
ế
ườ ố t b đ u cu i ậ ể
ngân hàng, sân bay, cty b o hi m, tr ớ v i nh ng x lý hàng tri u giao tác/s. Ng ằ ớ ẽ s giao ti p v i máy b ng thi terminal, có màn hình và bàn phím đ nh p và ấ ữ ệ xu t d li u
5
ọ 5000200000$ g i là
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
ự
ờ
ặ
ế
ủ ươ ng đ ơ
ươ t năng ít h n 93% và ti
ạ ộ ụ ệ ệ t ki m 83% di n tích đ t máy.
ư
ầ
ữ ậ ấ
ủ ạ ộ ẩ
ộ
ử
ự ố ộ
c thi
ề ử
ẳ
ạ
ượ ặ ể ả
ồ
ữ ệ
ờ ề
ử
ậ
ấ
ả
ề ứ
ế
ầ
ằ
ặ ị ế
ị ậ
ờ ể
ẵ
ượ
ụ
c thi
ừ
ạ
ậ
ớ
ả ắ ậ ượ ấ i m i nâng c p, c p nh t đ
ừ
ệ
ế
ế
Máy ch IBM mainframe z10 BC có năng l c ho t đ ng ồ ủ ng 232 máy ch x86, đ ng th i tiêu th đi n ệ ộ ủ Nh nh ng dòng máy ch khác c a IBM, z10 BC có đ ư ụ tin c y r t cao. Nó g n nh ho t đ ng liên t c mà ộ ư ậ ả không có s c . Trong s n ph m này, các b ph n nh ế ế ứ ớ đĩa c ng, b vi x lý, b nh … đ u đ t k theo ộ ộ ự ố ế ộ ự ch đ d phòng. Khi m t b vi x lý g p s c ch ng ệ ế ậ ẽ ự ộ i công vi c đ ng nh n bi h n, máy s t t và chuy n t ộ ạ ử ộ i, đ ng th i thông báo cho b sang b vi x lý còn l ờ ị ữ ụ ph n CNTT s a ch a k p th i. V khôi ph c d li u thì ữ ệ có r t nhi u cách, trong đó có nhân b n d li u sang ậ ế ặ các đĩa c ng khác, ho c th m chí n u c n thi t thì có ề ự ọ ừ ả xa, n m cách xa v trung tâm d phòng th m h a t ồ ộ ể ữ ệ m t đ a lý đ sao chép d li u m t cách đ ng th i. Do ữ ệ ệ ố đó n u h th ng b s p thì luôn có s n d li u đ khôi ậ ậ ế ế ể ph c. z10 BC cũng đ t k đ có c p nh t trong ạ ộ ệ ố t máy hay d ng khi h th ng ho t đ ng, không ph i t ữ ữ ệ ố c (ch z là ch h th ng l ờ ế ắ ủ t c a zero downtime, nghĩa là không có th i gian t t vi ệ ố ạ ộ ấ ừ ng ng). Do đó, vi c d ng ho t đ ng h th ng r t hi m ố ả ẵ i pháp đ i phó. hoi và n u có thì cũng có s n gi
6
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
Workstations : ầ ờ
ữ
ra đ i vào đ u nh ng năm 1980. ạ Là máy tính cá nhân đ t ti n, m nh, đ
ứ ạ
ươ ọ ấ ủ
ỗ ợ ự
ủ ệ
ựơ
ự
ạ
ắ ề c ọ dùng cho tính toán tóan h c, và khoa h c ả ế ế ph c t p. H tr cho thi t k và s n xu t ệ ứ ệ (CAD/CAM). Th c hi n các hi u ng c a ả fim nh . ữ Nh ng kh năng c a máy workstation, có khi ở cũng đ
ả c th c hi n b i máy vi tính m nh
7
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
the term “workstation” denoted a very
(and I mean very) highpowered 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, highend 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 topend CPU and midrange options package for this system.
8
<
www.infoworld.com/t/hardware/sunworkstation.. >
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
Microcomputer hay PC
ồ
giá 500 – 5000$. Máy vi tính g m : desktop PCs, tower PCs, notebook (laptop), PDA (personal digital assistants).
máy PDA, máy nh b túi
ỏ ỏ ụ
ứ
ư ị
ứ ể
ệ
ả
ỉ
ả ứ
ườ
ữ ch a nh ng ng d ng dành cho cá nhân nh l ch ổ ị ả bi u, s đ a ch , danh sách vi c ph i làm, có kh ộ ố ử năng g i mail, fax,...M t s PDA có bàn phím ằ ế ng là giao ti p b ng c m ng màn riêng, (th hình.)
