1.中國計算機的發展歷史
以下表格記錄了中國計算機發展歷史:
1958年,中科院計算所研制成功我國第一臺小型電子管通用計算機103機(八一型),標志著我國第一臺電子計算機的誕生。
1965年,中科院計算所研制成功第一臺大型晶體管計算機109乙,之后推出109丙機,該機為兩彈試驗中發揮了重要作用;
1974年,清華大學等單位聯合設計、研制成功采用集成電路的DJS-130小型計算機,運算速度達每秒100萬次;
1983年,國防科技大學研制成功運算速度每秒上億次的銀河-I巨型機,這是我國高速計算機研制的一個重要里程碑;
1985年,電子工業部計算機管理局研制成功與IBM PC機兼容的長城0520CH微機。
1992年,國防科技大學研究出銀河-II通用并行巨型機,峰值速度達每秒4億次浮點運算(相當于每秒10億次基本運算操作),為共享主存儲器的四處理機向量機,其向量中央處理機是采用中小規模集成電路自行設計的,總體上達到80年代中后期國際先進水平。它主要用于中期天氣預報;
1993年,國家智能計算機研究開發中心(后成立北京市曙光計算機公司)研制成功曙光一號全對稱共享存儲多處理機,這是國內首次以基于超大規模集成電路的通用微處理器芯片和標準UNIX操作系統設計開發的并行計算機;
1995年,曙光公司又推出了國內第一臺具有大規模并行處理機(MPP)結構的并行機曙光1000(含36個處理機),峰值速度每秒25億次浮點運算,實際運算速度上了每秒10億次浮點運算這一高性能臺階。曙光1000與美國Intel公司1990年推出的大規模并行機體系結構與實現技術相近,與國外的差距縮小到5年左右。
1997年,國防科大研制成功銀河-III百億次并行巨型計算機系統,采用可擴展分布共享存儲并行處理體系結構,由130多個處理結點組成,峰值性能為每秒130億次浮點運算,系統綜合技術達到90年代中期國際先進水平。
1997至1999年,曙光公司先后在市場上推出具有機群結構(Cluster)的曙光1000A,曙光2000-I,曙光2000-II超級服務器,峰值計算速度已突破每秒1000億次浮點運算,機器規模已超過160個處理機,
1999年,國家并行計算機工程技術研究中心研制的神威I計算機通過了國家級驗收,并在國家氣象中心投入運行。系統有384個運算處理單元,峰值運算速度達每秒3840億次
2000年,曙光公司推出每秒3000億次浮點運算的曙光3000超級服務器。
2001年,中科院計算所研制成功我國第一款通用CPU——“龍芯”芯片
2002年,曙光公司推出完全自主知識產權的“龍騰”服務器,龍騰服務器采用了“龍芯-1”CPU,采用了曙光公司和中科院計算所聯合研發的服務器專用主板,采用曙光LINUX操作系統,該服務器是國內第一臺完全實現自有產權的產品,在國防、安全等部門將發揮重大作用。
2003年,百萬億次數據處理超級服務器曙光4000L通過國家驗收,再一次刷新國產超級服務器的歷史紀錄,使得國產高性能產業再上新臺階。
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計算機的發展歷史
計算機的誕生醞釀了很長一段時間。1946年2月,第一臺電子計算機ENIAC在美國加州問世,ENIAC用了18000個電子管和86000個其它電子元件,有兩個教室那么大,運算速度卻只有每秒300次各種運算或5000次加法,耗資100萬美元以上。盡管ENIAC有許多不足之處,但它畢竟是計算機的始祖,揭開了計算機時代的序幕。
計算機的發展到目前為止共經歷了四個時代,從1946年到1959年這段時期我們稱之為“電子管計算機時代”。第一代計算機的內部元件使用的是電子管。由于一部計算機需要幾千個電子管,每個電子管都會散發大量的熱量,因此,如何散熱是一個令人頭痛的問題。電子管的壽命最長只有3000小時,計算機運行時常常發生由于電子管被燒壞而使計算機死機的現象。第一代計算機主要用于科學研究和工程計算。
從1960年到1964年,由于在計算機中采用了比電子管更先進的晶體管,所以我們將這段時期稱為“晶體管計算機時代”。晶體管比電子管小得多,不需要暖機時間,消耗能量較少,處理更迅速、更可靠。第二代計算機的程序語言從機器語言發展到匯編語言。接著,高級語言FORTRAN語言和cOBOL語言相繼開發出來并被廣泛使用。這時,開始使用磁盤和磁帶作為輔助存儲器。第二代計算機的體積和價格都下降了,使用的人也多起來了,計算機工業迅速發展。第二代計算機主要用于商業、大學教學和政府機關。
