計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課件第1章

1、計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課件說明 該課件是袁方、王兵、李繼民編著，清華大學(xué)出版社2014年8月出版的計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（第3版）的配套課件。 課件中的部分圖片來源 于互聯(lián)網(wǎng)，向有關(guān)圖片的提 供者和網(wǎng)站表示感謝。 計(jì)算機(jī)導(dǎo)論課件說明 第1章 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史 需要是發(fā)明之母。Necessity is the Mother of Invention. 計(jì)算工具及計(jì)算技術(shù)是隨著人類實(shí)踐的需求逐步發(fā)展起來的。 第1章 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史 第1章 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1.1 第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1.4 著名的計(jì)算機(jī)公司1.5 著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家1.6 計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)組織1.7 計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng)第

2、1章 計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1.1 第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生1.1 第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生早期的計(jì)算工具機(jī)械計(jì)算機(jī)機(jī)電計(jì)算機(jī)電子計(jì)算機(jī)1.1 第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生早期的計(jì)算工具1.1.1 早期的計(jì)算工具手指：人們習(xí)慣于十進(jìn)制計(jì)數(shù)法與此有關(guān)。結(jié)繩：結(jié)之多少，隨物眾寡。 算籌：祖沖之的圓周率就是借助算籌計(jì)算出來的。 運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外。 算盤：從唐朝一直延續(xù)到現(xiàn)在，仍有人在使用。1.1.1 早期的計(jì)算工具手指：人們習(xí)慣于十進(jìn)制計(jì)數(shù)法與此有1.1.2 機(jī)械計(jì)算機(jī)1621年，英國(guó)數(shù)學(xué)家奧垂德發(fā)明了圓形滑動(dòng)計(jì)算尺。1642年，法國(guó)科學(xué)家帕斯卡發(fā)明了齒輪式能實(shí)現(xiàn)加減法運(yùn)算的計(jì)算器Pascali

3、ne。1673年，德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茨建造了一臺(tái)能進(jìn)行加減乘除四則運(yùn)算的機(jī)械式計(jì)算機(jī)。1.1.2 機(jī)械計(jì)算機(jī)1621年，英國(guó)數(shù)學(xué)家奧垂德發(fā)明了圓形1.1.2 機(jī)械計(jì)算機(jī)1777年，英國(guó)的查爾斯馬洪發(fā)明了邏輯演示器 。1822年，英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇研制成功差分機(jī)。 1833年，巴比奇設(shè)計(jì)出 了分析機(jī)模型，這個(gè)模 型包括了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所 具有的5個(gè)基本組成部分。1.1.2 機(jī)械計(jì)算機(jī)1777年，英國(guó)的查爾斯馬洪發(fā)明了1.1.3 機(jī)電計(jì)算機(jī)1886年，美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家霍勒瑞斯用電磁繼電器代替一部分機(jī)械元件，制成了第一臺(tái)機(jī)電穿孔卡系統(tǒng)制表機(jī)。1941年，德國(guó)工程師朱斯研制成功全部采用繼電器的計(jì)算機(jī)Z-3 ，這是

4、世界上第一臺(tái)完全由程序控制的機(jī)電計(jì)算機(jī)。 1944年，美國(guó)哈佛大學(xué)教授艾肯設(shè)計(jì)的機(jī)電計(jì)算機(jī)Mark-投入運(yùn)行。1.1.3 機(jī)電計(jì)算機(jī)1886年，美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家霍勒瑞斯用電磁1.1.4 電子計(jì)算機(jī)1937年，美國(guó)衣阿華州立學(xué)院的阿塔納索夫教授就開始進(jìn)行研制電子計(jì)算機(jī)的探索。第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC的設(shè)計(jì)者莫奇利曾經(jīng)看過他的關(guān)于電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的筆記本。1946年2月15日，世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)電子數(shù)字積分和計(jì)算機(jī)（ENIAC）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生。1.1.4 電子計(jì)算機(jī)1937年，美國(guó)衣阿華州立學(xué)院的阿塔納1.1.4 電子計(jì)算機(jī)1.1.4 電子計(jì)算機(jī)1.1.4 電子計(jì)算機(jī)ENIAC的基本

