论小型机的发展历程

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1、中共北京市委党校中共北京市委党校1010 级本科班学员级本科班学员毕业论文（设计）专专 业业 学学 号号 姓姓 名名 工作单位工作单位 职职 务务 成成 绩绩 论小型机的发展过程论小型机的发展过程摘要：本文主要介绍了小型机的发展历程，包括国内、国外的发展历程，以及各个时期经 典小型机的代表，如国外 IBM 的 power 系列已经国内曙光公司的天演系列。另外从小型机 本身进行了分析，依次从小型机的操作界面、硬件、和网络功能等几个方面进行了介绍。 操作界面方面主要介绍了字符终端和 X-windows 终端。硬件主要从 CPU、存储设备和接口 三个方面进行了介绍。网络功能主要从速度和安全方面进行了

2、分析。关键词：小型机 power 系列 天演 小型机终端 小型机硬件 小型机网卡 引言.4 一小型机和小型机历史.4 1.1 小型机的概念.4 1.2 国外小型机的代表.5 1.3 国内小型机的代表.6 1.4 小型机的应用及现状.7 二. 小型机的操作界面发展.7 2.1 字符终端.7 2.2 X-windows 终端.8 三小型机的硬件发展.8 3.1 CPU.8 3.2 存储设备.9 3.3 标准接口.9 四小型机的网络功能发展.10 4.1 网卡的速度.10 4.2 网卡的安全性.10 五.我国的小型计算机与国外的差距.11 六.结语.11引言引言1946 年 2 月，第一台计算机在美

3、国诞生，从此，拉开了新技术革命的序幕。经过半个 多世纪的发展，计算机技术不断进步。大致可以分为以下几个阶段：1946 年至 1958 年， 这段时期内的计算机主要采用电子管技术，程序语言也采用与硬件相关度很高的机器语言 或汇编语言，主要用途是国防和科学计算，运算速度较慢，大约为每秒几千次到几万次。 1958 年至 1964 年，在此期间，工业技术的进步，使得电子管逐渐退出，取而代之的是大 量采用晶体管，伴随着硬件技术的发展，这一时期，出现了操作系统和算法语言，运算速 度也得到大幅提高，达到几万次至几十万次。1964 年至 1971 年，此阶段的计算机，普遍 采用集成电路技术，使得计算机的体积大

4、幅缩小，运算速度却更快，达到几百万次。1971 年至今，普遍采用了大规模集成电路，运算速度更是达到数千万次甚至亿次。本文主要介 绍的是小型机的发展，首先要明确一个概念，什么是小型机？很多人初次看到此概念可能 会以为是 PC 或者微型计算机，其实这是错误的理解。小型机是介于 PC 和大型机之间的计 算机。经常作为 unix 服务器。所以很少有人见到过，但是它又在当今社会中发挥着巨大的 作用。下面，我们将从小型机的几个方面进行详细介绍。一小型机和小型机历史一小型机和小型机历史1.1 小型机的概念小型机的概念小型机是指采用 8-32 颗处理器，性能和价格介于 PC 服务器和大型主机之间的一种高性能

5、64 位计算机。国外小型机对应英文名是 minicomputer 和 midrange computer。midrange computer 是相对于大型主机和微型机而言，该词汇被国内一些教材误译为中型机，minicomputer 一词是由 DEC 公司于 1965 年创造。在中国，小型机习惯上用来指 UNIX 服务器。1971 年贝尔实验室发布多任务多用户操作系统 UNIX，随后被一些商业公司采用，成为后来服务器的主流操作系统。在国外，小型机是一个已经过时的名词，60 年代由 DEC（数字设备公司）公司首先开发，并于 90 年代消失由于小型机较少出现在人们平时的生活工作中，所以往往给人以神秘

6、的感觉。其实从 发展的历史来说，小型机也确实有着悠久的历史。而且小型机所采用的操作系统以及硬件 技术都比较高端。说起小型机，也许人们还不太熟悉，但要说起 UNIX 服务器，相信就有 不少人知道了，其实 UNIX 服务器就是小型机。在如今，图形界面操作系统迅猛发展， windows 使得计算机操作接近于傻瓜式操作。开源的 linux 更是蓬勃发展，大有与 windows 分庭抗礼之势，这种局面都使得小型机远离了人们的视线。另外一方面，由于云计算技术 及分布式技术的不断成熟，对 unix 服务器也产生了一定的冲击。说到小型机就不能不提 IBM，图 1 是 IBM 的服务器体系图。图 1 从图 1

7、中不难看出，小型机的性能和出货量都介于大型机和 PC 服务器的中间。填补 了大型机和 PC 服务器之间的真空地带。1.2 国外小型机的代表国外小型机的代表说到国外的小型机，比较知名的有 IBM,HP，DELL,SUN 等几个公司的产品。其中最 耳熟能详的莫过于 IBM 公司生产的 Power 系列。Power 系列的前身是 801，801 是一种很 简单的机型，要求所有的操作必须在一个时钟周期内完成。但是由于浮点运算和并行运算 要求多个周期，所以 801 对这些运算有点力不从心，为了增强其功能，IBM 为 801 系统新 添加了 100 多条新的指令，使其指令集复杂度大大增加。 Power 系

8、列小型机始于 1990 年，发展至今大概每三年左右更新一代，分别有 Power1、Power2、Power3、Power4、Power5、Power6、Power7。 Power1 系列发布于 1990 年，每个芯片大约集成了八十万的晶体管。Power1 从一开始 就有很好的扩展功能，因为它的设计遵从模块化的结构，专门的模块负责专门的功能。也 就是同一块处理器上集成了多个芯片，不过没过多久，这些功能就集成到一个芯片上了。 Power2 发布于 1993 年，每个芯片封装了一千五百万个晶体管。增加了两个个浮点单 元处理（floating-point unit，FPU）和更多的缓存。被称为 P2S

9、C（Power 2 Scalable Chip） 的超级芯片使用 CMOS-6S 技术，用一个芯片实现了 POWER2 8 个内核的架构（从这里你 可以看到其实在 1993 年 IBM 就已经开始了多核芯片的设计，其实如果囊括大型机，在 20 世纪 80 年代，就有了多核的概念） ，就是使用这种处理器的 32 个节点的 DEEP BLUE（深 蓝）超级计算机，在 1997 年战胜了国际象棋冠军卡斯帕罗夫。 Power3 发布于 1998 年，采用了 64 位的对称多处理器结构。由于性能卓越，广泛应用 于科学技术，天气预报，气象研究等科学领域。于 Power2 相比，成本几乎相当的情况下， 性能提高了近一倍。Power4 诞生于 2001 年，每个芯片集成的晶体管数量达到了惊人的 1.74 亿。这款处理 器的主频达到 GHz 以上。制作工艺也十分先进，铜导线只有 180 纳米，并且采用硅绝缘技 术。这款处理器完全兼容 Power3。同时 Power4 也是第一个采用双核设计的处理器，每个 核都