计算机发展服务器硬件相关知识总结

   一  计算机发展  

计算机（Computer）：也就是我们常说的电脑，是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对海量数据进行自动、高速地处理，然后把处理结果输出的现代化智能电子设备。

计算机系统由 (Hardware)系统和软件(Software)系统两大部分组成。

计算机发展的历史

计算机发展的第一个时代：电子管时代(1945-1957)

世界上第一台电子计算机 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer 中文译作 埃尼阿
克，于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞。ENIAC以电子管作为元器件，所以又被称为电子管计算机，是计算机的第一代。

计算机发展的第二个时代：晶体管时代(1958-1964)

“程序存储，共享数据，顺序执行”，需要 CPU 从存储器取出指令和数据进行相应的计算，这是由“现代计算机之父“冯·诺依曼提出的冯·诺依曼机结构，并且沿用至今。

冯诺依曼体系结构
      冯·诺依曼结构也称普林斯顿结构（因为冯·诺依曼 在 普林斯顿 大学任教）
      其主要内容如下：
     1. 计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示；
     2. 顺序执行程序的每一条指令；
     3. 计算机由运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备五大部份组成；

集成电路时代：第三代计算机(1965-1970)

1965年由戈登·摩尔( Gordon moore)提出，其核心是集成电路上可容纳的晶体管数目，每隔18个月或
24个月，就能增加一倍，其性能也自然也会提高一倍。该理论的提出标志着第三代计算机时代的到来。

大规模集成电路时代：第四代计算机(1972-至今)

1971年11月15日，Intel公司的工程师特德·霍夫发明了世界上第一个微处理器—4004，这款4位微处理
器虽然只有45条指令，而且每秒只能执行5万条指令。性能很低，但它的集成度却要高很多，一块4004
的重量还不到一盅司。

Intel从8086开始，就进入了我们常说的x86时代 。    

量子计算机/生物计算机：第五代计算机

   二 计算机分类

1.按规模划分
      超级计算机：Super Computer，又称巨型计算机，应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次以上， “天河一号” 为我国首台千万亿次超级计算机；
      大型计算机：具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用，如：IBM z13 mainframe；
      小型计算机：指采用精简指令集处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能
64 位计算机。在中国，小型机习惯上用来指UNIX服务器；
      微型计算机：指采用 X86 CPU 架构的PC服务器，中央处理器（CPU）采用微处理器芯片，体积小
巧轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理，互联网公司发起去 IOE 运动，代替小型机；
      2 按功能和角色划分
      服务器Server和客户机client
      服务器：即 Server，计算机的一种，通常是网络中为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机，服
务器在网络操作系统的控制下，将与其相连的硬盘、磁带、打印机及昂贵的专用通讯设备提供给网络上
的客户站点共享，也能为网络用户提供集中计算、信息发布及数据管理等服务
      客户机：即 ，向服务器提出请求，需要服务器为之提供相应的服务和支持的计算机 

常说的C/S模式，就是指 Client/Server(客户端/服务端)这种按角色来分的模式，服务端并不是一直都是
服务端，客户端也并不是一直都是客户端，在使用时，服务提供者，就是服务端，服务请求者，就是客户端。
       服务器按应用功能可分为：Web服务器、数据库服务器、文件服务器、中间件应用服务器、日志服务器、监控服务器、程序版本控制服务器、虚拟机服务器、邮件服务器、打印服务器、域控制服务器、多媒体服务器、通讯服务器、ERP 服务器等

3 服务器按外形分类
       PC 服务器常见的三种外型：
       塔式服务器

       刀片式服务器

      

     机架式服务器

三 计算机硬件组成

1. 服务器硬件---CPU

CPU：Central Processing Unit，即中央处理器。由控制器和运算器构成，是整个计算机系统中重要的
部分

CPU 指令集分类：
       CISC：Complex Instruction Set Computer，复杂指令集
       RISC：Reduced Instruction Set Computer，精减指令集

CISC的指令系统庞大，功能复杂，指令格式、寻址方式多；执行速度慢；

目前个人计算机x86体系 CPU 厂商一直在走CISC的发展道路，包括Intel、AMD、 VIA（威盛）等。之所以称为X86，是因为最早Intel的CPU型号是8086，后来出现了80286，80386，80486，80586等，所以之后的Intel和其兼容的厂商的生产CPU都称为X86 CPU。而后CPU从最初的8位，16位，32位，发展到目前主流的64位。为了区别非64位的CPU，一般将64位的CPU称为X86-64。由于最早在1999由AMD设计公开 64 位技术，称为 x86-64，后来改名为 AMD64，不同厂商称呼有所不同，所以AMD 64，x86-64，x64都指的是64位的基于X86的CPU。

主流CPU指令集

X86/x86_64 架构
       主导桌面与服务器芯片市场

ARM 架构

POWER 架构
      由IBM设计，POWER系列微处理器在不少IBM服务器、超级计算机、小型计算机及工作站中，广泛使
用。

手机:华为小米三星苹果
       pad:华为小米三星苹果
       机顶盒:各种电视机顶盒
      华为泰山服务器-鲲鹏系列CPU

RISC-V架构

按照CPU体系架构来区分，服务器主要分为两类：
       x86服务器：采用CISC（复杂指令集）架构服务器，即通常所讲的PC服务器，它是基于PC机体系结构，
使用Intel或其它兼容x86指令集的处理器芯片的服务器。目前主要为intel的Xeon E3，E5，E7系列，价
格相对便宜、兼容性好、稳定性较差、安全性不算太高
       非x86服务器：采用RISC（精简指令集）或EPIC（并行指令代码） 处理器，主要采用UNIX和其它专用操
作系统的服务器，CPU主要有IBM的Power PC、MIPS的MIPS、SUN的Sparc、Compaq的Alpha、HP的
PA-RISC、Intel研发的EPIC安腾处理器等。这种服务器价格昂贵，体系封闭，但是稳定性好，性能强，
主要用在金融、电信等大型企业的核心系统