我國大型計算機的現(xiàn)狀與未來

1、大型計算機歷史大型計算機歷史 現(xiàn)狀及未來現(xiàn)狀及未來 1講解：XX2021/3/10 何何為大型計算機為大型計算機 大型計算機大型計算機通常是指由數(shù)百通常是指由數(shù)百 數(shù)千甚至更多的處理器（機）數(shù)千甚至更多的處理器（機） 組成的、能計算普通組成的、能計算普通PC機機 和服務器不能完成的大型復和服務器不能完成的大型復 雜課題的雜課題的計算機計算機 2講解：XX2021/3/10 第一臺計算機第一臺計算機 (ENIAC)(ENIAC)于于19461946年年2 2 月月, ,在美國誕生在美國誕生 注：注：ENIAC PCENIAC PC機機 耗資耗資 100100萬萬美圓美圓 重重 量量 3030噸噸

2、 占地占地 150150 平方米平方米 電子器電子器 件件 1 19 9萬只電子管萬只電子管 運算速度運算速度 50005000次次/ /秒秒 3講解：XX2021/3/10 1. 計算機的分代計算機的分代 時代時代年份年份器件器件軟件軟件應用應用 一一 46-58電子管電子管機器語言匯編語機器語言匯編語 言言 科學計算科學計算 二二58-64晶體管晶體管高級語言高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制 三三64-71集成電路集成電路操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文字處理圖形處理文字處理圖形處理 四四71年迄今年迄今大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡等數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡等社會的各個領域社會的各個領域 計算機

3、的發(fā)展歷史 4 講解：XX2021/3/10 計算機的發(fā)展，每計算機的發(fā)展，每10年：年： 速率增加速率增加10倍以上；倍以上； 容量增加容量增加10倍以上；倍以上； 價格減少價格減少10倍以上；倍以上； 體積減少體積減少10倍以上；倍以上； 電子管電子管 晶體管晶體管集成電路集成電路大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路 5講解：XX2021/3/10 大型主機的性能優(yōu)勢如可用性、可擴展性、安大型主機的性能優(yōu)勢如可用性、可擴展性、安 全性、分區(qū)和負載能力是其他類型服務器所不全性、分區(qū)和負載能力是其他類型服務器所不 及的。大型主機處理復雜多任務時的超強能力，及的。大型主機處理復雜多任務時的超強能力， 宕

4、機時間遠遠低于其他類型的宕機時間遠遠低于其他類型的服務器，服務器，擅長于擅長于 超大型數(shù)據(jù)庫的訪問；采取動態(tài)分區(qū)管理，根超大型數(shù)據(jù)庫的訪問；采取動態(tài)分區(qū)管理，根 據(jù)不同應用負載量的大小靈活地分配系統(tǒng)資源；據(jù)不同應用負載量的大小靈活地分配系統(tǒng)資源； 從底層防止入侵的設計策略使大型主機安全性從底層防止入侵的設計策略使大型主機安全性 提高。以上特性對于像金融、電信、交通、能提高。以上特性對于像金融、電信、交通、能 源、政府等行業(yè)中對于系統(tǒng)處理能力和安全性源、政府等行業(yè)中對于系統(tǒng)處理能力和安全性 穩(wěn)定性要求都極為苛刻的應用來說，大型主機穩(wěn)定性要求都極為苛刻的應用來說，大型主機 是不可替代的。是不可替代

5、的。 優(yōu)勢優(yōu)勢 6講解：XX2021/3/10 把普通計算機的運算速度比做成人的走路速度，那把普通計算機的運算速度比做成人的走路速度，那 么超級計算機就達到了火箭的速度。么超級計算機就達到了火箭的速度。 大型機體系結(jié)構(gòu)的最大好處是大型機體系結(jié)構(gòu)的最大好處是無與倫比無與倫比的的I/O處理能力。處理能力。 7講解：XX2021/3/10 安全性安全性和和可靠性可靠性在計算機中也是首屈一指的在計算機中也是首屈一指的 大型機使用大型機使用專門為其量身定做的專門為其量身定做的專用軟件專用軟件， 這種封閉系統(tǒng)在為大型機系統(tǒng)帶來了高可靠這種封閉系統(tǒng)在為大型機系統(tǒng)帶來了高可靠 性和安全性性和安全性 當前尚無黑

6、客可以對其進行攻擊當前尚無黑客可以對其進行攻擊 8講解：XX2021/3/10 一、是一、是超人的記憶力，能存儲上萬條常用知識和經(jīng)驗；超人的記憶力，能存儲上萬條常用知識和經(jīng)驗； 二、是會思考，能根據(jù)輸入的問題，通過記憶和積累二、是會思考，能根據(jù)輸入的問題，通過記憶和積累 的知識，進行推理，最后作出判斷；的知識，進行推理，最后作出判斷； 三、是能理解我們?nèi)粘Ｕf話的語言，甚至能聽懂人們?nèi)?、是能理解我們?nèi)粘Ｕf話的語言，甚至能聽懂人們 說說 話話的聲音，自己也能輸出聲音的聲音，自己也能輸出聲音“說話說話”，這，這 樣樣人人 就能與計算機進行真正的對話就能與計算機進行真正的對話 計算機的發(fā)展現(xiàn)狀計算機的

7、發(fā)展現(xiàn)狀 9講解：XX2021/3/10 2013年全球超級計算機排行前年全球超級計算機排行前10強強 天河二號天河二號 ( 中國中國) 泰坦（美國）泰坦（美國） 紅杉超級計算機紅杉超級計算機 （美國）（美國） K Computer（日本（日本 ） 米拉（美國）米拉（美國） Stampede（美國）（美國） Juqueen（德國）（德國） Vulcan（美國）（美國） SuperMUC（德國）（德國） 天河一號（天河一號（中國）中國） 10講解：XX2021/3/10 天河二號天河二號 （中國）（中國） 以峰值計算速度每秒以峰值計算速度每秒5.49億億次、持續(xù)計算速度每秒億億次、持續(xù)計算速度每

8、秒 3.39億億次雙精度浮點運算的優(yōu)異性能位居榜首億億次雙精度浮點運算的優(yōu)異性能位居榜首 造價造價: 一億美元一億美元 11講解：XX2021/3/10 應用應用 主要用來承擔重大的科學研究、國防尖端技主要用來承擔重大的科學研究、國防尖端技 術和國民經(jīng)濟領域的大型計算課題及數(shù)據(jù)處術和國民經(jīng)濟領域的大型計算課題及數(shù)據(jù)處 理任務。如大范圍天氣預報，整理衛(wèi)星照片，理任務。如大范圍天氣預報，整理衛(wèi)星照片， 原子核物的探索，研究洲際導彈、宇宙飛船原子核物的探索，研究洲際導彈、宇宙飛船 等，制定國民經(jīng)濟的發(fā)展計劃，項目繁多，等，制定國民經(jīng)濟的發(fā)展計劃，項目繁多， 時間性強，要綜合考慮各種各樣的因素，依時間性強，要綜合考慮各種各樣的因素，依 靠巨型計算機能較順利地完成靠巨型計算機能較順利地完成 12講解：XX2021/3/10 軍用軍用科研科研 13講解：XX2021/3/10 計算機發(fā)展未來：新型計算機計算機發(fā)展未來：新型計算機 一、光計算機一、光計算機 二、生物計算機二、生物計算機 三、量子計算機三、量子計算機 四、大型計算機四、大型計算機 14講解：XX2021/3/10 對于大型計算機來說