超级计算机发展史

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计算机发展史

首先，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

它要花费100万美元和600美元.

重量30吨10公斤

150平方米0.25平方米的面积

电子设备19,000个电子管100个集成电路

计算速度5000次/秒500万次/秒

第二，计算机开发的历史

1. 第一代计算机（1946年至1958年）

电子管是基本的电子设备；它使用机器语言和汇编语言；它主要用于国防和科学计算；操作速度是每秒数千到数万次.

2. 第二代计算机（1958年至1964年）

晶体管是主要器件；操作系统62616964757a686964616fe4b893e5b19e31333339663966和算法语言出现在软件上；操作速度为每秒数万至数十万次.

3. 第三代计算机（1964年至1971年）

集成电路被广泛使用；尺寸减小；操作速度为每秒数十万至数百万次.

4. 第四代计算机（1971〜）

大型集成电路是主要器件；操作速度是每秒数百万到数亿次.

三，我国计算机发展史

从1953年开始研究到1958年我国第一台计算机的发展

1982年，我国开发了一系列小型序列机，例如Galaxy I和II，计算速度达1亿次.

计算机的历史记录

计算机是新技术革命的主力军，也是促进社会现代化的积极因素. 自第二次世界大战以来，计算机科学和技术是发展最快，影响最深的学科之一. 计算机行业已发展成为全球范围内高度可行的战略行业.

现代计算机是根据程序自动处理信息的通用工具. 其处理对象是信息，处理结果也是信息. 使用计算机来解决诸如科学计算，工程设计，业务管理，过程控制或人工智能之类的各种问题的方法都是根据某些算法来执行的. 该算法是一组精确的规则，指示如何通过有限的步骤用给定的输入信息生成所需的输出信息.

信息处理的一般过程是计算机用户预先准备程序并将其存储在计算机中以解决要解决的问题，然后使用存储的程序来指导和控制计算机以自动执行各种基本操作，直到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的方式，而其性则取决于使用计算机进行信息处理的常用方法.

计算机的历史记录

现代计算机的诞生和发展在现代计算机出现之前，计算机的发展经历了三个阶段: 萌芽时期的机械计算机，机电计算机和电子计算机.

早在17世纪，欧洲的一组数学家就开始设计和制造以数字形式执行基本操作的数字计算机. 1642年，法国数学家帕斯卡（Pascal）使用了类似于时钟的齿轮传动装置作为最早的十进制加法器. 1678年，德国数学家莱布尼兹（Leibniz）制造的计算机进一步解决了十进制数的乘法和除法问题.

英国数学家巴贝奇（Babbage）在1822年制作差分机模型时提出了一个想法. 每次算术运算完成时，都会进行开发以自动完成特定的完整运算过程. 1884年，Babbage设计了一种程序控制的通用. 虽然该分析机已经概述了与程序控制模式有关的计算机原型，但当时它仅限于技术条件，无法实现.

巴贝奇的想法提出，在一百多年的时间里，电磁学，电气工程和电子学有了长足的进步，并且在组件和设备中相继发明了真空二极管和真空三极管；发明了报，电视和雷达. 所有这些成就为现代计算机的发展奠定了技术和物质条件.

与此同时，数学和物理学也在蓬勃发展. 到1930年代，物理学的各个领域经历了一个定量阶段，描述了各种物理过程的数学方程，其中一些方程式很难用经典的分析方法求解. 结果，数值分析引起了人们的注意，并且开发了各种数值积分，数值微分和微分方程的数值解，并且将计算过程简化为大量的基本运算，从而为现代计算机奠定了基础. 数值算法.

社会上许多方面都迫切需要先进的计算工具，这是现代计算机诞生的根本动力. 20世纪之后，各个科学领域和技术部门的计算难题不断堆积，阻碍了该学科的持续发展. 特别是在第二次世界大战爆发之前和之后，军事科学技术中对高速计算工具的需求尤为迫切. 在此期间，德国，美国和英国致力于计算机开发，并且几乎同时开始了对机电计算机和电子计算机的研究.

