1.1.1 计算机发展史

1. 了解世界计算机发展史

1946年2月，世界上第一台现代电子数字计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数字积分计算机）在美国宾夕法尼亚大学研制成功，开创了计算机科学的新纪元。同一时期，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（1903年12月—1957年2月）和他的同事研制了电子离散变量自动计算机，其主要设计思想是采用二进制编码和存储程序方式，该体系结构一直延续至今，故人们将计算机称为冯·诺依曼结构计算机，称冯·诺依曼为“现代电子计算机之父”。

根据使用的电子元器件不同，电子计算机的发展大致可分为4代（见表1）。

表1  电子计算机发展的各个阶段

2. 了解中国计算机发展史

中国计算机事业的起步比美国晚了13年，但是经过科学家们的艰苦努力，中国与美国的差距已逐渐缩小。

（1）第一代电子管计算机研制（1958—1964年)

我国从1957年在中科院计算所开始研制通用数字电子计算机，1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子数字计算机诞生。机器在738厂开始少量生产，命名为103型计算机(即DJS-1型)。1958年5月我国开始了第一台大型通用电子数字计算机(104机)研制。在研制104机同时，夏培肃院士领导的科研小组首次自行设计并于1960年4月研制成功一台小型通用电子数字计算机107机。1964年我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机119机研制成功。

（2）第二代晶体管计算机研制 (1965—1972年)

1965年中科院计算所研制成功了我国第一台大型晶体管计算机：109乙机；对109乙机加以改进，两年后又推出109丙机，在我国两弹试制中发挥了重要作用，被用户誉为“功勋机”。华北计算所先后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-8)，并在738厂等五家工厂生产。1965—1975年，738厂共生产320机等第二代产品380余台。哈军工(国防科大前身)于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机并小批量生产了40多台。

（3）第三代中小规模集成电路的计算机研制 (1973—20世纪80年代初)

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每秒100万次的大型通用计算机，1974年清华大学等单位联合设计，研制成功DJS-130小型计算机，以后又推DJS-140小型机，形成了100系列产品。与此同时，以华北计算所为主要基地，组织全国57个单位联合进行DJS-200系列计算机设计，同时也设计开发DJS-180系列超级小型机。70年代后期，电子部32所和国防科大分别研制成功655机和151机，速度都在百万次级。进入80年代，我国高速计算机，特别是向量计算机有新的发展。

（4）第四代超大规模集成电路的计算机研制

和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我国不少单位也开始采用Z80、X86和6502芯片研制微机。1983年12电子部六所研制成功与IBM PC机兼容的DJS-0520微机。10多年来我国微机产业走过了一段不平凡道路，以联想微机为代表的国产微机已占领一大半国内市场。

我国的超级计算机研制起步于20世纪60年代，但随着1983年12月我国第一台每秒钟运算一亿次以上的“银河一号”巨型计算机的研究成功，我国才真正跨入研发超级计算机的队伍，至此，我国具备了进行中期数值天气预报的能力。从1992年开始，我国超级计算机的研发速度明显加快。经过几十年的不懈努力，我国的超级计算机系统研制已取得丰硕成果。2010年，我国研制的“天河一号”成为世界上运算速度最快的计算机。此后，“天河二号”“神威·太湖之光”稳居榜首。随着一批高端计算机系统的出现，我国成为继美国、日本之后，第三个具备研制高端计算机系统能力的国家。