早期大型計算機算力
❶ 計算機發展經歷了那幾個階段各階段都用什麼做為基本的電器元件
計算機(全稱: 電子計算機) 別稱:電腦; 中文:計算機。漢語拼音:jì suàn jī 英文:computer、calculation machine、PC(個人計算機)、laptop(筆記本電腦)、Workstation(工作站)、Server(伺服器)、Mainframe(大型機)、Supercomputer(超級計算機) 法文:Ordinateur PC機早期稱作微機,初期在香港商人之間被稱為電腦,後引入國內,成為大眾最熟悉的名字。 電腦的學名為電子計算機,是由早期的電動計算器發展而來的。1946年,世界上出現了第一台電子數字計算機「ENIAC」,用於計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院製造的,但它的體積龐大,佔地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近100千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。1956年,晶體管電子計算機誕生了,這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的櫃子就可將它容下,運算速度也大大地提高了。1959年出現的是第三代集成電路計算機。最初的計算機由約翰·馮·諾依曼發明(那時電腦的計算能力相當於現在的計算器),有三間庫房那麼大,後逐步發展。 從20世紀70年代開始,這是電腦發展的最新階段。到1970年,由大規模集成電路和超大規模集成電路製成的「克雷一號」,使電腦進入了第四代。超大規模集成電路的發明,使電子計算機不斷向著 小型化、微型化、低功耗、智能化、系統化的方向更新換代。20世紀90年代,電腦向「智能」方向發展,製造出與人腦相似的電腦,可以進行思維、學習、記憶、網路通信等工作。 進入21世紀,電腦更是筆記本化、微型化和專業化,每秒運算速度超過100萬次,不但操作簡易、價格便宜,而且可以代替人們的部分腦力勞動,甚至在某些方面擴展了人的智能。於是,今天的微型電子計算機就被形象地稱做電腦了。世界上第一台個人電腦由IBM於1981年推出。IBM推出以英特爾的x86為硬體架構,以微軟公司的MS-DOS為操作系統的個人電腦,並制定以PC/AT為PC的規格。之後,由英特爾推出的微處理器以及微軟推出的操作系統的發展幾乎等同於個人電腦的發展歷史。Wintel架構全面取代了IBM在個人電腦世界的主導地位。 通常說到「世界公認的第一台電子數字計算機」大多數人都認為是1946年面世的「ENIAC」,它主要是用於計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院製造的,它的體積龐大,佔地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近150千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。這個說法被計算機基礎教科書上普遍採用,事實上在1973年根據美國最高法院的裁定,最早的電子數字計算機,應該是美國愛荷華州立大學的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)於1939年10月製造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以會有這樣的誤會,是因為「ENIAC」的研究小組中的一個叫莫克利的人於1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果,並在1946年時,申請了專利。由於種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉過來。(具體情況參閱網路----「約翰·阿坦那索夫」詞條,希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫,希望以後的教科書能夠修改這個錯誤)。後來為了表彰和紀念約翰·阿坦那索夫在計算機領域內作出的偉大貢獻,1990年美國前總統布希授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎項----「國家科技獎」。
❷ 普通計算機得計算能力
1946年世界上出現了第一台電子計算機,到今天已有三十多年,在這不長的時間里,有了飛躍的發展。普通的計算機的運算能力每秒鍾已經達到4000萬次,比籌算和珠算的速度都要快。
為什麼電子計算機算得這樣快呢?
