计算机发展简史

Harbin Institute of Technology

论文

计算机发展简史

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院系：航天学院

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哈尔滨工业大学

计算机发展简史

摘要：20世纪人类最杰出、最伟大的科技发明之一，就是计算机。计算机的诞生，为人类科技史揭开了崭新的一页，对人类社会的发展产生了巨大的影响，标志着人类进入了史无前例的信息时代。计算机的发展

可以说是一部短暂、飞速而却扣人心弦的历史。本文围绕计算机的发展，分别从计算机的早期形态、近现代计算机的产生及演变、计算机的应用前景三个方面进行了探究和论述。

关键词：计算机发展应用前景

0 引言

从公元前五世纪最早的运算工具——“算盘”在中国的出现，到1946年第一台现代计算机在美国费城的诞生；从最初仅仅能够进行简单的四则运算的“计算尺”，到如今可以轻松完成庞大数据的采集、分析、整合的高端设备；从最早只能在实验室见到的上百平方米的庞然大物，到现在随处可见的方便小巧的电子产品……随着信息技术的发展，计算机已经逐渐融入了我们的工作、学习和生活中，已经形成了一种新的文化，构造了一种新的文明。计算机的起源与演变，反映了人们对于更准确、更高效的数字处理技术的不断探索和追求，同时，计算机的成长与进步，亦是体现了近现代以来电子领域的飞速发展。

1 计算机的早期形态

计算机，又称电子计算机或电脑，是一种利用电子学原理，根据一系列指令对数据进行处理的机器。从其名称便可看出，人们最早发明这种机器的初衷，是希望其可以作为计算工具，方便生活中各种场合的运算。

其实早在公元五世纪的中国，“算盘”便已作为一种早期形态的“计算机”出现在人们的生活中。著名作家谢尔顿在他的小说《假如明天来临》里就曾讲过这样一个故事：骗子杰夫像经销商兜售一种袖珍计算机，称其“价格低廉，绝无故障，节约能源，十年中无需任何保养” [1]。而当商人打开包装盒，却发现这台“计算机”原来是一把来自中国的算盘。可见，作为早期方便实用的计算工具，“算盘”在人类计算工具史上具有重要的地位。

而随着科技的发展，计算工作日益繁重，早期的计算工具已远远不能满足人们的需要，它们虽在不同的历史阶段发挥了巨大得、不可代替的作用，但最终也将完成历史使命、趋于消亡。

随着1642年人类有史以来第一台机械计算机的由法国著名数学家帕斯卡（B.Pascal, 1623-1662）发明产生，“计算机器”的概念首次被确定下来。而后，德国数学家莱布尼兹（G.Leibnitz,1646-1716）对“帕斯卡加法器”功能进行了提升，完善了四则运算并提出了“二进制”的概念。尽管帕斯卡与莱布尼兹的发明还不是现代意义上的计算机，但它们毕竟昭示了人类计算机史里的第一抹曙光。

在这之后，更多的科学家、工程师们开始关注并为计算机的进一步完善提出了新的想法、做出了不同程度的贡献。

法国纺织机械师布乔（B.Bouchon）的“穿孔纸带”和法国机械师杰卡德（J.Jacquard）

的“自动提花编织机”搭建出最初的程序控制思想。

英国数学家查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage, 1791－1871）和奥古斯塔·阿达（Augusta Ada，1815－1852）的“差分分析机”虽最终未能完成，但却为电脑科学留下了包括30种不同设计方案、近2000张组装图和50000张零件图等珍贵的精神遗产。

美国统计专家赫曼·霍列瑞斯（Herman Hollerith，1860-1929）的“自动制表机”第一次将数据转变成二进制信息，开创了数据处理之先河。

美国物理学家霍华德·艾肯（H. Aiken, 1900-1973）所发明的“自动序列受控计算机”马克1号出现之初即被用来实现系列运算、求解微分方程，甚至计算原子核的裂变过程。作为早期计算机的最后代表，马克一号代表着自帕斯卡以来，人类所制造的机械计算机或电动计算机之顶尖水平。

不难看出，“计算机”的概念伴随着人类文明的产生和发展一直存在于人们的生活中——对于数字的认知奠定了“运算”对于人类生活的重要性，而对于“运算”的高效性和准确性的追求促使了人们对于“通过某种‘机器’减轻繁琐‘运算’的负担”的希望。正是这种强烈的需求促使了早期形态的计算机的一步步演变。但早期科技力量的薄弱导致了计算机演变道路上的局限性。仅仅通过齿轮、摇杆完成计算的机械计算机虽然成功开创了计算机发展史的先河，但依旧不能满足人们对于大量数据、复杂运算的要求。“计算机”的发展仍然还有很长一段路需要走。

2 近代计算机的产生与演变

毫无疑问，二十世纪初电子管的横空出世，无疑导致了计算机的发展历程中一次重要的的转折，它使得计算机由最初的机械领域转向了电子领域。

1946年2月14日，世界第一台世界上第一台电子数字计算机艾尼阿克（ENIAC）在美国费城诞生。这个史无前例的“巨型计算机”安装了17468只电子管，7200个二极管，70000多电阻器，10000多只电容器和6000只继电器，电路的焊接点多达50万，重达30吨，占地面积170平方米，约为整整十间房大小。然而，它的能力足以使同一时代任何机械或电动计算机相形见绌。它能在1秒钟内完成5000次加法，也可以在3/1000秒内完成两个十位数乘法。其一天能完成的计算工作量，大约相当于一个人用手摇计算机操作40年[2]。

艾尼阿克的产生，标志了电子计算机的创世，预示了人类社会至此迈入电脑信息化时代。

现代计算机的发展，可大致分为一下四个阶段：

1.第一代：电子管计算机 (1946-1957)

以ENIAC为代表的第一代计算机是从1946年至1958年。其特点是使用真空电子管和磁鼓储存数据。然而，大量电子管的应用使它们体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵，起初ENIAC的研制只花费了40万美元，而之后的维修费用竟超过200万。同时其操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，使用并不方便，为了解决一个问题，所编制的程序的复杂程度难以表述。因此，这一代计算机主要用于科学计算，只在重要部门或科学研究部门使用。

2. 第二代：晶体管计算机（1958-1965）

1948年，晶体管发明代替了体积庞大电子管，使得电子设备的体积不断减小，电子线路的结构大大改观。由于晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点，因而开始被用来作计算机的元件。1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机，取名“催迪克”（TRADIC）。晶体管计算机运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍，体积为原来的几十分之一，同时体积小、速度快、功耗低、性能更稳定，并且寿命延长、价格降低，为计算机的广泛应用创造了条件。