9
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
ấ C u hình:
ệ ố
ệ
Chipset : Intel Duo CoreE2200 (2.2Ghz) Box Bus 800 1Mb TCN Chính hi u ệ Mainboard Foxconn G31MV chipset Intel G31/ICH7, S/P 775, bus 1066, VGA Intel® GMA X3100 ( share Ram h th ng lên 256MB ) DDRAM 1GB Bus 800 Kingston chính hi u PC6400 HDD 80GB SATA rpm 7200 CDRom DVD 18X LG Keyboard Mitsumi P/S2 Mouse Mitsumi P/S2 Case power Super 2/450W Monitor Option OS Option
Giá: 4,232,000 Đ ng ồ
10
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
ổ
ố
ớ
ạ
ấ
ườ
ơ
ả
ạ
ằ
ệ
ẽ
ế
ể
ư
ề
ệ
ư
ượ
ử ụ
c phân thành hai h chính: máy s d ng h đi u hành
ọ
ử ụ
ệ ề
ệ ề ủ
ượ c g i là máy Palm) và máy s d ng h đi u hành Pocket PC c a ọ
c g i là máy Pocket PC. ệ
ứ
ụ ạ ừ ể
ế
ộ
ớ
đi n phong phú, Bách Khoa toàn th ). PDA còn là m t chi c máy tính v i tính năng
ế
ọ
ồ
ờ
ứ
ệ
ắ
ờ
,
ồ ạ ọ ộ
ế ơ ơ
ế
, báo th c, đ m lùi gi ớ ạ
ờ ả ớ ấ ỳ
ề ế ị
ư ạ
ệ
ạ
ổ
ể ậ
ứ
ự
ệ
ậ
ờ ự
ủ
ị
ờ ế ụ ể ử ư ủ
ờ ố
ể
ế
ạ
i ta còn dùng PDA đ c p nh t tin t c, d báo th i ti ề ặ ủ ơ
ộ ứ ạ
ọ ể
ứ
ữ
ế
ạ
ậ
ơ
ơ
ụ ả
ư
ỹ
ữ ả
ạ
ể ậ ố ệ t b khác qua m ng không dây WiFi, Bluetooth, đi n
ế ạ N u b n ra đ ng v i ít nh t 1 cu n s , 1 cây bút, 1 máy nghe nh c, 1 máy tính, và 1 kim ự ể đi n, hãy xem xét đ thay th chúng b ng 1 PDA. B n s ph i chi ít h n nh ng ti n ích t ơ ấ ạ ớ i l n h n r t nhi u. l ọ PDA là tên g i chung, nh ng đ ườ ng đ Palm (th ượ Microsoft, đ ụ PDA ph c v cho công vi c (Word, Excel, PowerPoint, Project Manager...), tra c u (các ư lo i t ộ ẽ ồ ị ể phân tích tài chính, tính toán khoa h c, v đ th ...; làm m t chi c đ ng h v n năng đ ệ ử ể ả xem gi .... PDA qu n lý th i gian bi u, nh c vi c, đ c sách đi n t ề ị ứ ả i trí v i các trò ch i đ n gi n và nhi u ch c năng thú v khác nh là m t chi c đi u gi ồ ử ụ ể khi n v n năng s d ng v i b t k thi t b nào có c ng h ng ngo i (TV, đi n tho i di ộ đ ng). ườ Ng t, check mail, duy t web (có ấ ể th đăng ký newsletter c a nhi u nhà cung c p d ch v đ g i các thông tin th i s , văn ấ hóa, th thao, kinh t ... m i m t c a đ i s ng vào h p th c a b n và xem trên PDA b t c lúc nào.) B n còn có th ch i nh ng trò ch i ph c t p hay trò ch i chi n thu t ki u ạ nh StarCraft, đua xe..., nghe nh c, xem phim, ghi âm, ch p nh, quay phim k thu t s , ế ị ế ố ớ ư l u tr nh hay k t n i v i các thi ạ tho i di đ ng v i GPRS. thông th
ượ
ng m t máy PDA (không k bàn phím) có ả
ế
ể 170 đ n 250 gram. ộ
ệ
ộ
ầ ượ
ớ ộ ộ ườ ừ ọ tr ng l ng kho ng t ượ ư ộ c a chu ng hi n nay M t vài model PDA đ ớ là HP iPAQ 6300 và 4700 có b nh 64MB và Flash ROM l n l
t là 64MB và 128 MB
11
ệ ử
ạ
Phân lo i máy tính đi n t
Microcontrollers :
ữ
ỏ
ử
ộ
ệ
t cài đ t trong nh ng
ữ
ơ
ọ g i là nh ng máy tính nhúng , ữ ấ r t nh , có nh ng b vi x lý ữ chuyên bi ế ị thi ế ị thi
ặ t b thông minh hay nh ng t b xe h i.