因為電子計算機中的運算器、控制器都是由雙穩態電路和各種「門」電路組成的;也就是說,它們是利用電的高速傳遞特性來進行計算的。我們知道,電的傳遞速度是每秒鍾30萬公里,這個速度是非常快的。所以,電子計算機的運算速度是非常之快的。
其次,電子計算機的運算是非常簡單的。不論多麼復雜的問題,只要由人事先設計好計算程序,把計算程序連同原始數據送給計算機,它就能按照人工編制的程序,一步接一步地自動對原始數據進行運算。它每次的運算都很簡單,如做加法,只需做1+1=10,1+0=1,0+1=1,0+0=0,總共只有這四種情況(減法、乘法、除法也是如此)。這樣簡單的計算,小學生也能很快地算出來。由於計算簡單,運算器也可以做得很簡單;也就是說,所需要的雙穩態電路、「門」電路比較少,計算時電子所走的路也較少,這就使運算速度加快了。
❸ 按計算機的計算能力來分類,計算機可以分為……
1、超級計算機(Supercomputers):
通常是指由數百數千甚至更多的處理器(機)組成的、能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型復雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機,是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。
2、伺服器:
專指某些高性能計算機,能通過網路,對外提供服務。相對於普通電腦來說,穩定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、晶元組、內存、磁碟系統、網路等硬體和普通電腦有所不同。
伺服器是網路的節點,存儲、處理網路上80%的數據、信息,在網路中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機,其高性能主要表高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。
3、台式機(Desktop):
是一種獨立相分離的計算機,完完全全跟其它部件無聯系,相對於筆記本和上網本體積較大,主機、顯示器等設備一般都是相對獨立的,一般需要放置在電腦桌或者專門的工作台上。因此命名為台式機。
為非常流行的微型計算機,多數人家裡和公司用的機器都是台式機。台式機的性能相對較筆記本電腦要強。
4、嵌入式:
即嵌入式系統( Embedded Systems)
,是一種以應用為中心、以微處理器為基礎,軟硬體可裁剪的,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用戶的應用程序等四個部分組成。
(3)早期大型計算機算力擴展閱讀
計算機微型處理器(CPU)以晶體管為基本元件,隨著處理器的不斷完善和更新換代的速度加快,計算機結構和元件也會發生很大的變化。隨著光電技術、量子技術和生物技術的發展,對新型計算機的發展具有極大的推動作用。
20世紀80年代以來ALU和控制單元(二者合成中央處理器,即CPU)逐漸被整合到一塊集成電路上,稱作微處理器。
這類計算機的工作模式十分直觀:在一個時鍾周期內,計算機先從存儲器中獲取指令和數據,然後執行指令,存儲數據,再獲取下一條指令。
這個過程被反復執行,直至得到一個終止指令。由控制器解釋,運算器執行的指令集是一個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。
傳統的計算機處理的信息主要是字元和數字。事實上,人們更習慣的是圖片、文字、聲音、像等多種形式的多媒體信息。多媒體技術可以集圖形、圖像、音頻、視頻、文字為一體,使信息處理的對象和內容更加接近真實世界。
❹ 每一個階段計算機的計算能力
計算機的歷史
現代計算機的誕生和發展 現代計算機問世之前,計算機的發展經歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段。
早在17世紀,歐洲一批數學家就已開始設計和製造以數字形式進行基本運算的數字計算機。1642年,法國數學家帕斯卡採用與鍾表類似的齒輪傳動裝置,製成了最早的十進制加法器。1678年,德國數學家萊布尼茲製成的計算機,進一步解決了十進制數的乘、除運算。
