Elektronisten tietokoneiden ensimmäinen sukupolvi

Tuotteen esittely

ENIAC, the world’s first electronic computer, covers an area of ​​170 square meters, weighs 30 tons, consumes about 150 kilowatts, and can perform 5000 times per second Operation. Used by the US Department of Defense for ballistic calculations.

Tietokone

Elektronisia tietokoneita kutsutaan myös tietokoneiksi. Mutta miksi elektronisia tietokoneita kutsutaan tietokoneiksi? Tämä johtuu siitä, että elektroniset tietokoneet ovat osittain korvanneet ihmisaivojen toiminnot tietojenkäsittelyn työkaluna. Varsinkin 1970-luvun jälkeen mikroprosessorien ilmaantuminen teki elektronisten tietokoneiden soveltamisesta yhä laajempaa. Tietokoneilla ei ole vain kasvava rooli perinteisellä tieteellisellä laskennalla, vaan niillä on myös laaja valikoima sovelluksia muilla aloilla. Se on levinnyt kaikille ihmiselämän osa-alueille, voi auttaa ihmisiä käsittelemään toimistoasioita ja voi auttaa johtajia kaikilla tasoilla muotoiluun ja tieteellisen päätöksenteon toteuttaminen voi auttaa asiantuntijoita kaikilta elämänaloilta. Monet ihmisen aivoajattelua vaativat tehtävät voidaan korvata tietokoneilla, ja tietokoneista on tullut tärkeä ihmisaivojen apulainen.

Luokittelu

Tietokoneet voidaan jakaa digitaalisiin tietokoneisiin ja analogisiin tietokoneisiin käsiteltävien muuttujien luonteen mukaan. Yleisesti ottaen tietokone viittaa digitaaliseen tietokoneeseen; tietokonearkkitehtuurin perusmekanismin mukaan se voidaan jakaa: Neumann-arkkitehtuurin tietokoneisiin ja ei-Neumann-arkkitehtuurin tietokoneisiin; Tietokonejärjestelmän mittakaavan mukaan (viitaten kattavaan mittakaavaan, joka sisältää toiminnon, äänenvoimakkuuden jne.) se voidaan jakaa: supertietokone, keskuskone, keskikokoinen minitietokone, työasema, henkilökohtainen tietokone (mikrotietokoneet, kannettavat tietokoneet, kämmentietokoneet, yksilevyinen tietokone). tietokoneet) jne.; tietokonejärjestelmien välisen yhteenliittämisen maantieteellisen laajuuden mukaan se voidaan jakaa: itsenäisiin järjestelmiin, tietokoneiden lähiverkkoihin, tietokoneiden etäverkkoihin jne.; tietokonejärjestelmien mukaan Ankarien ympäristöjen kestävyysaste voidaan jakaa: yleiskäyttöiset tietokoneet, karkaistu (puolikarkaistu) tietokoneet.

Lisäksi tietokoneen tyyppi voidaan jakaa sen mukaan, ovatko käsky- ja tietovirta tietokoneessa yksittäisiä vai useita. Tämä on Flynnin luokitus. Flynnin ehdotuksen mukaan tietokonearkkitehtuuri voidaan jakaa neljään kategoriaan: SISD (single instruction, single data stream): suorita käskyt sarjassa; MISD (useita ohjeita, yksi tietovirta): käytä eri ohjetta yksittäisen tiedon käsittelemiseen, tämä järjestelmä näyttää olevan erittäin epäkäytännöllinen; SIMD (yksi käsky, useita tietovirtoja): useita prosessoreita käytetään suorittamaan sama käskytoiminto eri datalle samanaikaisesti; MIMD (useita ohjeita, useita datavirtaa): Suorita itsenäisesti erilaisia ​​toimintoja eri datalle useilla prosessoreilla.

Merkitys

Tietokoneiden ensimmäisen sukupolven syntymästä lähtien tietotekniikka ja teollisuus ovat olleet nopeassa kehitysvaiheessa. Tietojenkäsittelytieteestä on tullut nopeasti kehittyvä, vahvasti levinnyt ja kauaskantoinen aine. Tietokoneteollisuudesta on kehittynyt strategisesti merkittävä toimiala maailmanlaajuisesti. Tietojenkäsittelytieteen ja tietokoneteollisuuden kehitysasteesta on tullut tärkeä mittari maan yleisen vahvuuden mittaamiseksi.