5、情況36歲的莫奇利提出總體設(shè)計(jì)， 24歲的?？颂刎?fù)責(zé)工程技術(shù)問題， 30歲的戈?duì)査固关?fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)。占地面積170平方米；用了大約18000只電子管，1500個(gè)繼電器，70000只電阻，l8000只電容；耗資近49萬美元；重30噸。運(yùn)算速度為每秒5000次加法。耗電量驚人，功率為l50千瓦，常常因?yàn)殡娮庸軣龎亩枰C(jī)檢修。存儲(chǔ)容量小，至多只能存20個(gè)字長(zhǎng)為l0位的十進(jìn)制數(shù)。與后來的存儲(chǔ)程序型的計(jì)算機(jī)不同，它的程序是外插型的，使用很不方便。1.1.4 電子計(jì)算機(jī)ENIAC的基本情況1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī)第五代計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的

6、特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代計(jì)算機(jī)1.2.1 第一代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 用電子管代替機(jī)械齒輪和繼電器作為基本元器件，運(yùn)算速度一般為每秒幾千次至幾萬次。采用二進(jìn)制形式，程序設(shè)計(jì)語言為機(jī)器語言。程序可以存儲(chǔ)，使用水銀延遲線、靜電存儲(chǔ)管、磁鼓、磁芯等作為存儲(chǔ)器。輸入輸出裝置主要用穿孔卡片，速度很慢。1.2.1 第一代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 1.2.1 第一代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域主要用于科學(xué)計(jì)算。代表機(jī)型IBM公司的IBM 700系列。1.2.1 第一代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域1.2.2 第二代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 用晶體管代替了電子管。采用磁芯存儲(chǔ)器作主存，采用磁盤與磁帶作輔存。出現(xiàn)了匯編語言和高級(jí)語言；出現(xiàn)了監(jiān)控

7、程序。作為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的許多新技術(shù)相繼出現(xiàn)。出現(xiàn)了超級(jí)計(jì)算機(jī)。 1.2.2 第二代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 1.2.2 第二代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 科學(xué)計(jì)算：數(shù)據(jù)量不大，運(yùn)算強(qiáng)度大。數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)量大，運(yùn)算強(qiáng)度不大。實(shí)時(shí)控制：及時(shí)性要求高。代表機(jī)型 IBM 7000系列。 1.2.2 第二代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 1.2.3 第三代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 用集成電路取代了晶體管。用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器淘汰了磁芯存儲(chǔ)器。走向了系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。操作系統(tǒng)有了很大發(fā)展。出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)方法。出現(xiàn)了小型計(jì)算機(jī)。1.2.3 第三代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 1.2.3 第三代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展。代表機(jī)型IBM 360

8、系統(tǒng)。1.2.3 第三代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域1.2.4 第四代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 用微處理器或超大規(guī)模集成電路取代了普通集成電路。存儲(chǔ)容量進(jìn)一步擴(kuò)大。輸入采用了光學(xué)字符識(shí)別和條形碼等技術(shù)。高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言得到廣泛使用。微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入了千家萬戶?；ヂ?lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用，形成所謂的地球村。巨型計(jì)算機(jī)也得到快速發(fā)展。1.2.4 第四代計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn) 1.2.4 第四代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域幾乎覆蓋到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。代表機(jī)型美國(guó)IBM的 “紅杉（Sequoia）”、我國(guó)國(guó)防科大的“天河二號(hào)”。 IBM 4300系列、3080系列、3090系列 eServer z900系列、eServer z990系列 zEnterpris

9、e EC12系列（見圖片）聯(lián)想、惠普、戴爾的微機(jī)/筆記本。蘋果的iPad。1.2.4 第四代計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域1.2.5 第五代計(jì)算機(jī)研究目標(biāo)使計(jì)算機(jī)能夠具有像人一樣的思維、推理和判斷能力，向智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)接近人的思維方式。研究成果由于各種因素的制約，并沒有完全實(shí)現(xiàn)預(yù)期的研究目標(biāo)，所以目前的計(jì)算機(jī)仍屬于第四代計(jì)算機(jī)。但這一時(shí)期在智能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域完成了大量的基礎(chǔ)性研究工作，促進(jìn)了人工智能和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。目前，日本、美國(guó)的機(jī)器人技術(shù)是世界上最先進(jìn)的。1.2.5 第五代計(jì)算機(jī)研究目標(biāo) 1.2.6 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)巨型化功能特別強(qiáng)大，用于解決一些特別復(fù)雜的攻關(guān)難題，如國(guó)防安全、中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)、地質(zhì)勘探