在软件方面，人们开始使用更高级的COBOL和FORTRAN等语言，使计算机编程更容易。而计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。这一代计算机不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务处理及工业控制。

3.第三代：集成电路计算机（1965-1970）

60年代初期，美国的基尔比（Jack Kilby，1923-2005）和诺伊斯（Noyce，Robert N.，1927-）发明了集成电路，引发了电路设计革命。一个比手指甲还小的晶片，却能包含几千个晶体管元件。集成电路室计算机变得更小，功耗更低，速度更快。1962年1月，IBM公司采用双极型集成电路，生产了IBM360系列计算机。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。计算机的功能越来越强，应用范围越来越广，不仅用于科学计算，还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域，出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统，可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。

4.第四代：大规模集成电路计算机

70年代中期，计算机制造商开始将计算机带给普通消费者，这时的小型机带有友好界面的软件包，供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。到了80 年代，出现了可在芯片上容纳了几十万个元件的超大规模集成电路，将数字扩充到百万级，这使得计算机的体积和价格不断下降。同时，第四代计算机的另一个重要分支则是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。

伴随着电力电子技术的不断进步，计算机的形态逐渐简单，功能逐渐复杂。近代计算机的发展，起因于为满足战争的需要，可以说，计算机产生的根本动力既是人们为了创造更多的物质财富，同时也是为了对于科技更高层面的探究。科技的进步促进了计算机的飞速发展，而计算机向更高效、更经济方向的演变又对新兴科技的萌生和开发产生了极大的帮助，二者相辅相成，共同进步。另一方面，计算机也逐渐走向“平民化”趋势，从最初的“独一无二”到如今的“人手一‘本’”，计算机已经在悄无声息中覆盖了我们当下生活任何一个角落，不得不说，计算机的出现，简化了繁琐的工作，方便了日常的生活，推动了文明的发展。

3 计算机的应用前景

未来的计算机将以超大规模集成电路为基础，向巨型化、微型化、网络化与智能化的方

向发展。

1.巨型化

巨型计算机由于其高速运算、大储存能量和强功能，主要用于天文、气象、地质和核反应、航天飞机、卫星轨道计算机等尖端科学技术领域和军事国防系统的研究开发。它的发展集中体现了计算机科学技术的发展水平，推动了计算机系统结构、硬件和软件的理论和技术、计算数学以及计算机应用等多个科学分支的发展[3]。

2. 微型化

微型计算机已进入仪器、仪表、家用电器等小型仪器设备中，同时也作为工业控制过程的心脏，使仪器设备实现“智能化”。随着微电子技术的进一步发展，笔记本电脑、平板电脑等必将以更小巧的形态、更完善的性能、更低廉的价格受到人们的青睐。

3. 网络化

随着计算机应用的深入、家用计算机的普及，计算机研究者们一方面希望众多用户能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息进行通信。计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物，旨在把分布在不同地点的计算机及各类电子终端设备互联起来，按照一定的网络协议相互通信，以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。目前，各国都在致力于三网合一的开发与建设就是“网络化”的一大趋势。

4. 智能化

计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础之上。智能化就是要求使计算机具有类似人类的认知、学习、理解、表达、推理等思维能力和行为能力，也是第五代计算机要实现的目标[4]。智能化的研究领域很多，其中最有代表性的领域是专家系统和机器人。智能化是计算机发展的一个重要方向，新一代计算机，将可以模拟人的感觉行为和思维过程的机理，进行“看”、“听”、“说”、“想”、“做”，具有逻辑推理、学习与证明的能力。

展望未来，计算机的发展必然要经历很多新的突破。可以预见，计算机的发展将趋向超高速、超小型、网络互联和智能化，使计算机进入人工智能时代。量子、光子、分子、纳米等新型计算机在不久的将来的产生，必将推动新的一轮计算机技术革命，对社会和科技的发展产生深远的影响。

4 结语

从早期人类文明时期对数字的初步认知，到如今数字化、信息化时代日新月异的蓬勃发展，人类从未停止过对于“计算机”的探究与改进。计算机由最初“思想的萌芽”到现在趋于成熟的成长过程，反映了几百年来科学技术的发展历程，同时也代表了无数为之所付出的辛勤努力及做出的巨大贡献。新型计算机与相关技术的研发和应用，必将推进全球经济社会和科学技术的高速发展，继续不断实现人类发展史上的重大突破。

参考文献：

[1] [美] 西德尼·谢尔顿. 假如明天来临[T]. 译林出版社. 2007-7

[2] 叶平. 电脑史话[M]. 北京大学出版社. 2001修订版

[3] 中国科学院计算技术研究所.计算机的发展趋势:巨型化(或功能巨型化). [Online]Available: https://www.docsj.com/doc/d56891102.html,/kxcb/jsjfzs/200606/t20060621_2182416.html

[4] 中国科学院计算技术研究所.计算机的发展趋势:智能化(或处理智能化). [Online]Available: https://www.docsj.com/doc/d56891102.html,/kxcb/jsjfzs/200807/t20080714_2182442.html

中国计算机发展史综述

. 中国计算机发展史 关键词：中国计算机晶体管 . 大型电子计算机集成电路“银河I”巨型计算机 微处理器（CPU）遭重创龙芯 一中国的计算机事业起步与发展 .. 中国电子计算机的科研、生产和应用是从上世纪五十年代中后期开始的。1956年，周总理亲自主持制定的《十二年科学技术发展规划》中，就把计算机列为发展科学技术的重点之一，并筹建了中国第一个计算技术研究所 以逻辑电路器件作为标志，到目前为止的电子计算机可以分为四代。每一代计算机，都比前一代更小、更快，技术工艺要求更高，价钱也更便宜。 . 第一代计算机采用电子管。美国研制出第一代计算机用了4年，而中国通过学习苏联的技术，仅用3年就完成了，并生产了50台左右 . . 第二代计算机采用晶体管。美国从第一代计算机进入第二代计算机花了9年时间生产了约200台 . . 第三代计算机采用中、小规模集成电路。这段发展过程美国用了11年中国用了7年时间我国研制的第三代计算机品种非常多。例如，北京大学、北京有线电厂和燃化部等单位联合研制的150机于1973

年完成；借鉴美国IBM公司16位小型机技术的DJS-100机也于该年（1973）研制成功，它的硬件为自行设计，软件兼容；1976年11月，中国科学院计算所研制成功1000万次大型电子计算机“013机” . 第四代计算机采用大规模和超大规模集成电路，今天的计算机都属于第四代计算机。这个过程美国用了9年研制的ILLIAC-IV中国用了8年。77型机是中国第一台自行设计研制的，采用大规模集成电路的16位微型计算机。另外，参照美国Intel8008机型的国产DJS-050微机，也于该年（1977）由清华大学等单位仿制成功并通过鉴定。 .. 二.中国掌握了大规模集成电路制造技术 . . 1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生，仅比美国晚了5年。在此后的岁月里，尽管国外对我国进行技术封锁，但这一领域的广大科研工作者和工人阶级，发扬自力更生和艰苦奋斗的精神，依靠自己的力量建起了中国早期的半导体工业，掌握了从拉单晶、设备制造，再到集成电路制造全过程，积累了大量的人才和丰富的知识，相继研制并生产了DTL、TTL、ECL等各种类型的中小规模双极型数字逻辑电路，支持了国内计算机行业。当时具备这种能力的国家除中国外，只有美国、日本和苏联 . . 中国从小规模集成电路经过中规模集成电路，再发展到大规模集成电路，仅用了7年时间，这以1972年四川永川半导体研究所。研制成功的我国第一块PMOS型大规模集成电路为标志，而美国用了8年 .