Lähteen kehitys

The world's first electronic computer is a giant: it weighs more than 30 tons, covers an area of ​​about 170 square meters, and contains 18,000 electronic tubes. It was born on February 14, 1946 at the University of Pennsylvania.

Toisen maailmansodan aikana molemmat osapuolet käyttivät lentokoneita ja tykistöä pommittaakseen väkivaltaisesti toistensa sotilaallisia kohteita. Ollaksesi tarkka, sinun on laskettava tarkasti ja piirrettävä "ammuntakaavio". Kun taulukko on tarkastettu kuonokulman määrittämiseksi, ammus voidaan ampua kohteen keskeltä. Jokainen luku on kuitenkin laskettava tuhansia kertoja, jotta saadaan neljä aritmeettista operaatiota. Kymmeniä ihmisiä voi käyttää mekaanista tietokonetta laskeakseen sen muutaman kuukauden ajan "kaavion" laatimiseksi. Vastauksena tähän tilanteeseen ihmiset alkoivat tutkia elektronisten putkien käyttöä "elektronisina kytkiminä" tietokoneen laskentanopeuden lisäämiseksi. Monet tutkijat osallistuivat kokeisiin ja tutkimukseen ja tekivät lopulta maailman ensimmäisen elektronisen tietokoneen, nimeltään "Eniak".

In the mid-1940s, the Department of Electrical Engineering at the University of Pennsylvania, led by Molic and Eckert, developed a ballistic trajectory calculation for the Aberdeen Ballistic Research Laboratory of the U.S. Army Ordnance Department "Electronic Numerical Integrator and Calculator" (ENIAC for short). This computer called "Eniac" covers an area of ​​150 square meters, has a total weight of 30 tons, uses 18,000 electron tubes, 6,000 switches, 7,000 resistors, 10,000 capacitors, 500,000 wires, and consumes 140 power. Kilowatts, 5000 additions per second can be performed. This behemoth was unveiled in the United States on February 15, 1946. The advent of this computer marked the beginning of the computer era.

Tietokoneen edeltäjä oli jotain nimeltä "summain", jonka ranskalainen matemaatikko "Bryce Pascal" keksi ja jota sitten vähitellen parannettiin... se pystyy tekemään yhteen-, vähennys-, kerto- ja jakolaskuja. Neljän aritmeettisen operaation "differentiaalikone".

Vuonna 1801 jKr ranskalainen Joseph Jacquard keksi rei'itettyjen pahvikorttien käytön. Tämä esittelee kaksi tärkeää käsitettä tietokoneiden tulevaa kehitystä varten:

Ensinnäkin tiedot voidaan koodata rei'itettyihin kortteihin...eli ohjelmien kirjoittamiseen

2. Tiedot Se voidaan tallentaa kortille, ja kun nämä kortit yhdistetään sarjaan, niitä voidaan käyttää ohjesarjana eli ohjelmana.

Sen jälkeen ilmestyi mies: historiassa kutsumme häntä "tietokoneiden isäksi" - Charles Babbage

Hän teki tehokkaamman koneen, nimeltään Analytical Engine, tämä kone on konseptiltaan hyvin samanlainen kuin nykyaikaiset tietokoneet.

Nämä keksinnöt ovat työkaluja, joita käytetään apuna laskelmissa. Niillä ei ole tietojen muistamista ja tallentamista, joten niitä ei voida kutsua "tietokoneiksi"

Vuoteen 1946 asti Mochiley Yhdysvalloissa ja Eckert keksivät ensimmäisen sukupolven tietokoneen - ENIAC,

Ensimmäisen sukupolven tietokone on kahden luokkahuoneen kokoinen, mikä eroaa paljon nykyisistä yleisesti käytetyistä tietokoneista.

Tuolloin tietokoneet käyttivät laskelmien toteuttamiseen tyhjiöputkista koostuvia integroituja piirejä ja muistin tallennusvälineenä oli reikäkortti.

So, the invention of the computer is the result of the joint efforts of a group of researchers, but the mathematician von Neumann’s design ideas played a key role in it, so von Neumann was Known as the father of modern computers.

