1.1.2　计算机的发展历史

1.计算机的发展阶段

从第一台电子计算机诞生至今，计算机技术以前所未有的速度迅猛发展，计算机行业成为最具有活力的行业，极大地带动了世界经济的发展。依据计算机所采用的电子元件不同而将其划分为电子管、晶体管、集成电路及大规模和超大规模集成电路4个阶段，如表1-1所示。

表1-1　计算机的发展阶段

2.我国计算机的发展历史

1956年，我国制定12年科学规划时，把发展计算机、半导体等技术学科作为重点，相继筹建了中国科学院计算机研究所、中国科学院半导体研究所等机构。虽然我国计算机的发展起步比较晚，但是我国的计算机发展速度迅速。我国计算机的发展也经历了4个阶段。

（1）第一代计算机（1958—1964年）

我国1958年组装调试出第一台电子管计算机（103机），1959年研制成大型通用电子管计算机（104机），1960年研制成第一台通用电子管计算机（107机）。1964年研制成功我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机，其平均浮点运算速度为每秒5万次，用于我国第一颗氢弹研制的计算任务。

（2）第二代计算机（1965—1972年）

1964年我国开始推出第一批晶体管计算机，如108机、109机及320机等，其运算速度为每秒10万次～20万次。在我国“两弹”试验中发挥了重要作用。

（3）第三代计算机（1973年至20世纪80年代初）

我国到1970年初期才研制成第三代集成电路计算机，如150机。然后陆续推出采用集成电路的大、中、小型计算机。1973年，北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度为每秒100万次的大型通用计算机。1974年后，DJS-130晶体管计算机形成了小批量生产。进入20世纪80年代，我国采用大、中规模集成电路研制成16位的DJS-150机。这个时期，我国高速计算机，特别是向量计算机有了新的发展。1983年长沙国防科技大学推出向量运算速度达1亿次的银河-Ⅰ巨型计算机。1992年向量运算达到10亿次的银河-Ⅱ投入运行。1997年向量运算达到130亿次的银河-Ⅲ投入运行，内存容量为9.15GB。

（4）第四代计算机（20世纪80年代中期至今）

和国外一样，我国第四代计算机的研制也是从微机开始的。20世纪90年代以来，我国微型计算机形成大批量、高性能的生产局面，并且发展迅速。1997—1999年先后推出具有机群结构的曙光1000A、曙光2000-Ⅰ、曙光2000-Ⅱ超级服务器。2000年推出每秒浮点运算速度3000亿次的曙光3000超级服务器。2004年上半年推出每秒浮点运算速度1万亿次的曙光4000超级服务器。2010年11月14日，国际组织TOP500在其官方网站上公布了当年全球超级计算机500强排行榜，目前，我国最快的计算机是“天河二号”，如图1-2所示，它的双精度浮点运算峰值速度和持续速度分别为每秒5.49亿亿次和每秒3.39亿亿次。这组数字意味着，天河二号运算1小时，相当于13亿人同时用计算器计算1000年。从2013年6月17日登上世界超算之巅，至今一直处于全球超级计算机TOP500强排行榜榜单。这段时间，我国产生了许多自己的知名微型计算机品牌，如联想、方正、金长城、Acer、实达、浪潮、海信、同创以及神州等，这些微型计算机厂家无论在生产规模上，还是在质量水平上都已经与国际PC厂商IBM、Compaq、Dell等相当。

纵观近60年来我国高性能通用计算机的研制历程，从103机到天河二号，走过了一段不平凡的历程。

图1-2　“天河二号”高效能计算机