计算机的发展历史

计算机的发展历史 一、第一台计算机的诞生 第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。 ENIAC PC机 耗资100万美圆600美圆 重量30吨10kg 占地150平方米0．25平方米 电子器件1．9万只电子管100块集成电路 运算速度5000次/秒500万次/秒 二、计算机发展历史 1、第一代计算机（1946~1958) 电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。 2、第二代计算机(1958~1964) 晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。 3、第三代计算机(1964~1971) 普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。 4、第四代计算机(1971~ ) 以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。 三、我国计算机发展历史

从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台计算机 在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。 计算机的历史 计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。 现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息，处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。 信息处理的一般过程，是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内，然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作，直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式，其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。 计算机的历史 现代计算机的诞生和发展现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。 早在17世纪，欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法器。1678年，德国数学家莱布尼兹制成的计算机，进一步解决了十进制数的乘、除运算。

计算机发展史1

一、中国计算机病毒发展史 计算机病毒，是一段附着在其他程序上的，可以实现自我繁殖的程序代码。自从1985年在美国被当众证明其存在性之后，计算机病毒技术得到了突飞猛进的发展；各路高手出于种种目的，纷纷编写了各式各样的计算机病毒，在Win-Intel平台上掀起了一股股计算机病毒狂潮。在这股狂潮中，作为一个计算机技术高速发展中的国家，中国首当其冲，受到了猛烈的冲击。 崭露头角 大约是在1988年，随着软件交流，石头和小球病毒跟随软盘悄悄地通过香港和美国进入了中国内地，并在人们的懵懂之间在大型企业和研究所间广为传播。直到病毒发作，人们才猛然惊醒！目前一般认为，小球病毒是国内发现的第一个计算机病毒。由于当时普遍使用软盘来启动系统，因此这两个系统病毒在大江南北广为流传，成了当时国内最流行的计算机系统病毒。跟随系统病毒之后，各路文件病毒也迅速登陆，巴基斯坦、维也纳和雨点等病毒令国人大为震惊之余，对其精湛的编程技艺，也有耳目一新的感觉。 风声鹤唳 1989到1991年是计算机病毒在中国迅速壮大的阶段，各色病毒揭竿而起，在中国大遍地开花。那时由于家庭电脑尚未普及，因此各家研究所和高等院校等计算机密集的地区成了计算机病毒的重灾区，而且往往是多种不同病毒反复交叉感染。米开朗琪罗和黑色星期五这两个文件病毒首开破坏软件系统之先河，在神州大地上大肆破坏。以至于中央电视台新闻联播等各大新闻媒体纷纷报道，声势之大，一时无两，决不逊色于名震世界的CIH病毒，甚至出现了“带口罩防计算机病毒传染”的笑话。更严重的是，国内的程序开发高手在经过短暂的迷惑之后，通过剖析病毒体，迅速掌握了病毒的编写技术，广州一号、中国炸弹、“六·四”和毛毛虫等各种国产病毒纷纷登场亮相。这个时期出版的各种剖析计算机病毒的书刊，不能说不起了推波助澜的作用；而好奇的大学生们，则成为了国产病毒的最先试制者。例如广州一号，就是广州大学一位在校学生研究病毒的副产品。不过，随着软件技术的发展，国人逐渐了解和掌握了计算机病毒，计算机病毒已不再神秘；SCAN和TBAV等反病毒软件纷纷从国外引入，雷军等人也开始尝试自己编写一些国产反病毒软件。而华星等硬件防病毒卡更是风行一时，其硬件防病毒技术当时即使在全世界范围内也是处于领先地位的。 巅峰之作 在人们逐渐掌握反计算机病毒的之后，计算机病毒开始试图通过各种方式来掩饰自己。长达4K 的世纪病毒，通过全面地接管系统功能调用，做到了在带毒环境下，除了反汇编内存之外，其他软件都丝毫不能觉察病毒的存在，可以说是一个编写得最认真的病毒。到了1992年，旧的计算机病毒技术已经完全被掌握，一些防病毒卡甚至宣称可以防范所有的已知和未知的病毒，人们似乎已经看到了计算机病毒的末日了。此时，一个叫做DIR II的病毒横空出世。这个病毒编写得是如此之巧妙，短短的512个字节的程序代码，就钻入了DOS操作系统的核心，实现了加密、解密和传染的功能，而且巧妙地躲过了各种防病毒软件和防毒卡的防线，达到增一分则太多，减一分则太少的境界。其高超的编程技术令人叹为观止，至今仍为计算机病毒的典范之作。DIR II病毒迅速摧毁了各种防病毒卡，为防病毒软件开辟了一条新的道路。人们开始认识到，反计算机病毒是一个漫长而曲折的过程，而防病毒软件因为其良好的兼容性，低廉的价格和方便的升级能力而逐渐得到了广大用户的认可。

计算机系统结构与并行处理

第 1 页 ( 共 8 页 ) 命题纸使用说明：1、字迹必须端正，以黑色碳素墨水书写在框线内，文字与图均不得剪贴，以保证“扫描”质量； 2、命题纸只作考试（测验）命题所用，不得移作他用。 大学 2003 ～ 2004 学年 秋 季学期试卷 课程名:计算机系统结构与并行处理(一) 学分：_4_ 学号：_______ 姓名：_________ 院：计算机学院 一．填充题： （每小题3分、共12分） 1．计算机系统结构定义是程序设计者所看到的计算机属性，即概念性，结构，功能性。 2．虚拟存储系统，辅存容量为228Byte ，主存容量为216Byte ，页面为1Kbyte ，则MEM 系统提供的程序空间有 218 页，对应实存空间 26 页，若采用组相联，则整个虚存应分为 212 区。 3．流水线结构的并行性是采用 时间重迭 的技术途径。 4．在系统结构中，程序访问局部化性质应用于 cache ， 流水线， 虚拟存储器 等方面。 二．简答题： （每小题4分、共24分） 1．简述系列机的概念。 先设计一种系统结构；按其设计它的系统软件； 按照器件状况和硬件技术，研究这种结构的各种实现方法； 按速度，价格等不同要求分别提供不同速度，不同配置的各档机器。 成 绩

