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1、第二单元第二单元 计算机基本知识计算机基本知识第一节第一节 计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展一、计算机的诞生一、计算机的诞生w世界上第一台电子计算机于世界上第一台电子计算机于1946年年在在美国美国的宾夕法尼亚州诞生，名为的宾夕法尼亚州诞生，名为ENIAC(埃尼埃尼阿克阿克) 。w它由它由18000多个电子管组成，重达多个电子管组成，重达30多吨，多吨，占地占地150多平方米，每秒可以进行多平方米，每秒可以进行5000次次加法、加法、300次乘法运算，其计算速度比人次乘法运算，其计算速度比人工提高了几千倍。工提高了几千倍。 二、计算机的发展二、计算机的发展 w从计算机所采用的主要电子器件来
2、说，经从计算机所采用的主要电子器件来说，经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模历了电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路四个阶段。和超大规模集成电路四个阶段。 第一代（第一代（1946-1958年）是电子管计算机。年）是电子管计算机。以电子管为元器件，用机器语言和汇编语以电子管为元器件，用机器语言和汇编语言编写程序，主要用于科学计算和工程计言编写程序，主要用于科学计算和工程计算，特点是运行速度慢，存储容量小，体算，特点是运行速度慢，存储容量小，体积和功耗大，而且机器的稳定性差。积和功耗大，而且机器的稳定性差。 二、计算机的发展二、计算机的发展 电子管w第二代（第二代（1958-19
3、64年）是晶体管计算机年）是晶体管计算机。 以晶体管或半导体作为元器件，运算速度以晶体管或半导体作为元器件，运算速度可达到每秒几万到几十万次，与第一代计可达到每秒几万到几十万次，与第一代计算机相比，其速度较快，体积较小，存储算机相比，其速度较快，体积较小，存储容量较大，稳定性好，耗电少，重量轻。容量较大，稳定性好，耗电少，重量轻。应用以科学计算和事务处理为主，也开始应用以科学计算和事务处理为主，也开始用于过程控制。用于过程控制。 二、计算机的发展二、计算机的发展 第二代计算机代表机型CDC7600晶体管w第三代（第三代（1964-1971年）是集成电路计算机年）是集成电路计算机。 这一时期的计
4、算机在科学计算、数据处理这一时期的计算机在科学计算、数据处理和工业过程控制等方面都得到了较为广泛和工业过程控制等方面都得到了较为广泛的应用。运算速度可达到每秒几十万次到的应用。运算速度可达到每秒几十万次到几百万次，运算精度高，存储容量大，稳几百万次，运算精度高，存储容量大，稳定性好，体积更加小，整机性能比第二代定性好，体积更加小，整机性能比第二代计算机又有很大的提高。计算机又有很大的提高。 二、计算机的发展二、计算机的发展 第三代计算机代表机型IBM360集成电路w第第四四代代（1971年年至至今今）是是大大规规模模和和超超大大规规模集成电路计算机模集成电路计算机。 它它以以大大规规模模和和超
5、超大大规规模模集集成成电电路路为为主主要要功功能能部部件件。这这代代计计算算机机的的运运算算速速度度可可达达每每秒秒几几千千万万次次到到若若干干亿亿次次，具具有有更更高高的的运运算算精精度度、更更大大的的存存储储容容量量、更更小小的的体体积积、更更好好的稳定性。的稳定性。二、计算机的发展二、计算机的发展 三、我国计算机的发展三、我国计算机的发展 w1956年我国开始研制计算机；年我国开始研制计算机；w1958年研制成年研制成“103”型电子计算机；型电子计算机；w1983年年12月，月，“银河银河”巨型计算机在国防科技大巨型计算机在国防科技大学问世；学问世；w1992年研制了年研制了“银河银河
6、2”巨型计算机；巨型计算机；w1997年，年，“银河银河3”巨型机在北京通过国家鉴定，巨型机在北京通过国家鉴定，运算速度每秒达百亿次。运算速度每秒达百亿次。w1999年，运算速度达每秒年，运算速度达每秒3840亿次的亿次的“神威神威”机机的问世，标志着我国巨型计算机的水平已经进入的问世，标志着我国巨型计算机的水平已经进入了世界先进行列。了世界先进行列。 银河亿次计算机银河十亿次计算机 经过20多年的艰苦努力，我国自己的巨型机事业，形成了“银河”、“曙光”、“神威”三大系列。 1983年12月26日国防科技大学研制成功我国第一台亿次巨型机“银河” 1992年11月十亿次的“银河”巨型机在长沙通过
7、了国家鉴定，随后迅速投入到气象预报的应用中。 1997年6月20日，国防科技大学又完成了每秒130亿次的“银河”巨型机。为数值天气预报、地震机理研究、量子化学研究、空气动力学研究发挥了重要作用。 1995年5月，每秒25亿次的“曙光1000”研制成功。特别适用于大型工程技术问题的解决，在石油勘探、新材料设计及新药物配方设计等方面发挥了重要作用。 1998年上半年，国家智能计算机研究开发中心研制成功每秒200亿次的“曙光2000”巨型机。 1999年9月，每秒1117亿次的“曙光”巨型机诞生。 “神威”是每秒3840亿次的巨型计算机，已于2000年7月25日宣布研制成功并正式使用。 2004年6
8、月超级计算机“曙光4000A”，运行速度可达80610亿次。练一练：练一练：w讨论、总结出计算机发展时代不同的时间分段、讨论、总结出计算机发展时代不同的时间分段、主要器件及特点等，填写下表主要器件及特点等，填写下表 。计算机时代计算机时代时间时间(年年)主要元器件主要元器件特点特点第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代1946-19581958-1964 1964-1971 1971至今至今 电子管电子管 运行速度慢、存储容量小、体积和运行速度慢、存储容量小、体积和功耗大、机器稳定性差功耗大、机器稳定性差 晶体管晶体管 集成电路集成电路 大规模和超大大规模和超大规模集成电路规模集成电路 速度较快、体积较小、存储容量较大、速度较快、体积较小、存储容量较大、稳定性好、耗电少、重量轻稳定性好、耗电少、重量轻 运算精度高、存储容量大、稳定性好、运算精度高、存储容量大、稳定性好、体积更加小体积更加小 更高的运算精度、更大的存储容量、更高的运算精度、更大的存储容量、更小的体积、更好的稳定性更小的体积、更好的稳定性