英國數學家巴貝奇在1822年製作差分機模型時提出一個設想,每次完成一次算術運算將發展為自動完成某個特定的完整運算過程。1884年,巴貝奇設計了一種程序控制的通用分析機。這台分析機雖然已經描繪出有關程序控制方式計算機的雛型,但限於當時的技術條件而未能實現。
巴貝奇的設想提出以後的一百多年期間,電磁學、電工學、電子學不斷取得重大進展,在元件、器件方面接連發明了真空二極體和真空三極體;在系統技術方面,相繼發明了無線電報、電視和雷達……。所有這些成就為現代計算機的發展准備了技術和物質條件。
與此同時,數學、物理也相應地蓬勃發展。到了20世紀30年代,物理學的各個領域經歷著定量化的階段,描述各種物理過程的數學方程,其中有的用經典的分析方法已根難解決。於是,數值分析受到了重視,研究出各種數值積分,數值微分,以及微分方程數值解法,把計算過程歸結為巨量的基本運算,從而奠定了現代計算機的數值演算法基礎。
社會上對先進計算工具多方面迫切的需要,是促使現代計算機誕生的根本動力。20世紀以後,各個科學領域和技術部門的計算困難堆積如山,已經阻礙了學科的繼續發展。特別是第二次世界大戰爆發前後,軍事科學技術對高速計算工具的需要尤為迫切。在此期間,德國、美國、英國部在進行計算機的開拓工作,幾乎同時開始了機電式計算機和電子計算機的研究。
德國的朱賽最先採用電氣元件製造計算機。他在1941年製成的全自動繼電器計算機Z-3,已具備浮點記數、二進制運算、數字存儲地址的指令形式等現代計算機的特徵。在美國,1940~1947年期間也相繼製成了繼電器計算機MARK-1、MARK-2、Model-1、Model-5等。不過,繼電器的開關速度大約為百分之一秒,使計算機的運算速度受到很大限制。
電子計算機的開拓過程,經歷了從製作部件到整機從專用機到通用機、從「外加式程序」到「存儲程序」的演變。1938年,美籍保加利亞學者阿塔納索夫首先製成了電子計算機的運算部件。1943年,英國外交部通信處製成了「巨人」電子計算機。這是一種專用的密碼分析機,在第二次世界大戰中得到了應用。
1946年2月美國賓夕法尼亞大學莫爾學院製成的大型電子數字積分計算機(ENIAC),最初也專門用於火炮彈道計算,後經多次改進而成為能進行各種科學計算的通用計算機。這台完全採用電子線路執行算術運算、邏輯運算和信息存儲的計算機,運算速度比繼電器計算機快1000倍。這就是人們常常提到的世界上第一台電子計算機。但是,這種計算機的程序仍然是外加式的,存儲容量也太小,尚未完全具備現代計算機的主要特徵。
新的重大突破是由數學家馮·諾伊曼領導的設計小組完成的。1945年3月他們發表了一個全新的存儲程序式通用電子計算機方案—電子離散變數自動計算機(EDVAC)。隨後於1946年6月,馮·諾伊曼等人提出了更為完善的設計報告《電子計算機裝置邏輯結構初探》。同年7~8月間,他們又在莫爾學院為美國和英國二十多個機構的專家講授了專門課程《電子計算機設計的理論和技術》,推動了存儲程序式計算機的設計與製造。
1949年,英國劍橋大學數學實驗室率先製成電子離散時序自動計算機(EDSAC);美國則於1950年製成了東部標准自動計算機(SFAC)等。至此,電子計算機發展的萌芽時期遂告結束,開始了現代計算機的發展時期。
在創制數字計算機的同時,還研製了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學家在總結自然規律時,常用數學方程描述某一過程;相反,解數學方程的過程,也有可能採用物理過程模擬方法,對數發明以後,1620年製成的計算尺,己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉變為長度的測量,於1855年製成了積分儀。
19世紀數學物理的另一項重大成就——傅里葉分析,對模擬機的發展起到了直接的推動作用。19世紀後期和20世紀前期,相繼製成了多種計算傅里葉系數的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學計算問題時,人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性,並將主要精力轉向了數字計算機。