Kotimainen kehitys

Kotimainen tietokonekehitys (1965-1972)

Vuonna 1965 Kiinan tiedeakatemian laskentateknologian instituutti kehitti menestyksekkäästi Kiinan ensimmäisen suuren mittakaavan transistoritietokoneen: 109 B kone; 109 B -konetta parannettiin ja 109 C -kone lanseerattiin kaksi vuotta myöhemmin. Sillä oli tärkeä rooli kahden pommin koetuotannossa Kiinassa, ja käyttäjät kehuivat sitä "ansiokkaaksi koneeksi". North China Institute of Computing Technology on menestyksekkäästi kehittänyt 108 konetta, 108 B-konetta (DJS-6), 121 konetta (DJS-21) ja 320 konetta (DJS-8) ja valmistanut niitä viidessä tehtaassa, mukaan lukien 738-tehdas. Vuosina 1965–1975 738 Factory valmisti yli 380 toisen sukupolven tuotetta, mukaan lukien 320 konetta. Harbin Military Industry (National University of Defense Technologyn edeltäjä) lanseerasi onnistuneesti 441B-transistoritietokoneen helmikuussa 1965 ja tuotti yli 40 kappaletta pienissä erissä.

Kotimaisten pienten ja keskisuurten integroitujen piirien tietokonekehitys (1973-1980-luvun alku)

Vuonna 1973 Pekingin yliopisto ja Beijing Cable Power Plant ja muut yksiköt tekivät yhteistyötä menestyksekkäästi kehittäessään suuren yleiskäyttöisen tietokoneen, jonka laskentanopeus on miljoona operaatiota sekunnissa. Vuonna 1974 Tsinghuan yliopisto ja muut yksiköt suunnittelivat yhdessä DJS-130-minitietokoneen ja kehittivät onnistuneesti DJS-140-minitietokoneen muodostamaan 100-tuotesarjan. Samaan aikaan Pohjois-Kiinan tietojenkäsittelyinstituutin päätukikohtana on 57 yksikköä eri puolilla maata suunnittelemaan yhdessä DJS-200-sarjan tietokoneita sekä suunnittelemaan ja kehittämään DJS-180-sarjan superminitietokoneita. 1970-luvun lopulla elektroniikkaministeriön instituutti 32 ja puolustustekniikan yliopisto kehittivät menestyksekkäästi 655:n ja 151:n nopeudella miljoonalla alatasolla. 1980-luvulla Kiinan nopeat tietokoneet, erityisesti vektoritietokoneet, saivat uutta kehitystä.

Domestic VLSI computer development (mid-1980s to present)

Kuten ulkomailla, myös Kiinan neljännen sukupolven tietokonekehitys alkoi mikrotietokoneista. Vuoden 1980 alussa monet yksiköt Kiinassa alkoivat myös käyttää Z80-, X86- ja 6502-siruja mikrotietokoneiden kehittämiseen. Vuonna 1983 Sixth Institute of 12th Electronic Department kehitti onnistuneesti DJS-0520-mikrotietokoneen, joka on yhteensopiva IBM PC:n kanssa. Viimeisten 10 vuoden aikana Kiinan mikrotietokoneteollisuus on käynyt läpi poikkeuksellisen polun.

Saavutukset Kiinassa

Vuonna 1958 Kiinan tiedeakatemian tietojenkäsittelytekniikan instituutti kehitti onnistuneesti Kiinan ensimmäisen pienen elektronisen putkitietokoneen 103 (tyyppi Bayi), mikä merkitsi Kiinan ensimmäisen elektronisen tietokoneen syntymää.

Vuonna 1965 Kiinan tiedeakatemian tietojenkäsittelytekniikan instituutti kehitti onnistuneesti ensimmäisen suuren transistoritietokoneen 109B ja lanseerasi sitten 109C-koneen, jolla oli tärkeä rooli kahdessa pommitestissä;

1974 Vuonna 1984 Tsinghuan yliopisto ja muut yksiköt suunnittelivat ja kehittivät yhdessä integroituja piirejä käyttävän DJS-130-minitietokoneen, jonka laskentanopeus oli miljoona kertaa sekunnissa;

Vuonna 1983 National University of Defense Technology kehitti menestyksekkäästi laskentanopeuden miljoona kertaa sekunnissa. Miljardinkertainen Galaxy-I-supertietokone on tärkeä virstanpylväs nopeiden tietokoneiden kehityksessä Kiinassa;

Vuonna 1985 elektroniikkateollisuuden ministeriön Tietokone Management Bureau kehitti onnistuneesti Great Wall 0520CH -mikrotietokoneen, joka on yhteensopiva IBM PC:iden kanssa.

