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"
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。
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。
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
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
;
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,
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。
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。