第一代電子電腦

第一代電子電腦

又稱"電子管電腦"。以電子管為主要電路元件的電子電腦。第一台通用數位電子電腦于1946年2月14日在美國製成,取名埃尼阿克(eniac)。1946-1957年生產的電子電腦都是第一代電子電腦。

  • 中文名稱
    第一代電子電腦
  • 外文名稱
    The first electroniccomputer
  • 別名
    電子管電腦
  • 主要元件
    電子管
  • 首次出現
    1946年
  • 取名
    埃尼阿克(eniac)

產品簡介

拼音:dì yī dài diàn zǐ jì suàn jī

英語:The first electronic computer

電腦

電子電腦又叫電腦。可是為什麽把電子電腦稱為電腦呢?這是因為作為信息處理的工具,電子電腦已經部分地替代了人類大腦的功能。特別是20世紀70年代以後,微處理機的出現,使電子電腦的套用越來越廣泛。 電腦不僅在傳統的科學計算領域發揮著越來越大的作用,而且在其他領域的套用也相當廣泛,它已經遍及人類生活的各個領域,能幫助人們處理辦公室事情,能幫助各級領導製定並實施科學的決策,能幫助各行各業的專家工作。許多需要人類大腦思維的工作都可以用電腦代替,電腦已經成為人腦的重要幫手。

第一代電子電腦

分類

電腦按所處理變數的性質可劃分為數位電腦和模擬電腦,一般所說的電腦即指數位電腦;按電腦體系結構遵循的基本機理可劃分為:諾依曼體系結構電腦和非諾依曼體系結構電腦;按電腦單機系統所具有的規模(指包括功能、體積等在內的綜合規模)可劃分為:巨型機(見巨型電腦)、大型機、中小型機、工作站、個人電腦(微型機、膝上機、掌上機、單板機)等;按電腦系統間的互聯地域範圍可劃分為:單機系統、電腦區域網路、電腦遠程網等;按電腦系統的抗惡劣環境程度可劃分為:通用電腦、加固(半加固)電腦。

第一代電子電腦

此外,還可按電腦內的指令流和資料流是單個還是多個來劃分電腦的種類,這就是Flynn 分類法。按 Flynn 的建議可把電腦的體系結構分為 4 類:SISD(單指令、單資料流):串列地執行指令;MISD(多指令、單資料流):在多個處理機中用不同的指令去處理單個資料,這種方案看來是很不實際的;SIMD(單指令、多資料流):以多個處理機同時對不同的資料執行同一種指令操作;MIMD(多指令、多資料流):以多個處理機自治地對不同的資料執行不同的操作。

意義

第一代電腦誕生,電腦技術和工業一直處于高速發展的階段。電腦科學已成為一門發展快、滲透性強、影響深遠的學科,電腦產業已在世界範圍內發展成為具有戰略意義的產業。電腦科學和電腦產業的發達程度已成為衡量一個國家的綜合國力強弱的重要指標。

來源發展

世界上第一台電子電腦是個龐然大物:重27噸,佔地150平方米,肚子裏裝有18800隻電子管。它是1945年底,在美國賓夕法尼亞大學誕生的。

在第二次世界大戰中,敵對雙方都使用了飛機和火炮,猛烈轟炸對方軍事目標。要想打得準,必須精確計算並繪製出"射擊圖表"。經查表確定炮口的角度,才能使射出去的炮彈正中飛行目標。但是,每一個數都要做幾千次的四則運算才能得出來,十幾個人用手搖機械電腦算幾個月,才能完成一份"圖表"。針對這種情況,人們開始研究把電子管作為"電子開關"來提高電腦的運算速度。許多科學家都參加了實驗和研究,終于製成了世界上第一台電子電腦,起名為"埃尼阿克"。

20世紀40年代中期,美國賓夕法尼亞大學電工系由莫利奇和艾克特領導,為美國陸軍軍械部阿伯丁彈道研究實驗室研製了一台用于炮彈彈道軌跡計算的"電子數值積分和電腦"(Electronic Numerical Integrator and Calculator簡稱ENIAC)。這台叫做"埃尼阿克"的電腦佔地面積150平方米,總重量30噸,使用了18000隻電子管,6000個開關,7000隻電阻,10000隻電容,50萬條線,耗電量140千瓦,可進行5000次加法/秒運算。這個龐然大物于1946年2月15日在美國舉行了揭幕典禮。這台電腦的問世,標志著電腦時代的開始。

最早之前電腦的前身是一種叫"加法器"的東西是由法國的一位數學家"巴斯卡"所發明後來又漸漸改良...可以做+-*/的四則運算的"差分機"

到了公元1801年法國人約瑟夫·傑誇德(JosephJacquard)發明使用打孔卡(Punched cardboard card)。這對未來電腦的發展引進兩個重要的觀念:

一、資訊可以在打孔卡片上編碼(Coded)...也就是寫程式

二、資訊可以儲存在卡片上,而且當這些卡片成串的組合在一起,就可以做為一連串的指令,也就是程式。

約翰 馮 諾依曼 相約翰 馮 諾依曼 相

之後出現了一個人:在歷史上我們稱他為"電腦之父"-巴貝基(Charles Babbage)

他做了一部功能更強的機器,稱為分析機(Analytical Engine),這部機器在觀念上就與現代電腦極為相似。

這些發明是用來輔助計算的工具,尚沒有記憶與儲存資料的功能,因此不能稱為"電腦"

