世界上第一台 通用计算机 “ ENIAC ”于1946年2月14日在美国 宾夕法尼亚大学 诞生。发明人是美国人莫克利(JohnW.Mauchly)和艾克特(J.PresperEckert)。
美国国防部 用它来进行弹道计算。它是一个庞然大物,用了18000个 电子管 ,占地170平方米,重达30吨,耗电功率约150千瓦,每秒钟可进行5000次运算,这在现在看来微不足道,但在当时却是破天荒的。 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。电子管计算机由于使用的电子管体积很大,耗电量大,易 发热 ,因而工作的时间不能太长。
电子计算机 计算机按所处理变量的性质可划分为数字计算机和 模拟计算机 ,一般所说的计算机即指 数字计算机 ;按 计算机体系结构 遵循的基本机理可划分为:诺依曼 体系结构 计算机和 非诺依曼体系结构 计算机;按计算机单机系统所具有的规模(指包括功能、体积等在内的综合规模)可划分为: 巨型机 、 大型机 、中 小型机 、工作站、 个人计算机 ( 微型机 、膝上机、掌上机、 单板机 )等;按 计算机系统 间的互联地域范围可划分为:单机系统、计算机 局域网 、计算机远程网等;按计算机系统的抗恶劣环境程度可划分为: 通用计算机 、加固(半加固)计算机。
此外,还可按计算机内的 指令流 和 数据流 是单个还是多个来划分计算机的种类,这就是Flynn 分类法。按 Flynn 的建议可把计算机的体系结构分为 4 类:SISD(单指令、单数据流):串行地 执行指令 ;MISD(多指令、单数据流):在多个 处理机 中用不同的指令去处理单个数据,这种方案看来是很不实际的; SIMD (单指令、多数据流):以多个处理机同时对不同的数据执行同一种指令操作; MIMD (多指令、多数据流):以多个处理机自治地对不同的数据执行不同的操作。
世界上第一台电子计算机是个庞然大物:重30余吨,占地约170平方米,肚子里装有18000只电子管。它是1946年2月14日,在美国 宾夕法尼亚大学 诞生的。
在 第二次世界大战 中,敌对双方都使用了飞机和火炮,猛烈轰炸对方 军事目标 。要想打得准,必须精确计算并绘制出"射击图表"。经查表确定炮口的角度,才能使射出去的炮弹正中飞行目标。但是,每一个数都要做几千次的 四则运算 才能得出来,十几个人用手摇 机械计算机 算几个月,才能完成一份"图表"。针对这种情况,人们开始研究把电子管作为" 电子开关 "来提高计算机的运算速度。许多科学家都参加了实验和研究,终于制成了世界上第一台电子计算机,起名为" 埃尼阿克 "。
20世纪40年代中期,美国宾夕法尼亚大学 电工 系由莫利奇和艾克特领导,为 美国陆军 军械 部阿伯丁 弹道 研究实验室研制了一台用于炮弹弹道轨迹计算的“电子 数值积分 和计算机”(Electronic Numerical Integrator and Calculator简称 ENIAC )。这台叫做“埃尼阿克”的计算机占地面积150平方米,总重量30吨,使用了18000只电子管,6000个开关,7000只电阻,10000只电容,50万 条线 ,耗电量140千瓦,可进行5000次加法/秒运算。这个庞然大物于1946年2月15日在美国举行了揭幕典礼。这台计算机的问世,标志着电脑时代的开始。
电脑的前身是一种叫" 加法器 "的东西是由法国的一位数学家" 布莱士·帕斯卡 "所发明后来又渐渐改良...可以做加减乘除的四则运算的" 差分机 "。
到了公元1801年法国人约瑟夫·杰夸德(JosephJacquard)发明使用 打孔卡 (Punched cardboard card)。这对未来电脑的发展引进两个重要的观念:
一、资讯可以在打孔卡片上编码(Coded)...也就是写程式
约翰 冯 诺依曼 相
二、资讯可以储存在卡片上,而且当这些卡片成串的组合在一起,就可以做为一连串的指令,也就是程序。
之后出现了一个人:在历史上我们称他为"电脑之父"—巴贝基(Charles Babbage)
他做了一部功能更强的机器,称为 分析机 (Analytical Engine),这部机器在观念上就与现代电脑极为相似。
这些发明是用来辅助计算的工具,尚没有记忆与储存资料的功能,因此不能称为"电脑"
一直到了1946,美国的 莫奇利 与爱克特发明了第一代电脑— ENIAC ,
而第一代的电脑有2间教室大,与当下常用的计算机体积相差很多。
当时的电脑运用 真空管 构成的 集成电路 实现计算,而 存储器 的 存储介质 是一种打孔卡片。
所以,电脑的发明是一群 科研人员 共同努力的成果,但其中数学家 冯·诺依曼 的 设计思想 在其中起到了关键作用,所以 冯·诺依曼被称为现代计算机之父 。
电子计算机
1973年, 北京大学 与北京有线电厂等单位合作研制成功 运算速度 每秒100万次的大型 通用计算机 ,1974年 清华大学 等单位联合设计,研制成功DJS-130 小型计算机 ,以后又推DJS-140 小型机 ,形成了100 系列产品 。与此同时,以华北计算所为主要基地,组织全国57个单位联合进行DJS-200系列计算机设计,同时也设计开发DJS-180系列超级小型机。70年代后期,电子部32所和国防科大分别研制成功655机和151机,速度都在百万次级。进入80年代,中国高速计算机,特别是 向量计算机 有新的发展。
国内 超大规模集成电路 的计算机研制(80年代中期至今)
