超级计算机算力历史
⑴ 中国超级计算机发展历史3000字
我国计算机研制工作起源于1956年制定的《全国12年科技规划》。同年9月中科院筹建计算技术研究所。1957年秋季决定以苏联M-3型计算机资料为蓝本,由中科院计算所与北京有限电厂合作研制计算机。1958年8月完成生产调试,该机由800根电子管、2000个氧化铜元件、10000个阻容元件组成,分装400个插件,插入3个机柜。由于氧化铜元件性能不稳定,后改用锗二极管。全机于1959年3月开始试算。不久,计算所三室成功地为该机配置了磁芯存储器,运算速度从以磁鼓作存储器时的每秒30次提高到每秒1800次。1959年8月1日投入运行,可执行短程序。738厂共生产了38台,并改名为103型计算机(即DJS-1型),供各单位使用。
中国超级计算机历史
世界上第一台数字电子计算机诞生于1946年,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——中国科学院计算技术研究所。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,我国第一台数字电子计算机——103机诞生。
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。此外还有“第五代”即人工智能计算机和“第六代”即生物计算机的说法。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。中国科学家研制从第一代到第四代计算机的工作,几乎贯穿于整个毛泽东时代。
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(1943-1946,标志:宾夕法尼亚大学莫尔学院的ENIAC),而中国通过学习苏联的技术,仅用3年就完成了(1956-1958,中科院计算所的103机),并生产了38台。
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(1946-1954,标志:贝尔实验室的TRADIC),中国用了7年(1958-1964,标志:哈尔滨军事工程学院,即国防科技大学前身的441B机),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(1954-1964,标志:IBM公司的IBM360),中国用了7年时间(1964-1970,标志:中科院计算所的小规模集成电路通用数字电子计算机“111机”)。
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。
我国的超级计算机研制起步于60年代。到目前为止,大体经历了三个阶段:第一阶段,自60年代末到70年代末,主要从事大型机的并行处理技术研究;第二阶段,自70年代末至80年代末,主要从事向量机及并行处理系统的研制;第三阶段,自80年代末至今,主要从事MPP系统及工作站集群系统的研制。经过几十年不懈地努力, 我国的高端计算机系统研制已取得了丰硕成果,“银河”、“曙光”、“神威”、“深腾”等一批国产高端计算机系统的出现,使我国成为继美国、日本之后,第三个具备研制高端计算机系统能力的国家。
1958年5月我国开始了第一台大型通用电子计算机-104机研制,以前苏联当时正在研制的БЭСМ-II中型计算机为蓝本,中科院计算所、四机部(15所)、七机部(706所)和总参56所的科研人员与北京有线电厂(738厂)密切配合,于1959年9月完成研制任务。104电子管计算机有22个机柜,主机、电机组机房各占地200平方米。全机共用4200个电子管,4000个锗晶体二极管。字长40二进位,内存使用直径2mm的环形铁淦氧磁心体,容量为4096字,机器时钟频率500KHz,运算速度每秒约一万次浮点运算,运行功率为100千瓦。1958年10月完成部件生产,1959年4月完成调试。 104机共生产了7台。为使计算机产业化,保证整机配套,60年代中期,全国建立了11家计算机主机和外部设备厂,职工人数1万3千人。分布在北京、上海、天津、贵州、黑龙江、山东、江苏等地。1970年之前,仅738厂就生产了18种类型的174台晶体管计算机。
我国在研制第一代电子管计算机的同时,已开始研制第二代晶体管计算机。1958年7月,中科院应用物理所王守武与林兰英等人,研制出我国第一根硅单晶;并开始筹建我国第一个晶体管厂——中科院109厂,从事锗高频晶体管的批量生产。该厂为计算所研制109乙型晶体管计算机(浮点32二进制位、每秒6万次),提供了12个品种、14.5万多只锗晶体管。
1964年3月,二机部(主管核工业)提出要在1967年底前,使用约20万次的大型计算机。3月20日,中科院计算所在109乙型基础上,开始研制109丙计算机。1967年4月,完成机器调试,开始进行试算,8月进行验收鉴定。该机所需硅晶体管和锗晶体管,由109厂和公安部辽河实验工厂生产。109丙机是六十年代中期我国自行设计的比较成熟的大型计算机,字长48位,平均运算速度每秒11.5万次。在国内首次采用了自行研制的汇编语言和BCY算法语言,并建立了管理程序。该机共生产两台,为用户运行了15年,有效算题时间10万小时以上,在我国核武器研制工程中发挥了重要作用,被国防科工委誉为“功勋计算机”。
"银河"系列超级计算机
在国防科技大学计算机学院宽敞明亮的机房里,矗立着一个红黄两色相间的大机柜。这就是我国自行设计和研制的第一台每秒运算速度达亿次的超级计算机——“银河—I”。它的诞生,使我国成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。