Vuonna 1992 National University of Defense Technology kehitti yleiskäyttöisen Galaxy-II-rinnakkaissupertietokoneen, jonka huippunopeus on 400 miljoonaa liukulukuoperaatiota sekunnissa (vastaa miljardia perustoimintoa sekunnissa). Muistin neljän prosessorin vektorikone ja sen vektorikeskusprosessori on itse suunniteltu pieniä ja keskisuuria integroituja piirejä käyttäen ja on yleisesti saavuttanut kansainvälisen edistyneen tason 1980-luvun puolivälissä ja lopussa. Sitä käytetään pääasiassa keskipitkän aikavälin sääennusteisiin;

Vuonna 1993 National Intelligent Tietokone Research and Development Center (myöhemmin Beijing Shuguang Tietokone Companyn perustaminen) kehitti onnistuneesti Shuguang-1 täysin symmetrisen jaetun tallennustilan moniprosessorin, joka oli ensimmäinen kerta Kiinassa. Rinnakkaistietokone, joka on suunniteltu ja kehitetty yleisen tarkoitukseen tarkoitettu mikroprosessorisiru, joka perustuu erittäin laajamittaiseen integroituun piiriin ja standardiin UNⅨ-käyttöjärjestelmään;

Vuonna 1995 Sugon toi markkinoille maan ensimmäisen suuren mittakaavan rinnakkaisprosessorin (MPP). ) Rinnakkaiskoneen Dawning 1000 (mukaan lukien 36 prosessoria) rakenne, huippunopeus on 2,5 miljardia liukulukuoperaatiota sekunnissa, ja todellinen toimintanopeus on saavuttanut korkean suorituskyvyn tason 1 miljardi liukulukutoimintoa sekunnissa. Dawning 1000 on samanlainen kuin Intel Corporationin Yhdysvalloissa vuonna 1990 käyttöön ottama massiivisesti rinnakkainen tietokonearkkitehtuuri ja toteutustekniikka, ja ero ulkomaihin on kaventunut noin viiteen vuoteen.

Vuonna 1997 National University of Defense Technology kehitti menestyksekkäästi Galaxy-Ⅲ kymmeniä miljardeja rinnakkaisia ​​supertietokonejärjestelmiä. Se ottaa käyttöön skaalautuvan hajautetun jaetun tallennustilan rinnakkaiskäsittelyarkkitehtuurin ja koostuu yli 130 käsittelysolmusta. Huipputeho on sekunnissa. 13 miljardia liukulukuoperaatiota ja järjestelmän kattava teknologia saavutti kansainvälisen edistyneen tason 1990-luvun puolivälissä.

Vuodesta 1997 vuoteen 1999 Sugon toi markkinoille Sugon 1000A-, Sugon 2000-I-, Sugon 2000-Ⅱ -superpalvelimia, joissa on klusterirakenne, ja huippulaskentanopeus on ylittänyt 100 miljardia sekunnissa. Liukulukuoperaatioissa koneen mittakaava on ylittänyt 160 prosessoria.

Vuonna 1999 National Parallel Tietokone Engineering Technology Research Centerin kehittämä Shenwei I -tietokone läpäisi kansallisen hyväksynnän ja otettiin käyttöön National Meteorological Centerissä. Järjestelmässä on 384 aritmeettista prosessointiyksikköä, joiden laskentanopeus on 384 miljardia operaatiota sekunnissa.

Vuonna 2000 Sugon lanseerasi Sugon 3000 -superpalvelimen, jolla on 300 miljardia liukulukutoimintoa sekunnissa.

Vuonna 2001 Kiinan tiedeakatemian tietojenkäsittelytekniikan instituutti kehitti menestyksekkäästi Kiinan ensimmäisen yleiskäyttöisen prosessorin, "Longson"-sirun.