從1965年到1970年,集成電路被應用到計算機中來,因此這段時期被稱為“中小規模集成電路計算機時代”。集成電路(Integrated Circuit,簡稱r)是做在晶片上的一個完整的電子電路,這個晶片比手指甲還小,卻包含了幾千個晶體管元件。第三代計算機的特點是體積更小、價格更低、可靠性更高、計算速度更快。第三代計算機的代表是IBM公司花了50億美元開發的IBM 360系列。
從1971年到現在,被稱之為“大規模集成電路計算機時代”。第四代計算機使用的元件依然是集成電路,不過,這種集成電路已經大大改善,它包含著幾十萬到上百萬個晶體管,人們稱之為大規模集成電路(LargeScale lntegrated Circuit,簡稱LSI)和超大規模集成電路(Very Large Scale lntegrated Circuit,簡稱VLSI)。1975年,美國1BM公司推出了個人計算機PC(PersonaI Computer),從此,人們對計算機不再陌生,計算機開始深入到人類生活的各個方面。
3.用簡短的語言概括計算機發展史
第一代計算機 :1946~1957年,電子管, 運算速度較低,耗電量大存儲容量小;
第二代計算機 :1958 ~1964 年,晶體管, 體積小,耗電量較少,運算速度高,價格下降;
第三代計算機 :1965 ~1971年, 中小規模集成電路 ,體積功能進一步減少,可靠性及速度進一步提高;
第四代計算機 :1972年至今 ,大規模及超大規模集成電路 ,性能到規模提高,價格大幅度降低,廣泛應用于社會生活的各個領域,走進辦公室和家庭。
4.計算機的發展史
樓上的你“辛苦”了,1946年美國賓夕法尼亞大學為了彈道設計的需要設計了世界上第一臺數字電子計算機。
它的運算速度不高,卻是一個龐然大物――――18000個電子管、1500個繼電器、占地300平方米、重30噸、消耗功率為50KW、價值48萬美元。雖然它既大又貴,但卻是現在各種計算機的先驅,為發展至今的數字電子計算機奠定了基礎。
自第一臺計算機問世以來,隨著電子器件的不斷發展、更新,計算機的發展日新月異,至今已發展了四代。 一般來說,電子計算機發展歷程的各個階段,是以所采用的電子器件的不同來劃分的,即電子管、晶體管、中小規模集成電路和大規模及超大規模集成電路計算機。
微型計算機屬于第四代電子計算機產品,即大規模及超大規模集成電路計算機,是集成電路技術不斷發展,芯片集成度不斷提高的產物。 年代 基本器件 應用范圍 1946――1958 電子管 科研院校進行科學運算 1958――1964 晶體管 工礦企業、機關事務進行數據處理工業控制 1964――1971 集成電路 出現了小型機 1971――今 LSI、VLSI 深入到社會的各個領域,出現了微機 三、微機的發展史 微機的發展與LSI緊密相連。
自1971年第一臺計算機(INTEL4004)問世以來微機的發展突飛猛進。微機系統的核心部件為CPU,因此我們主要以CPU的發展、演變過程為線索,來介紹微機系統的發展過程,主要以Intel公司的CPU為主線。
第一代:4位及低檔8位微處理器 2 1971年,Intel公司推出第一片4位微處理器Intel4004,以其為核心組成了一臺高級袖珍計算機。隨后出現的Intel4040,是第一片通用的4位微處理器。
2 1972年,Intel8008,8位,集成度約2000管/片,時鐘頻率1MHz。 第二代:中、低檔8位微處理器 2 1973年~1974年,Intel8008、M6800、Rockwell6502,8位,集成度5000管/片,時鐘頻率2~4MHz。
這一時期,微處理器的設計和生產技術已經相當成熟,組成微機系統的其它部件也愈來愈齊全,系統朝著提高集成度、提高功能與速度,減少組成系統所需的芯片數量的方向發展。 第三代:高、中檔8位微處理器 2 1975年~1976年,Z-80,Intel8085,8位,時鐘頻率2~4MHz,集成度約10000管/片,還出現了一系列單片機。