第 2 页 ( 共 8 页 ) 2．存储器层次结构是怎样的？其容量、速度、价格是怎样分布的。 速度越来越快，价格越来越高寄存器组 cache 主存储器 辅助存储器 后援存储器 容量越来越 大 3．简述虚拟计算机概念。 计算机只对观察者而存在；功能体现在广义语言上；对该语言提供解释手段；作用在信息处理或控制对象上；简言之，是由软件实现的机器。 4．What is the policy of “write back” when writing to the cache? (answer in English) The information is written only to the block in the cache. The modified cache block is written to main memory only when it is replaced.

计算机的发展历程及趋势

计算机的发展历程与趋势 注： 参考相关资料《计算机应用基础教程——Windows7 Office 2010》 百度百科，维基百科，网上相关图片，希望赵老师可以认真批阅， 如有错误地方希望指导更正。

一、计算机的发展历程 我 们现在的社会越来越离不开电脑，各种社会人员，总是 时不时的打开电脑。在我们感受计算机带给我们的方便时候，我们也更要了解计算机的历程，下面就一一地介绍我们的先辈如何通过努力将我们带进一个信息数字化的时代。 1946年2月，美国宾夕法尼亚大学诞生了一台被称为ENIAC的庞然大物，从此便开启了计算机时代的大门。从此计算机技术已经成为20世纪发展最快的一门学科，尤其是微型计算机的出现和计算机网络的发展，使计算机的应用渗透到社会的各个领域，有力地推动了信息社会的发展。一直以为，人们都以计算机物理器件的变革作为标志，故而把计算机的发展分为四代。

1.第一代（1946—1958年）;电子管计算机时代 第一代计算机的内部元件使用的是电子管。世界上第一台电子数字积分式计算机--埃尼克（ENIAC）在美国 宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。 ENIAC犹如一个庞然大物，它 重达30吨，占地170平方米， 内装18000个电子管， 但其运算速度比当时最好的机电 式计算机快1000倍。1949年，第一台存储程序计算机--EDSAC在剑桥大学投入运行，NIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据每一点

的磁化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于采用电子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。本阶段，计算机软件尚处于初始发展期，符号语言已经出现并被使用，主要用于科学计算方面。 2.第二代（1959—1964年）：晶体管计算机时代

并行计算机访存模型

并行计算机体系结构讲义 I、引入： 一、计算机系统结构的分类（从计算机系统结构的并行性能出发） 弗林（Flynn）分类法 1966年M.J.Flynn按照指令流和数据流（所谓指令流是计算机在计算过程中执行的一串指令；而数据流是指令执行过程中的一串数据。）的不同组织方式，把计算机系统的结构分为以下4类： 1. 单指令流，单数据流(SISD)——这就是一个单处理器。 2.单指令流，多数据流(SIMD)——同一指令由多个处理器执行，这些处理器使用不同数据流，有各自的数据内存，但共享一个指令内存和控制处理器（负责存取和发送指令）。处理器通常是专用的，不要求通用性。

3. 多指令流，单数据流(MISD)—— 4. 多指令流，多数据流(MIMD)——每个处理器存取自己的指令，操作自己的数据。处理器通常就采用普通的微处理器。 这是一个粗略的模型分类，许多机器是这些类型的混合体。SISD是传统的顺序处理计算机。SIMD以阵列处理机为代表。MISD在实际中代表何种计算机，存在着不同的看法。MIMD 的代表是多处理机。 二、并行性技术 一个理想的计算机系统结构应在处理速度、存储容量和I/O吞吐能力三者之间取得平衡。而并行性技术是实现这种平衡的主要手段。并行性技术包括时间并行、空间并行、时间并行+空间并行、资源共享4种方法。 也就是说, 计算机系统中提高并行性的措施就其基本思想而言，可归纳如下4条途径：

(1) 时间重叠：即多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转时间而赢得速度。因此时间重叠可称为时间并行技术。 (2) 资源重复：在并行性概念中引入空间因素，以数量取胜的原则，通过重复设置硬件资源，大幅度提高计算机系统的性能。随着硬件价格的降低，这种方式在单处理机中广泛使用，而多处理机本身就是实施“资源重复”原理的结果。因此资源重复可称为空间并行技术。 (3) 时间重叠+资源重复：在计算机系统中同时运用时间并行和空间并行技术，这种方式在计算机系统中得到广泛使用，成为并行性主流技术。 (4) 资源共享：这是一种软件方法，它使多个任务按一定时间顺序轮流使用同一套硬件设备。例如多道程序、分时系统就是遵循“资源共享”原理而产生的。资源共享既降低了成本，又提高了计算机设备的利用率。 II、讲授内容： 一、并行性的概念： 并行性，是指计算机系统具有可以同时进行运算或操作的特性，它包括同时性与并发性两种含义。 同时性——两个或两个以上的事件在同一时刻发生。 并发性——两个或两个以上的事件在同一时间间隔发生。 计算机系统中的并行性有不同的等级。从处理数据的角度看，并行性等级从低到高可分为： (1)字串位串：同时只对一个字的一位进行处理。这是最基本的串行处理方式，不存在并行性。 (2)字串位并：同时对一个字的全部位进行处理，不同字之间是串行的。这里已开始出现并行性。 (3)字并位串：同时对许多字的同一位进行处理。这种方式有较高的并行性。 (4)全并行：同时对许多字的全部位进行处理。这是最高一级的并行。 从执行程序的角度看，并行性等级从低到高可分为： (1)指令内部并行：一条指令执行时各微操作之间的并行。 (2)指令级并行：并行执行两条或多条指令。 (3)任务级或过程级并行：并行执行两个以上过程或任务(程序段)。