Vuonna 2002 Sugon lanseerasi "Longteng"-palvelimen täysin itsenäisillä immateriaalioikeuksilla. Longtengin palvelin käyttää "Longson-1" -suoritinta, Sugonin ja Kiinan tiedeakatemian tietojenkäsittelytekniikan instituutin yhteisesti kehittämää dedikoitua palvelimen emolevyä sekä Sugon LINUX -käyttöjärjestelmää. Tämä palvelin on ensimmäinen kotimainen tuote, joka toteuttaa täysin omat omistusoikeutensa. Turvallisuus- ja muut osastot tulevat olemaan tärkeässä roolissa. Vuonna 2003 Dawning 4000L -superpalvelin, jossa on biljoonia tietojenkäsittelyä, läpäisi kansallisen hyväksynnän ja asetti jälleen kotimaisen superpalvelimen historiallisen ennätyksen ja nosti kotimaisen korkean suorituskyvyn teollisuuden uudelle tasolle.

Sen lanseerasivat 9. huhtikuuta 2003 Suzhou National Core, Nanjing Panda, SMIC, Shanghai Hongli, Shanghai Belling, Hangzhou Silan, Pekingin kansallinen integroitujen piirien teollistumisen tukikohta, Pekingin yliopisto, Tsinghuan yliopisto "C*Core (China Core) Industry Nanjingissa julkistettiin 61 integroidun piiriyrityksen ja laitoksen muodostama Alliance, jonka tavoitteena on työskennellä yhdessä rakentaakseen täydellisen Kiinan integroitujen piirien teollisen ketjun. 9. joulukuuta 2003 "Shenteng 6800" -supertietokone, Lenovon toteuttaman kansallisen verkon pääsolmu, kehitettiin virallisesti. Sen todellinen laskentanopeus saavutti 4 183 biljoonaa operaatiota sekunnissa ja sijoittui 14. sijalle maailmassa 78,5 prosentin käyttötehokkuudella.

Joulukuun 28. päivänä 2003 "China Chip Project" -saavutusraporttikokous pidettiin suuressa kansansalissa. Kiinan "Starlight China Chip" -projekti kehitti ja suunnitteli viidennen sukupolven digitaalisia multimediasiruja. % markkinaosuudesta on maailman ykkösellä tietokoneen kuvansyöttöpiirillä.

Valtioneuvoston kokouksessa 24. maaliskuuta 2004 hyväksyttiin "Kiinan kansantasavallan sähköisen allekirjoituksen laki (luonnos)" periaatteessa, mikä merkitsi sitä, että Kiinan sähköinen liiketoiminta on vähitellen siirtynyt lailliselle tielle.

Yhdysvaltain energiaministeriön Lawrence Berkeleyn kansallinen laboratorio julkisti 21. kesäkuuta 2004 viimeisimmän luettelon 500 suurimmasta maailmanlaajuisesta tietokoneesta. Sugon Tietokone Corporationin kehittämä supertietokone "Dawning 4000A" sijoittui kymmenenneksi 8 061 biljoonaa kertaa laskentanopeudellaan.

Sähköistä allekirjoitusta koskeva laki otettiin virallisesti käyttöön 1. huhtikuuta 2005. "Kiinan kansantasavallan sähköisen allekirjoituksen laki" otettiin virallisesti käyttöön. Siitä lähtien sähköisillä allekirjoituksilla on sama oikeusvaikutus kuin perinteisillä käsinkirjoitetuilla allekirjoituksilla ja sineteillä, ja ne edistävät ja säätelevät sähköisten tapahtumien kehitystä Kiinassa.

18. huhtikuuta 2005 "Loongson II" paljastettiin virallisesti. Kiinan ensimmäinen yleiskäyttöinen korkean suorituskyvyn prosessori "Loongson II", jolla on Kiinan tiedeakatemian tietojenkäsittelytekniikan instituutin kehittämä itsenäiset immateriaalioikeudet, julkistettiin virallisesti.

Lenovo sai päätökseen IBM PC:n hankinnan 1. toukokuuta 2005. Lenovo ilmoitti virallisesti saaneensa päätökseen IBM:n maailmanlaajuisen PC-liiketoiminnan hankinnan. Lenovosta on tullut maailman kolmanneksi suurin PC-valmistaja noin 13 miljardin Yhdysvaltain dollarin vuotuisella liikevaihdolla sulautumisen ja noin 14 miljoonan henkilökohtaisen tietokoneen vuosimyynnin jälkeen.

Related Articles
TOP