10、等。微型化在保持計(jì)算機(jī)功能的前提下，使其體積越來越小。臺(tái)式機(jī)、筆記本、平板電腦、嵌入式計(jì)算機(jī)等。 1.2.6 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)巨型化1.2.6 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，才能真正做到即時(shí)通信、資源共享、協(xié)同工作，計(jì)算機(jī)才能發(fā)揮更大的作用，給人們的的日常工作和生活帶來更大的便利。1.2.6 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)化1.2.6 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)智能化計(jì)算機(jī)處理過程化的計(jì)算工作及事務(wù)處理工作已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，是人力望塵莫及的。但在智能性工作方面，計(jì)算機(jī)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如人腦。如何讓計(jì)算機(jī)具有人腦的智能， 模擬人的推理、聯(lián)想、思維等 功能，是一個(gè)重要發(fā)展方向。1.2.6 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)智能化1.

11、2.7 計(jì)算機(jī)的分類超級(jí)計(jì)算機(jī)體積最大、速度最快、功能最強(qiáng)、價(jià)格也最高。主要為國(guó)家安全、空間技術(shù)、天氣預(yù)報(bào)、石油勘探、生命科學(xué)等領(lǐng)域的高強(qiáng)度計(jì)算服務(wù)。IBM 的Roadrunner、我國(guó)的“天和二號(hào)”都屬于超級(jí)計(jì)算機(jī)。大型計(jì)算機(jī)高性能大容量的通用計(jì)算機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)化的體系結(jié)構(gòu)和批量生產(chǎn)。在銀行、稅務(wù)、大型企業(yè)、大型工程設(shè)計(jì)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。IBM eServer z900、eServer z990、zEnterprise EC12等是典型代表。1.2.7 計(jì)算機(jī)的分類超級(jí)計(jì)算機(jī)1.2.7 計(jì)算機(jī)的分類小型計(jì)算機(jī)介于微型計(jì)算機(jī)和大型計(jì)算機(jī)之間的一種計(jì)算機(jī)。PDP系列、VAX-11系列等是代表。被高性

12、能微機(jī)取代。工作站配備有大屏幕顯示器、大容量存儲(chǔ)器和圖形加速卡的微型計(jì)算機(jī)。被高性能微機(jī)取代。1.2.7 計(jì)算機(jī)的分類小型計(jì)算機(jī)1.2.7 計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)臺(tái)式計(jì)算機(jī)和筆記本計(jì)算機(jī)平板電腦單片機(jī)和嵌入式計(jì)算機(jī)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能計(jì)算機(jī)。強(qiáng)調(diào)高速的運(yùn)算能力、長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力。 1.2.7 計(jì)算機(jī)的分類微型計(jì)算機(jī)1.2.8 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)運(yùn)算速度快世界上最快計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已達(dá)到5.49億億次每秒（我國(guó)的“天河二號(hào)”）。運(yùn)算精度高我國(guó)古代著名數(shù)學(xué)家祖沖之計(jì)算出圓周率的值在3.14159263.1415927之間，這比西方早了一千多年。英國(guó)數(shù)學(xué)

13、家威廉尚克斯整整花了15年的時(shí)間，才把圓周率的值計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后707位。計(jì)算機(jī)用73小時(shí)將圓周率計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后25769億位。1.2.8 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)運(yùn)算速度快1.2.8 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)記憶能力強(qiáng)如果按純文本方式存儲(chǔ)，1TB的硬盤可以存儲(chǔ)16萬冊(cè)300萬字的大部頭書籍。判斷能力好計(jì)算機(jī)和人下棋/機(jī)器人足球比賽。自動(dòng)運(yùn)行在程序控制下自動(dòng)運(yùn)行。1.2.8 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)記憶能力強(qiáng)1.2.9 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算大型工程設(shè)計(jì)、航空航天、石油勘探、核能利用、地震預(yù)報(bào)與監(jiān)測(cè)和天氣預(yù)報(bào)等。信息處理各種信息管理系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。過程控制火星探測(cè)器、宇宙飛船、汽車自動(dòng)裝配、數(shù)控機(jī)床、無人偵察機(jī)、導(dǎo)彈的巡航

