山东专升本计算机基础知识（四）

微型计算机系统

1.微机的主要性能指标

①主频：即时钟频率，是指CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位是Hz。主频用f表示，周期用T表示，二者是倒数关系。（除Hz外还要认识KHz,MHz)
②字长：是指计算机一次性能处理的最大位数，计算机的字长越长，计算机的处理信息的速度就越高，计算的精度就越高。
③内核数：就是多核CPU，内核数越多微机的处理速度就越快，微机的性能就越好。（这里的多核指的CPU里的运算器的个数。）
④内存容量：即运行内存，运行内存越大，计算机处理的速度越快。（手机的8GB+256GB，这里的8GB指的就是运行内存，是运行软件所占用的存储空间，256GB是指外存容量，照片视频等数据占用的空间。）
⑤运算速度：是一项综合性的性能指标，单位是MIPS（Million Instructions Per Second，每秒运行百万条指令）和BIPS（Billion Instructions Per Second，每秒十亿条指令）。
综合来说，主频越高、字长越长、内核数越多、内存容量越大、存取周期越小计算机的运算速度越快。（除了以上衡量计算机优良的性能指标外，还可考虑机器的兼容性、系统的可靠性、系统的可维护性、性价比等方面。）

2.微机主板

微机主板是计算机系统中最大的一块电路板，带有各种插口，可将主机的CPU芯片、存储器芯片、控制芯片等各个部分有机的组合起来。此外通过主板还可连接鼠标、键盘、硬盘等其他外部设备。

1.总线

总线（Bus）是计算机各功能部件传输信息的公共通信干线。内存与CPU通过总线直接连接，其他外部设备需通过相应的接口与CPU连接。
总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线。
数据总线：①传输数据 ②其宽度决定字长。（也就是说数据总线的数量决定字长的长度，而字长又决定了计算机的速度和精度）
地址总线：①传输数据地址②决定内存容量（寻址空间）（内存容量的计算公式=2^n B,n为地址总线的根数 )
控制总线：传输控制信号。

2.总线标准

①PCI总线：没有与CPU直接相连，而是经过桥接（Bridge）连接。
②AGP总线：为了提高视频带宽而设计出的，是一种显卡专用的局部总线。
③USB总线：又叫通用串行总线，是一种广泛采用的接口标准。（电脑、手机、数码相机等应用中，现在广泛采用的是USB3.0，传输速度快可达5Gb/s)
④PCI—Express总线：取代PCI总线的第三代I/O总线技术，每个设备都有自己的专用连接，传输速率快。
计算机内部传输信息通过总线，计算机与外部传输信息通过I/O接口。

3.新一代信息技术

云计算：是一种动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式，其实是多台计算机组成的服务器，用户可以按需付费再通过互联网随时随地享受“云”提供的各种资源和服务。
普通用户应用到云计算的应用一般是云存储，即大家熟悉的百度云，腾讯微云、阿里云、谷歌云、亚马逊云等平台，其实呢就是在“云端”开辟一个存储空间，用户可以享受基础免费的存储容量，也可以付费扩展容量，可以将自己本地的资源上传到云端保存，在需要的时候再下载到本地。
特点：① 超大规模 ② 资源抽象 ③ 高可靠性
云服务类型：① 基础架构即服务 ② 平台即服务 ③ 软件即服务
大数据：巨量数据的集合，指数据集的大小超过了现有典型的数据库软件和工具的处理能力的数据，那既然传统的计算工具处理不了海量的数据，那云计算就可以派上用场了。（比如大家刷抖音，会有文案说暴露在大数据下了吧，比如说大家刷到慢摇、快摇、双马尾DuangDuangDuang等视频对吧，当你在这些页面停留的时间越长或是看了好几遍再有甚者点赞或者下载下来，那这个时候就会发现接下来刷到的好几条几乎都是关于此类，因为大数据已经锁定了你的喜好，你像我就不一样了，我刷到的都是关于学习类的视频，大家还是要多像我学习）
物联网：物物相连的互联网，核心仍是互联网，物联网中应用的技术有：
① RFID技术 ② 传感技术 ③ 嵌入式技术 ④ 位置服务技术 ⑤ IPv6协议技术
体系架构：自下而上依次是感知层、网络层、应用层
应用：智能家居、智能交通、智能医疗
人工智能：AI，研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的一门学科。涉及很多学科的知识，研究过程比较复杂。
区块链：是一个分布式的共享账本和数据库。区块链的特征：
① 去中心化：没有中心管制，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息的自我验证、传递和管理，是区块链最突出最本质的特征。
② 开放性：除交易各方的私有信息被加密外，其他信息都公开透明。
③ 独立性：所有节点不依赖于其他任何节点，都能独立自动安全验证、交换数据等操作。
④ 安全性：安全性较高。
⑤ 匿名性：信息传递匿名。

