第1章_计算工具A汇编.ppt

第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 计算机集群具有可增长特性，可以不断向集群中加入新计算机。 计算机集群系统 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 世界500强计算机97%采用Linux操作系统和集群软件实现并行计算。 2010年世界500强计算机操作系统 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 2、超级计算机系统 国防科技大学“天河2号”超级计算机，2014年蝉联世界500强计算机第1名。 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 【案例】“天河2号”超级计算机 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 天河2号性能： 峰值计算速度为每秒274PetaFLOPS（千万亿次浮点运算/秒）； 持续计算速度为每秒33.86 PetaFLOPS； 天河2号造价1亿美元； 整个系统占地面积达720平方米； 整机功耗17.8MW。 天河2号结构： 共16 000个计算节点，安装在125个机柜内； 每个机柜4个机框，每个机框16块主板，每个主板2个计算节点； 每个计算节点2颗Xeon核心CPU，3个Xeon Phi 57协处理器，累计312万个计算核心； 每个计算节点64GB主存，每个协处理器板载8GB内存，整体内存总计1 375TB； 硬盘阵列容量为12.4PB； 13个路由器通过576个端口与各计算节点网络互联； 采用麒麟操作系统（基于Linux）。 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 【扩展】超级计算机应用——飞机外流场计算 32个AMD Opteron 64位CPU集群，Turbo Linux 8.0 for AMD64操作系统，1000M以太网互联。263万个计算节点，256万个计算单元。 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 【扩展】超级计算机应用——全球气候变化数值模拟 白色的云代表湿度，橘红色点代表降水，反应了全球湿度与降水的演化。 第*页 共103页 1.2.2 大型计算机 【扩展】超级计算机应用——蛋白质（磷酸丙糖异构酶）三维结构建模 左：显示全部原子（蓝绿色为碳原子，红色为氧原子，蓝色为氮原子）； 中：显示主链构以及二级结构（紫色为α螺旋，黄色为β折叠）； 右：显示“溶剂可及表面”（红色为酸性氨基酸，蓝色为碱性氨基酸，绿色为极性氨基酸，白色为非极性氨基酸）。 第*页 共103页 《计算机导论——计算思维和应用技术》 第1章 计算工具 1.1.1 计算机的发展 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 1、台式PC系列计算机 PC机采用Intel和AMD公司的CPU作为核心部件。 兼容IBM PC的计算机称为“PC机”。 采用Intel和AMD公司CPU产品的计算机称为x86系列计算机。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 2、PC服务器 PC服务器特点： 操作系统一般为：Linux、Windows Server等； 软件和硬件上都与其他PC机兼容； 采用高性能CPU，或多CPU结构； 内存容量一般较大，具有ECC（错误校验）功能； 采用高转速和支持热拔插的硬盘，多个硬盘； 采用冗余电源，冗余风扇； 对多媒体功能没有要求，大部分不安装显示器和键盘。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 机箱式服务器：体积较大，便于扩充硬盘等设备 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 机架式服务器：体积较小，尺寸标准化，便于安装到机柜。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 刀片式服务器：集成度高，体积小。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 【扩展】 PC取得巨大成功的法宝： 海量的应用软件； 优秀的兼容能力； 低价高性能的市场策略。 PC面临的最大危险也许就是它自己！ 高性能带来的低利用率； 高频率带来的发热和高功耗； 大规模集成带来的难以全面测试； 海量软件带来的兼容性； 习惯性操作带来的创新阻碍； 。。。。。。。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 3、苹果系列计算机（Mac） 苹果计算机在硬件和软件上与PC机不兼容。 采用基于UNIX的Mac OS X操作系统。 外形漂亮时尚，图像处理速度快。 苹果计算机不开放，没有兼容机，导致价格偏高。 主要用于美术设计，视频处理，出版印刷等行业。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 4、笔记本计算机 笔记本计算机在软件上与台式计算机完全兼容； 硬件上不同厂商之间的产品不能互换，兼容性较差。 在相同配置下，笔记本计算机的性能要低于台式计算机。 第*页 共103页 1.2.3 微型计算机 5、平板计算机 微软公司2002年推出。 典型产品：苹果公司的iPad。 采用苹果或安卓操作系统； 以触摸屏作为操作设备； 软件专