14、飛行等都需要計(jì)算機(jī)控制。 失之毫厘，差之千里。 1.2.9 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算1.2.9 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) （CIMS）、計(jì)算機(jī)輔助軟件工程（CASE）、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）。人工智能IBM公司研制的深藍(lán)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，1997年5月，以2勝1負(fù)3平的成績(jī)戰(zhàn)勝1985年以來一直占據(jù)世界冠軍寶座的卡斯帕羅夫。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用截至2013年12月，我國(guó)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)到6.18億人，居世界第一。網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用于人們的工作、生活和休閑娛樂中。1.2.9 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1956年8月，成立了以著名數(shù)學(xué)家華羅庚教

15、授為主任的中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所籌備委員會(huì)。1958年8月1日，我國(guó)第一臺(tái)通用小型計(jì)算機(jī)103機(jī)研制成功，仿制前蘇聯(lián)的M-3小型機(jī)。1959年10月1日，我國(guó)第一臺(tái)大型通用計(jì)算機(jī)104機(jī)研制成功，仿制前蘇聯(lián)的BCM大型機(jī)。1960年，我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)107機(jī)研制成功，運(yùn)算速度為250次每秒。1964年，我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的大型通用計(jì)算機(jī)119機(jī)研制成功，浮點(diǎn)運(yùn)算速度為5萬次每秒。1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1956年8月，成立了以著名數(shù)學(xué)家1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1965年4月，我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)的晶體管計(jì)算機(jī)441-B通過國(guó)家鑒定，運(yùn)算速度為1.2萬次每秒浮點(diǎn)運(yùn)算。1967年9月

16、，大型通用晶體管計(jì)算機(jī)109丙研制成功，浮點(diǎn)運(yùn)算速度為11.5萬次每秒（功勛計(jì)算機(jī)）。1972年正式交付使用的111計(jì)算機(jī)，采用小規(guī)模集成電路。1973年8月，集成電路計(jì)算機(jī)150機(jī)研制成功。1985年，研制成功與IBM PC機(jī)兼容的長(zhǎng)城0520CH微機(jī)。1983年11月，研制成功我國(guó)第一臺(tái)大型向量機(jī)-757機(jī)。1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1965年4月，我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1983年11月，運(yùn)算速度為1億次每秒的向量巨型計(jì)算機(jī)銀河-在國(guó)防科技大學(xué)研制成功。1992年11月，研制成功10億次每秒的銀河-。1997年6月，研制成功130億次每秒的銀河-。 1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)

17、發(fā)展簡(jiǎn)史1983年11月，運(yùn)算速度為1億次1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1993年10月，中科院計(jì)算所研制成功曙光一號(hào)計(jì)算機(jī)。1995年以后，研制成功曙光1000/2000/3000/4000A。2008年6月，超級(jí)計(jì)算機(jī)曙光5000A研制成功，使用了6600顆AMD巴塞羅那型4核處理器，峰值運(yùn)算速度達(dá)到每秒230萬億次，世界高性能計(jì)算機(jī)排名第十（2008年11月）。1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1993年10月，中科院計(jì)算所研制1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史2002年9月，我國(guó)首枚具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能通用CPU芯片龍芯1號(hào)通過鑒定。2006年9月，增強(qiáng)型龍芯2號(hào)龍芯2E通過鑒定，主頻最高達(dá)到1GHz

18、，定點(diǎn)運(yùn)算速度達(dá)到每秒20億次。2007年7月，性能更優(yōu)的龍芯2F流片成功。2009年9月，4核CPU龍芯3A流片成功。2012年10月， 8核CPU龍芯3B1500流片成功1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史2002年9月，我國(guó)首枚具有自主知1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史2010年8月，國(guó)防科技大學(xué)研制成功的“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)（二期系統(tǒng)），峰值運(yùn)算速度達(dá)到4.7千萬億次每秒。在2010年11月公布的國(guó)際500強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜中，“天河一號(hào)”名列第一。2013年5月，國(guó)防科技大學(xué)研制成功的“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)，峰值運(yùn)算速度達(dá)到5.49億億次每秒。在2013年6月和2013年11月公布的國(guó)際500強(qiáng)超

19、級(jí)計(jì)算機(jī)排行榜中，“天河二號(hào)”均名列第一。1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史2010年8月，國(guó)防科技大學(xué)研制成1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)包含16000個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，每節(jié)點(diǎn)配備2顆Intel Xeon E5 12核心的CPU、3個(gè)Intel Xeon Phi 57核心的運(yùn)算協(xié)處理器。共計(jì)包含32000顆Xeon E5主處理器和48000個(gè)Xeon Phi協(xié)處理器，共312萬個(gè)運(yùn)算核心。峰值運(yùn)算速度為5.49億億次每秒，持續(xù)運(yùn)算速度達(dá)到3.39億億次每秒?！疤旌佣?hào)”每個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有64GB內(nèi)存，而每個(gè)Xeon Phi協(xié)處理器板載8GB內(nèi)

