Bài giảng Chương 1: Tổng quan

Chương 1

Tổng quan

1


Máy tính điện tử




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




Thiết bị lưu trữ nhỏ gọn, nhưng khả năng lưu trữ
dữ liệu rất lớn
Tốc độ xử lý rất nhanh, chính xác
Máy đa chức năng
2


Phân loại máy tính điện tử



Supercomputer :





giá từ 500000 $ đến 350 triệu $
là máy có năng lực mạnh với hàng ngàn bộ
xử lý, có thể thực hiện hàng tỷ tỷ phép
tính/s
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, mơ hình hóa cấu trúc
phân tử, giả lập vụ nổ bom nguyên tử,…
3


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

4


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
5


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 dịng máy chủ khác của IBM, z10 BC có
độ tin cậy rất cao. Nó gần như hoạt động liên tục mà
khơng 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
cơng việc sang bộ vi xử lý cịn lại, đồng thời thông
báo cho bộ phận CNTT sửa chữa kịp thời. Về khơi
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
ln 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 khơng 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. >


6


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 tốn 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
7


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/sunworkstation-.. >


8


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.)
9


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
chính 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


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 tồn thư). PDA cịn là một chiếc
máy tính với tính năng phân tích tài chính, tính tốn 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 cịn có thể chơi những trị 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


< />
11


Phân loại máy tính điện tử


Microcontrollers :






gọi là những máy tính nhúng ,
rất nhỏ, có những bộ vi xử lý
chun 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
12


Công nghệ thông tin




CNTT (Information Technology_ IT) là ngành khoa
học về xử lý thơng 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 tồn thơng tin.
Các chun 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.
13


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 tốn, ghi nhớ thơng 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), ngơn
ngữ và phần mềm máy tính, cơng 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 Tốn, Vât lý, Hóa, Sinh học nhăm tăng cường
ứng dụng CNTT trong mọi hoạt động Khoa học, công nghệ
HCM>
14


Thông tin


Thông tin là những biểu hiện của vật chất
hay của tự nhiên xã hội được truyền đi dưới
dạng một thơng báo mà qua đó mọi sự vật
phải hiểu ít nhiều để tồn tại.



Các tín hiệu từ thiên nhiên
Trong xã hội lồi người , có nhiều loại thơng tin:
kinh tế, khoa học - kỹ thuật, văn hố - xã hội…




“Thơng 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 : "thơng tin là dữ liệu
mà có thể nhận thấy, hiểu được và sắp xếp
lại với nhau để hình thành kiến thức"
15


Dữ liệu


Dữ liệu là một mơ 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,…

16


Tóm lược lịch sử








Thế hệ thứ nhất : 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 cơng nghệ mạch tích hợp – Integrated
Circuits
Thế hệ thứ tư : từ 1974 đến nay

Sử dụng công nghệ mạch tích hợp siêu lớn
(VLSI/ULSI, Very Large-Scale Integration)
17


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 tốn 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
18


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 thơng qua đóng

mở các switches, cắm/ khơng cắm các dây cab.
Chứa 18,000 bóng đèn chân khơng (vacuum
tubes)
Nặng 30 tấn, chiếm diện tích 1393m2
Tiêu thụ 140 kW
Thực hiện 5,000 phép tính/ second
19


ENIAC

20


Transistors








Thay thế bóng chân khơng
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 phịng thí nghiệm
Bell Labs 1947 ,
tạo ra một cuộc cách mạng điện tử

trong những năm 50
21


Các máy tính thiết kế dựa
vào Transistor




Được xem là thế hệ thứ 2
IBM 7000
DEC - 1957


Produced PDP-1

22


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
 100-3,000 thành phần / con chip
Large scale integration - 1971-1977
 3,000 - 100,000 thành phần / con chip
Very large scale integration - 1978 -1991
 100,000 - 100,000,000 thành phần / con chip
Ultra large scale integration – 1991  Từ 100,000,000 thành phần / con chip
23


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
gấpđơi hàng năm và nhịp độ này sẽ tiếp tục trong tương lai
gần.
Từ 1970’s sự phát triển có chậm lại đơi 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
24


Tốc độ tăng trưởng của số
lượng CPU Transistor

25