ữ ờ
t đ n u
ệ ả
VD, trong máy vi ba, chúng l u ư ế ể ấ ầ tr th i gian c n thi chín món khoai tây, và cho ọ phép user ch n ch c năng. HI n nay các b x lý này có xa thông
ứ ộ ử ế ừ kh năng giao ti p t qua m ng ạ
12
ệ Công ngh thông tin
ọ
ề ử
h c v x lý thông tin b ng máy tính đi n t
CNTT là ngành nghiên c u, thi
ệ
ỗ ợ
ả
ế ế ệ ố ụ
ứ
ề
ầ
ồ
ứ
ầ
ỹ
)
ệ ế
ử ụ ầ
CNTT (Information Technology_ IT) là ngành khoa ằ ệ ử ự ể ứ t k , phát tri n, th c ự hi n, h tr hay qu n lý các h th ng thông tin d a trên máy tính, bao g m các ng d ng ph n m m và ph n c ng máy tính. ộ ủ (theo đn c a hi p h i CNTT M _ ITAA ể ệ ề ậ CNTT đ c p đ n vi c s d ng máy tính và ph n m m đ ệ ử ữ ả ổ ư chuy n đ i, l u tr , b o v , x lý , truy n , và truy v n an toàn thông tin.
ề ấ ể ề
ự ặ
ạ ệ ệ t k các m ng mt ph c t p, thi
ụ ng d ng, thi ự ề ế ế ệ ị ư Các chuyên gia v IT th c hi n các công vi c nh cài đ t ế ế t k các db. ầ t k db và ph n
13
ứ ạ ạ ệ ố ề ả ị ứ ế ế ả Ngòai ra: th c hi n qu n tr data, m ng, thi ả m m, qu n tr và qu n lý các h th ng đang có.
ệ Công ngh thông tin
ướ ứ ứ ơ ả
ệ ể ụ ớ ng nghiên c u c b n và nghiên c u ng d ng CNTT Các h Phát tri n và ph bi n các công ngh thông tin m i ( chú ý các công
ệ ứ ụ ả ở ứ ổ ế ặ t nam) có kh năng ng d ng cao
ngh mang tính đ c thù Vi n ệ ướ c ta.
ể ơ ả ế t
ủ ớ ự ự
ệ ự Phát tri n gia tăng các năng l c c b n c a máy tính và các thi ị b CNTT bao g m năng l c tính toán, ghi nh thông tin, năng l c ươ t ồ ườ i máy trên c s ti ng Vi ng tác ng
Phát tri n gia tăng các năng l c gi
ơ ở ế ự ả ồ
ể ứ ả ậ ề t... ế ầ ề i quy t v n đ bao g m các ữ ạ i( heuristic, gentic, m ng neural), ngôn ng
ầ ệ ố ứ
Phát tri n các nghiên c u c b n nh m tăng c
nghiên c u v thu t gi ụ ề và ph n m m máy tính, công c khai thác tri th c, các h th ng thông tin tiên ti n ế ể ườ ứ ả
ể ổ ằ ứ ủ ụ ệ
ử ơ ả ng kh năng s ả ự ch c khai thác hi u qu các tài d ng các năng l c c a CNTT đ t nguyên thông tin ( data mining, intelligent agent, soft robot)
ể ữ ứ ọ
Phát tri n các nghiên c u liên ngành gi a Tin h c và các ngành ng
ườ ư ọ
14
ệ ọ Khoa h c khác nh Toán, Vât lý, Hóa, Sinh h c nhăm tăng c ứ ng d ng CNTT trong m i ho t đ ng Khoa h c, công ngh
ọ
ọ
ạ ọ ụ
ả ủ ạ ộ
ể
Thông tin ữ
ệ
nhiên xã h i đ
ậ ủ ề c truy n đi d ọ ự ậ
ấ ể Thông tin là nh ng bi u hi n c a v t ch t hay ướ ạ ộ ượ i d ng ể ả
ề
i.