20、存，每節(jié)點(diǎn)共88GB內(nèi)存，整臺(tái)計(jì)算機(jī)的內(nèi)存總計(jì)為1.408PB（1408萬億字節(jié)）。外存為12.4PB（12400萬億字節(jié)）容量的硬盤陣列。配置的操作系統(tǒng)為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)麒麟操作系統(tǒng)。1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)包含16001.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史“天河二號(hào)”由170個(gè)機(jī)柜組成，包括125個(gè)計(jì)算機(jī)柜、8個(gè)服務(wù)機(jī)柜、13個(gè)通信機(jī)柜和24個(gè)存儲(chǔ)機(jī)柜，占地720平方米。每個(gè)計(jì)算機(jī)柜容納4個(gè)機(jī)架，每個(gè)機(jī)架容納16塊主板，每個(gè)主板設(shè)置有兩個(gè)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)。由280人歷時(shí)兩年多研制完成，耗資約1億美元?！疤旌佣?hào)”的系統(tǒng)存儲(chǔ)總?cè)萘肯喈?dāng)于600億冊(cè)每?jī)?cè)10萬字的圖書。假設(shè)每人每秒鐘進(jìn)

21、行一次運(yùn)算，“天河二號(hào)”運(yùn)算一小時(shí)，相當(dāng)于13億人同時(shí)用計(jì)算器算上1000年。使用“天河二號(hào)”可以模擬到5000年前甚至更遠(yuǎn)的氣候變化；傳統(tǒng)手段研發(fā)新車一般要經(jīng)過上百次碰撞實(shí)驗(yàn)，歷時(shí)兩年多才能完成，而利用“天河二號(hào)”進(jìn)行模擬只需35次實(shí)車碰撞，兩個(gè)月即可完成。 1.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史“天河二號(hào)”由170個(gè)機(jī)柜組成，包1.4 著名的計(jì)算機(jī)公司Intel公司IBM公司微軟公司聯(lián)想集團(tuán)公司1.4 著名的計(jì)算機(jī)公司Intel公司1.4.1 Intel公司成立于1968年，名字取自兩個(gè)英文單詞Integrated和 Electronic的組合，中文翻譯成英特爾。1971年，推出了世界上第一枚微處理器

22、4004。1978年后，陸續(xù)推出8086/286/386/486。1993年后，陸續(xù)推出Pentium/P2/P3/P4。2006年，酷睿2（Core 2 Duo）問世。2010年，推出基于sandy bridgr微架構(gòu)的Core i3/i5/i7。2013年，Haswell CPU問世。近些年的CPU用到了超線程、多核等技術(shù)。 1.4.1 Intel公司成立于1968年，名字取自兩個(gè)英文1.4.2 IBM公司IBM公司的全稱為國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司 （International Business Machines Corporation）。早期產(chǎn)品是打孔卡片制表機(jī) 。1952年12月研制出IBM第

23、一臺(tái)存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)IBM 701，IBM公司逐步占據(jù)了計(jì)算機(jī)制造業(yè)的霸主地位。大型計(jì)算機(jī)有IBM700系列/360系列/4300系列/zEnterprise EC12系列等。個(gè)人計(jì)算機(jī)有IBM PC系列。超級(jí)計(jì)算機(jī)有IBM BlueGene 系列。2013年11月公布的全球10臺(tái)最高性能超級(jí)計(jì)算機(jī)中，有5臺(tái)是IBM公司的產(chǎn)品。1.4.2 IBM公司IBM公司的全稱為國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司1.4.3 微軟公司微軟公司誕生于1975年，由比爾蓋茨和保羅艾倫創(chuàng)立。1975年7月，他們與MITS簽署協(xié)議，允許MITS在全世界范圍內(nèi)使用和轉(zhuǎn)讓Basic及源代碼，蓋茨他們獲利18萬美元。1981年6月，為IBM