和国外一样 ,中国 第四代计算机 研制也是从微机开始的。1980年初中国不少单位也开始采用 Z80 ,X86和6502芯片研制微机。1983年12电子部六所研制成功与 IBM PC机兼容的DJS-0520微机。10多年来中国微机产业走过了一段不平凡道路。
中国成就
1958年,中科院计算所研制成功中国第一台小型 电子管 通用计算机 103机 (八一型),标志着中国 第一台电子计算机的诞生 。
1965年,中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙,之后推出109丙机,该机为两弹试验中发挥了重要作用;
1974年,清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机,运算速度达每秒100万次;
1983年, 国防科技大学 研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I 巨型机 ,这是中国高速计算机研制的一个重要里程碑;
1985年,电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机兼容的长城0520CH微机。
1992年,国防科技大学研究出银河-Ⅱ通用并行巨型机,峰值速度达每秒4亿次 浮点运算 (相当于每秒10亿次 基本运算 操作),为共享 主存储器 的四处理机向量机,其向量 中央处理机 是采用中小规模集成电路自行设计的,总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于 中期天气预报 ;
1993年, 国家智能计算机研究开发中心 (后成立 北京市 曙光 计算机公司)研制成功 曙光一号 全对称 共享存储 多处理机 ,这是国内首次以基于超大规模集成电路的 通用微处理器 芯片和标准UNⅨ操作系统设计开发的 并行计算机 ;
1995年, 曙光公司 又推出了国内第一台具有 大规模并行处理机 (MPP)结构的并行机曙光1000(含36个 处理机 ), 峰值速度 每秒25亿次浮点运算,实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机 体系结构 与 实现技术 相近,与国外的差距缩小到5年左右。
1997年,国防科大研制成功银河-Ⅲ百亿次并行巨型 计算机系统 ,采用可扩展分布共享存储 并行处理 体系结构,由130多个处理结点组成, 峰值性能 为每秒130亿次浮点运算,系统 综合技术 达到90年代中期国际先进水平。
1997至1999年,曙光公司先后在市场上推出具有 机群 结构( Cluster )的曙光1000A,曙光2000-I,曙光2000-Ⅱ超级服务器,峰值计算速度已突破每秒1000亿次浮点运算,机器规模已超过160个处理机,
1999年, 国家并行计算机工程技术研究中心 研制的神威I计算机通过了国家级验收,并在 国家气象中心 投入运行 。系统有384个运算 处理单元 ,峰值运算速度达每秒3840亿次
2000年,曙光公司推出每秒3000亿次浮点运算的 曙光3000 超级服务器。
2001年,中科院计算所研制成功中国第一款通用 CPU ——“ 龙芯 ”芯片
2002年,曙光公司推出完全 自主知识产权 的“龙腾”服务器,龙腾服务器采用了“龙芯-1”CPU,采用了曙光公司和中科院计算所联合研发的服务器专用主板,采用曙光LINUX操作系统,该服务器是国内第一台完全实现自有产权的产品,在国防、安全等部门将发挥重大作用。2003年,百万亿次数据处理超级服务器曙光4000L通过国家验收,再一次刷新国产超级服务器的 历史纪录 ,使得国产高性能产业再上新台阶。
2003年4月9日 由苏州国芯、 南京熊猫 、 中芯国际 、上海宏力、 上海贝岭 、杭州士兰、北京国家 集成电路产业 化基地、北京大学、清华大学等61家集成电路企业机构组成的“C*Core( 中国芯 ) 产业联盟 ”在南京宣告成立,谋求合力打造中国集成电路完整产业链。2003年12月9日 联想 承担的国家网格 主节点 “深腾6800” 超级计算机 正式研制成功,其实际运算速度达到每秒4.183万亿次,全球排名第14位, 运行效率 78.5%。
2003年12月28日 “ 中国芯工程 ”成果 汇报会 在人民大会堂举行,中国“星光中国芯”工程开发设计出5代 数字多媒体 芯片,在 国际市场 上以超过40%的 市场份额 占领了计算机图像输入芯片世界第一的位置。
2004年3月24日 在 国务院常务会议 上,《中华人民共和国电子签名法(草案)》获得 原则通过 ,这标志著中国电子业务渐入法制轨道。
电子计算机
2004年6月21日 美国能源部 劳伦斯伯克利国家实验室 公布了最新的全球计算机500强名单,曙光计算机公司研制的超级计算机“ 曙光4000A ”排名第十,运算速度达8.061万亿次。
2005年4月1日 电子签名法 正式实施。《 中华人民共和国电子签名法 》正式实施。 电子签名 自此与传统的手写签名和盖章具有同等的 法律效力 ,将促进和规范中国 电子交易 的发展。
2005年4月18日、“ 龙芯二号 ”正式亮相。由中国科学研究院 计算技术研究所 研制的中国首个拥有自主知识产权的通用高性能CPU“龙芯二号”正式亮相.
2005年5月1日、联想完成并购 IBM PC 。联想正式宣布完成对IBM全球PC业务的收购,联想以合并后年收入约130亿美元、 个人计算机 年销售量约1400万台,一跃成为全球第三大PC制造商。