計算機(jī)的發(fā)展歷程

計算機(jī)的發(fā)展歷程第1臺數(shù)字電子計算機(jī)1946年ENIAC計算機(jī)公布

ENIAC（電子數(shù)字積分機(jī)與計算機(jī)）：研制單位：美國賓夕法尼亞大學(xué)用途：軍事計算運算速度：5000次/秒體積價格：170平方米，30噸，140千瓦，40萬美元其邏輯元件采用電子管，存儲器件為磁鼓，典型邏輯結(jié)構(gòu)為定點運算；用低級語言編程，無操作系統(tǒng)。代表人物：英國科學(xué)家艾蘭·圖靈和美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼。馮·諾依曼計算機(jī)模型。2）存儲器以二進(jìn)制形式存儲指令和數(shù)據(jù)；3）存儲程序工作方式；4）五部件以運算器為中心進(jìn)行組織。1）計算機(jī)由運算器、存儲器、控制器和輸入/輸出五個部件組成；馮·諾依曼計算機(jī)組成二、第二代計算機(jī)（50年代中后期到60年代中）邏輯元件采用晶體管，其內(nèi)存儲器由磁芯構(gòu)成，磁鼓與磁帶成為外存儲器。邏輯結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了浮點運算，并提出了變址、中斷、I/O處理等新概念。出現(xiàn)了多種高級語言及其編譯程序。晶體管(1948)三、第三代計算機(jī)（60年代中到70年代中）邏輯元件與存儲器均由集成電路實現(xiàn)；硬件上，微程序控制、高速緩存、虛擬存儲器、流水線等先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)開始使用；另一大特點是大型/巨型機(jī)與小型機(jī)同時發(fā)展。出現(xiàn)操作系統(tǒng)，它具有資源調(diào)度、人/機(jī)通信和輸入輸出控制等功能；小規(guī)模集成電路中/小規(guī)模集成電路(1950’s)四、第四代計算機(jī)（70年代中期開始—）◆大規(guī)模（LSI）和超大規(guī)模（VLSI）集成電路及微處理器為這一代計算機(jī)的典型特征。超大規(guī)模集成電路計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用。并行處理技術(shù)嵌入式系統(tǒng)超標(biāo)量技術(shù):

超標(biāo)量是指在一個時鐘周期內(nèi)CPU可以執(zhí)行一條以上的指令

IC集成度提高的規(guī)律Moore定律：由于硅技術(shù)的不斷改進(jìn)，每18個月，集成度將翻一翻，速度將提高一倍，其價格將降低一半(GordonE.Moore,1965年)進(jìn)一步提高集成度的問題與出路問題：線寬進(jìn)一步縮小后，晶體管線條小到納米級時，其電流微弱到僅有幾十個甚至幾個電子流動，晶體管將逼近其物理極限而無法正常工作.出路：在納米尺寸下，納米結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出一些新的量子現(xiàn)象和效應(yīng)，人們正在利用這些量子效應(yīng)研制具有全新功能的量子器件，使能開發(fā)出新的納米芯片和量子計算機(jī)同時，正在研究將光作為信息的載體，發(fā)展光子學(xué)，研制集成光路，或把電子與光子并用，實現(xiàn)光電子集成.五、新一代計算機(jī)◆新器件和非馮·諾依曼結(jié)構(gòu)已成為新一代計算機(jī)的公認(rèn)標(biāo)志。神經(jīng)元、生物芯片、分子電子器件、超導(dǎo)計算機(jī)、量子計算機(jī)。日本第五代計算機(jī)系統(tǒng)研究計劃（1982-1992年），確立并行推理將是未來信息處理的核心。計算機(jī)的發(fā)展歷程:小結(jié)1946年研制成功第1臺數(shù)字電子計算機(jī)60多年來發(fā)展速度之快大大超出人們的預(yù)料：性能、體積、價格、···應(yīng)用領(lǐng)域和裝機(jī)數(shù)量軟件技術(shù)和軟件產(chǎn)品使用的元器件第1代：電子管＋磁鼓第2代：晶體管＋磁芯第3代：中、小規(guī)模集成電路第4代：大、超大規(guī)模集成電路

應(yīng)用模式：集中計算模式分散計算模式網(wǎng)絡(luò)計算模式普適計算模式（？）問題：60多年來沒變的是什么？組成和基本工作原理類似六、我國計算機(jī)的發(fā)展◆中國古代對計算機(jī)理論與計算工具方面曾作出過杰出貢獻(xiàn)②十進(jìn)制計數(shù)系統(tǒng)：馬克思在他的《數(shù)學(xué)手稿》一書中稱十進(jìn)位記數(shù)法為"最妙的發(fā)明之一"

①二進(jìn)制數(shù)的位：八卦中的“一”叫做陽爻，相當(dāng)于二進(jìn)制中的“1”，而八卦中的“--”叫做陰爻，相當(dāng)于二進(jìn)制中的“0”。

③籌算：利用算籌作為運算工具；

④珠算：以算盤作為工具，在元代已廣泛使用?！粑覈弧⒍?、三代機(jī)的推出比世界上一、二、三代機(jī)晚了整整一代，但這是自力更生研制出來的?！魢揽萍即髮W(xué)先后于1983年和1992年研制成巨型機(jī)系統(tǒng)銀河Ⅰ和Ⅱ，運算速度都超過億次。均配有操作系統(tǒng)、高級語言編譯程序等系統(tǒng)軟件?！?995年5月，中科院計算所國家智能計算機(jī)研究中心研制的“曙光1000”大規(guī)模并行處理機(jī)誕生。該機(jī)峰值速度可達(dá)每秒25億次單精度浮點運算，內(nèi)存容量為1000MB，結(jié)點機(jī)間總通信容量為每秒4800MB?！?1世紀(jì)初，“曙光3000超級服務(wù)器”問世。由70臺節(jié)點計算機(jī)組成，280個處理器，峰值浮點運算速度達(dá)每秒4032億次，內(nèi)存容量160GB。中國“超級電腦”誕生運算速度230萬億次/秒2008-08-29我國自主研發(fā)制造的百萬億次超級計算機(jī)“曙光5000”近日研制成功。這標(biāo)志著中國成為繼美國之后第二個能制造和應(yīng)用超百萬億次商用高性能計算機(jī)的國家。

據(jù)介紹，“曙光5000”是面向網(wǎng)絡(luò)的高性能計算機(jī)，同時也是面向信息服務(wù)的超級服務(wù)器。它的系統(tǒng)峰值運算速度達(dá)到每秒230萬億次浮點運算。除了超強計算能力，它還擁有全自主、超高密度、超高性價比、超低功耗以及超廣泛應(yīng)用等特點。我國天河一號成為全球最快超級計算機(jī)

2010年11月15日03:25新華網(wǎng)新華網(wǎng)華盛頓11月14日電(記者任海軍毛磊)國際TOP500組織14日在網(wǎng)站上公布了最新全球超級計算機(jī)前500強排行榜，中國首臺千萬億次超級計算機(jī)系統(tǒng)“天河一號”雄居第一。“天河一號”由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制，部署在國家超級計算天津中心，其實測運算速度可以達(dá)到每秒2570萬億次。美國橡樹嶺國家實驗室的“美洲虎”超級計算機(jī)此前排名第一，在新榜單中，其排名下滑一位。“美洲虎”的實測運算速度可達(dá)每秒1750萬億次。排名第三的是中國曙光公司研制的“星云”高性能計算機(jī)，其實測運算速度達(dá)到每秒1270萬億次。

TOP500是全世界最權(quán)威的超級計算機(jī)排名榜。從199