计算机信息系统导论/满足各种需求的计算机

平板手机

平板手机，是“手机”（Phone）和“平板电脑”（Tablet）的混合词，最早由 HTC 于 2007 年开创。这个概念是一种原始的混合，借鉴了平板电脑的大型触摸屏显示器和移动手机的功能和尺寸。这个想法最终被其他大型制造商（包括 LG（GW990）和诺基亚（N810））所采用，并经历了几个不同的阶段。早期的平板手机除了触摸屏外，还配备了实体键盘，而后续的则没有。Verizon Streak 由该网络生产和运营，于 2009 年发布。与当时大多数其他产品不同，它仅限于家庭内部的电话和互联网使用。直到 2011 年三星 Galaxy Note（Android）发布后，当前风格的平板手机才开始流行，这款手机配备了 5.3 英寸显示屏和可拆卸手写笔。

三星 Galaxy Note 系列（空白屏幕）

嵌入式计算机

恒温器嵌入式计算机

阿波罗制导计算机中使用了嵌入式计算机

嵌入式计算机是一种微型计算机，它在产品中具有特定的功能，可以为该产品完成详细的任务或工作。通常，人们没有意识到有多少物体在其内部包含了嵌入式计算机。一些在家庭中使用的嵌入式计算机示例包括遥控器、加热垫、数字时钟、洗衣机和微波炉。其他示例包括汽车中的蓝牙功能、摄像头交通灯和 Red Box 机器。令人惊讶的是，验孕棒也被认为是一种简单但复杂的嵌入式计算机。 嵌入式计算机被开发用于执行一项特定任务，因此普通计算机不能充当嵌入式计算机。

那么嵌入式计算机是如何工作的呢？简单来说，嵌入式计算机是一个直接植根于其主板或逻辑板上的计算芯片。在发明嵌入式计算机之前，计算芯片会通过电线连接到主板，然后主板会通过更多电线连接到 RAM 和其他外围设备。这不仅使任何计算设备的内部看起来像一团乱麻，而且效率极低，并且考虑到所涉及组件的容量，性能永远达不到应有的水平。随着“嵌入式”或“集成”组件的出现，内部不再有所有这些传输线，数据只需要跨越一小段距离，而不是穿过大量的电缆。嵌入式计算机的优点是，由于数据需要传输的物理距离最短，因此数据总线速度比外部传输组件有了很大的提高。 如今，专门从事嵌入式计算机编程的工作也应运而生。 第一个使用的嵌入式系统是查尔斯·斯塔克·德雷珀创建的阿波罗制导计算机。由于它是新开发的，因此被认为是阿波罗计划中风险最高的部分之一，但此后它已被证明更有效率。 嵌入式计算机技术一直在发展，“需要覆盖的差距”也变得越来越小。一个很好的例子就是手机，它已经从最初的“便携式”背包电话发展到今天可以放在手掌中的 iPhone5s。这些嵌入式计算机系统被应用于生活的各个领域，从烹饪和消费功能到医疗和军事任务，都可以找到它们。

移动设备

移动设备是指一种便携式手持平板电脑或其他设备，因此它既紧凑又轻便。新的数据存储、处理和显示技术使这些小型设备能够完成几乎所有以前传统上由大型个人电脑完成的任务。 这些移动设备能够执行许多任务，包括拨打电话、发送短信、浏览网页、玩游戏、下载音乐、拍摄数码照片以及观看电视节目和电影。随着我们不断发展壮大的科技世界，移动设备触手可及。可以回答问题、查看地图并检查天气。在今天使用的众多移动设备中，智能手机是最常见的设备形式。它们除了上面列出的广泛功能外，还具有互联网功能。平板设备不具备智能手机的所有功能，但也可用于网页浏览、游戏、拍摄数码照片以及播放电影和电视节目。移动设备现在已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。谷歌表示：“手机可能是世界上使用最广泛的设备……”（www.thinkwithgoogle.com/insights/uploads/940910.pdf/download/）。这表明技术将持续改进，成为一些最广泛使用的设备。

一些较新的移动设备的缺点之一是它们使用不可拆卸电池。这些电池旨在使设备更轻便。尽管它们的寿命与计算机的寿命一样长，但在某些情况下，它们也会出现故障。如果发生这种情况，更换起来可能既昂贵又困难。因此，用户简单地丢弃设备而不是花费时间或金钱来修理它并不少见。这导致了电子垃圾（电子垃圾）的大量增加。更糟糕的是，这些设备通常含有有毒和有害的化学物质，最终会进入无法妥善处理的垃圾填埋场。其中许多设备流向了废物管理标准和法规较低的国家，导致了不环保和危险的做法。这导致有毒和致命化学物质进入空气和水。一些组织（如清洁生产行动和绿色和平组织）已制定计划，试图说服制造商停止在其产品中使用有害化学物质。不幸的是，扭转电子垃圾造成的损害可能为时已晚。为了地球的福祉，必须妥善处理移动设备和其他计算机设备。