研制“银河”超级计算机的难度不是一般人能想象的:当时文革刚结束,国家百废待兴,我国气象部门急需巨型机做中长期天气预报,航空航天部门急需超级计算机以减少昂贵的风洞实验经费,石油勘探部门急需超级计算机进行三维地震数据处理。有一个部门租用了外国一台中型计算机,却要由外方控制使用,算什么题目都要交给人家,中国人不得进入主控室。为了研制新一代导弹核武器,必须进行大量的数值计算和模拟来计算核武器的杀伤效能等等数据,显然不能再靠手摇计算机+人海战那么干了。
1975年10月和1977年秋,时任国防科工委主任的张爱萍上将先后两次指示国防科技大学计算机研究所对巨型机研制进行调研。在此基础上,国防科工委于1977年11月14日向党中央和中央军委呈交了“关于研制巨型机”的请示报告,党中央和中央军委11月26日就批准了国防科工委的报告。1978年3月,中央军委主席邓小平同志专门听取了关于计算机发展情况的汇报,明确由国防科工委系统承担亿次机研制任务,张爱萍将军为该机命名“银河”。
国防科大的前身是1953年创建于哈尔滨的中国人民解放军军事工程学院,1958年“哈军工”研制出我国第一台电子管计算机。由于历史原因,1966年“哈军工”退出军队序列,1970年学院主体南迁长沙,更名长沙工学院,直至1978年才变更为国防科技大学。面对小平同志的信任与重托,时任国防科大计算机研究所所长的慈云桂教授立下军令状。
1983年12月4日,是我国计算机技术发展史上永远值得纪念的日子。这一天,我国自行研究与设计的第一台亿次巨型计算机提前一年研制成功,通过鉴定;它的诞生标志着我国计算机技术水平踏上了一个新台阶。
"神威"系列超级计算机
1996年为加强我国高端并行计算机系统的研制,国家并行计算机工程技术中心正式挂牌成立,开始了神威系列大规模并行计算机系统的研制。1999年神威系列机的第一代产品——神威Ⅰ型巨型机落户北京国家气象局,系统峰值为3840亿次浮点运算,该机在实际应用中取得了很好的效果。于此同时,为顺应国际潮流他们还同步开展了神威“新世纪”集群系统的研制。现已成功推出A、P两个系列的“新世纪”集群系统,其中A系列采用Alpha21264处理器,P系列采用Intel Xeon处理器,两款的最大规模均可扩至千余节点。目前该系统已广泛地应用于石油、物探、生物、气象和材料分析等各个领域。
上世纪80年代末90年代初,世界计算机领域悄悄地孕育着一场革命,传统的向量机发展受到了限制,大规模并行机悄然问世。金怡濂教授敏锐地洞察到这一新的发展趋势是实现中国计算机跨越发展的一次重要机遇。与此同时,机遇也落到了他的身上,他担任了国家重点工程———“神威”巨型计算机系统的总设计师。
金怡濂教授当即提出了一个我国超大规模巨型计算机研制的全新的跨越式的方案。这一方案不仅当时在国内尚无先例,而且把巨型机的峰值运算速度从每秒10亿次跨越到每秒3000亿次以上,跨越了两个数量级。在国家并行计算机工程技术研究中心召开的“神威”机研制方案论证会上,许多人对此方案表示惊讶、怀疑,甚至反对,提出继续搞比较保险的传统机型。金怡濂力排众议:“不挑战就会失去竞争的机会,不突破就没有中国巨型机的崛起。”经过他的精辟分析,与会专家最终通过了他提出的总体方案。实践证明,这是一个具有战略意义的跨越,闯出了一条中国巨型机赶超世界先进水平的发展道路。
气象预报是超级计算机最重要的应用领域之一。在神威Ⅰ型机上运行的“集合天气预报系统”采用了32套原始数据,输入计算机进行运算,然后得出32个结果,再运用气象学的知识和统计的规律,在这个结果群里,找出可能性最大的未来天气的情况。以往10天的天气数值预报,在百亿次机上运算大约需要640小时,等预报结果出来时,就已经不是“预报”了。利用“神威”机进行运算,则只需要8小时。
“神威”机的另一项重要的应用就是石油勘探。要开采石油,必须钻井。打一口井耗资巨大,差不多要几百万甚至上千万,如果选择的钻井地点有偏差,那么投入的人力、财力、物力就会全部浪费,损失巨大。因此提前的精确测算格外重要。
在认为可能的地方进行人工爆破,然后搜集爆破后的反应,记录它的反射弧,把这些数据送到计算机上进行处理,地质专家再根据得出的结论分析石油的分布。应用“神威”机后,可以明显提高分析面积和准确程度。
“神威”机在石油领域的另一个重要应用是“油藏模拟系统”。类似大庆那样的老油田,油采出来还要注水平以衡压力。现在地下还剩下多少油,也是需要大量的计算。用普通的工作站,可能要算一个月才有结果,而为了提高准确度,一套程序要算好几遍。一次就要一个月,显然达不到要求。用了神威机之后,由一个月变成了一个星期,现在变成了几个小时。
"深腾"系列超级计算机
90年代末以生产个人电脑和服务器著称的联想集团,也加入了研制高端计算机系统的行列,且一鸣惊人。2002年由该集团研制的运算速度超过每秒万亿次浮点运算的“深腾1800”高端计算机系统在北京中关村诞生。它是我国第一台由企业研制开发的万亿次级计算机产品,标志着国内大型IT企业开始进入高性能计算领域的研究开发。在当年11月公布的全球高性能计算机TOP500排行榜中,“深腾1800”以每秒1.046万亿次浮点运算的实测性能排在第43位,这也是我国企业生产的高端计算机系统首次入围TOP500。此外,该集团还于1999年和2000年分别推出NS10000及NS20000高性能服务器集群系统,同期从事高性能集群系统研究的还有清华大学和上海大学等单位。1999年由清华大学研制的“探索108”大型群集计算机系统及高效能网络并行超级计算机THNPSC-1问世,其最高浮点计算速度达到每秒300亿次;2000年由上海大学研制的集群式高性能计算机系统——自强2000-SUHPCS在上海诞生,其峰值速度为每秒3千亿次浮点运算。
中国超级计算机谱系表
国防科技大学计算机研究所——“银河”系列
银河-Ⅰ1983年 运算速度每秒 1 亿次
银河-Ⅱ 1994年 运算速度每秒 10 亿次