计算机发展简史

计算机发展简史 计算机系统由计算机硬件和计算机软件构成，计算机硬件是指构成计算机系统的所有物理器件（集成电路、电路板以及其他磁性元件和电子元件等）、部件和设备（控制器、运算器、存储器、输入输出设备等）的集合，计算机软件是指用程序设计语言编写的程序，以及运行程序所需的文档、数据的集合。自计算机诞生之日起，人们探索的重点不仅在于建造运算速度更快、处理能力更强的计算机，而且在于开发能让人们更有效地使用这种计算设备的各种软件。 1. 计算机硬件的发展简史 计算机硬件的发展以用于构建计算机硬件的元器件的发展为主要特征，而元器件的发展与电子技术的发展紧密相关，每当电子技术有突破性的进展，就会导致计算机硬件的一次重大变革。因此，计算机硬件发展史中的“代”通常以其所使用的主要器件，即电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路来划分。 第一代计算机（1946－1958） 第一代计算机以1946年ENIAC的研制成功为标志。这个时期的计算机都是建立在电子管基础上，笨重而且产生很多热量，容易损坏；存储设备比较落后，最初使用延迟线和静电存储器，容量很小，后来采用磁鼓（磁鼓在读/写臂下旋转，当被访问的存储器单元旋转到读/写臂下时，数据被写入这个单元或从这个单元中读出），有了很大改进；输入设备是读卡机，可以读取穿孔卡片上的孔，输出设备是穿孔卡片机和行式打印机，速度很慢。在这个时代将要结束时，出现了磁带驱动器（磁带是顺序存储设备，也就是说，必须按线性顺序访问磁带上的数据），它比读卡机快得多。 1949年5月，英国剑桥大学莫里斯·威尔克斯（Maurice Wilkes）教授研制了世界上第一台存储程序式计算机EDSAC（Electronic Delay Storage Automatic Computer），它使用机器语言编程，可以存储程序和数据并自动处理数据，存储和处理信息的方法开始发生革命性变化。1951年问世的UNIVAC因准确预测了1952年美国大选艾森豪威尔的获胜，得到社会各阶层的认识和欢迎。1953年，IBM公司生产了第一台商业化的计算机IBM701，使计算机向商业化迈进。 这个时期的计算机非常昂贵，而且不易操作，只有一些大的机构，如政府和一些主要的银行才买得起，这还不算容纳这些计算机所需要的可控制温度的机房和能够进行计算机编程的技术人员。 第二代计算机（1959－1964） 第二代计算机以1959年美国菲尔克公司研制成功的第一台大型通用晶体管计算机为标志。这个时期的计算机用晶体管取代了电子管，晶体管具有体积小、重量轻、发热少、耗电省、速度快、价格低、寿命长等一系列优点，使计算机的结构与性能都发生了很大改变。20世纪50年代末，内存储器技术的重大革新是麻省理工学院研制的磁芯存储器，这是一种微小的环形设备，每个磁芯可以存储一位信息，若干个磁芯排成一列，构成存储单元。磁芯存储器稳定而且可靠，成为这个时期存储器的工业标准。 这个时期的辅助存储设备出现了磁盘，磁盘上的数据都有位置标识符——称为地址，磁盘的读/写头可以直接被送到磁盘上的特定位置，因而比磁带的存取速度快得多。 20世纪60年代初，出现了通道和中断装置，解决了主机和外设并行工作的问题。通道和中断的出现在硬件的发展史上是一个飞跃，使得处理器可以从繁忙的控制输入/输出的工作中解脱出来。 这个时期的计算机广泛应用在科学研究、商业和工程应用等领域，典型的计算机有IBM 公司生产的IBM7094和CDC（Control Data Corporation，控制数据公司）生产的CDC1640

中国计算机发展史

编年(1956-2006)1956年，周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“ 计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施，并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。1956年3月，由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团，参加了在莫斯科主办的“ 计算技术发展道路” 国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”，为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备... 1956年，周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施，并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。 1956年3月，由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团，参加了在莫斯科主办的“计算技术发展道路”国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”，为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备。随后在制定的12年规划中确定中国要研制计算机，批准中国科学院成立计算技术、半导体、电子学及自动化四个研究所。 1956年8月25日我国第一个计算技术研究机构──中国科学院计算技术研究所筹备委员会成立，著名数学家华罗庚任主任。这就是我国计算技术研究机构的摇篮。 1956年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。 1957年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958年8月1日我国第一台小型电子管数字计算机103机诞生。该机字长32位、每秒运算30次，采用磁鼓内部存储器，容量为1K字。 1958年我国第一台自行研制的331型军用数字计算机由哈尔滨军事工程学院研制成功。 1959年9月我国第一台大型电子管计算机104机研制成功。该机运算速度为每秒1万次，该机字长39位，采用磁芯存储器，容量为2K～4K,并配备了磁鼓外部存储器、光电纸带输入机和1/2寸磁带机。 1960年，中国第一台大型通用电子计算机──107型通用电子数字计算机研制成功。 1964年我国第一台自行研制的119型大型数字计算机在中科院计算所诞生，其运算速度每秒5万次，字长44位，内存容量4K字。在该机上完成了我国第一颗氢弹研制的计算任务。 1965年，中国第一台百万次集成电路计算机“ＤＪＳ－?”型操作系统编制完成。 1965 年6月我国自行设计的第一台晶体管大型计算机109乙机在中科院计算所诞生，字长32位，运算速度每秒10万次，内存容量为双体24K字。 1967年9月中科院计算所研制的109丙机交付用户使用。该机为用户服役15年，有效算题时间10万小时以上，平均使用效率94%以上，被用户誉为“功勋机”。 1972年华北计算所等十几个单位联合研制出容量为7.4兆字节的磁盘机。这是我国研制的能实际使用的最早的重要外部设备。 1974年8月DJS 130小型多功能计算机分别在北京、天津通过鉴定，我国DJS 100系列机由此诞生。该机字长16位，内存容量32K字，运算速度每秒50万次，软件与美国DG公司的NOV A系列兼容。该产品在十多家工厂投产，至1989年底共生产了1000台。

中国计算机发展史

中国计算机发展简史 1956年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。 1957年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958年，中国第一台计算机——103型通用数字电子计算机研制成功，运行速度每秒1500次。 1959年，中国研制成功104型电子计算机，运算速度每秒1万次。 1960年，中国第一台大型通用电子计算机——107型通用电子数字计算机研制成功。 1963年，中国第一台大型晶体管电子计算机——109机研制成功。 1964年，441B全晶体管计算机研制成功。 1965年，中国第一台百万次集成电路计算机"DJS－Ⅱ"型操作系统编制完成。 1967年，新型晶体管大型通用数字计算机诞生。 1969年，北京大学承接研制百万次集成电路数字电子计算机——150机。 1970年，中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机——441B－Ⅲ型全晶体管计算机研制成功。 1972年，每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机研制成功。 1973年，中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功。 1974年，DJS－130、131、132、135、140、152、153等13个机型先后研制成功。 1976年，DJS－183、184、185、186、1804机研制成功。 1977年，中国第一台微型计算机DJS－050机研制成功。 1979年，中国研制成功每秒运算500万次的集成电路计算机——HDS－9，王选用中国第一台激光照排机排出样书。 1981年，中国研制成功的260机平均运算速度达到每秒100万次。 1983年，"银河Ⅰ号"巨型计算机研制成功，运算速度达每秒1亿次。1984年，联想集团的前身新技术发展公司成立，中国出现第一次微机热。

