微機發(fā)展歷史

1、微機發(fā)展歷史一、計算機發(fā)展過程一、計算機發(fā)展過程計算方式的發(fā)展過程計算方式的發(fā)展過程電子計算機發(fā)展過程（主要四代）電子計算機發(fā)展過程（主要四代）l 第一代計算機（第一代計算機（1946-19581946-1958）電子管電子管 運算速度為運算速度為5千千4萬次每秒，萬次每秒， 陰極射線管或汞延遲線作主存儲器、陰極射線管或汞延遲線作主存儲器、 外存主要使用紙帶、卡片等。外存主要使用紙帶、卡片等。l 第二代計算機（第二代計算機（1959-19641959-1964）晶體管晶體管 運算速度為幾十萬運算速度為幾十萬百萬次每秒，百萬次每秒，主存儲器均采用磁芯存儲器、磁鼓和主存儲器均采用磁芯存儲器、磁鼓和

2、 磁盤開始用作主要的外存儲器。磁盤開始用作主要的外存儲器。l 第三代計算機（第三代計算機（1965-19701965-1970）中小規(guī)模的集成電路中小規(guī)模的集成電路 運算速度為百萬運算速度為百萬幾百萬次每秒，幾百萬次每秒，半導(dǎo)體存儲器逐步取代了磁芯存儲器的半導(dǎo)體存儲器逐步取代了磁芯存儲器的 主存儲器地位、磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，主存儲器地位、磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，l 第四代計算機（第四代計算機（1971-1971-至今）至今）大、超大規(guī)模集成電路大、超大規(guī)模集成電路 運算速度為幾百萬運算速度為幾百萬千萬億次每秒，千萬億次每秒，主存儲器均采用半導(dǎo)體存儲器、主要主存儲器均采用半導(dǎo)體存

3、儲器、主要 的外存儲器是磁帶、磁盤、光盤、的外存儲器是磁帶、磁盤、光盤、 微處理器微處理器和微型計算機誕生。和微型計算機誕生。電子計算機發(fā)展過程電子計算機發(fā)展過程l 第五代計算機第五代計算機 人工智能計算機人工智能計算機l 第六代計算機第六代計算機 光計算機、超導(dǎo)計算機、量子計算機、生物計算機、生物計算機光計算機、超導(dǎo)計算機、量子計算機、生物計算機、生物計算機世界第一臺、第一代電子計算機（電子管）世界第一臺、第一代電子計算機（電子管）世界第一臺、第一代電子計算機（電子管）世界第一臺、第一代電子計算機（電子管）第一臺馮第一臺馮.諾依曼計算機諾依曼計算機馮馮.諾依曼計算機結(jié)構(gòu)諾依曼計算機結(jié)構(gòu)193

4、41934年提出計算機結(jié)構(gòu)，美籍匈牙利人。年提出計算機結(jié)構(gòu)，美籍匈牙利人。第二代計算機（晶體管）第二代計算機（晶體管） 1954 1954年美國貝爾實驗室建成世界年美國貝爾實驗室建成世界上第一臺晶體管計算機上第一臺晶體管計算機TRADICTRADIC。開始了第二代計算機的發(fā)展。開始了第二代計算機的發(fā)展。 第三代計算機（第三代計算機（MSIMSI、SSISSI）1964年研制出計算機歷史上最成年研制出計算機歷史上最成功的機型之一功的機型之一IBM S/360。S/360極強的通用性適用于各方面極強的通用性適用于各方面的用戶，它具有的用戶，它具有“360度度”全方位全方位的特點，并因此得名。的特點