電子數字計算機問世以後,模擬計算機仍然繼續有所發展,並且與數字計算機相結合而產生了混合式計算機。模擬機和混合機已發展成為現代計算機的特殊品種,即用在特定領域的高效信息處理工具或模擬工具。
20世紀中期以來,計算機一直處於高速度發展時期,計算機由僅包含硬體發展到包含硬體、軟體和固件三類子系統的計算機系統。計算機系統的性能—價格比,平均每10年提高兩個數量級。計算機種類也一再分化,發展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機),以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬—數字混合計算機)等。
計算機器件從電子管到晶體管,再從分立元件到集成電路以至微處理器,促使計算機的發展出現了三次飛躍。
在電子管計算機時期(1946~1959),計算機主要用於科學計算。主存儲器是決定計算機技術面貌的主要因素。當時,主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型,通常按此對計算機進行分類。
❺ 計算機是哪一年發明的
計算機是1946年發明的。
1、計算機發明者約翰·馮·諾依曼。計算機是20世紀最先進的科學技術發明之一,對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響,並以強大的生命力飛速發展。
2、1946年2月14日,由美國軍方定製的世界上第一台電子計算機「電子數字積分計算機」,在美國賓夕法尼亞大學問世了。
(5)早期大型計算機算力擴展閱讀:
1、超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機,是國家科技發展水平和綜合國力的重要標志。
2、網路計算機是為客戶端計算機提供各種服務的高性能的計算機,其高性能主要表高速度的運算能力、長時間的可靠運行、強大的外部數據吞吐能力等方面。
3、計算機程序就是計算機執行指令的一個序列。它既可以只是幾條執行某個簡單任務的指令,也可能要操作巨大數據量的復雜指令隊列。
4、計算機設備一定要正確關閉電源,,否則會影響其工作壽命,也是一些故障的罪魁禍首。先關主機電源,然後再斷開其他外圍設備的電源。
❻ 為什麼計算機的計算能力是人腦所達不到
人腦是不可能叨叨計算機的計算能力的,因為,人類發明計算機的目的就是為了計算,雖然我們現在可以用電腦做很多事情,
但真正的計算機應用,就是那些大型、巨型計算機,他們可能看不了電影,聽不了歌,他們的目的就是為了計算,想像,太空梭入太空,預測天氣的計算,軍用計算機的計算,沃爾瑪每天把全世界所有的連鎖店的所有數據收集起來急性數據挖掘,不都是為了計算嗎?這么龐大的計算能力,人腦怎麼達到。
導致電腦在計算能力上凌駕於人類的時速度,在學計算機技術一定會涉及到電腦的速度,具體數字o忘了,但普通pc
可以達到百萬次/s
還是
億/s
記不得了,但可見它的速度之快,而人類也就是
1/s
,
100/s
可能就是神通了吧,當然,計算機的計算是二進制,任何數據的任何計算都要轉化為二進制,而那個多少次/s也是指二進制計算速度。具體的轉化,你可以學一下計算機基礎或導論。
如果人類也能擁有計算機那強大的邏輯技術能力多好啊
這個話,我不同意,因為我認為計算機的邏輯能力是低於人的,因為計算機一切計算的基礎是二進制,其他一切依賴於轉化,而人類不用,人類的頭腦是計算機無法比擬的,因為,人類的日常生活蘊含著大量的計算機無法進行的運算,這也就是,為什麼
「人工智慧」雖發展良好,但即使是最先進的機器人,也只能做出最簡的動作,o認為,這是人類生說的非邏輯性表現的,要轉化,就要經過龐大的運算,而這,是計算機的瓶頸。
順便說一句,建議你看一下計算機導論,上面預測,下一點computer將改變馮諾依曼
的模式,採用蛋白質,
我想,你所說的人腦與電腦結合,或許在那一天
❼ 早期計算機發展過程
發展歷程
大型主機階段
20世紀40-50年代,是第一代電子管計算機。經歷了電子管數字計算機、晶體管數字計算機、集成電路數字計算機和大規模集成電路數字計算機的發展歷程,計算機技術逐漸走向成熟;
小型計算機階段
20世紀60-70年代,是對大型主機進行的第一次「縮小化」,可以滿足中小企業事業單位的信息處理要求,成本較低,價格可被接受;
微型計算機階段