第四代:16及低檔32位微處理器 2 1978年,Intel首次推出16位處理器8086(時鐘頻率達到4~8MHz),8086的內部和外部數據總線都是16位,地址總線為20位,可直接訪問1MB內 存單元。 2 1979年,Intel又推出8086的姊妹芯片8088(時鐘頻率達到48MHz),集成度達到2萬~6萬管/片。
它與8086不同的是外部數據總線為8位(地址線為20位)。 2 1982年,Intel推出了80286(時鐘頻率為10MHz),該芯片仍然為16位結構,但地址總線擴展到24位,可訪問16MB內存,其工作頻率也較8086提高了許多。
80286向后兼容8086的指令集和工作模式(實模式),并增加了部分新指令和一種新的工作模式——保護模式。 2 1985年,Intel又推出了32位處理器80386(時鐘頻率為20MHZ),該芯片的內外部數據線及地址總線都是32位,可訪問4GB內存,并支持分頁機制。
除了實模式和保護模式外,80386又增加了一種“虛擬8086”的工作模式,可以在操作系統控制下模擬多個8086同時工作。 2 1989年推出了80486(時鐘頻率為30~40MHz),集成度達到15萬~50萬管/片(168個腳),甚至上百萬管/片,因此被稱為超級微型機。
早期的80486相當于把80386和完成浮點運算的數學協處理器80387以及8kB的高速緩存集成到一起,這種片內高速緩存稱為一級(L1)緩存,80486還支持主板上的二級(L2)緩存。后期推出的80486 DX2首次引入了倍頻的概念,有效緩解了外部設備的制造工藝跟不上CPU主頻發展速度的矛盾。
第五代:高檔32位微處理器 2 1993年,Intel公司推出了新一代高性能處理器Pentium(奔騰),Pentium最大的改進是它擁有超標量結構(支持在一個時鐘周期內執行一至多條指令),且一級緩存的容量增加到了16kB,這些改進大大提升了CPU的性能。
5.簡單的電腦發展歷史400字以內
計算機的發展到目前為止共經歷了四個時代,從1946年到1959年這段時期我們稱之為“電子管計算機時代”。因此,如何散熱是一個令人頭痛的問題。電子管的壽命最長只有3000小時,計算機運行時常常發生由于電子管被燒壞而使計算機死機的現象。第一代計算機主要用于科學研究和工程計算。
從1960年到1964年,由于在計算機中采用了比電子管更先進的晶體管,所以我們將這段時期稱為“晶體管計算機時代”。這時,開始使用磁盤和磁帶作為輔助存儲器。第二代計算機的體積和價格都下降了,使用的人也多起來了,計算機工業迅速發展。第二代計算機主要用于商業、大學教學和政府機關。
從1965年到1970年,集成電路被應用到計算機中來,因此這段時期被稱為“中小規模集成電路計算機時代”。第三代計算機的特點是體積更小、價格更低、可靠性更高、計算速度更快。第三代計算機的代表是IBM公司花了50億美元開發的IBM 360系列。
從1971年到現在,被稱之為“大規模集成電路計算機時代”。第四代計算機使用的元件依然是集成電路,不過,這種集成電路已經大大改善,它包含著幾十萬到上百萬個晶體管,人們稱之為大規模集成電路(LargeScale lntegrated Circuit,簡稱LSI)和超大規模集成電路(Very Large Scale lntegrated Circuit,簡稱VLSI)。1975年,美國1BM公司推出了個人計算機PC(PersonaI Computer),從此,人們對計算機不再陌生,計算機開始深入到人類生活的各個方面。
6.試說計算機的發展歷史的未來趨勢
計算機科學從誕生的那一天起就和其他的學科有著密不可分的關系,它有力地促進其他學科的發展,同時也使自己迅速成長。
在您看來,未來的計算機科學的發展趨勢如何,它與其他學科之間的關系是否會愈來愈緊密? 李國杰院士:我在看待計算機科學發展趨勢時,通常是把它分為三維考慮。一維是是向"高"的方向。
性能越來越高,速度越來越快,主要表現在計算機的主頻越來越高。像前幾年我們使用的都是286、386、主頻只有幾十兆。
90年代初,集成電路集成度已達到100萬門以上,從VLSI開始進入ULSI,即特大規模集成電路時期。而且由于RISC技術的成熟與普及,CPU性能年增長率由80年代的35%發展到90年代的60%。