ề
ạ
ủ ự c a t ộ m t thông báo mà qua đó m i s v t ph i hi u ể ồ ạ ít nhi u đ t n t ệ ừ Các tín hi u t ộ Trong xã h i loài ng ọ
t
thiên nhiên ườ ỹ ậ ế , khoa h c k thu t, văn hoá xã h i… ế “Thông tin kinh t
i , có nhi u lo i thông tin: kinh ộ c thu nh n, đ
ớ ượ ượ ệ là các tín hi u m i đ
ượ ậ ệ c ế ể c đánh giá là có ích cho vi c ra quy t
ướ
D i góc đ c a CNTT : "thông tin là d li u mà
ể
ể
ậ
ữ ệ ế ạ ớ i v i
ắ ượ c và s p x p l ứ
ể
ế
ộ ủ ấ có th nh n th y, hi u đ nhau đ hình thành ki n th c"
15
ụ ả ị th c m (hi u) và đ ả đ nh qu n lý”.
ữ ệ D li u
ả
D li u là m t mô t
ữ ệ ữ
ệ
ng
ộ ự ệ ỗ
ự ố
ả
ề ứ hình th c v ố ượ nh ng s ki n, khái ni m, đ i t ườ i , … tu i, chu i ngày tháng, tên ng , s , hình nh, âm
ổ ạ Có d ng : ký t
thanh,…
16
ượ ị
ử
Tóm l
c l ch s
ừ
ấ
ế 1945 đ n 1958
ừ
s d ng đèn chân không ế 1958 đ n 1964
ẫ
ệ s d ng công ngh bán d n – transistors
ừ
ợ
ế 1964 đ n 1974 ệ ạ S d ng công ngh m ch tích h p – Integrated
ế ệ ứ Th h th nh t : t ử ụ ế ệ ứ Th h th hai : t ử ụ ế ệ ứ Th h th ba : t ử ụ Circuits ế ệ ứ ư ừ
Th h th t
: t
ử ụ
ợ
ế 1974 đ n nay ớ ệ ạ S d ng công ngh m ch tích h p siêu l n (VLSI/ULSI, Very LargeScale Integration)
17
ế ệ Máy tính th h 1 : ENIAC
ENIAC Electronic Numerical Integrator And
Computer
do John Mauchly và John Presper Eckert (đ i ạ
ỹ
ế ạ
h c Pensylvania, M ) thi
t k và ch t o
ế ế tính toán chính xác và nhanh chóng
ố ệ
ừ
ạ
ạ
ạ
ọ ử ụ S d ng ả các b ng s li u đ n đ o cho t ng lo i vũ khí m iớ
ứ
D án b t đ u 1943 – 1946 đáp ng nhu
ế
18
ự ủ ầ ử ụ
ắ ầ ờ ế
c u c a th i chi n S d ng đ n 1955
ENIAC – chi ti
tế
ộ
ứ
ỗ ộ
ớ ư
Decimal (not binary) ả ộ B nh ch a 20 ‘b tích lũy’, m i b có kh ữ ố năng l u 10 ch s ệ
ự
ậ
ở L p trình th c hi n b ng tay thông qua đóng m
ắ
ắ
ằ các switches, c m/ không c m các dây cab. Ch a 18,000 bóng đèn chân không (vacuum
ấ
ệ
ứ tubes) ặ
ự
ế N ng 30 t n, chi m di n tích 1393m2 ụ Tiêu th 140 kW ệ Th c hi n 5,000 phép tính/ second
19
ENIAC
20
Transistors
ế
ỏ ơ
ệ
ơ
t ít h n
ủ
ệ
Thay th bóng chân không ỏ ơ ẻ ề Nh h n, R ti n h n, T a nhi ắ ế ị ở ạ tr ng thái r n t b Là thi ừ ượ Đ c làm t Silicon (Sand) Là phát minh c a phòng thí nghi m Bell
ệ ử
ạ
ộ
t o ra m t cu c cách m ng đi n t
ộ ữ
Labs 1947 , ạ trong nh ng năm 50
21
ế ế ự
t k d a vào