计算机发展简史

计算机发展简史 下面是按时间顺序展现的计算机发展简史，虽还未能详尽地描述计算机发展的辉煌历程，但这已可使我们从中感受体会到科学家们的艰辛 19世纪前190019101920193019401950196019701980199020世纪后 19世纪之前 一、机械计算机时代的拓荒者 ??? 在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，大大促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到空前释放。其中制造一台能帮助人进行计算的机器，就是最耀眼的思想火花之一。从那时起，一个又一个科学家为把这一思想火花变成引导人类进入自由王国的火炬而不懈努力。但限于当时的科技总体水平，大都失败了，这就是拓荒者的共同命运：往往见不到丰硕的果实。后人在享用这甜美的时候，应该能从中品出一些汗水与泪水的滋味…… 1614: 苏格兰人John Napier (1550-1617)发表了一篇论文，其中提到他发明了一种可以计算四则运算和方根运算的精巧装置。 1623: Wilhelm Schickard (1592-1635)制作了一个能进行六位以内数加减法，并能通过铃声输出答案的"计算钟"。通过转动齿轮来进行操作。 1625: William Oughtred (1575-1660) 发明计算尺 1642: 法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上将计算尺加以改进，能进行八位计算。并且还卖出了许多，成为一种时髦的商品。 1668: 英国人Samuel Morl和 (1625-1695)制作了一个非十进制的加法装置，适宜计算钱币。1671: 德国数学家Gottfried Leibniz设计了一架可以进行乘法，最终答案可以最大达到16位。1775: 英国Charles制作成功了一台与 Leibniz’s 的计算机类似的机器。但更先进一些。1776: 德国人Mathieus Hahn成功的制作了一台乘法器。 1801: Joseph-Maire Jacuard 开发了一台能用穿孔卡片控制的自动织布机。 1820: 法国人Charles Xavier Thomas de Colmar (1785-1870),制作成功第一台成品计算机，

5-3中国计算机发展史

中国计算机发展史 开篇语: 从1953年1月我国成立第一个电子计算机科研小组到今天，我国计算机科研人员已走过了近五十年艰苦奋斗、开拓进取的历程。从国外封锁条件下的仿制、跟踪、自主研制到改革开放形势下的与"狼"共舞，同台竞争，从面向国防建设、为两弹一星做贡献到面向市场为产业化提供技术源泉，科研工作者为国家做出了不可磨灭的贡献，树立一个又一个永载史册的里程碑。 一、华罗庚和我国第一个计算机科研小组 华罗庚教授是我国计算技术的奠基人和最主要的开拓者之一。 早在1947～1948年，华老在美国普林斯顿高级研究院任访问研究员，和冯·诺依曼(J·Von Neunann)、哥尔德斯坦(H·H·Goldstime)等人交往甚密。华老在数学上的造诣和成就深受冯·诺依曼等的赞誉。当时，冯·诺依曼正在设计世界上第一台存储程序的通用电子数字计算机，冯让华老参观他的实验室，并经常和华老讨论有关的学术问题。这时，华罗庚教授的心里已经开始盘算着回国后也要在中国开展电子计算机的研制工作。 华罗庚教授1950年回国，1952年在全国大学院系调整时，他从清华大学电机系物色了闵乃大、夏培肃和王传英三位科研人员在他任所长的中国科学院数学所内建立了中国第一个电子计算机科研小组，任务就是要设计和研制中国自己的电子计算机。 1956年春，由毛泽东主席提议，在周恩来总理的领导下，国家制定了发展我国科学的12年远景规划，把开创我国的计算技术事业等项目列为四大紧急措施之一。华罗庚教授担任计算技术规划组组长。8月，成立了由华罗庚教授为主任的科学院计算所筹建委员会，并组织了计算机设计、程序设计和计算机方法专业训练班，并首次派出一批科技人员赴苏联实习和考察。 同年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了我国第一本电子计算机原理讲义。 二、第一代电子管计算机研制(1958-1964年) 我国的计算机制造工业起步于五十年代中期。1957年下半年，在消化吸收的基础上正式开始了计算机的研制工作，由中国科学院计算所和北京有线电厂（原738厂）共同承担。在那个独特的历史年代里，闵大可教授率队赴苏考察。根据(前)苏联提供的M-3机设计图纸经局部修改，在(前)苏联专家的指导下，中科院计算所等单位完成了我国第一台小型电脑。1958年6月，该电子计算机安装调试，8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。为纪念这个日子，该机定名为八一型数字电子计算机。后改名为103型计算机(即DJS-1型)，共生产36台。103机，字长31位，内存容量为1024字节，当时运算速度只有每秒几十次，后来安装了自行研制的磁心存储器，运算速度提高到每秒3000 １

计算机并行计算的基本问题及现状

计算机并行计算的基本问题及现状 引言 工作中，我们总是希望我们自己工作得更有效率，用更少的时间解决更多的问题。在计算机里，这就是并行计算的基本初衷。全世界第一台计算机ENIAC中就己经出现了并行计算的概念。它有20个累加器，可以并发执行多个加减运算，可谓开并行计算的先河。在随后的20世纪五六十年代，由于晶体管和集成电器的发明，出现了更多更快的计算机。IBM是这一时期的主角，同期计算机编程语言的出现，由软件完成处理并行计算的思想进一步深化。但这一时期的计算还是大型机时代，没有几个平民能用得起这些昂贵的东西。计算机和软件技术还锁在研究院和大学校园里。 20世纪70年代，随着微电子技术的发展，出现了微型处理器(CPU)接着,1974年，全世界第一台个人电脑牛郎星顺利出炉。紧随其后，看到市场前景的苹果和IBM推波助澜，计算机开始进入个人时代。个人计算机同时又催生了软件业的高速发展，软件又带动CPU不断升级换代。这为并行计算摆脱高端路线，进入平民化时代打下了基础。 1并行计算的基本问题 1.1为什么需要并行计算 在个人计算机诞生后的几十年里，程序员们编写了大量的应用软件，这些软件决大部分了采用串行计算方法。所谓串行，是指软件在PC 上执行，在进入CPU前被分解为一个个指令，指令在CPU中一条条顺