到后來出現奔騰系列,到現在已出現了奔騰4微處理器,主頻達到2GHz以上。而且計算機向高的方面發展不僅是芯片頻率的提高,而且是計算機整體性能的提高。
一個計算機中可能不只用一個處理器,而是用幾百個幾千個處理器,這就是所謂并行處理。也就是說提高計算機的性能有兩個途徑:一是提高器件速度,二是并行處理。
與前所述,器件速度通過發明新器件(如量子器件等),采用納米工藝、片上系統等技術還可以提高幾個數量級。以大規模并行為標志的體系結構的創新與進步是提高計算機系統性能的另一重要途徑。
目前世界上性能最高的通用計算機已采用上萬臺計算機并行,美國的ASCI計劃已經完成每秒12。3萬億次并行機。
目前正在研制30萬億次和100萬億次并行計算機。美國另一項計劃的目標是2010年左右推出每秒一千萬億次并行計算機(Petaflops計算機),其處理機將采用超導量子器件,每個處理機每秒100億次,共用10萬個處理機并行。
專用計算機的并行程度比通用機更高。IBM公司正在研制一臺用于計算蛋白質折疊結構的專用計算機,稱做蘭色基因(Blue Gene)計算機,一塊芯片中就包括32個處理機,峰值速度達每秒一千萬億次,計劃2004年實現。
將幾千幾萬臺計算機連結起來構成一臺并行機,就如同組織成千上萬工人生產一個產品一樣,決不是一件容易的事。并行計算機的關鍵技術是如何高效率地把大量計算機互相連接起來,即各處理機之間的高速通信,以及如何有效地管理成千上萬臺計算機使之協調工作,這就是并行計算機的系統軟件---操作系統的功能。
如何處理高性能與通用性以及應用軟件可移植性的矛盾也是研制并行計算機必須面對的技術選擇,也是計算機科學發展的重大課題。 另一個方向就是向“廣”度方向發展,計算機發展的趨勢就是無處不在,以至于像“沒有計算機一樣”。
近年來更明顯的趨勢是網絡化與向各個領域的滲透,即在廣度上的發展開拓。國外稱這種趨勢為普適計算(Pervasive Computing)或叫無處不在的計算。
舉個例子,問你家里有多少馬達,誰也說不清。洗衣機里有,電冰箱里有,錄音機里也有,幾乎無處不在,我們誰也不會去統計它。
未來,計算機也會像現在的馬達一樣,存在于家中的各種電器中。那時問你家里有多少計算機,你也數不清。
你的筆記本,書籍都已電子化。包括未來的中小學教材,再過十幾、二十幾年,可能學生們上課用的不再是教科書,而只是一個筆記本大小的計算機,所有的中小學的課程教材,輔導書,練習題都在里面。
不同的學生可以根據自己的需要方便地從中查到想要的資料。而且這些計算機與現在的手機合為一體,隨時隨地都可以上網,相互交流信息。
所以有人預言未來計算機可能像紙張一樣便宜,可以一次性使用,計算機將成為不被人注意的最常用的日用品。 第三個方向是向"深"度方向發展,即向信息的智能化發展。
網上有大量的信息,怎樣把這些浩如煙海的東西變成你想要的知識,這是計算科學的重要課題,同時人機界面更加友好。未來你可以用你的自然語言與計算機打交道,也可以用手寫的文字打交道,甚至可以用你的表情、手勢來與計算機溝通,使人機交流更加方便快捷。
電子計算機從誕生起就致力于模擬人類思維,希望計算機越來越聰明,不僅能做一些復雜的事情,而且能做一些需“智慧”才能做的事,比如推理、學習、聯想等。自從1956年提出“人工智能”以來,計算機在智能化方向邁進的步伐不盡人意。
科學家多次關于人工智能的預期目標都沒有實現,這說明探索人類智能的本質是一件十分艱巨的任務。目前計算機"思維"的方式與人類思維方式有很大區別,人機之間的間隔還不小。
人類還很難以自然的方式,如語言、手勢、表情與計算機打交道,計算機難用已成為阻礙計算機進一步普及的巨大障礙。隨著nternet的普及,普通老百姓使用計算機的需求日益增長,這種強烈需求將大大促進計算機智能化方向的研究。
近幾年來計算機識別文字(包括印刷體、手寫體)和口語的技術已有較大提高,已初步達到商品化水平,估計5-10年內手寫和口語輸入將逐步成為主流的輸入方式。手勢(特別是啞語手勢)和臉部表情識別也已取得較大進展。
使人沉浸在計算機世界的虛擬現實(Virtual Reality)技術是近幾年來發展較快的技術,21世紀將更加迅速的發展。 說到計算機科學同其他學科的關系,我認為有幾個學科和計算機科學的發展關。
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