20世紀70-80年代,是對大型主機進行的第二次「縮小化」,1976年美國蘋果公司成立,1977年就推出了AppleII計算機,大獲成功。1981年IBM推出IBM-PC,此後它經歷了若干代的演進,佔領了個人計算機市場,使得個人計算機得到了很大的普及;
客戶機/伺服器
即C/S階段。隨著1964年IBM與美國航空公司建立了第一個全球聯機訂票系統,把美國當時2000多個訂票的終端用電話線連接在了一起,標志著計算機進入了客戶機/伺服器階段,這種模式至今仍在大量使用。在客戶機/伺服器網路中,伺服器是網路的核心,而客戶機是網路的基礎,客戶機依靠伺服器獲得所需要的網路資源,而伺服器為客戶機提供網路必須的資源。C/S結構的優點是能充分發揮客戶端PC的處理能力,很多工作可以在客戶端處理後再提交給伺服器,大大減輕了伺服器的壓力;
Internet階段
也稱互聯網、網際網路、網際網階段。互聯網即廣域網、區域網及單機按照一定的通訊協議組成的國際計算機網路。互聯網始於1969年,是在ARPA(美國國防部研究計劃署)制定的協定下將美國西南部的大學(UCLA(加利福尼亞大學洛杉磯分校)、Stanford Research Institute(史坦福大學研究學院)、UCSB(加利福尼亞大學)和University of Utah(猶他州大學))的四台主要的計算機連接起來。此後經歷了文本到圖片,到現在語音、視頻等階段,寬頻越來越快,功能越來越強。互聯網的特徵是:全球性、海量性、匿名性、交互性、成長性、扁平性、即時性、多媒體性、成癮性、喧嘩性。互聯網的意義不應低估。它是人類邁向地球村堅實的一步;
雲計算時代
從2008年起,雲計算(Cloud Computing)概念逐漸流行起來,它正在成為一個通俗和大眾化(Popular)的詞語。雲計算被視為「革命性的計算模型」,因為它使得超級計算能力通過互聯網自由流通成為了可能。企業與個人用戶無需再投入昂貴的硬體購置成本,只需要通過互聯網來購買租賃計算力,用戶只用為自己需要的功能付錢,同時消除傳統軟體在硬體,軟體,專業技能方面的花費。雲計算讓用戶脫離技術與部署上的復雜性而獲得應用。雲計算囊括了開發、架構、負載平衡和商業模式等,是軟體業的未來模式。它基於Web的服務,也是以互聯網為中心。
❽ 計算機的發展狀況。
計算機的未來充滿了變數,性能的大幅度提高是不可置疑的,而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升並不是計算機發展的唯一路線,計算機的發展還應當變得越來越人性化,也要注重環保。
計算機從出現至今,經歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統和Linux、Macos、BSD、Windows等現代操作系統四代,運行速度也得到了極大的提升,第四代計算機的運算速度已經達到幾十億次每秒。
未來計算機性能應向著微型化、網路化、智能化和巨型化的方向發展。
1、巨型化
巨型化是指為了適應尖端科學技術的需要,發展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。
2、微型化
隨著微型處理器(CPU)的出現,計算機中開始使用微型處理器,使計算機體積縮小了,成本降低了。
3、網路化
互聯網將世界各地的計算機連接在一起,從此進入了互聯網時代。
4、人工智慧化
計算機人工智慧化是未來發展的必然趨勢。現代計算機具有強大的功能和運行速度,但與人腦相比,其智能化和邏輯能力仍有待提高。
(8)早期大型計算機算力擴展閱讀:
計算機的應用領域:
1、信息管理
信息管理是以資料庫管理系統為基礎,輔助管理者提高決策水平,改善運營策略的計算機技術。
2、過程式控制制
過程式控制制是利用計算機實時採集數據、分析數據,按最優值迅速地對控制對象進行自動調節或自動控制。
3、輔助技術
計算機輔助技術包括CAD、CAM和CAI。
4、多媒體應用
隨著電子技術特別是通信和計算機技術的發展,把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來,構成一種全新的概念—「多媒體」(Multimedia)。
5、計算機網路
計算機網路是由一些獨立的和具備信息交換能力的計算機互聯構成,以實現資源共享的系統。
參考資料來源:網路-計算機