计算机是怎样计算的/

发布网友 发布时间：2022-03-25 11:55

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懂视网 时间：2022-03-25 16:16

计算机的求解方法一般有两种，分别是：逻辑运算和算术运算。逻辑运算便关系到数字的ID功能。

　　

　　计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

　　

　　计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。

热心网友 时间：2022-03-25 13:24

操作系统只是硬件和应用软件中间的一个平台。

32位操作系统针对的32位的CPU设计。
64位操作系统针对的64位的CPU设计。操作系统只是硬件和应用软件中间的一个平台。

32位操作系统针对的32位的CPU设计。
64位操作系统针对的64位的CPU设计。

我们的CPU从原来的8位，16位，到现在的32位和64位。

cpu处理计算的时候“数据”和“指令”是不同对待的。

8位的CPU,一次只能处理一个8位的“数据”或者一个8位的"指令"。比如'00001101'.
又比如：“+1”这个运算，你要先指示CPU做“+”，完成后再输入“1”数据给CPU。
8位的CPU优点是设计简单，处理速度比较快。
缺点就是：软件设计复杂，繁琐。不利于计算机的发展。

后来推出了16位的CPU，我们就可以一次处理两个字节（16位）的数据了，比如“加1”这个命令。“加”是一个指令，占用8个位，余下的8位我们可以存放数据“1”了。

32位的CPU就更加方便了，我们就可以一次处理一个a=a+b这样的命令了。

优点：简化了软件设计的复杂度
缺点：硬件设计更加复杂，计算速度下降。

一般来讲32位的CPU对于我们来讲是最理性的CPU，对于软件开发来讲足够了。

但是2的32次方 = 4294967296bit = 4G左右
很显然32位CPU只有4G左右的内存寻址空间，对于一些服务器来讲4G的内存的远远不够的了。我们需要更加大的内存寻址空间的话就需要对CPU进升级。64位CPU就这样诞生了。64位CPU的内存寻址空间是多少你算算看！呵呵。
2的64次方（理论上）。

但是现在的AMD和Inter的64位CPU并不是真正意义上的64CPU，只是进行了部分64位的改进，比如64位的内存寻址等。
要是真的全部都是64位的了，那么现在市场上的软件将全部被淘汰不能使用了~呵呵，想像一下会是什么样子。

64位的操作系统针对64位CPU设计的，增加了一些64位的指令，但还是和32兼容的。对于我们普通用户来讲64位系统意义不大。

强烈要求加分！！！~~

我们的CPU从原来的8位，16位，到现在的32位和64位。

cpu处理计算的时候“数据”和“指令”是不同对待的。

8位的CPU,一次只能处理一个8位的“数据”或者一个8位的"指令"。比如'00001101'.
8位的CPU优点是设计简单，处理速度比较快。
缺点就是：软件设计复杂，繁琐。不利于计算机的发展。

后来推出了16位的CPU，我们就可以一次处理两个字节（16位）的数据了，比如“加1”这个命令。“加”是一个指令，占用8个位，余下的8位我们可以存放数据“1”了。

32位的CPU就更加方便了，我们就可以一次处理一个a=a+b这样的命令了。

优点：简化了软件设计的复杂度
缺点：硬件设计更加复杂，计算速度下降。

一般来讲32位的CPU对于我们来讲是最理性的CPU，对于软件开发来讲足够了。

但是2的32次方 = 4294967296bit = 4G左右
很显然32位CPU只有4G左右的内存寻址空间，对于一些服务器来讲4G的内存的远远不够的了。我们需要更加大的内存寻址空间的话就需要对CPU进升级。64位CPU就这样诞生了。64位CPU的内存寻址空间是多少你算算看！呵呵，
2的64次方（理论上）。

但是现在的AMD和Inter的64位CPU并不是真真意义上的64CPU，只是进行了部分64位的改进，比如内存寻址。
要是真的全部都是64位的了，那么现在市场上的软件将全部被淘汰不能使用了~呵呵，想像一下会使什么样子。