银河-Ⅲ 1997年 运算速度每秒 130 亿次
银河-Ⅳ 2000年 运算速度每秒 1万 亿次
天河一号 2010年 运算速度每秒 2507万亿次(2010年世界超级计算机排名世界第一)
中科院计算技术研究所——“曙光”系列
曙光一号 1992年 运算速度每秒 6.4 亿次
曙光-1000 1995年 运算速度每秒 25 亿次
曙光-1000A 1996年 运算速度每秒 40 亿次
曙光-2000Ⅰ 1998年 运算速度每秒 200 亿次
曙光-2000Ⅱ 1999年 运算速度每秒 1117 亿次
曙光-3000 2000年 运算速度每秒 4032 亿次
曙光-4000L 2003年 运算速度每秒 4.2 万亿次
曙光-4000A 2004年 运算速度每秒 11 万亿次
曙光-5000A 2008年 运算速度每秒 230 万亿次
曙光-星云 2010年 运算速度每秒 1271 万亿次(世界第三台达到千万亿次的超级计算机)
国家并行计算机工程技术中心——“神威”系列
神威-Ⅰ 1999年 运算速度每秒 3840 亿次
神威3000A 2007年 运算速度每秒 18 万亿次
神威蓝光 2010年 运算速度每秒 1100 万亿次 (我国第一台全部采用国产CPU的超级计算机)
联想集团——“深腾”系列
深腾1800 2002年 运算速度每秒 1 万亿次
深腾6800 2003年 运算速度每秒 5.3 万亿次
深腾7000 2008年 运算速度每秒 106.5万亿次
深腾X 在研 运算速度每秒 1000 万亿次
⑵ 中国是世界上第几个能制造超级计算机的
国依然是拥有最多超级计算机的国家,在前500大中,有257台位于美国;其次是英国的53台;德国46台;法国34台;日本22台;中国12台。每秒运行1.105千万亿次计算的IBM超级计算机Roadrunner(走鹃)继续排在首位.11月17日,在美国得克萨斯州举行的超级计算大会(SC08)上,第32届全球超级计算机TOP500排行榜正式对外发布。每秒运行1.105千万亿次计算的IBM超级计算机Roadrunner(走鹃)继续排在首位,该套系统在今年6月份第一次上榜,安装在美国Los Alamos国家实验室。不过,Roadrunner已经不再是TOP500上唯一的千万亿次超级计算机。排名第二的Cray XT5以1.059 petaflop/s(千万亿次每秒)的速度成为了TOP500历史上的第二台千万亿次级计算机,安装在美国Oak Ridge国家实验室,代号“Jaguar”(美洲虎)。TOP10中有9台都是安装在美国,另外一台则是中国制造的曙光5000A,基于AMD皓龙处理器,安装在上海超级计算中心,Linpack运算性能达180.6万亿次每秒。曙光5000A也是目前世界上最快的基于Windows HPC Server 2008 操作系统的超级计算机。-排名第三的系统名为Pleiades,是最新的SGI Altix ICE超级计算机,目前落户美国加利福尼亚州Moffett Field的NASA Ames研究中心,浮点运算能力达到每秒487万亿次。-排名第四的系统是IBM蓝色基因(BlueGene/L)超级计算机,安装在美国能源部的劳伦斯.利莫佛国家实验室。这款超级计算机的Linpack基准性能测试达到每秒478.2万亿次。-排名第五的是IBM的IBM蓝色基因(BlueGene/P)的最新版本,安装在美国能源部的阿贡国家实验室,性能测试达到每秒450.3万亿次.-排名第六的系统是安装在美国德克萨斯大学德克萨斯高级计算中心的Nicknamed Ranger。这款超级计算机由SUN公司研发,使用的是SunBlade x6420服务器,性能测试达到每秒433.2万亿次。-排名第七的系统名为Franklin,是第二台最新的Cray XT5超级计算机。安装在美国能源部劳伦斯.伯克利国家实验室的NERSC中心,性能测试达到每秒266.3万亿次。-排名第八的系统是Cray XT4超级计算机,安装在美国橡树岭国家实验室,Linpack性能测试达到每秒205万亿次。-排名第九的系统是Sandia/Cray Red Storm超级计算机,安装在美国能源部的圣地亚国家实验室,性能测试达到每秒204.2万亿次美国早在上个世纪90年代就提出了做千万亿次巨型计算机的目标,直到2007年才实现。截至2009年6月,世界上仅有3台千万亿次的计算机。 2008年9月下线的中国第一台超百万亿次超级计算机“曙光5000A”,运算峰值速度为每秒230万亿次。一年后,随着“天河一号”研制成功,中国高性能计算机的峰值性能提升到了每秒1206万亿次 世界上可以研制超级计算机的国家有 美国,日本,中国,俄罗斯,还有欧洲
⑶ 目前最牛的超级计算机前五名分别是
.11月17日,在美国得克萨斯州举行的超级计算大会(SC08)上,第32届全球超级计算机TOP500排行榜正式对外发布。每秒运行1.105千万亿次计算的IBM超级计算机Roadrunner(走鹃)继续排在首位.排名第二的Cray XT5以1.059 petaflop/s(千万亿次每秒)的速度成为了TOP500历史上的第二台千万亿次级计算机,安装在美国Oak Ridge国家实验室,代号“Jaguar”(美洲虎)。-排名第三的系统名为Pleiades,是最新的SGI Altix ICE超级计算机,目前落户美国加利福尼亚州Moffett Field的NASA Ames研究中心,浮点运算能力达到每秒487万亿次。-排名第四的系统是IBM蓝色基因(BlueGene/L)超级计算机,安装在美国能源部的劳伦斯.利莫佛国家实验室。这款超级计算机的Linpack基准性能测试达到每秒478.2万亿次。-排名第五的是IBM的IBM蓝色基因(BlueGene/P)的最新版本,安装在美国能源部的阿贡国家实验室,性能测试达到每秒450.3万亿次.