个人电脑

笔记本电脑 - 个人电脑

个人电脑主要用于个人使用。在个人电脑出现之前，电脑是为公司设计的，然后公司会连接终端，允许多个用户连接到一台大型电脑，并且资源在所有用户之间共享。第一批个人电脑大约出现在 20 世纪 70 年代。当时最受欢迎的是 Apple II，这款电脑由苹果电脑公司于 1977 年推出。1981 年，IBM 推出了其首款个人电脑。IBM PC 占据了市场，成为大多数人的首选。个人电脑使用单用户系统，并基于微处理器。 许多人确实将他们的个人电脑连接在一起以创建网络。大多数个人电脑由中央处理器、集成电路上的控制电路和各种输入/输出设备组成。它还包含两种类型的存储器：主存储器和辅助存储器。多年来，个人电脑的销量大幅增长，根据迈克尔·戴尔 2005 年的数据，全球个人电脑销量达到 2.4 亿台。 个人电脑的销量可能会继续增长。

中端服务器

Ultra Enterprise 4000，后部

使用中型服务器的学校计算机实验室

中型服务器在 20 世纪 60 年代也被称为中端计算机或小型机，主要销售给中小型企业。然而，中型服务器在 20 世纪 90 年代开始流行起来。中型服务器用于为网络托管数据和程序，例如在医院或学校计算机实验室中。中型服务器介于入门级服务器和大型机之间。中型服务器和大型机之间的主要区别在于，中型服务器充当独立的个人计算机，而大型机是网络主机。中型服务器往往具有更大的内存容量，例如随机存取存储器 (RAM)、处理能力（具有多个处理器）、扩展空间（具有相对较大的硬盘驱动器）并且比台式机更昂贵。 中型服务器不仅限于商业用途。另一种类型的中型服务器是特殊的家庭服务器，当个人计算机不够用时可以构建或购买。特殊的家庭服务器将所有计算机中的所有内容链接到一个网络上。 此外，中型服务器上越来越常见的一种现象称为虚拟化。它涉及拆分硬盘驱动器并创建两个独立的硬盘驱动器。它还可以涉及服务器虚拟化，即将物理服务器拆分为更小的虚拟服务器。每个虚拟服务器可以同时运行多个操作系统请求。虚拟化服务器是中小型应用程序的最佳解决方案。 虚拟化帮助公司使用更少的服务器，从而降低成本并减少服务器管理。

大型机

早期大型机

大型机

大型机是更大的计算机，可以整合大型组织（如大学、医院、银行、政府办公室等）的需求。这些功能更强大、更昂贵的计算机通常存储在数据中心，在那里它们通过计算机网络连接到所有其他计算机。从这个房间，一台大型机可以为同一网络上的数千用户提供服务。由于不断增长的业务对处理能力的需求不断增加，早期的大型机于 20 世纪 50 年代首次投入生产。从那时起，这些大型机的功能不断增强，尺寸也得到改进。 然而，更高的处理能力需要更多的能量消耗，这导致计算机制造商更加关注这些新型计算机的能效。制造商还开始将免费软件捆绑到他们的大型机中，以此作为激励措施，帮助他们与其他计算机制造商竞争。最终，许多这些程序以及一些新程序被作为单独的产品提供，他们可以出售这些产品，而不仅仅是免费赠送。 如今，大型机制造商利用技术进步进一步提高计算机的性能和效率，其中一项重要的进步就是虚拟化，创建多个虚拟服务器而不是占用空间的物理服务器。

大型机可能非常适合为公司收集数据提供一个空间。它们也被称为高端服务器或企业级服务器。IBM 的大型机拥有 100,000 个虚拟服务器，实际上非常经济高效，越来越多的企业正在努力使其尽可能节能。大型机需要足够大的空间来容纳，因为它们用于大型业务职责，例如计算人口普查数据、统计数据和经济处理。它们也用于工资单和账单，但始终昼夜不停地运行不同的任务以始终完成所有任务。这种计算机执行的任务类型允许它们长时间运行而不会中断。大型机也非常昂贵。仅仅因为其尺寸，找到一种冷却大型机的方法就非常困难。这些计算机的另一个问题是运行成本也很高，同样也是因为其尺寸。冷却和运行大型机所需的电量使其成为企业中不太节能的机器。