一直到了1946,美國的毛琪利與愛克特發明了第一代電腦-ENIAC,

而第一代的電腦有2間教室大,與當下常用的電腦體積相差很多。

當時的電腦運用真空管構成的積體電路實現計算,而存儲器的存儲介質是一種打孔卡片。

所以,電腦的發明是一群科研人員共同努力的成果,但其中數學家馮·諾依曼的設計思想在其中起到了關鍵作用,所以馮·諾依曼被稱為現代電腦之父

其他研製

第二代電晶體電腦研製(1965-1972年)

1965年中科院計算所研製成功了中國第一台大型電晶體電腦:109乙機;對109乙機加以改進,兩年後又推出109丙機,在中國兩彈試製中發揮了重要作用,被使用者譽為"功勛機"。華北計算所先後研製成功108機、108乙機(DJS-6)、121機(DJS-21)和320機(DJS-8),並在738廠等五家工廠生產。1965~1975年,738廠共生產320機等第二代產品380餘台。哈軍工(國防科大前身)于1965年2月成功推出了441B電晶體電腦並小批量生產了40多台。

第三代基于中小規模積體電路的電腦研製(1973-80年代初)

1973年,北京大學與北京有線電廠等單位合作研製成功運算速度每秒100萬次的大型通用電腦,1974年清華大學等單位聯合設計,研製成功DJS-130小型電腦,以後又推DJS-140小型機,形成了100系列產品。與此同時,以華北計算所為主要基地,組織全國57個單位聯合進行DJS-200系列電腦設計,同時也設計開發DJS-180系列超級小型機。70年代後期,電子部32所和國防科大分別研製成功655機和151機,速度都在百萬次級。進入80年代,中國高速電腦,特別是向量電腦有新的發展。

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第四代基于超大規模積體電路的電腦研製(80年代中期至今)

和國外一樣 ,中國第四代電腦研製也是從微機開始的。1980年國中國不少單位也開始採用Z80,X86和6502晶片研製微機。1983年12電子部六所研製成功與IBM PC機兼容的DJS-0520微機。10多年來中國微機產業走過了一段不平凡道路。

中國成就

1958年,中科院計算所研製成功中國第一台小型電子管通用電腦103機(八一型),標志著中國第一台電子電腦的誕生。

1965年,中科院計算所研製成功第一台大型電晶體電腦109乙,之後推出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、研製成功採用積體電路的DJS-130小型電腦,運算速度達每秒100萬次;

1983年,國防科技大學研製成功運算速度每秒上億次的銀河-I巨型機,這是中國高速電腦研製的一個重要裏程碑;

1985年,電子工業部電腦管理局研製成功與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通用並行巨型機,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採用中小規模積體電路自行設計的,整體上達到80年代中後期國際先進水準。它主要用于中期天氣預報;

1993年,國家智慧型電腦研究開發中心(後成立北京市曙光電腦公司)研製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積體電路的通用微處理器晶片和標準UNⅨ作業系統設計開發的並行電腦;

1995年,曙光公司又推出了國內第一台具有大規模並行處理機(MPP)結構的並行機曙光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台階。曙光1000與美國Intel公司1990年推出的大規模並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,國防科大研製成功銀河-Ⅲ百億次並行巨型電腦系統,採用可擴展分布共享存儲並行處理體系結構,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準。

1997至1999年,曙光公司先後在市場上推出具有機群結構(Cluster)的曙光1000A,曙光2000-I,曙光2000-Ⅱ超級伺服器,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,國家並行電腦工程技術研究中心研製的神威I電腦通過了國家級驗收,並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超級伺服器。

2001年,中科院計算所研製成功中國第一款通用CPU--"龍芯"晶片

2002年,曙光公司推出完全自主智慧產權的"龍騰"伺服器,龍騰伺服器採用了"龍芯-1"CPU,採用了曙光公司和中科院計算所聯合研發的伺服器專用主機板,採用曙光LINUX作業系統,該伺服器是國內第一台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,百萬億次資料處理超級伺服器曙光4000L通過國家驗收,再一次重新整理國產超級伺服器的歷史紀錄,使得國產高性能產業再上新台階。

2003年4月9日 由蘇州國芯、南京熊貓、中芯國際、上海宏力、上海貝嶺、杭州士蘭、北京國家積體電路產業化基地、北京大學、清華大學等61家積體電路企業機構組成的"C*Core(中國芯)產業聯盟"在南京宣告成立,謀求合力打造中國積體電路完整產業鏈。2003年12月9日 聯想承擔的國家格線主節點"深騰6800"超級電腦正式研製成功,其實際運算速度達到每秒4.183萬億次,全球排名第14位,運行效率78.5%。

2003年12月28日 "中國芯工程"成果匯報會在人民大會堂舉行,中國"星光中國芯"工程開發設計出5代數位多媒體晶片,在國際市場上以超過40%的市場份額佔領了電腦圖像輸入晶片世界第一的位置。

2004年3月24日 在國務院常務會議上,《中華人民共和國電子簽名法(草案)》獲得原則通過,這標志著中國電子業務漸入法製軌道。

2004年6月21日 美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室公布了最新的全球電腦500強名單,曙光電腦公司研製的超級電腦"曙光4000A"排名第十,運算速度達8.061萬億次。

第一代電子電腦

2005年4月1日電子簽名法正式實施。《中華人民共和國電子簽名法》正式實施。電子簽名自此與傳統的手寫簽名和蓋章具有同等的法律效力,將促進和規範中國電子交易的發展。

2005年4月18日、"龍芯二號"正式亮相。由中國科學研究院計算技術研究所研製的中國首個擁有自主智慧產權的通用高性能CPU"龍芯二號"正式亮相.

2005年5月1日、聯想完成並購IBM PC。聯想正式宣布完成對IBM全球PC業務的收購,聯想以合並後年收入約130億美元、個人電腦年銷售量約1400萬台,一躍成為全球第三大PC製造商。

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