計算機運算速度和算力

『壹』 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。

『貳』 世界上第一台電腦的運算能力怎麼樣

世界上第一台通用計算機「ENIAC」於1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學誕生。發明人是美國人莫克利和艾克特。

第一台電腦是一個龐然大物，用了18000個電子管，佔地170平方米，重達30噸，耗電功率約150千瓦，每秒鍾可進行5000次運算，這在現在看來微不足道，但在當時卻是破天荒的。 ENIAC以電子管作為元器件，所以又被稱為電子管計算機，是計算機的第一代。電子管計算機由於使用的電子管體積很大，耗電量大，易發熱，因而工作的時間不能太長。

(2)計算機運算速度和算力擴展閱讀：

ENIAC誕生於二戰時期，最初是作為輔助炮兵計算炮彈軌跡的工具，在盟軍登陸西歐前一年開始製造，但直到1945年停火時還沒完成。在冷戰初期軍方就發現了ENIAC的大量用途，它的17468根真空管被用來測試氫彈的早期設計的可行性。這台計算機每秒能執行5000條指令，在當時的情況下它的運算速度比電動式計算機快1000倍。

參考資料：網路-第一代電子計算機

『叄』 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。

『肆』 計算機運算能力是以什麼界定的

CPU的時鍾頻率

每秒種執行的指令條數

根據CPU的最高運算速度換算來的，比如P4 3G，每秒最高運行3G次，就是30億次。這就是運算速度。

而CPU的運行速度是根據CPU的倍頻大小乘以外頻大小計算來的。P4 3G的外頻為866M，主頻為3.5倍，就是3031M，約等於3G。

這裡面水分很多的，首先不是CPU每次運行都能實現運算，有時候大概運行十幾次才能完成一次運算。其次就算運算了也不等於運算完成了，有些運算還要等待很久才能反饋到內存。所以不要光看計算速度就判定CPU運算是否快，比如AMD的CPU運算速度是2G，大部分情況下都比P4 3G快。

個人的達到了每秒1000萬億次(TFLOPS)的峰值運算速度....
參考資料：網路資源

『伍』 目前電子計算機（電腦）每秒的運算速度為多少

目前計算機最快速度要數我們中國的天河二號了。

「天河二號」是由國防科大研製的超級計算機系統，以峰值計算速度每秒5.49億億次、持續計算速度每秒3.39億億次雙精度浮點運算的優異性能位居榜首，成為全球最快超級計算機。

天河二號由16000個節點組成，每個節點有2顆基於Ivy Bridge-EXeonE5 2692處理器和3個XeonPhi,累計共有32000顆Ivy Bridge處理器和48000個Xeon Phi,總計有312萬個計算核心。

每個Xeon Phi使用其中的57個核心，而不是使用全部的61個，因為使用61個在運算周期協調方面會有問題，而使用57個核心能夠加速4個執行線程，並且在每個線程單周期可以達成4Gflops的運算量，運行在1.1GHz的Xeon Phi可以生產1.003Tflops的雙精度運算能力。

成就：

2014年11月17日公布的全球超級計算機500強榜單中，中國「天河二號」以比第二名美國「泰坦」快近一倍的速度連續第四次獲得冠軍。

2015年5月，「天河二號」上成功進行了3萬億粒子數中微子和暗物質的宇宙學數值模擬，揭示了宇宙大爆炸1600萬年之後至今約137億年的漫長演化進程。

『陸』 現代計算機運算速度是多少

現代計算機運算速度最快的是中國國防科學技術大學研製的「天河二號」。他以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度，成為全球最快的超級計算機。時隔兩年半後，中國超級計算機運算速度重返世界之巔。

1946年誕生的ENIAC，每秒只能進行300次各種運算或5000次加法，是名符其實的計算用的機器。此後的50多年，計算機技術水平發生著日新月異的變化，運算速度越來越快，每秒運算已經跨越了億次、萬億次級。

(6)計算機運算速度和算力擴展閱讀：

2002年NEC公司為日本地球模擬中心建造的一台「地球模擬器」，每秒能進行的浮點運算次數接近36萬億次。十年之後，即2012年6月18日，國際超級電腦組織公布最新的全球超級電腦500強名單，美國超級電腦（超級計算機「紅杉」）重奪世界第一寶座。

「紅杉」持續運算測試達到每秒16324萬億次，其峰值運算速度高達每秒20132萬億次，令其他計算機望塵莫及。

「運算速度」是評價計算機性能的重要指標，其單位應該是每秒執行多少條指令。而計算機內各類指令的執行時間是不同的，各類指令的使用頻度也各不相同。計算機的運算速度與許多因素有關，對運算速度的衡量有不同的方法。