⑷ 超级计算机有什么用
作用:具有很强的计算和处理数据的能力,主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion,万亿)次以上。
目前在中国的应用领域涉及天气气候、航空航天、先进制造、新材料等众多方面,尤其在工程技术领域,意义重大。
举个例子,中国的商用客机全机全参数气动优化设计,用2.4万CPU核开展了大型商用飞机全参数气动优化设计,在天河二号计算6天,完成了在其自身计算平台上约需要2年的工作量。“天宫一号”的顺利回家也靠超级计算机提供精确预测。
(4)超级计算机算力历史扩展阅读
发展历史
“超级计算(Supercomputing)”这一名词在1929年《纽约世界报》关于“IBM为哥伦比亚大学建造大型报表机(tabulator)的报道”中首次出现。是一种由数百、数千甚至更多的处理器(机)组成的,能计算普通PC机和服务器不能完成的大型、复杂课题的计算机。
把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度,那么超级计算机就达到了火箭的速度。在这样的运算速度前提下,人们可以通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。
自1976年美国克雷公司推出了世界上首台运算速度达每秒2.5亿次的超级计算机以来,突出表现一国科技实力的超级计算机,堪称集万千宠爱于一身的高科技宠儿,在诸如天气预报、生命科学的基因分析、核业、军事、航天等高科技领域大展身手,让各国科技精英竞折腰,各国都在着手研发亿亿级超级计算机。
⑸ 计算机发展史
1:计算机语言之父:尼盖德
10日,计算机编程语言的先驱克里斯汀·尼盖德死于心脏病,享年75岁。尼盖德帮助因特网奠下了基础,为计算机业做出了巨大贡献。据挪威媒体报道,尼盖德11日在挪威首都奥斯陆逝世。
尼盖德是奥斯陆大学的教授,因为发展了Simula编程语言,为MS-DOS和因特网打下了基础而享誉国际。克里斯汀·尼盖德于1926年在奥斯陆出生,1956年毕业于奥斯陆大学并取得数学硕士学位,此后致力于计算机计算与编程研究。
1961年~1967年,尼盖德在挪威计算机中心工作,参与开发了面向对象的编程语言。因为表现出色,2001年,尼盖德和同事奥尔·约安·达尔获得了2001年A.M.图灵机奖及其它多个奖项。当时为尼盖德颁奖的计算机协会认为他们的工作为Java,C++等编程语言在个人电脑和家庭娱乐装置的广泛应用扫清了道路,“他们的工作使软件系统的设计和编程发生了基本改变,可循环使用的、可靠的、可升级的软件也因此得以面世
世纪发现·从图灵机到冯·诺依曼机
英国科学家艾伦·图灵1937年发表著名的《论应用于解决问题的可计算数字》一文。文中提出思考原理计算机——图灵机的概念,推进了计算机理论的发展。1945年图灵到英国国家物理研究所工作,并开始设计自动计算机。1950年,图灵发表题为《计算机能思考吗?》的论文,设计了著名的图灵测验,通过问答来测试计算机是否具有同人类相等的智力。
图灵提出了一种抽象计算模型,用来精确定义可计算函数。图灵机由一个控制器、一条可无限伸延的带子和一个在带子上左右移动的读写头组成。这个在概念上如此简单的机器,理论上却可以计算任何直观可计算的函数。图灵机作为计算机的理论模型,在有关计算机和计算复杂性的研究方面得到广泛应用。
计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸,那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具,则可以说是人类大脑的延伸。最初真正制造出来的计算机是用来解决数值计算问题的。二次大战后期,当时为军事目的进行的一系列破译密码和弹道计算工作,越来越复杂。大量的数据、复杂的计算公式,即使使用电动机械计算器也要耗费相当的人力和时间。在这种背景下,人们开始研制电子计算机。
世界上第一台计算机“科洛萨斯”诞生于英国,“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的,当时研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经德国“洛伦茨”加密机加密过的密码。使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期,而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时。1944年1月10日,“科洛萨斯”计算机开始运行。自它投入使用后,德军大量高级军事机密很快被破译,盟军如虎添翼。“科洛萨斯”比美国的ENIAC计算机问世早两年多,在二战期间破译了大量德军机密,战争结束后,它被秘密销毁了,故不为人所了解。
尽管第一台电子计算机诞生于英国,但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下,美国抓住了这一历史机遇,鼓励发展计算机技术和产业,从而崛起了一大批计算机产业巨头,大大促进了美国综合国力的发展。1944年美国国防部门组织了有莫奇利和埃克脱领导的ENIAC计算机的研究小组,当时在普林斯顿大学工作的现代计算机的奠基者美籍匈牙利数学家冯·诺依曼也参加了者像研究工作。1946年研究工作获得成功,制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。这台用18000只电子管组成的计算机,尽管体积庞大,耗电量惊人,功能有限,但是确实起了节约人力节省时间的作用,而且开辟了一个计算机科学技术的新纪元。这也许连制造它的科学家们也是始料不及的。
最早的计算机尽管功能有限,和现代计算机有很大的差别,但是它已具备了现代计算机的基本部分,那就是运算器、控制器和存储器。
运算器就象算盘,用来进行数值运算和逻辑运算,并获得计算结果。而控制器就象机算机的司令部,指挥着计算机各个部分的工作,它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的。
计算机的程序、数据、以及在运算中产生的中间结果以及最后结果都要有个存储的地方,这就是计算机的第三个部件——存储器。
计算机是自动进行计算的,自动计算的根据就是存储于计算机中的程序。现代的计算机都是存储程序计算机,又叫冯·诺依曼机,这是因为存储程序的概念是冯·诺依曼提出的。人们按照要解决的问题的数学描述,用计算机能接受的“语言”编制成程序,输入并存储于计算机,计算机就能按人的意图,自动地高速地完成运算并输出结果。程序要为计算机提供要运算的数据、运算的顺序、进行何种运算等等。
微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇,它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现。1947年美国电报电话公司的贝尔实验室的三位学家巴丁、不赖顿和肖克莱制成第一支晶体管,开始了以晶体管代替电子管的时代。
晶体管的出现可以说是集成电路出台的序幕。晶体管出现后,一些科学家发现,把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化。于是,晶体管制造工业经过10年的发展后,1958年出现了第一块集成电路。