在德国，朱赛是第一个使用电气组件制造计算机的人. 他在1941年制造的Z-3全自动中继计算机已经具有现代计算机的特性，例如浮点计数，二进制运算和数字存储地址的指令形式. 在美国，1940-1947年间还相继制造了中继计算机MARK-1，MARK-2，Model-1，Model-5等. 但是，继电器的切换速度约为百分之一秒，这极大地限制了计算机的计算速度.

电子计算机的开创性过程经历了从零件制造到完整机器，从专用机器到通用机器，从“附加程序”到“存储程序”的演变. 1938年，美国保加利亚学者阿塔纳索夫（Atanasov）首先制造了电子计算机的算术组件. 1943年，英国外交部通讯部生产了“巨型”计算机. 这是第二次世界大战中使用的专用密码分析机.

1946年2月，美国宾夕法尼亚大学摩尔学院制造的大型电子数字积分计算机（ENIAC）最初仅用于计算火炮弹道. . 该计算机完全使用电子电路执行算术运算，逻辑运算和信息存储，比中继计算机快1000倍. 这是人们经常提到的世界上第一台电子计算机. 但是，这类计算机的程序仍然是外部程序，存储容量太小，尚未完全具备现代计算机的主要特征.

这项新的重大突破是由数学家冯·诺依曼（von Neumann）领导的设计团队完成的. 1945年3月，他们发布了一种新的存储程序类型的通用电子计算机程序-电子离散变量自动计算机（EDVAC）. 然后在1946年6月，冯·诺依曼（von Neumann）等人提出了更完整的设计报告“电子计算机设备逻辑结构的初步探索”. 从同年7月至8月，他们在摩尔学院为来自美国和英国的20多个机构的专家讲授了“电子计算机设计理论和技术”特别课程，该课程促进了存储的设计和制造. -程序计算机.

1949年，英国剑桥大学数学实验室率先制造了电子离散时间序列自动计算机（EDSAC）； 1950年在美国制造了东部标准自动计算机（SFAC）. 至此，电子计算机发展的萌芽期结束，现代计算机的发展期开始了.

在创建数字计算机时，它还开发了另一种重要的计算工具类型: 模拟计算机. 当物理学家总结自然法则时，他们经常使用数学方程式来描述一个过程. 相反，也可以使用物理过程仿真方法来求解数学方程. 对数发明之后，在1620年制定了计算尺. 计算分为加法和减法. 麦克斯韦巧妙地将积分（面积）的计算转换为长度的度量，并于1855年制造了积分器.

傅立叶分析是19世纪数学物理学的另一项重大成就，在模拟器的开发中发挥了直接作用. 在19世纪末和20世纪初，相继制造了各种用于计算傅里叶系数的分析机和用于求解微分方程的微分分析机. 但是，当试图泛化微分分析机以解决偏微分方程并使用模拟机解决一般的科学计算问题时，人们逐渐意识到了模拟机在通用性和准确性方面的局限性，并将其主要精力转向了数字化电脑.

在电子数字计算机问世之后，模拟计算机不断发展，并与数字计算机结合起来生产了混合计算机. 模拟器和混合器已发展成为现代计算机的特殊品种，即在特定领域中使用的高效信息处理工具或模拟工具.

自20世纪中叶以来，计算机一直处于高速发展时期. 计算机已经从仅包含硬件的系统演变为包含三系统的计算机系统: 硬件，软件和固件. 计算机系统的性能价格比每10年平均增加两个数量级. 计算机的类型也已经反复地分化并发展成微型计算机，小型计算机，通用计算机（包括巨型，大型和中型计算机）和各种专用机器（例如各种控制计算机，模数混合计算机）. ）等.

从电子管到晶体管，从分立组件到集成电路，甚至是微处理器的计算机设备，已经使计算机的发展实现了三级飞跃.

在电子管计算机时代（1946年至1959年），计算机主要用于科学计算. 主内存是决定计算机技术出现的主要因素. 当时，主要存储器包括汞延迟线存储器，阴极射线示波器静电存储器，磁鼓和核心存储器. 通常根据这种类型对计算机进行分类.

在晶体管计算机时代（1959年至1964年），主存储器使用了磁芯存储器，而鼓和磁盘开始用作主辅助存储器. 不仅科学计算计算机不断发展，而且中小型计算机，特别是用于小数据处理的廉价计算机也已开始批量生产.