比特币

1. 定义：比特币是一种基于密码学的电子货币，由一位名为中本聪的人于2008年创造。比特币的最大特点就是去中心化，要想了解比特币的起源，还要从传统的货币来讲起。

我们应当知道，货币本身是不存在价值的，说白了货币就像普通纸张一样，不存在流通和交易价值，但是当政府给货币赋予了流通和交易“价值”，越来越多的人愿意接受货币的这种“价值”，它才有了“价值”的体现。在原始社会，人们之间的货物交易一般采用“以物换物”的方式，但这种交易方式存在很大的弊端，一个是不方便，你想要获得一只鸭你还得拿一只鸡去交换，很不方便。另一个就是货物的价值不对等，一只鸡和一只鸭的成本不同，所以交易起来是不对等的。为了公平方便的交易到了之后有了充当交易货币的贝壳，再到封建社会的铜钱、金银元宝等货币，民国时期出现了纸币，再到新中国成立之初的各种纸币包括粮票、饭票等，到如今的人民币，美元、日元、英镑等各个国家的货币。当有了货币这种媒介，可以将不同物品按稀有程度进行定价，简化交易流程。

我们以已经比较成熟的货币说，全世界的货币全部都遵循一个原则，那就是所有的货币都是由各个国家的中央银行发行或者废除，虽说一个国家存在很多银行但它们只有使用权，只有央行拥有发行权和废除权。对于普通人来说更没有参与货币的发行废除或者查看央行账目的权利。这也就是传统货币存在的最大的弊端——中心化，就是说央行是货币的中心，如果央行不断的发行货币，将会将人们手中的货币不断稀释，降低货币购买力，也就是通货膨胀。

这绝不是危言耸听，世界上一些国家已经发生过此类事件。

比如印度,印度官方在2016年11月8日突然宣布，废除面额为500卢比（价值7美元）和1000卢比（价值15美元）的钞票，此举导致印度民众手中的85%财产瞬间变为废纸。

比如津巴布韦，近年来政府大量超发货币导致津巴布韦经济接近崩溃，津巴布韦的民众买棵白菜都要背着几麻袋的货币去购买，当地同等数量的货币甚至不如同等数量的纸张值钱，通货膨胀已经到了极其严重的地步，他们有时采用相邻国家的货币或者美元进行交易。现在有津巴布韦的经济学家们正在考虑用比特币替代方案。

为了解决此中心化的问题，比特币之父中本聪于2008年提出去中心化概念，也就是说将货币发行在开源软件以及建构其上的P2P网络，打造一个去中心化的支付系统。那么问题来了，什么是去中心化？什么是P2P网络？

我们以国内流行的微信支付举例,微信虽然和比特币同为虚拟支付系统，但微信的每一笔交易都要在银行系统中进行，银行便是微信支付的中心。去中心化即是点对点交易，不受任何其他因素影响。

P2P网络更好理解，P2P是peer-to-peer的缩写，就是“伙伴对伙伴”，也称之为对等网络。比如你通过腾讯视频下载一个电影，就是从腾讯视频的服务器将电影传输至你的电脑；而如果你从P2P资源下载一个电影，便是从其他已有此电影资源的P2P用户电脑中下载，并且如果其他P2P用户需要此资源，也可以从你的电脑里下载。

比特币就像这部电影，它不是像央行一样存在中央服务器中，而是存在于世界上亿万的电脑之中。自发行后，理论上没有任何人可以控制比特币数量，也无法通过大量制造比特币来人为操控币值。基于密码学的设计可以使比特币只能被真实的拥有者转移或支付，安全性极佳。

2. 那么比特币是如何产出的？
首先我们来了解一下“区块链”，比特币的核心原理是“区块链”，每一个区块对应一个帐单，将所有的区块链接起来就是区块链，任何交易信息和转账记录都记录在区块链中。要注意的是区块链存在于整个互联网中，所以任何比特币持有者都不担心比特币遭受损失。