為了確切地描述計算機的運算速度，一般採用「等效指令速度描述法」。根據不同類型指令在使用過程中出現的頻繁程度，乘上不同的系數，求得統計平均值，這時所指的運算速度是平均運算速度。

『柒』 CPU的運算速度是怎樣計算的

CPU運算速度計算公式：主頻=外頻*倍頻。

1、時鍾頻率（又譯：時鍾頻率速度，英語：clock rate），是指同步電路中時鍾的基礎頻率，量度單位採用SI單位赫茲（Hz）。它是評定CPU性能的重要指標。一般來說主頻數字值越大越好。

2、外頻，是CPU外部的工作頻率，是由主板提供的基準時鍾頻率。CPU的主頻和外頻間存在這樣的關系：主頻=外頻*倍頻。

3、CPU倍頻，全稱是倍頻系數。CPU的核心工作頻率與外頻之間存在著一個比值關系，這個比值就是倍頻系數，簡稱倍頻。理論上倍頻是從1.5一直到無限的，但需要注意的是，倍頻是以0.5為一個間隔單位。

4、FSB頻率，是連接CPU和主板晶元組中的北橋晶元的前端匯流排（Front Side Bus）上的數據傳輸頻率。

5、例如：Intel Core i5-8500,外頻為99mhz,倍頻為40,那麼主頻=外頻*倍（99*40=3990MHz）。

(7)計算機運算速度和算力擴展閱讀

同系列微處理器，主頻越高就代表計算機的速度也越快，但對於不同類型的處理器，它就只能作為一個參數來作參考。

前端匯流排與外頻這兩個概念容易混淆，主要的原因是在以前的很長一段時間里(主要是在Pentium 4出現之前和剛出現Pentium 4時)，前端匯流排頻率與外頻是相同的，因此往往直接稱前端匯流排為外頻，最終造成這樣的誤會。

在Intel 平台上，內存控制器是置於北橋內的，內存是通過前端匯流排(FSB)跟CPU聯系的，因此，我們在上面計算Intel平台的內存頻率時，是以外頻為參照的。而AMD CPU（K8及以後）的平台上，內存控制器是置於CPU內部的，因此，計算AMD平台的內存頻率時，是以CPU的主頻為參照的。而且，在AMD平台，非同步的計算方法跟同步的計算方法沒有什麼差別。

『捌』 計算機運算速度和世界排名

IBM公司製造的BlueGene/L超級計算機預期在全球超級計算機最高500強排行中將保持第一名，該超級計算機的最高運算速度為91.8 浮點運算（Teraflop，1浮點運算=每秒1萬億次數學運算）。BlueGene/L超級計算機採用了32部機架，每部機架部署有768個 PowerPC440 CPU，今年IBM公司還將對BlueGene/L超級計算機進行升級，升級後將採用130000個CPU，提供的計算速度估計可達到360 teraflops。BlueGene/L超級計算機安裝在美國勞倫斯-利弗莫爾（Lawrence-Livermore）國家實驗室。

排在第二位的是IBM公司製造的另一台新的命名為 BlueGene/W 的超級計算機，最近該超級計算機安裝在IBM公司的華生研究中心（Thomas J. Watson）。BlueGene/W 超級計算機採用的 PowerPC CPU達到30000個，它的運算速度可以達到91.29 teraflops。

第三名由 Silicon Graphics 公司生產的超級計算機預期將安裝在美國航空航天局（NASA），這台超級計算機的伺服器採用了160個Voltaire公司的Infiniband 1.5-GHz CPU，提供的運算能力為60.9 teraflops。

日本NEC公司製造的代號為「地球模擬器」超級計算機排在第四位，它採用的 CPU為5120個，最高運算能力可以達到40.9 teraflops。

第五名超級計算機安裝在西班牙IBM公司巴塞羅那超級計算機中心，它由3564個2.2-GHz 的PowerPC970 CPU參與運行，提供的最高計算能力為31.4 teraflops。

『玖』 計算機的計算速度是多少

CPU i5 8400
循環做i--;10億次大概要1.2秒左右
（10 0000 0000 一次減1 減10億次到0為止）。
還有打開其他窗口的狀態下，
CPU頻率狀態 1.6GHz， CPU負載12%。
關閉i--;後，CPU狀態是 頻率1GHz 負載2%
也就是差不多1.2秒時間內CPU做10億次減1 CPU佔用了10%
上面是我親自做的應該差不多
20190615
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