24、 PC機(jī)開發(fā)出操作系統(tǒng)MS-DOS，在1985年到1995年間占據(jù)PC機(jī)操作系統(tǒng)的統(tǒng)治地位。 1985年6月，開發(fā)出OS/2操作系統(tǒng)，贏利20億美元。1995年推出Windows95，逐漸取代了MS DOS，之后有98/2000/XP/Vista/7/8等版本。目前有辦公軟件/數(shù)據(jù)庫/瀏覽器/開發(fā)工具等。1.4.3 微軟公司微軟公司誕生于1975年，由比爾蓋茨和1.4.4 聯(lián)想集團(tuán)公司1984年10月成立，11名科技人員/20萬元資金/一間20平米的平房。早期產(chǎn)品是“聯(lián)想式漢字系統(tǒng)”聯(lián)想漢卡。1990年開始推出聯(lián)想微機(jī)。1996年，聯(lián)想微機(jī)首次位居國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率第一。 2005年5月1，聯(lián)想集

25、團(tuán)以17.5億美元正式完成對(duì)IBM全球PC業(yè)務(wù)的收購(gòu)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)贊助商，提供3萬臺(tái)計(jì)算設(shè)備。2012年，使聯(lián)想成為全球個(gè)人電腦行業(yè)的第一大供應(yīng)商。2012/2013財(cái)年的營(yíng)業(yè)收入達(dá)到2086億元。1.4.4 聯(lián)想集團(tuán)公司1984年10月成立，11名科技人1.5 著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家計(jì)算機(jī)理論和結(jié)構(gòu)的奠基人阿倫圖靈（A. M. Turing，1912-1954） 馮諾依曼（J. von Neumann，1903-1957） 中國(guó)國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者吳文?。?919-）王 選（1937-2006） 金怡濂（1929-）1.5 著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家計(jì)算機(jī)理論和結(jié)構(gòu)的奠基人1.5.1 圖靈1

26、936年，圖靈發(fā)表的論文“論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用”奠定了計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)。圖靈提出的計(jì)算模型被稱作圖靈機(jī)。1950年，發(fā)表論文“計(jì)算機(jī)器和智能”，提出了圖靈測(cè)試 。美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)設(shè)有圖靈獎(jiǎng)。1.5.1 圖靈1936年，圖靈發(fā)表的論文“論可計(jì)算數(shù)及其在1.5.2 馮諾依曼1944年夏天，戈?duì)査固古加鲴T諾依曼，后者了解了正在研制中的ENIAC。1945年6月30日，莫爾學(xué)院發(fā)布了馮諾依曼總結(jié)的EDVAC方案。EDVAC奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。明確了計(jì)算機(jī)的5個(gè)組成部分。采用二進(jìn)制計(jì)數(shù)和計(jì)算。采用存儲(chǔ)程序方式。1.5.2 馮諾依曼1944年夏天，戈?duì)査固古加鲴T諾依曼1.5.3 吳文俊提出

27、了全新的計(jì)算機(jī)證明幾何定理的吳方法。把邏輯推理問題轉(zhuǎn)換成計(jì)算問題。提出了求解非線性方程組的完整方法。目前從事數(shù)學(xué)機(jī)械化的研究。1.5.3 吳文俊提出了全新的計(jì)算機(jī)證明幾何定理的吳方法。1.5.4 王選在漢字激光照排領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)。漢字字形的壓縮和還原技術(shù)。以頁面描述語言為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程傳版新技術(shù)。開放式彩色桌面出版系統(tǒng)。新聞采編流程計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。 中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)設(shè)有王選獎(jiǎng)。1.5.4 王選在漢字激光照排領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)。1.5.5 金怡濂在高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。參加了我國(guó)第一臺(tái)大型通用電子計(jì)算機(jī)104機(jī)的研制。主持完成了多機(jī)并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的研制。研制出國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

28、 。主持研制成功神威巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。1.5.5 金怡濂在高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn)。1.6 計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)組織電氣和電子工程師學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)Institute of Electrical and Electronic Engineers-Computer Society簡(jiǎn)記 IEEE-CS美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)Association for Computing Machinery簡(jiǎn)記 ACM中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)China Computer Federation簡(jiǎn)記 CCF1.6 計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)組織電氣和電子工程師學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)1.7 計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng)國(guó)際ACM圖靈獎(jiǎng)（Turing Award）IEEE-CS計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)（Computer Pioneer Award） 國(guó)內(nèi)國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)的王選獎(jiǎng)1.7 計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng)國(guó)際1.7.