每隔一个时间点，比特币系统会在系统节点上生成一个随机代码，互联网中的所有计算机都可以去寻找此代码，谁找到此代码，就会产生一个区块，随即得到一个比特币，这个过程就是人们常说的挖矿。计算这个随机代码需要大量的GPU运算，于是矿工们采购海量显卡用以更快速的获得比特币获利，这也是近期显卡缺货的重要原因。

有人说那这样比特币不就会越来越多，最后完全没有价值了吗？中本聪当然也想到这个问题，这里比特币系统还有一个机制：那就是比特币具有总量有限，前4年总额将产生10500000BTC，每隔4年产出数额减半，在第4年至第8年会产生5250000BTC，第8至12年则只有2625000BTC，如此类推。到最后，总共产生的比特币数量为接近21000000BTC。

一个1个比特币基于目前的数据结构被分割到8个小数位，也就是0.00000001BTC，矿工们挖到比特币最小的单位就是0.00000001BTC。

通俗点说，比特币好比是一座由总量为2100万个金币组成的金山，想要得到它，就需要玩家们利用电脑的运算能力，根据现有的算法计算出一组符合特定规律的数字。

当然，这些数学题随着现有比特币的增加正变得越来越难。

3. 比特币为何能产生价值？有何弊端？
   其实这个问题本身就是错误的，上文也曾提到，任何货币本身是不存在价值的，只有足够数量的人相信它有价值，才会使货币产生“价值”，并且这个”价值”不是这个币本身具有的价值。现在来说很多人相信比特币可以为他们带来财富，所以比特币才产生了“价值”。

让我们来回顾一下比特币的特点：
1、总量有限，只有21000000个BTC
2、任何人都可以发行比特币，但发行难度越来越大
3、相对央行货币更安全，几乎无法被盗
4、交易过程完全匿名，不能追踪

基于以上优势，越来越多的人开始愿意将他们的财富转换成等值比特币，同时取消这些财富的法定货币代表权，所以比特币价格才开始不断的上涨。相信比特币的人越多，比特币价格涨势便会越凶猛。比特币长期的优势是不能被投机所左右的，最终比特币一定会相对稳定在它所真正代表的财富总值上，但现阶段，比特币的价格波动还是太剧烈了。我们可以去专门的汇率网站查看比特币的实时汇率情况，https://www.usd-cny.com/btc.htm。

从现阶段比特币的表现来看，比特币流动性水平较低、流动性风险较高，因此无法有效履行货币的交易媒介、计价单位以及价值储藏三项基本职能，无法成为真正的货币。

再加上比特币总数量有限，通缩现象会变得越来越严重。试想若用比特币取代全球货币，如果一人拥有10,500,000 BTC，今后的岁月里，他将拥有世界上一半的财产！并且要注意这份财富是永久的。所以比特币想完全取代货币，是完全不可能的。

4. 挖矿收益分析

最后我们来谈谈靠比特币赚钱也就是挖矿，比特币的挖矿成本主要包换：矿机（也可以是普通家用电脑）、电费、房屋租金。对于挖矿来说，显卡是核心，其余都是辅助配件，考虑到每个人使用平台各不相同，这里考量的挖矿成本包含显卡价格、电费、场地成本、机器故障等不确定因素带来的成本。所以说挖矿的要求虽然不高，但有很多不可控因素，对于想靠挖矿赚取利益的同学还请慎重考虑哦。（要是那么好挖，本人早就投身于此了，前一段时间有个英国程序员哥们不小心将自己的十来个比特币当作垃圾清除掉了，以现在的汇率十来个也就是三百多万人民币吧，甚是可惜了ε=(´ο｀*)))唉）

随着无现金社会的有序推行，纸币必然将随着时间的流逝消失在历史的长河中。而未来的数字货币相信会和比特币类似，但绝不是有限供给。

当人类生产财富的能力完全可以由计算机的计算能力匹配的时候，电子货币的发行速度和计算机计算速度成正比或者略微超出一定比率以制造温和通胀，在未来挖矿的同时也是在创造价值而不是现在的浪费电力。

最终数字货币实现生产力的微小变动和计算能力难度所匹配，这或许就是人类货币的最终形态吧！