64位的操作系统针对64位CPU设计的，增加了一些64位的指令，但还是和32兼容的。对于我们普通用户来讲64位系统意义不大。
双核：
什么是双核处理器呢?双核处理器背后的概念蕴涵着什么意义呢?简而言之，双核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。换句话说，将两个物理处理器核心整合入一个核中。企业IT管理者们也一直坚持寻求增进性能而不用提高实际硬件覆盖区的方法。多核处理器解决方案针对这些需求，提供更强的性能而不需要增大能量或实际空间。

双核心处理器技术的引入是提高处理器性能的有效方法。因为处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理器指令数的总量，因此增加一个内核，处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。在这里我们必须强调一点的是，如果你想让系统达到最大性能，你必须充分利用两个内核中的所有可执行单元:即让所有执行单元都有活可干!

为什么IBM、HP等厂商的双核产品无法实现普及呢，因为它们相当昂贵的，从来没得到广泛应用。比如拥有128MB L3缓存的双核心IBM Power4处理器的尺寸为115x115mm，生产成本相当高。因此，我们不能将IBM Power4和HP PA8800之类双核心处理器称为AMD即将发布的双核心处理器的前辈。

目前，x86双核处理器的应用环境已经颇为成熟，大多数操作系统已经支持并行处理，目前大多数新或即将发布的应用软件都对并行技术提供了支持，因此双核处理器一旦上市，系统性能的提升将能得到迅速的提升。因此，目前整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。

多核处理器的创新意义

x86多核处理器标志着计算技术的一次重大飞跃。这一重要进步发生之际，正是企业和消费者面对飞速增长的数字资料和互联网的全球化趋势，开始要求处理器提供更多便利和优势之时。多核处理器，较之当前的单核处理器，能带来更多的性能和生产力优势，因而最终将成为一种广泛普及的计算模式。多核处理器还将在推动PC安全性和虚拟技术方面起到关键作用，虚拟技术的发展能够提供更好的保护、更高的资源使用率和更可观的商业计算市场价值。普通消费者也将比以往拥有更多的途径获得更高性能，从而提高他们家用PC和数字媒体计算系统的使用。

在单一处理器上安置两个或更多强大的计算核心的创举开拓了一个全新的充满可能性的世界。多核心处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济有效的技术――降低随着单核心处理器的频率(即“时钟速度”)的不断上升而增高的热量和功耗。多核心处理器有助于为将来更加先进的软件提供卓越的性能。现有的操作系统(例如MS Windows、Linux和Solaris)都能够受益于多核心处理器。在将来市场需求进一步提升时，多核心处理器可以为合理地提高性能提供一个理想的平台。因此，下一代软件应用程序将会利用多核处理器进行开发。无论这些应用是否能帮助专业动画制作公司更快更节省地生产出更*真的电影，或开创出突破性的方式生产出更自然更富灵感的PC机，使用多核处理器的硬件所具有的普遍实用性都将永远地改变这个计算世界。

虽然双核甚至多核芯片有机会成为处理器发展史上最重要的改进之一。需要指出的是，双核处理器面临的最大挑战之一就是处理器能耗的极限!性能增强了，能量消耗却不能增加。根据著名的汤氏硬件网站得到的文件显示，代号Smithfield的CPU热设计功耗高达130瓦，比现在的Prescott处理器再提升13%。由于今天的能耗已经处于一个相当高的水平，我们需要避免将CPU作成一个“小型核电厂”，所以双核甚至多核处理器的能耗问题将是考验 AMD与Intel的重要问题之一。

关于多核处理器，从全球范围内看，AMD在对客户的理解和对输出最符合客户需求的产品方面的理念走在Intel的前面，从上世纪九十年代起就一直计划着这一重大进展，它第一个宣布了在单处理器上安置多个核心的想法。

热心网友 时间：2022-03-25 14:42

子计算机的诞生和发展是20世纪最重大的科学技术成就之一。回顾20世纪的科技发展史，可以深刻地认识到计算机的诞生和广泛应用对人们的工作和生活所产生的深远影响。
顾名思义，计算机就是用于计算的工具。但是，今天所说的计算机（computer）实际上是指电子数字计算机（Digital Computer）。所以，一个比较确切而全面的定义是；计算机是一种以电子器件为基础的，不需人的直接干顶，能够对各种数字化信息进行算术和逻辑运算的快速工具。

