1.1.2　計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史

1.計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段

ENIAC的誕生宣告了人類從此進(jìn)入電子計(jì)算機(jī)時代。自ENIAC以后，隨著計(jì)算機(jī)所采用的電子元器件的演變以及軟件的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了4個階段，如表1-1所示。

2.我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史

我國的計(jì)算機(jī)事業(yè)創(chuàng)始于20世紀(jì)50年代中期。自1957年至今的60多年中，我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展也經(jīng)歷了第一代（電子管）、第二代（晶體管）、第三代（中小規(guī)模集成電路）和第四代（大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路）的發(fā)展過程。

（1）第一代計(jì)算機(jī)（1958—1964年）

我國從1957年開始研制通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)，1958年研制成功103型計(jì)算機(jī)（即DJS-1型），共生產(chǎn)38臺。1959年9月研制成功104型計(jì)算機(jī)，1960年4月研制成功第一臺小型通用電子計(jì)算機(jī)（107型計(jì)算機(jī)），1964年研制成功我國第一臺自行設(shè)計(jì)的大型通用數(shù)字電子管計(jì)算機(jī)119機(jī)，其平均浮點(diǎn)運(yùn)算速度為每秒5萬次，用于我國第一顆氫彈研制的計(jì)算任務(wù)。

（2）第二代計(jì)算機(jī)（1965—1972年）

1965年研制成功第一臺大型晶體管計(jì)算機(jī)（109乙機(jī)），在對109乙機(jī)加以改進(jìn)的基礎(chǔ)上，兩年后又推出了109丙機(jī)，在我國“兩彈”試驗(yàn)中發(fā)揮了重要作用。

（3）第三代計(jì)算機(jī)（1973年至20世紀(jì)80年代初）

IBM公司1964年推出的360系列大型機(jī)是美國進(jìn)入第三代計(jì)算機(jī)時代的標(biāo)志，我國到1970年初期才陸續(xù)推出采用集成電路的大、中、小型計(jì)算機(jī)。1973年，北京大學(xué)與北京有線電廠等單位合作研制成功運(yùn)算速度為每秒100萬次的大型通用計(jì)算機(jī)。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國高速計(jì)算機(jī)，特別是向量計(jì)算機(jī)有新的發(fā)展。1983年中國科學(xué)院計(jì)算所完成我國第一臺大型向量機(jī)——757機(jī)，計(jì)算速度達(dá)到每秒1000萬次。同年國防科大研制成功銀河-Ⅰ億次巨型計(jì)算機(jī)。

（4）第四代計(jì)算機(jī)（20世紀(jì)80年代中期至今）

和國外一樣，我國第四代計(jì)算機(jī)的研制也是從微機(jī)開始的。20世紀(jì)80年代初我國開始采用Z80、X86和M6800芯片研制微機(jī)。1983年12月研制成功與IBM-PC兼容的DJS-0520微機(jī)。1992年研制成功銀河-Ⅱ通用并行巨型機(jī)，峰值速度達(dá)每秒4億次浮點(diǎn)運(yùn)算（相當(dāng)于每秒10億次基本運(yùn)算操作）。1993年研制成功“曙光一號”全對稱共享存儲多處理機(jī)。1995年推出第一臺具有大規(guī)模并行處理機(jī)（MPP）結(jié)構(gòu)的并行機(jī)“曙光1000”（含36個處理機(jī)），峰值速度為每秒25億次浮點(diǎn)運(yùn)算，實(shí)際運(yùn)算速度上了每秒10億次浮點(diǎn)運(yùn)算這一高性能臺階。1997年研制成功銀河-Ⅲ百億次并行巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并于1997—1999年先后推出具有機(jī)群結(jié)構(gòu)的曙光1000A、曙光2000-Ⅰ、曙光2000-Ⅱ超級服務(wù)器。2000年推出每秒浮點(diǎn)運(yùn)算速度3000億次的曙光3000超級服務(wù)器。2004年上半年推出每秒浮點(diǎn)運(yùn)算速度1萬億次的曙光4000超級服務(wù)器。2010年11月14日，國際組織TOP500在其官方網(wǎng)站上公布了當(dāng)年全球超級計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜，中國首臺千萬億次超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“天河二號”以每秒2.56千萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算排名全球第一。2013年，由國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“天河二號”，以峰值計(jì)算速度每秒5.49億億次、持續(xù)計(jì)算速度每秒3.39億億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)異性能位居榜首，成為全球最快超級計(jì)算機(jī)。天河二號實(shí)物如圖1-2所示。

縱觀60多年來我國高性能通用計(jì)算機(jī)的研制歷程，從103機(jī)到天河二號，走過了一段不平凡的歷程。