微电子技术的发展,集成电路的出现,首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起,叫微处理器,由于计算机的心脏——微处理器(计算机芯片)的集成化,使微型计算机应运尔生,并在70-80年代间得到迅速发展,特别是IBM PC个人计算机出现以后,打开了计算机普及的大门,促进了计算机在各行各业的应用,五六十年代,价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机,只能在少数大型军事或科研设施中应用,今天由于采用了大规模集成电路,计算机已经进入普通的办公室和家庭。
标志集成电路水平的指标之一是集成度,即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管,从集成电路出现到今天,仅40余年,发展的速度却是惊人的,芯片越做越小,这对生产、生活的影响也是深远的。ENIAC计算机占地150平方米,重达30吨,耗电量几百瓦,其所完成的计算,今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。
现状与前景
美国科学家最近指出,经过30多年的发展,计算机芯片的微型化已接近极限。计算机技术的进一步发展只能寄希望于全新的技术,如新材料、新的晶体管设计方法和分子层次的计算技术。
过去30多年来,半导体工业的发展基本上遵循穆尔法则,即安装在硅芯片上的晶体管数目每隔18个月就翻一番。芯片体积越来越小,包含的晶体管数目越来越多,蚀刻线宽越来越小;计算机的性能也因而越来越高,同时价格越来越低。但有人提出,这种发展趋势最多只能再持续10到15年的时间。
美国最大的芯片生产厂商英特尔公司的科学家保罗·A·帕坎最近在美国《科学》杂志上撰文说,穆尔法则(1965年提出的预测半导体能力将以几何速度增长的法则)也许在未来10年里就会遇到不可逾越的障碍:芯片的微型化已接近极限。人们尚未找到超越该极限的方法,一些科学家将其称之为“半导体产业面临的最大挑战”。
目前最先进的超大规模集成电路芯片制造技术所能达到的最小线宽约为0.18微米,即一根头发的5%那样宽。晶体管里的绝缘层只有4到5个原子那样厚。日本将于2000年初开始批量生产线宽只有0. 13微米的芯片。预计这种芯片将在未来两年得到广泛应用。下一步是推出线宽0. 1微米的的芯片。帕坎说,在这样小的尺寸上,晶体管只能由不到100个原子构成。
芯片线宽小到一定程度后,线路与线路之间就会因靠得太近而容易互相干扰。而如果通过线路的电流微弱到只有几十个甚至几个电子,信号的背景噪声将大到不可忍受。尺寸进一步缩小,量子效应就会起作用,使传统的计算机理论完全失效。在这种情况下,科学家必须使用全新的材料、设计方法乃至运算理论,使半导体业和计算机业突破传统理论的极限,另辟蹊径寻求出路。
当前计算机发展的主流是什么呢?国内外比较一致的看法是
RISC
RISC是精简指令系统计算机(Reced Instruction Set Computer)的英文缩写。所谓指令系统计算机所能执行的操作命令的集合。程序最终要变成指令的序列,计算机能执行。计算机都有自己的指令系统,对于本机指令系统的指令,计算机能识别并执行,识别就是进行译码——把代表操作的二进制码变成操作所对应的控制信号,从而进行指令要求的操作。一般讲,计算机的指令系统约丰富,它的功能也约强。RISC系统将指令系统精简,使系统简单,目的在于减少指令的执行时间,提高计算机的处理速度。传统的计算机一般都是每次取一条指令,而RISC系统采用多发射结构,在同一时间发射多条指令,当然这必须增加芯片上的执行部件。
并行处理技术
并行处理技术也是提高计算机处理速度的重要方向,传统的计算机,一般只有一个中央处理器,中央处理器中执行的也只是一个程序,程序的执行是一条接一条地顺序进行,通过处理器反映程序的数据也是一个接一个的一串,所以叫串行执行指令。并行处理技术可在同一时间内多个处理器中执行多个相关的或独立的程序。目前并行处理系统分两种:一种具有4个、8个甚至32个处理器集合在一起的并行处理系统,或称多处理机系统;另一种是将100个以上的处理器集合在一起,组成大规模处理系统。这两种系统不仅是处理器数量多少之分,其内部互连方式、存储器连接方式、操作系统支持以及应用领域都有很大的不同。
曾经有一段时间,超级计算机是利用与普通计算机不同的材料制造的。最早的克雷1号计算机是利用安装在镀铜的液冷式电路板上的奇形怪状的芯片、通过手工方式制造的。而克雷2号计算机看起来更加奇怪,它在一个盛有液态碳氟化合物的浴器中翻腾着气泡———采用的是“人造血液”冷却。并行计算技术改变了所有这一切。现在,世界上速度最快的计算机是美国的“Asci Red”, 这台计算机的运算速度为每秒钟2·1万亿次,它就是利用与个人计算机和工作站相同的元件制造的,只不过超级计算机采用的元件较多而已,内部配置了9000块标准奔腾芯片。鉴于目前的技术潮流,有一点是千真万确的,那就是超级计算机与其它计算机的差别正在开始模糊。
至少在近期,这一趋势很明显将会继续下去。那么,哪些即将到来的技术有可能会扰乱计算技术的格局,从而引发下一次超级计算技术革命呢?
这样的技术至少有三种:光子计算机、生物计算机和量子计算机。它们能够成为现实的可能性都很小,但是由于它们具有引发革命的潜力,因此是值得进行研究的。
光子计算机
光子计算机可能是这三种新技术中最接近传统的一种。几十年来,这种技术已经得到了有限的应用,尤其是在军用信号处理方面。
在光子计算技术中,光能够像电一样传送信息,甚至传送效果更好,,光束在把信息从一地传送至另一地的效果要优于电,这也就是电话公司利用光缆进行远距离通信的缘故。光对通信十分有用的原因,在于它不会与周围环境发生相互影响,这是它与电不同的一点。两束光线可以神不知鬼不觉地互相穿透。光在长距离内传输要比电子信号快约100倍,光器件的能耗非常低。预计,光子计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000到10000倍。
令人遗憾的是,正是这种极端的独立性使得人们难以制造出一种全光子计算机,因为计算处理需要利用相互之间的影响。要想制造真正的光子计算机,就必须开发出光学晶体管,这样就可以用一条光束来开关另一条光束了。这样的装置已经存在,但是要制造具有适合的性能特征的光学晶体管,还需要仰仗材料科学领域的重大突破。
生物计算机
与光子计算技术相比,大规模生物计算技术实现起来更为困难,不过其潜力也更大。不妨设想一种大小像柚子,能够进行实时图像处理、语音识别及逻辑推理的超级计算机。这样的计算机已经存在:它们就是人脑。自本世纪70年代以来,人们开始研究生物计算机(也叫分子计算机),随着生物技术的稳步发展,我们将开始了解并操纵制造大脑的基因学机制。
生物计算机将具有比电子计算机和光学计算机更优异的性能。如果技术进步继续保持目前的速度,可以想像在一二十年之后,超级计算机将大量涌现。这听起来也许像科幻小说,但是实际上已经出现了这方面的实验。例如,硅片上长出排列特殊的神经元的“生物芯片”已被生产出来。
在另外一些实验室里,研究人员已经利用有关的数据对DNA的单链进行了编码,从而使这些单链能够在烧瓶中实施运算。这些生物计算实验离实用还很遥远,然而1958年时我们对集成电路的看法也不过如此。
量子计算机
