計算機的發展歷史以及當前最新發展(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 60系統它兼顧了科學計算和事務處理兩方面的應用。IBM 360系列計算機是最早使用集成電路的通用計算機系列，它開創了民用計算機使用集成電路的先例，計算機從此進入了集成電路時代。與第二代計算機（晶體管計算機）相比，它體積更小、價格更低、可靠性更高、計算速度更快。IBM 360成為第三代計算機（集成電路計算機）的里程碑。 此后，集成電路的發展為微型計算機的出現和發展奠定了基礎。1971年，Intel公司研制成功世界上第一款微處理器4004，基于微處理器的微型計算機時代從此開始。 總的來說，20世紀60年代，計算機的邏輯元件采用小、中規模集成電路(SSI、MSI)，計算機的體積更小型化、耗電量更少、可靠性更高，性能比第十代計算機又有了很大的提高，這時，小型機也蓬勃發展起來，應用領域日益擴大。 主存儲器仍采用磁芯，軟件逐漸完善，分時操作系統、會話式語言等多種高級語言都有新的發展。第四代(1971年以后)：大規模集成電路數字計算機出現集成電路后，唯一的發展方向是擴大規模。大規模集成電路(LSI)可以在一個芯片上容納幾百個元件。到了80年代，超大規模集成電路(VLSI)在芯片上容納了幾十萬個元件，后來的ULSI將數字擴充到百萬級。可以在硬幣大小的芯片上容納如此數量的元件使得計算機的體積和價格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強。基于“半導體”的發展，到了一九七二年，第一部真正的個人計算機誕生了。所使用的微處理器內包含了 2,300 個“晶體管”，可以一秒內執行 60,000 個指令，體積也縮小很多。而世界各國也隨著“半導體”及“晶體管”的發展去開拓計算機史上新的一頁。70年代中期，計算機制造商開始將計算機帶給普通消費者，這時的小型機帶有軟件包，供非專業人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。這一領域的先鋒有Commodore， Radio Shack和Apple Computers等。1981年，IBM推出個人計算機(PC)用于家庭、辦公室和學校。80年代個人計算機的競爭使得價格不斷下跌，微機的擁有量不斷增加，計算機繼續縮小體積，從桌上到膝上到掌上。與IBM PC競爭的Apple Macintosh系列于1984年推出，Macintosh提供了友好的圖形界面，用戶可以用鼠標方便地操作。1984年8月: MSDOS 、PCDOS 、IBM AT發布，采用ISA標準。1984年底: Compaq開始開發IDE接口，可以以更快的速度傳輸數據，并被許多同行采納，后來更進一步的EIDE推出，可以支持到528MB的驅動器。數據傳輸也更快。1985年10月17日: 80386 DX推出。時鐘頻率到達33MHz，可尋址1GB內存。比286更多的指令。每秒6百萬條指令，集成275000個晶體管。1985年12月: MSDOS 、PCDOS 。但也只是支持到720KB。1986年9月: Amstrad Announced發布便宜且功能強大的計算機Amstrad PC 1512。具有CGA圖形適配器、512KB內存、8086處理器20兆硬盤驅動器。采用了鼠標器和圖形用戶界面，面向家庭設計。2000年9月14日，微軟正式推出了面向家庭用戶的windows千僖年版本Windows Me，同時這也和優異的超頻能力，最終Barton創造出了一個讓所有DIYer無限懷念的Barton時代。此后，隨著技術的發展，計算機的體積繼續縮小，各方面的性能飛速提高，而價格卻不斷下跌，計算機走進人們生產生活的各個領域。目前，計算機中CPU的主頻已經達數GHz，內存也已達數Gb。可以毫不夸張地說，沒有集成電路就沒有現在的微型計算機。（2）計算機在中國在人類文明發展的歷史上中國曾經在早期計算工具的發明創造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創造了十進制記數方法，領先于世界千余年。到了周代，發明了當時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨制成的顏色不同的小棍。計算每一個數學問題時，通常編出一套歌訣形式的算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古代數學家祖沖之。這一結果比西方早一千年。珠算盤是中國的又一獨創，也是計算工具發展史上的第一項重大發明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關系密切的計算工具，最初大約出現于漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經濟的發展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區，經受了歷史的考驗，至今仍在使用。中國發明創造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產生了直接或間接的影響。 例如，張衡制作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉同步，后經唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鐘。記里鼓車則是世界上最早的自動計數裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構成八卦，也對計算技術的發展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統地提出了二進制算術運算法則。他認為，世界上最早的二進制表示法就是中國的八卦。經過漫長的沉寂，新中國成立后，中國計算技術邁入了新的發展時期，先后建立了研究機構，在高等院校建立了計算技術與裝置專業和計算數學專業，并且著手創建中國計算機制造業。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DJS130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2000I，曙光2000II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 研究情況超高速的光通信技術、高速無線通信技術、光計算和生物計算技術的研究進展會使計算機互聯網絡技術在未來10年內產生新的飛躍，從而導致目前的網絡環境和應用方式發生巨大變化，朝向更大、更快、更安全、更及時、更方便的方向發展。信息社會和正在逐漸形成的全球化知識經濟形態對計算機互聯網絡提出了新的要求，需要人們對計算機網絡的功能結構作出全新的思考，構造出新的高速計算機互聯網絡功能模型、協議體系結構，和一系列新型的關鍵協議和單元技術理論。這種新一代的高速計算機網絡體系結構應不存在安全缺陷，具有主動性、適應性、可擴展性、和服務的可集成性等特征。這些新的高速計算機互聯網絡理論和方法將突破傳統理論的限制，可處理在規模和復雜性發生量級變化時的網絡信息交換問題和網絡安全問題。這將改變目前對現有互聯網絡體系結構不斷進行修修補補的被動狀態，為未來計算機互聯網絡在安全性、實時性、可管理性、可用性等方面的要求提供研究基礎。　　美國從1996年開始進行下一代高