序执行。任一时间内，CPU只能够运行一条指令。这种方式很符合我们对现实世界的思考习惯。至于软件的运行速度，则依赖硬件的处理能力，尤其CPU的处理速度。这种思维方式到了2005年遇到了挑战。在那一年，受限于制造CPU的半导体材料限制，左右CPU发展的摩尔定律开始失效了。但芯片业很快找到了一个变通的办法:在一块芯片中植入多个处理核心，通过多核的共同运算，提高运行速度。不幸的是，采用串行方法编写的软件面临着一个尴尬的局面:如果仍采用串行编程方式，运行速度将停滞不前。这样，原来需要CPU完成的提速工作，被迫需要软件自己来完成。在另一个领域:互联网，由于网络数据极速膨胀，数据量己经远远超过一台或者几台大型计算机的处理能力，需要更大数量的计算机协同完成。面对这些问题，主要的解决方案就是:并行计算。 1.2并行计算的涵义 并行计算目前还是一门发展中的学科。并行计算是相对串行计算而言的，并行计算可以分为时间上的并行计算和空间上的并行计算。 时间上的并行计算就是流水线技术，即采用指令预取技术，将每个指令分成多步，各步间叠加操作，当前指令完成前，后一指令准备就绪，缩小指令执行的时钟周期。典型的以时间换空间。 空间上的并行计算是指由多个处理单元(不仅是CPU)执行的计算，是以空间换时间。空间上的并行计算分为两类:单指令多数据流(SIMD)和多指令多数据流(MIMD) SIMD是流水技术的扩展，可以在一个时钟周期处理多个指令，我们

计算机发展简史

计算机简史 1623年：德国科学家契克卡德（W. Schickard）制造了人类有史以来第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。 1642年：法国科学家帕斯卡（B.Pascal）发明了著名的帕斯卡机械计算机，首次确立了计算机器的概念。 1674年：莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之成为一种能够进行连续运算的机器，并且提出了“二进制”数的概念。（据说这个概念来源于中国的八卦）

1725年：法国纺织机械师布乔（B.?Bouchon）发明了“穿孔纸带”的构想。 1805年：法国机械师杰卡德（J.Jacquard）根据布乔“穿孔纸带”的构想完成了“自动提花编织机”的设计制作，在后来电子计算机开始发展的最初几年中，在多款著名计算机中我们均能找到自动提花机的身影。 1822年：英国科学家巴贝奇（C.?Babbage）制造出了第一台差分机，它可以处理3个不同的5位数，计算精度达到6位小数。

1834年：巴贝奇提出了分析机的概念，机器共分为三个部分：堆栈，运算器，控制器。他的助手，英国著名诗人拜伦的独生女阿达?奥古斯塔（Ada Augusta）为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序。 阿达和巴贝奇为计算机的发展创造了不朽的功勋，他们对计算机的预见起码超前了一个世纪以上，正是他们的辛勤努力，为后来计算机的出现奠定了坚实的基础。 1847年：英国数学家布尔（G.Boole）发表著作《逻辑的数学分析》。

1852年：阿达?奥古斯塔（Ada Augusta）去世，年仅36岁。 1854年：布尔发表《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》，并综合自己的另一篇文章《逻辑的数学分析》，从而创立了一门全新的学科－布尔代数，为百年后出现的数字计算机的开关电路设计提供了重要的数学方法和理论基础。 1868年：美国新闻工作者克里斯托夫?肖尔斯（C.Sholes）发明了沿用至今的QWERTY键盘。 1871年：为计算机事业贡献了毕生精力的巴贝奇（C.?Babbage)去世。他与阿达所设想的分析机最终也未能问世，但是他们却为后人留下了一份宝贵的遗产，那就是面对困难不屈不挠的精神，以及那数十种设计方案和程序。 1873年：美国人鲍德温（F. Baldwin）利用自己过去发明的齿数可变齿轮制造了第一台手摇式计算机。 1886年：美国人Dorr E. Felt (1862-1930), 制造了第一台用按键操作的计算器。

中国计算机历史

中国计算机历史 博客首页业界动态博客中心博客推荐博客文化博客收藏 ●中国计算机历史|中国计算机产业和计算机科学发展大事记 中国计算机产业发展大事记 新华社记者张晓松王立彬李佳路 １９５６年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。 １９５７年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 １９５８年，中国第一台计算机——１０３型通用数字电子计算机研制成功，运行速度每秒１５００次。 １９５９年，中国研制成功１０４型电子计算机，运算速度每秒１万次。 １９６０年，中国第一台大型通用电子计算机——１０７型通用电子数字计算机研制成功。１９６３年，中国第一台大型晶体管电子计算机——１０９机研制成功。 １９６４年，４４１Ｂ全晶体管计算机研制成功。 １９６５年，中国第一台百万次集成电路计算机“ＤＪＳ－Ⅱ”型操作系统编制完成。 １９６７年，新型晶体管大型通用数字计算机诞生。 １９６９年，北京大学承接研制百万次集成电路数字电子计算机——１５０机。 １９７０年，中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机——４４１Ｂ－Ⅲ型全晶体管计算机研制成功。 １９７２年，每秒运算１１万次的大型集成电路通用数字电子计算机研制成功。 １９７３年，中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功。 １９７４年，ＤＪＳ－１３０、１３１、１３２、１３５、１４０、１５２、１５３等１３个机型先后研制成功。 １９７６年，ＤＪＳ－１８３、１８４、１８５、１８６、１８０４机研制成功。 １９７７年，中国第一台微型计算机ＤＪＳ－０５０机研制成功。 １９７９年，中国研制成功每秒运算５００万次的集成电路计算机——ＨＤＳ－９，王选用中国第一台激光照排机排出样书。 １９８１年，中国研制成功的２６０机平均运算速度达到每秒１００万次。 １９８３年，“银河Ⅰ号”巨型计算机研制成功，运算速度达每秒１亿次。 １９８４年，联想集团的前身——新技术发展公司成立，中国出现第一次微机热。 １９８５年，华光Ⅱ型汉字激光照排系统投入生产性使用。 １９８６年，中华学习机投入生产。 １９８７年，第一台国产的２８６微机——长城２８６正式推出。 １９８８年，第一台国产３８６微机——长城３８６推出，中国发现首例计算机病毒。 １９９０年，中国首台高智能计算机——ＥＳＴ／ＩＳ４２６０智能工作站诞生，长城４８６计算机问世。 １９９１年，新华社、科技日报、经济日报正式启用汉字激光照排系统。 １９９２年，中国最大的汉字字符集——６万电脑汉字字库正式建立。 １９９３年，中国第一台１０亿次巨型银河计算机Ⅱ型通过鉴定。