量子力学是第三种有潜力创造超级计算革命的技术。这一概念比光子计算或生物计算的概念出现得晚,但是却具有更大的革命潜力。由于量子计算机利用了量子力学违反直觉的法则,它们的潜在运算速度将大大快于电子计算机。事实上,它们速度的提高差不多是没有止境的。一台具有5000个左右量子位的量子计算机可以在大约3 0秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的素数问题。
眼下恰好有一项重要的用途适合这种貌似深奥的作业。通过对代表数据的代码进行加密,计算机数据得到保护。而解密的数学“钥匙”是以十分巨大的数字——一般长达250位——及其素数因子的形式出现的。这样的加密被认为是无法破译的,因为没有一台传统计算机能够在适当的时间里计算出如此巨大数字的素数因子。但是,至少在理论上,量子计算机可以轻易地处理这些素数加密方案。因此,量子计算机黑客将不仅能够轻而易举地获得常常出没于各种计算机网络(包括因特网)中的信用卡号码及其他个人信息,而且能够轻易获取政府及军方机密。这也正是某些奉行“宁为人先、莫落人后”这一原则的政府机构一直在投入巨资进行量子计算机研究的原因。
量子超级网络引擎
量子计算机将不大可能破坏因特网的完整性,不仅如此,它们到头来还可能给因特网带来巨大的好处。两年前,贝尔实验室的研究人员洛夫·格罗弗发现了用量子计算机处理我们许多人的一种日常事务的方法———搜寻隐藏在浩如烟海的庞大数据库内的某项信息。寻找数据库中的信息就像是在公文包里找东西一样。如果各不相同的量子位状态组合分别检索数据库不同的部分,那么其中的一种状态组合将会遭遇到所需查找的信息。
由于某些技术的限制,量子搜索所能带来的速度提高并没有预计的那么大,例如,如果要在1亿个地址中搜索某个地址,传统计算机需要进行大约5000万次尝试才能找到该地址;而量子计算机则需大约1万次尝试,不过这已经是很大的改善了,如果数据库增大的话,改善将会更大。此外,数据库搜索是一种十分基础的计算机任务,任何的改善都很可能对大批的应用产生影响。
迄今为止,很少有研究人员愿意预言量子计算机是否将会得到更为广泛的应用。尽管如此,总的趋势一直是喜人的。尽管许多物理学家————如果不是全部的话———一开始曾认为量子力学扑朔迷离的本性必定会消除实用量子计算技术面临的难以捉摸而又根深蒂固的障碍,但已经进行的深刻而广泛的理论研究却尚未能造就一台实实在在的机器。
那么,量子计算机的研究热潮到底意味着什么?计算技术的历史表明,总是先有硬件和软件的突破,然后才出现需要由它们解决的问题。或许,到我们需要检索那些用普通计算机耗时数月才能查完的庞大数据库时,量子计算机才将会真正开始投入运行。研究将能取代电子计算机的技术并非易事。毕竟,采用标准微处理器技术的并行计算机每隔几年都会有长足的进步。因此,任何要想取代它的技术必须极其出色。不过,计算技术领域的进步始终是十分迅速的,并且充满了意想不到的事情。对未来的预测从来都是靠不住的,事后看来,那些断言“此事不可行”的说法,才是最最愚蠢的。
除了超级计算机外,未来计算机还会在哪些方面进行发展呢?
多媒体技术
多媒体技术是进一步拓宽计算机应用领域的新兴技术。它是把文字、数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体有计算机来处理,把计算机带入了一个声、文、图集成的应用领域。多媒体必须要有显示器、键盘、鼠标、操纵杆、视频录象带/盘、摄象机、输入/输出、电讯传送等多种外部设备。多媒体系统把计算机、家用电器、通信设备组成一个整体由计算机统一控制和管理。多媒体系统将对人类社会产生巨大的影响。
网络
当前的计算机系统多是连成网络的计算机系统。所谓网络,是指在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互连构成的系统。根据联网区域的大小,计算机网络可分成居域网和远程网。小至一个工厂的各个车间和办公室,大到跨洲隔洋都可构成计算机网。因特网将发展成为人类社会中一股看不见的强大力量--它悄无声息地向人们传递各种信息,以最快、最先进的手段方便人类的工作和生活。现在的因特网发展有将世界变成“地球村”的趋势。
专家认为PC机不会马上消失,而同时单功能或有限功能的终端设备(如手执电脑、智能电话)将挑战PC机作为计算机革新动力的地位。把因特网的接入和电子邮件的功能与有限的计算功能结合起来的“置顶式”计算机如网络电视将会很快流行开来。单功能的终端最终会变得更易应用
智能化计算机
我们对大脑的认识还很肤浅,但是使计算机智能化的工作绝不能等到人们对大脑有足够认识以后才开始。使计算机更聪明,从开始就是人们不断追求的目标。目前用计算机进行的辅助设计、翻译、检索、绘图、写作、下棋、机械作业等方面的发展,已经向计算机的智能化迈进了一步。随着计算机性能的不断提高,人工智能技术在徘徊了50年之后终于找到了露脸的机会,世界头号国际象棋大师卡斯帕罗夫向“深蓝”的俯首称臣,让人脑第一次尝到了在电脑面前失败的滋味。人类从来没有像今天这样深感忧惧,也从来没有像今天这样强烈地感受到认识自身的需要。
目前的计算机,多数是冯·诺依曼型计算机,它在认字、识图、听话及形象思维方面的功能特别差。为了使计算机更加人工智能化,科学家开始使计算机模拟人类大脑的功能,近年来,各先进国家注意开展人工神经网络的研究,向计算机的智能化迈出了重要的一步。
人工神经网络的特点和优越性,主要表现在三个方面:具有自学功能。六如实现图象识别时,只要线把许多不同的图象样板和对应的应识别的结果输入人工神经网络,网络就会通过自学功能,漫漫学会识别类似的图像。自学功能对于预测有特别重要的意义。预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供同经济预测、市场预测、效益预测、其前途是很远大的。
具有联想储存功能。人的大脑是具有两厢功能的。如果有人和你提起你幼年的同学张某某。,你就会联想起张某某的许多事情。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。
具有高速寻找优化解的能力。寻找一个复杂问题的优化解,往往需要很大的计算量,利用一个针对某问题而设计的反馈人工神经网络,发挥计算机的高速运算能力,可能很快找到优化解。
人工神经网络是未来为电子技术应用的新流域。智能计算机的构成,可能就是作为主机的冯·诺依曼机与作为智能外围的人工神经网络的结合。
人们普遍认为智能计算机将像穆尔定律(1965年提出的预测半导体能力将以几何速度增长的定律)的应验那样必然出现。提出这一定律的英特尔公司名誉董事长戈登·穆尔本人也同意这一看法,他认为:“硅智能将发展到很难将计算机和人区分开来的程度。”但是计算机智能不会到此为止。许多科学家断言,机器的智慧会迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和霍金的智慧之和。霍金认为,就像人类可以凭借其高超的捣弄数字的能力来设计计算机一样,智能机器将创造出性能更好的计算机。最迟到下个世纪中叶(而且很可能还要快得多),计算机的智能也许就会超出人类的理解能力。
世纪发现·从图灵机到冯·诺依曼机
英国科学家艾伦·图灵1937年发表著名的《论应用于解决问题的可计算数字》一文。文中提出思考原理计算机——图灵机的概念,推进了计算机理论的发展。1945年图灵到英国国家物理研究所工作,并开始设计自动计算机。1950年,图灵发表题为《计算机能思考吗?》的论文,设计了著名的图灵测验,通过问答来测试计算机是否具有同人类相等的智力。
