淺談計算機業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

1、淺談計算機業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景一、計算機的發(fā)展史通常說到“世界公認的第一臺電子數(shù)字計算機”大多數(shù)人都認為是1946年面世的“ENIAC”，它主要是用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院制造的，但它的體積龐大，占地面積170多平方米，重量約30噸，消耗近100千瓦的電力。顯然，這樣的計算機成本很高，使用不便。1956年，晶體管電子計算機誕生了，這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的柜子就可將它容下，運算速度也大大地提高了。1959年出現(xiàn)的是第三代集成電路計算機。從20世紀70年代開始，這是電腦發(fā)展的最新階段。到1976年，由大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制成的“克雷一號”，使電腦進入了

2、第四代。超大規(guī)模集成電路的發(fā)明，使電子計算機不斷向著小型化、微型化、低功耗、智能化、系統(tǒng)化的方向更新?lián)Q代。20世紀90年代，電腦向“智能”方向發(fā)展，制造出與人腦相似的電腦，可以進行思維、學習、記憶、網(wǎng)絡通信等工作。進入21世紀，電腦更是筆記本化、微型化和專業(yè)化，每秒運算速度超過100萬次，不但操作簡易、價格便宜，而且可以代替人們的部分腦力勞動，甚至在某些方面擴展了人的智能。于是，今天的微型電子計算機就被形象地稱作電腦了。二、計算機發(fā)展的現(xiàn)狀計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術緊密結(jié)合的產(chǎn)物，它涉及到通信與計算機兩個領域。它的誕生使計算機體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化，在當今社會經(jīng)濟中起著非常重要的作用，它

3、對人類社會的進步做出了巨大貢獻。從某種意義上講，計算機網(wǎng)絡的發(fā)展水平不僅反映了一個國家的計算機科學和通信技術水平，而且已經(jīng)成為衡量其國力及現(xiàn)代化程度的重要標志之一。自50年代開始，人們及各種組織機構(gòu)使用計算機來管理他們的信息的速度迅速增長。早期，限于技術條件使得當時的計算機都非常龐大和非常昂貴，任何機構(gòu)都不可能為雇員個人提供使用整個計算機，主機一定是共享的，它被用來存儲和組織數(shù)據(jù)、集中控制和管理整個系統(tǒng)。所有用戶都有連接系統(tǒng)的終端設備，將數(shù)據(jù)庫錄入到主機中處理，或者是將主機中的處理結(jié)果，通過集中控制的輸出設備取出來。它最典型的特征是：通過主機系統(tǒng)形成大部分的通信流程，構(gòu)成系統(tǒng)的所有通信協(xié)議都是

4、系統(tǒng)專有的，大型主機在系統(tǒng)中占據(jù)著絕對的支配作用，所有控制和管理功能都是由主機來完成。行家們認為，在21世紀超級計算機將是決定誰能在經(jīng)濟和科學技術上居于領先地位的關鍵因素。美國國防部曾聲稱“超級計算機是計算技術的頂峰，如果超級計算機的研究與開發(fā)落后于外國，國家安全將受到威脅。”美、日以及西歐各國圍繞超級計算機，即萬億次量級的超級巨型計算機，已開展激烈的爭奪戰(zhàn)，都想捷足先登，先發(fā)制人。為此，他們各施高招組織人力、物力、財力，制訂了發(fā)展超級計算機的五年或十年計劃。美國政府制訂了“超級計算機與通信”(HPC&C)的發(fā)展計劃，美國國防部也把超級計算列為“21世紀科研關鍵技術”之一，僅此一項，投

5、資就達17億美元。為了保證在19952000年分別研制成功萬億次和百萬億次量級的高性能超級巨型計算機，美國國防部還準備撥款21億美元以支持此項研究任務的按期完成。如果此項計劃得以圓滿完成，將使美國今后十年的國民經(jīng)濟總產(chǎn)值增加20003000億美元。日本也不甘落后，他們對美國發(fā)展萬億次量級的巨型機極為關注，計算機業(yè)界反應十分強烈，積極主張動用三倍于美國的巨額投資，集中人力、物力、財力，開展高技術基礎的設施建設(包括10個巨型機中心)。日本政府依據(jù)知識階層與計算機業(yè)界的強烈呼聲，于1992年制訂了國家直接領導、統(tǒng)一指揮，組織政府相關部門、計算機界廠商、高等學府聯(lián)合研究、成果共享、全面開發(fā)的國策，并

6、把大規(guī)模并行計算機列為國家90年代的重點發(fā)展項目。日本政府依據(jù)此國策，制訂了為期十年的“真實世界計算機計劃”(簡稱RWC計劃)，其中有兩項是發(fā)展萬億次量級超級巨型計算機的計劃。日本計算機業(yè)界則雄心勃勃，企圖從美國人的手中搶占巨型機霸主的世界領導權(quán)。西歐對于并行處理技術的研究以及并行機產(chǎn)品的研制也已有良好的基礎，特別是德、英、法對發(fā)展并行機系統(tǒng)十分重視，并于1991年制訂了“Tera-Flop計劃”(即研制萬億次量級的大規(guī)模并行計算機)，旨在5年內(nèi)推出萬億次量級的超級巨型計算機。近五年來的實踐表明，要實現(xiàn)萬億次量級超級巨型機，非并行機型莫屬，即唯有大規(guī)模并行處理機才能勝任。傳統(tǒng)向量多處理系統(tǒng)是不

7、行的，這是因為單個CPU的速度總會受到物理極限的制約，其性能總是有限的，即使采用多處理機結(jié)構(gòu)形式，因其緊耦合勢必制約了微處理器的數(shù)量，最終導致系統(tǒng)性能有限而無法攻克萬億、百萬億次量級的難關。因此，只有并行機才能擔負攀登萬億次量級的大關，挑起計算機業(yè)界的歷史使命。三、計算機業(yè)的發(fā)展前景隨著計算機應用的發(fā)展，出現(xiàn)了多臺計算機互連的需求。這種需求主要來自軍事、科學研究、地區(qū)與國家經(jīng)濟信息分析決策、大型企業(yè)經(jīng)營管理。他們希望將分布在不同地點的計算機通過通信線路互連成為計算機-計算機網(wǎng)絡。網(wǎng)絡用戶可以通過計算機使用本地計算機的軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，也可以使用連網(wǎng)的其它地方計算機軟件、硬件與數(shù)據(jù)資源，以達

8、到計算機資源共享的目的。這一階段研究的典型代表是美國國防部高級研究計劃局（ARPA，Advanced Research Projects Agency）的ARPAnet(通常稱為ARPA網(wǎng))。1969年ARPA網(wǎng)只有4個結(jié)點，1973年發(fā)展到40個結(jié)點，1983年已經(jīng)達到100多個結(jié)點。ARPA網(wǎng)通過有線、無線與衛(wèi)星通信線路，使網(wǎng)絡覆蓋了從美國本土到歐洲與夏威夷的廣闊地域。ARPR網(wǎng)是計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展的一個重要的里程碑，它對發(fā)展計算機網(wǎng)絡技術的主要貢獻表現(xiàn)在以下幾個方面：1、完成了對計算機網(wǎng)絡的定義、分類與子課題研究內(nèi)容的描述；2、提出了資源子網(wǎng)、通信子網(wǎng)的兩級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的概念；3、研究了報文分組交換的數(shù)據(jù)交換方法；4、采用了層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)模型與協(xié)議體系?？傊?，計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術緊密結(jié)合的產(chǎn)物，它涉及到通信與