Các máy tính thi Transistor
ượ
ế ệ ứ
Đ c xem là th h th 2 IBM 7000 DEC 1957
Produced PDP1
22
ế ệ
Các th h Computer
Vacuum tube 19461957 Transistor 19581964 Small scale integration 1965 on
ầ
ầ
Trên 100 thành ph n / con chip Medium scale integration to 1971 1003,000 thành ph n / con chip Large scale integration 19711977
ầ
3,000 100,000 thành ph n / con chip Very large scale integration 1978 1991
100,000 100,000,000 thành ph n / con chip
ầ Ultra large scale integration – 1991
23
ừ
ầ
T 100,000,000 thành ph n / con chip
ị
ậ Đ nh lu t Moore
ậ ộ ầ ỗ
Tăng m t đ các thành ph n trên m i con chip ồ Gordon Moore – đ ng sáng l p hãng Intel S l
ậ ể ặ ố ượ ỗ ấ ng transistors có th đ t trên m i con chip s tăng g pđôi
ươ ầ ẽ ng lai g n.
ự ậ ị T 1970’s s phát tri n có ch m l
ố ượ ỗ ộ ẽ ế ụ hàng năm và nh p đ này s ti p t c trong t ạ ể i đôi chút ấ ng transistor/ chip tăng g p đôi sau m i 18 tháng ừ S l
ầ ư
ặ ủ ệ ổ Giá thành 1 con chip h u nh không thay đ i ườ Mât đ dày đ c các transistor có nghĩa là đ ng đi c a đi n tích
ộ ọ ộ
ễ ỏ ễ ẫ c máy tính đ
ệ ả
ố i, d n đ n tăng t c đ h at đ ng ượ ướ c thu nh , tăng tính m m d o ụ ượ ng tiêu th , và t a nhi ỗ ạ ẻ ầ t (gi m nhu c u làm mát) ự ố ế ề ẽ ộ ắ ạ ng n l Kích th ỏ ả Gi m năng l Càng nhi u m ch trên m i chip, s càng có ít s n i k t liên chip
24
h nơ
ố
ưở
ố ượ
ủ ng c a s l
ng
ộ T c đ tăng tr CPU Transistor
25
ẫ
ộ
ớ
B nh bán d n
ộ
ẫ
ượ
d n có dung l
Năm 1970, Fairchild ch t o ra b nh bán ươ ướ
ằ
ế ạ ớ ố ầ ng đ i đ u tiên ơ ộ c b ng m t lõi đ n, có
ể ư ạ ộ
ế ạ ừ
ng t ớ Chip nh có kích th ớ th l u 256 bit nh ho t đ ng không theo c ch lo i tr và
ộ
ớ
nhanh h n b nh lõi t
ơ ừ
ơ ượ
ấ
ỗ
ẫ
ớ
ộ
26
ơ
ng tăng g p đôi m i năm Dung l ế ừ T 1970, b nh bán d n đã đi qua tám th ờ ệ h : 1K, 4K, 16K, 64K, 256K, 1M, 4M, và gi ộ đây là 16M bit trên m t chip đ n
Intel
ủ
ộ
ầ
t c m i thành ph n c a m t CPU trên
ơ
ờ 1971 – ra đ i chip 4004 ứ ấ ả ọ ch a t ộ ộ
ố
m t chip đ n C ng 2 s 4 bit ờ 1972 ra đ i chíp 8008 ầ ử ọ
ượ
ế ế
ữ
c thi
t k cho nh ng
ụ
ụ
ứ
ộ B vi x lý 8 bit đ u tiên ả C hai l ai 4004 và 8008 đ ng d ng chuyên d ng.
1974 – chíp 8080 ộ
ử
ụ
ầ
ượ
Là b vi x lý đa d ng đ u tiên đ
c thi
ủ
ở
ế ế ể t k đ ụ
ộ tr thành CPU c a m t máy vi tính đa d ng
27