图灵提出了一种抽象计算模型,用来精确定义可计算函数。图灵机由一个控制器、一条可无限伸延的带子和一个在带子上左右移动的读写头组成。这个在概念上如此简单的机器,理论上却可以计算任何直观可计算的函数。图灵机作为计算机的理论模型,在有关计算机和计算复杂性的研究方面得到广泛应用。
计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸,那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具,则可以说是人类大脑的延伸。最初真正制造出来的计算机是用来解决数值计算问题的。二次大战后期,当时为军事目的进行的一系列破译密码和弹道计算工作,越来越复杂。大量的数据、复杂的计算公式,即使使用电动机械计算器也要耗费相当的人力和时间。在这种背景下,人们开始研制电子计算机。
世界上第一台计算机“科洛萨斯”诞生于英国,“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的,当时研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经德国“洛伦茨”加密机加密过的密码。使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期,而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时。1944年1月10日,“科洛萨斯”计算机开始运行。自它投入使用后,德军大量高级军事机密很快被破译,盟军如虎添翼。“科洛萨斯”比美国的ENIAC计算机问世早两年多,在二战期间破译了大量德军机密,战争结束后,它被秘密销毁了,故不为人所了解。
尽管第一台电子计算机诞生于英国,但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下,美国抓住了这一历史机遇,鼓励发展计算机技术和产业,从而崛起了一大批计算机产业巨头,大大促进了美国综合国力的发展。1944年美国国防部门组织了有莫奇利和埃克脱领导的ENIAC计算机的研究小组,当时在普林斯顿大学工作的现代计算机的奠基者美籍匈牙利数学家冯·诺依曼也参加了者像研究工作。1946年研究工作获得成功,制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。这台用18000只电子管组成的计算机,尽管体积庞大,耗电量惊人,功能有限,但是确实起了节约人力节省时间的作用,而且开辟了一个计算机科学技术的新纪元。这也许连制造它的科学家们也是始料不及的。
最早的计算机尽管功能有限,和现代计算机有很大的差别,但是它已具备了现代计算机的基本部分,那就是运算器、控制器和存储器。
运算器就象算盘,用来进行数值运算和逻辑运算,并获得计算结果。而控制器就象机算机的司令部,指挥着计算机各个部分的工作,它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的。
计算机的程序、数据、以及在运算中产生的中间结果以及最后结果都要有个存储的地方,这就是计算机的第三个部件——存储器。
计算机是自动进行计算的,自动计算的根据就是存储于计算机中的程序。现代的计算机都是存储程序计算机,又叫冯·诺依曼机,这是因为存储程序的概念是冯·诺依曼提出的。人们按照要解决的问题的数学描述,用计算机能接受的“语言”编制成程序,输入并存储于计算机,计算机就能按人的意图,自动地高速地完成运算并输出结果。程序要为计算机提供要运算的数据、运算的顺序、进行何种运算等等。
微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇,它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现。1947年美国电报电话公司的贝尔实验室的三位学家巴丁、不赖顿和肖克莱制成第一支晶体管,开始了以晶体管代替电子管的时代。
晶体管的出现可以说是集成电路出台的序幕。晶体管出现后,一些科学家发现,把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化。于是,晶体管制造工业经过10年的发展后,1958年出现了第一块集成电路。
微电子技术的发展,集成电路的出现,首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起,叫微处理器,由于计算机的心脏——微处理器(计算机芯片)的集成化,使微型计算机应运尔生,并在70-80年代间得到迅速发展,特别是IBM PC个人计算机出现以后,打开了计算机普及的大门,促进了计算机在各行各业的应用,五六十年代,价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机,只能在少数大型军事或科研设施中应用,今天由于采用了大规模集成电路,计算机已经进入普通的办公室和家庭。
标志集成电路水平的指标之一是集成度,即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管,从集成电路出现到今天,仅40余年,发展的速度却是惊人的,芯片越做越小,这对生产、生活的影响也是深远的。ENIAC计算机占地150平方米,重达30吨,耗电量几百瓦,其所完成的计算,今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。
⑹ 关于中国的曙光超级计算机是怎么样的有什么特点啊详细点
超级计算机 中国曙光5000A,世界排名第五。CPU是AMD 4核,内存大小为100TB(1TB=1024GB),硬盘容量为700TB,是中国自主研发的超级计算机。
⑺ 世界上超级计算机前十位各是什么在前一百位中,中国占了多少席
美国依然是拥有最多超级计算机的国家,在前500大中,有257台位于美国;其次是英国的53台;德国46台;法国34台;日本22台;中国12台。 每秒运行1.105千万亿次计算的IBM超级计算机Roadrunner(走鹃)继续排在首位.11月17日,在美国得克萨斯州举行的超级计算大会(SC08)上,第32届全球超级计算机TOP500排行榜正式对外发布。每秒运行1.105千万亿次计算的IBM超级计算机Roadrunner(走鹃)继续排在首位,该套系统在今年6月份第一次上榜,安装在美国Los Alamos国家实验室。不过,Roadrunner已经不再是TOP500上唯一的千万亿次超级计算机。排名第二的Cray XT5以1.059 petaflop/s(千万亿次每秒)的速度成为了TOP500历史上的第二台千万亿次级计算机,安装在美国Oak Ridge国家实验室,代号“Jaguar”(美洲虎)。TOP10中有9台都是安装在美国,另外一台则是中国制造的曙光5000A,基于AMD皓龙处理器,安装在上海超级计算中心,Linpack运算性能达180.6万亿次每秒。曙光5000A也是目前世界上最快的基于Windows HPC Server 2008 操作系统的超级计算机。-排名第三的系统名为Pleiades,是最新的SGI Altix ICE超级计算机,目前落户美国加利福尼亚州Moffett Field的NASA Ames研究中心,浮点运算能力达到每秒487万亿次。 -排名第四的系统是IBM蓝色基因(BlueGene/L)超级计算机,安装在美国能源部的劳伦斯.利莫佛国家实验室。这款超级计算机的Linpack基准性能测试达到每秒478.2万亿次。 -排名第五的是IBM的IBM蓝色基因(BlueGene/P)的最新版本,安装在美国能源部的阿贡国家实验室,性能测试达到每秒450.3万亿次. -排名第六的系统是安装在美国德克萨斯大学德克萨斯高级计算中心的Nicknamed Ranger。这款超级计算机由SUN公司研发,使用的是SunBlade x6420服务器,性能测试达到每秒433.2万亿次。 -排名第七的系统名为Franklin,是第二台最新的Cray XT5超级计算机。安装在美国能源部劳伦斯.伯克利国家实验室的NERSC中心,性能测试达到每秒266.3万亿次。 -排名第八的系统是Cray XT4超级计算机,安装在美国橡树岭国家实验室,Linpack性能测试达到每秒205万亿次。 -排名第九的系统是Sandia/Cray Red Storm超级计算机,安装在美国能源部的圣地亚国家实验室,性能测试达到每秒204.2万亿次美国早在上个世纪90年代就提出了做千万亿次巨型计算机的目标,直到2007年才实现。截至2009年6月,世界上仅有3台千万亿次的计算机。 2008年9月下线的中国第一台超百万亿次超级计算机“曙光5000A”,运算峰值速度为每秒230万亿次。一年后,随着“天河一号”研制成功,中国高性能计算机的峰值性能提升到了每秒1206万亿次。
⑻ 计算机发展史上都有哪些重要的科学家
1、查尔斯·巴贝奇Charles Babbage
查尔斯·巴贝奇Charles Babbage——通用计算机之父(发明了机械式计算机),他设计出世界上第一台计算机。他于1823年设计出来的世界上第1台计算机小型差数机,虽然没有制成,但其基本原理于92年后被应用于巴勒式会计计算机。
他还利用计数机来计算工人的工作数量、原材料的利用程度等。他把这叫做“管理的机械原则”。
2、艾伦·麦席森·图灵Alan Mathison Turing
艾伦·麦席森·图灵(Alan Mathison Turing,1912年6月23日-1954年6月7日),英国数学家、逻辑学家,被称为计算机科学之父,人工智能之父。
1931年图灵进入剑桥大学国王学院,毕业后到美国普林斯顿大学攻读博士学位,第二次世界大战爆发后回到剑桥,后曾协助军方破解德国的著名密码系统Enigma,帮助盟军取得了二战的胜利。
图灵对于人工智能的发展有诸多贡献,提出了一种用于判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵试验,至今,每年都有试验的比赛。此外,图灵提出的著名的图灵机模型为现代计算机的逻辑工作方式奠定了基础。
3、约翰·阿塔那索夫
约翰·阿塔那索夫(John Vincent Atanasoff)是保加利亚移民的后裔,1903年10月4日生于美国纽约州哈密尔顿,是保加利亚科学院外籍院士。曾获得计算机先驱奖、1990年IEEE授予的“电气工程里程碑奖”、布什授予的全国技术奖章。
1970年,保加利亚政府授予的Bulgarian Order of Cyril and Methodius,First Class。1978年,入选依阿华州发明家名人堂。1983年,依阿华州立大学校友会授予他杰出成就奖。1995年6月15日,在马里兰州的家中去世,享年92岁。
4、冯·诺依曼
冯·诺依曼(John von Neumann,1903~1957),原籍匈牙利,布达佩斯大学数学博士。20世纪最重要的数学家之一,在现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域内的科学全才之一,被后人称为“计算机之父”和“博弈论之父”。
第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。晚年,研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》。
主要著作有《量子力学的数学基础》(1926)、《计算机与人脑》(1958)、《经典力学的算子方法》、《博弈论与经济行为》(1944)、《连续几何》(1960)等。
5、姚期智
姚期智,1946年出生于中国上海,计算机学家,2000年图灵奖获得者,美国国家科学院院士、美国艺术与科学学院院士。
2004年起在清华大学任全职教授,同年当选为中国科学院外籍院士;2005年出任香港中文大学博文讲座教授;2011年担任清华大学交叉信息研究院院长;2017年2月姚期智放弃美国国籍成为中国公民,正式转为中国科学院院士,归属于信息技术科学部 。
姚期智的研究方向包括计算理论及其在密码学和量子计算中的应用,最先提出量子通信复杂性,提出分布式量子计算模式,后来成为分布式量子算法和量子通讯协议安全性的基础 。
⑼ 超级计算机的发展历史
1、第1代:电子管数字机(1946—1958年)
世界上第一台电脑硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。
2、第2代:晶体管数字机(1958—1964年)
硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。
3、第3代:集成电路数字机(1964—1970年)
硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路(MSI、SSI),主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
4、第4代:大规模集成电路机(1970年至今)
硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和VLSI)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
(9)超级计算机算力历史扩展阅读
电子计算机(electronic computer),通称电脑,简称计算机(computer),是现代的一种利用电子技术和相关原理根据一系列指令来对数据进行处理的机器。电脑可以分为两部分:软件系统和硬件系统。第一台电脑是1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学诞生的ENIAC通用电子计算机。
计算机所相关的技术研究叫计算机科学,以数据为核心的研究称为信息技术。人们把没有安装任何软件的计算机称为裸机。随着科技的发展,现在新出现一些新型计算机有:生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
⑽ 中国超级计算机行业的历史
中国的计算机行业起步并不算晚,通过学习苏联的计算机技术,1958年8月1日中国第一台数字电子计算机——103机诞生。进入70年代,中国对于超级计算机的需求日益激增,中长期天气预报、模拟风洞实验、三维地震数据处理、以至于新武器的开发和航天事业都对计算能力提出了新的要求。 为此中国开始了对超级计算机的研发,并于1983年12月4日研制成功银河一号超级计算机。 并继续成功研发了银河二号、银河三号、银河四号为系列的银河超级计算机,使我国成为世界上少数几个能发布5至7天中期数值天气预报的国家之一。并与1992年研制成功曙光一号超级计算机,在发展银河和曙光系列同时,中国发现由于向量型计算机自身的缺陷很难继续发展,因此需要发展并行型计算机,于是中国开始研发神威超级计算机,并在神威超级计算机基础上研制了神威蓝光超级计算机。 2002年联想集团研发成功深腾1800型超级计算机,并开始发展升腾系列超级计算机。