并行处理技术与并行计算机

并行处理技术与并行计算机 [摘要]：本文从计算机的体系结构和软件系统两方面阐述了并行处理技术的主要技术，并介绍了并行计算机发展的现状和趋势。 [关键词]：并行处理，并行计算机 [ABSTRACT]:In this paper,we summarize the primary technology of parallel processing from two aspect--------architecture and software,and we also introduce the status in quo and trend of parallel computer. [KEYWORDS]:Parallel Processing;Parallel Computer; 引言 计算机系统发展到今天,其性能价格已经极大的满足了多数人的需要,VLSI技术的发展使得计算机系统的性能得以飞速的提高..单处理机系统提高运算速度的主要途径是体系结构和电路工艺上的改进.结构上包括流水线结构,向量处理和指令级并行性的开发等,它只能把速度提高大约十倍,电路上的新材料还未成熟,而微小化几乎要接近极限. 在80年代中期,美国科技政策署就提出了巨大挑战(Grand Challenges)的任务,其中的气候模拟,半导体模拟,受控核聚变研究,海洋环流等需要大量复杂计算的问题都需要运算速度比现有的系统高的多的超级计算机. 早在80年代初,各种16/32位的高性能微处理机的并行机系统就出现了,并行处理技术以其高性能,广大的发展潜力,必将成为21世纪制造高性能计算机的关键计算.对并行处理技术的研究包括了并行机硬件和并行软件系统.本文将在这两方面进行探讨,最后说明目前并行计算机的一些发展概况及趋势. 并行处理技术 1.并行机的体系结构 对于计算机系统，存在着几种不同的分类法。本文将根据并行计算机的基本结构特点，分成以下四种结构：传统的向量并行机VPP，多处理机MP，工作站机群NOW及大规模并行处理机MPP。 1.1VPP传统的向量并行机 向量机已经使用了十几年，到现在，其编译技术日益成熟，适用范围逐步扩大。向量机发展到现在，已经遇到了严重的障碍，主要有三个方面：首先，它的效率取决于应用程序中可向量化语句所占的比例。仅仅采用向量流水技术，加速比不会很高。另一方面，提高向量机性能的主要途径是加快主频，而现在主频的再提高潜力不大。其次，向量机主要开发低层次的并行性，而低层次的并行有一定的限度。最后是它的可伸缩性。复杂度不允许连接太多的处理机。 一些主要的向量机有CD C7600,Cyber205,ETA-10,CRAY1,CRAY YMP/C90,Fujitsu VP200VP500,NEC的SX-3等。 1.2多处理机MP

中国计算机发展史

中国计算机发展史 经过几十年的发展，我国计算机网络取得了傲人的硕果，显露出中国计算机网络巨大的发展前景。这都起源于一封跨世纪的E-mail。 1.中国计算机发展简史 1987年9月20日钱天白教授发出第一封E-mail。1990年10月，注册登记了中国的顶级域名CN。1993年美国宣布建立国家信息基础设施NII，1994年4月20日开通了国际INTERNET的64KBPs专线连线，NCFC正式连入Internet，实现了与欧洲及北美地区的E-mail 通信。这标志着计算机网络正式进入中国。 1994-1995年，中国发展教育科研网，由北京中关村地区及清华、北大组成NCFC网，后又建成了中国教育和科研网CERNET。NCFC 的出现极大地避免了中国的互联网络的发展出现的滞后。 1995年以后，互联网渐渐被商业开发。l995年5月邮电部开通了CHINANET。l996年9月屯子部CHINAGBN开通，各地ISP（Internet Service Provider）也纷纷开办，到l996年底北京就已经有了30多家。 经国家批准的可直接与INTERNET互联的网络(称为互联网络)有四个：CSTNET，CHINANET，CERNET.及GBNET。（详见图1） 图1

从1994-1997年，中国的计算机数量以几何的方式向上增长，极大的带动了计算机网路的应用。（详见图2）中国电信预测中国的INTERNET用户在2000年时将达到一千万。 图2 2.中国科技网络发展阶段 中国科技网络经历了四个不同的工程发展阶段，分别是NCFC，CASNET，cERNET，CSTNET。 1989年8月26日，经过国家计委组织的世界银行贷款“NCFC”项目论证评标组的论证，中国科学院被确定为该项目的实施单位。同年11月组成了“NCFC”（中国国家计算机与网络设施，The National Computing and Networking Facility of China）联合设计组。 NCFC网络由四级组成，广域网，城域网(主干网)，院校网，局域网。CASNET是中国科学院的全国性网络建设工程。该工程分为两部分，一部分为分院区域网络工程，另一部分是用远程信道将各分院区域网络及另星分布在其他城市的研究所互连到NCFC网络中心的广域网工程。CERN是“中国生态研究网”和“生物多样性研究与信息管理”两个项目组成。中国科技网CSTNet是一个为科研、教育和政府部门服务的网络，主要提供科技数据库、成果信息服务、超级计

并行计算机的发展趋势与应用前景

并行计算机的发展趋势与应用前景 国家智能计算机研究开发中心 曙光信息产业有限公司 李国杰 以市场大量销售的主流微处理机芯片、主板甚至微机或工作站为基本单元构成并行计算机已成为发展高性能计算机的主要方向。微处理机芯片与并行处理是促使计算机性能飞速增长的两项主要技术。传统的以独家使用的芯片为主的高性能计算机将逐渐退出市场。过去人们常用的巨、大、中、小、微计算机分类也将逐步被两大类机器取代：一类是只有单处理机的微机与工作站(除了操作系统不同以外，高档微机与工作站的界限也日益模糊。)，另一类是各种不同档次的并行计算机，机器的性能与规模将取决于系统所包含的处理机数目。以并行处理技术为基础的高性能计算机被认为是高技术的一个致高点，美、日、西欧等发达国家和一些发展中国家都制定了国家科研计划下大力气发展高性能计算机。我国也开始重视发展以并行处理技术为基础的高性能计算机产业和推广应用并行计算机。并行计算机的发展趋势与应用前景如何?从研制和使用并行机的角度出发，人们应注重哪些关键技术?我们在推广并行机时应消除哪些误解，注意哪些问题?本文就上述问题谈一些初浅看法，供大家参考。 一、并行计算机的发展趋势 并行处理机80年代初开始较大量地进入市场。一开始多数采用SIMD和向量机方式，以Cray公司为代表，保持巨型机的领先地位。从80年代中期基于RISC技术的微处理芯片问世以来，计算机的性能有明显提高。86年以前向量机与小巨型机的性能每年平均增长35％左右，86年以后，微机工作站与基于微处理机的多处理机性能平均每年增加55％以上，也就是说，每隔一年半左右，计算机的性能就翻一番。由于MIMD计算机性能价格比高，可扩展性强，近几年发展较快，逐步抢占了传统向量机的市场。目前人们一致认为传统的向量机