和其他机器设备一样，计算机首先是一个工具。但和其他增强人的体力的机器设备不一样，计算机是增强入的脑力的工具，所以俗称“电脑”。计算机主要增强的是人的记忆、计算、逻辑判断和信息处理等能力，而人类所独有的智力，计算机还远远达不到。

计算机的基本功能是运行程序，这通过同时使用指令和数据来实施任务或任务集合来完成。CPU是设计用来执行这些任务的计算机硬件的一部分。很多人喜欢将CPU称为计算机的大脑和心脏，这倒不失为一个恰当的比喻。因为CPU控制和负责程序的执行，它当然是计算机的大脑。如果没有程序要执行的话，计算机只是一个昂贵的箱子。因为CPU必须与数以百计的其他芯片及计算机的其他部分进行通信，并控制它们以确保计算机能准确工作并完成指定的任务，在这一点上CPU的功能就像心脏。与心脏推动血液循环一样，CPU推动指令和数据循环。

那么，这些计算机是如何处理这些科学和工程中的重大挑战性课题呢？主要是通过“蚂蚁搬家”的方法，也就是说我一个处理器的处理能力有限，但是我可以通过多个处理器来协同完成一道课题：一个处理器不行，我使用2个处理器，2个处理器不能满足要求，我使用10个、100个、上千或上万个，把整个需要解决的问题通过软件的方法分解，并把分解的任务块通过一定的方式交给不同的处理器去求解，这样原来处理能力有限的单个处理器的集合就能够求解出单个处理器不能求解的问题。如果我们形象的把处理器（CPU）比作蚂蚁，那么超级计算机就是通过控制这群蚂蚁来完成共同的一项目标。

对巨型机和大型机来说，为满足高速、高性能就要不断研制并采用新的计算机结构和组成技术，否则难以在市场上推出比别的厂家更好的巨、大型机．例如，*处理机的重叠、流水和并行处理技术，存贮器系统中包括采用超高速缓冲存储器和虚拟存储器的存贮层次，输入输出系统中的通道I／O处理机和外围处理机方式，各种从结构上提高系统可靠性的技术，多处理机技术．采用高级数据表示的向量机、阵列机等等都是首先出自巨型机或大型机上．巨、大型机一般是通过维持价格、提高性能或提高价格、提高性能两种途径来探索和采用新的结构和组成的．因此，每推出一种新的巨、大型机，一般不是只在器件、装配技术上作很大改进，还必须在系统结构和组成上有新的进展和突破．

人类对计算机性能的要求是无止境的，在诸如预测模型的构造和模拟、工程设计和自动化、能源勘探、医学、军事以及基础理论研究等领域中都对计算提出了及高的具有挑战性的要求，还有其它的应用领域包括核武器数值模拟，航空航天高速飞行器的设计，原子物理过程微观世界的模拟，材料科学中计算，环境资源以及生物计算等。这些重大的计算问题，涉及到非规则的复杂结构、非均匀的复合材料、非线性的动力学系统以及奇性区域、活动边界、带约束条件等各种复杂的数学物理问题。要对这些复杂的非线性数学物理方程进行大规模和高精度的计算，在一般的计算机上用传统的计算方法往往是*为力的。因此，正是这些重大的应用需求推动了当代计算技术的迅速发展。从20世纪70年代的百万次浮点运算计算机开始，到现在的主流机型每秒万亿次机，而每秒千万亿次计算机的预研工作正在进行。这种计算机速度的惊人改变，其背后的驱动力就是那些挑战性的应用需求。

热心网友 时间：2022-03-25 16:17

计算机计算通常被理解为满足用户计算需求的计算方案。特定的计算机应用总要采用某种计算方案，换句话说，也即计算机应用总是要在某种计算模式下实现。计算机技术的进步也会令新的计算模式不断出现。计算机的计算能力关系的因素很多，而且是目前计算机一直在不断突破和发展的阶段。