1964年，在集成电路计算机发展的同时，计算机也进入了产品序列化的发展时期. 半导体存储器已逐渐取代了磁芯存储器的主存储器状态，磁盘已成为必不可少的辅助存储器，虚拟存储技术已开始被广泛采用. 随着各种半导体只读存储器和可擦写只读存储器的快速发展，以及微编程技术的发展和应用，固件子系统已经开始出现在计算机系统中.

在1970年代之后，计算机集成电路的集成已从小到中规模迅速发展到和超. 微处理器和微型计算机随着时代的要求而出现，并且各种类型的计算机的性能已经迅速提高. 随着字长为4、8、16、32和64的微型计算机的出现和广泛使用，对小型计算机，通用计算机和专用计算机的需求也相应增加.

在社会上广泛使用微型计算机之后，办公楼，学校和仓库通常拥有数十甚至上百台计算机. 实现互连的局域网迅速出现，进一步促进了计算机应用系统从集中式系统到分布式系统的发展.

在管式计算机时代高性能计算机的发展，一些计算机配备了汇编语言和子例程库，并且出现了FORTRAN（一种用于科学计算的高级语言）. 在晶体管计算机阶段，用于事务处理的COBOL语言，用于科学计算机的ALGOL语言和用于符号处理的LISP等高级语言开始进入实用阶段. 操作系统已初具规模，将计算机的使用方式从手动操作更改为自动作业管理.

进入集成电路计算机的发展时期后，计算机中已经形成了相当规模的软件子系统. 高级语言的类型已经进一步增加，并且操作系统变得越来越完善. 管理系统，通信处理程序，网络软件等也不断添加到软件子系统中. 软件子系统的功能不断增强，明显改变了计算机的使用属性，使用效率得到明显提高.

在现代计算机中，设备的价值通常已超过计算机硬件子系统的一半以上，并且其技术水平在很大程度上决定了计算机的技术设备技术非常全面，不仅取决于电子，机械，光学，磁性等许多学科知识的综合，还取决于精密机械技术，电气电子处理技术以及测量技术和工艺水平等.

设备包括辅助存储器以及输入和输出设备. 辅助存储包括磁盘，磁鼓，磁带，激光存储，大容量存储和微型存储；输入和输出设备分为输入，输出，转换和模式信息处理设备和终端设备. 在这些各种设备中，磁盘，终端设备，模式信息处理设备和转换设备对计算机的技术外观影响最大.

新一代计算机是将信息收集，存储，处理，通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统. 它不仅可以进行一般的信息处理，还可以面对知识的处理. 它具有形式推理，联想，学习和解释的能力. 它将帮助人类开拓未知领域并获得新知识.

中国计算机技术的发展在人类文明发展的历史中，中国为早期计算机工具的发明写下了光辉的一页. 早在商朝，中国就创造了一种十进制表示法，比世界领先一千多年. 在周代，发明了当时最先进的计算工具. 这是用竹子，木头或骨头制成的小棍子. 在计算每个数学问题时，我们通常以词汇表的形式汇编一组算法. 中国古代数学家祖重治使用计算法来计算3.1415926和3.1415927之间的pi. 这个结果比西方要早一千年.

算盘是中国的另一个原创作品，是计算机工具历史上的第一项重大发明. 这种轻巧灵活的计算工具易于携带，并且与人们的生活息息相关，它最早出现在汉代，然后在元代逐渐成熟. 算盘不仅在中国经济发展中发挥了有益作用，而且还传播到日本，朝鲜，等地区. 它经受住了历史的考验，至今仍在使用.

中国的发明和创造指导手推车，水运歧义仪器，吉利鼓手推车，提花机等，不仅为自动控制机械的发展做出了杰出贡献，而且直接或间接地影响了汽车的发展. 计算工具. 例如，张衡制造的输水伞能自动与地球运行同步. 经过唐宋时期的改良，它成为了世界上最早的天文钟.

吉利鼓车是世界上最早的自动计数装置. 提花机原理刘计算机程序控制的发展产生了间接的影响. 中国古代利用杨和阴形成八卦，这也直接影响了计算机技术的发展. 莱布尼兹（Leibniz）撰写了一篇有关八卦的论文，并系统地提出了二进制算术算法. 他认为，世界上最早的二进制表示形式是八卦.

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