5、，并因此得名。IBM為此投為此投入了入了50億美元的研發(fā)費用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)億美元的研發(fā)費用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過制造原子彈的的超過制造原子彈的的20億美元。億美元。IBM360成為第三代電腦的標(biāo)志性成為第三代電腦的標(biāo)志性產(chǎn)品。產(chǎn)品。 第四代電子計算機（第四代電子計算機（VLSIVLSI、LSILSI） 1976年蘋果計算機：集成電年蘋果計算機：集成電路的發(fā)展，計算機開始了小型化路的發(fā)展，計算機開始了小型化的歷程。的歷程。 計算機硬件制造技術(shù)（核心部件）計算機硬件制造技術(shù)（核心部件）計算機采用的邏輯元件計算機采用的邏輯元件電子管晶體管中小規(guī)模SI大規(guī)模、超大規(guī)模SI計算機分類計算機分類計算機發(fā)展趨勢（自己完善資料）

6、計算機發(fā)展趨勢（自己完善資料）l 微型化微型化l 巨型化巨型化l 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化l 智能化智能化l 多媒體化多媒體化二、微型計算機發(fā)展過程二、微型計算機發(fā)展過程CPU的誕生的誕生運算器和控制器運算器和控制器“合二為一合二為一”為一塊芯片，為一塊芯片，4004（4位機）。位機）。低檔低檔8 8位位CPUCPU的誕生的誕生高檔高檔8 8位位CPUCPU的誕生的誕生通用微型計算機（通用微型計算機（PC代表）代表）通用微型計算機（通用微型計算機（PC代表）代表）微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展l 第一代微處理器（第一代微處理器（1971-19731971-1973）n 位數(shù)（字長）：位數(shù)（字長）：4位位/8

7、位位n 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：Intel 4004、4040、 Intel 8008n 性能特征：采用性能特征：采用PMOS工藝、時鐘頻率小于工藝、時鐘頻率小于1MHZ、平均指令執(zhí)行、平均指令執(zhí)行 時間為時間為10微秒微秒-15微秒、用機器語言編程、運算速度慢微秒、用機器語言編程、運算速度慢 、運、運 算性能差算性能差n 應(yīng)用：應(yīng)用： 家用電器、簡單控制場合如交通燈控制、點鈔機家用電器、簡單控制場合如交通燈控制、點鈔機 l 第二代微處理器（第二代微處理器（1974-19781974-1978）n 位數(shù)（字長）：中高檔位數(shù)（字長）：中高檔8位位n 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：Intel 8080/8085

8、、 Motorola mc6800、Zilog z80 APPLE-微機微機n 性能特征：采用性能特征：采用NMOS工藝、時鐘頻率達(dá)工藝、時鐘頻率達(dá)2MHZ、平均指令執(zhí)行時、平均指令執(zhí)行時 間為間為1微秒微秒-2微秒、可用匯編語言編程、微秒、可用匯編語言編程、BASIC、 FORTRAN語言語言n 應(yīng)用：應(yīng)用： 廣泛廣泛微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展l 第三代微處理器（第三代微處理器（1978-19841978-1984）n 位數(shù)（字長）：位數(shù)（字長）：16位位n 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：Intel 8088/8086/80286、 Motorola mc68000、 Zilog z800、出現(xiàn)了微

9、型計算機例如、出現(xiàn)了微型計算機例如IBM PC系列機系列機n 性能特征：采用性能特征：采用HMOS工藝、時鐘頻率小于工藝、時鐘頻率小于5MHZ-10MHZ、平、平 均指令執(zhí)行時間為均指令執(zhí)行時間為0.5微秒微秒-1微秒、集成度與運算速度微秒、集成度與運算速度 比第比第2代提高代提高1個數(shù)量級、可用匯編語言及高級語言并個數(shù)量級、可用匯編語言及高級語言并 配有軟件系統(tǒng)配有軟件系統(tǒng)n 應(yīng)用：應(yīng)用： 廣泛廣泛微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展l 第四代微處理器（第四代微處理器（1985-19921985-1992）n 位數(shù)（字長）：位數(shù)（字長）：32n 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：Intel 80386/80486

10、、 Motorola mc68060 /68040、 Zilog z8000、n 性能特征：采用性能特征：采用HMOS/CMOS工藝、工藝、80386時鐘頻率時鐘頻率16MHZ- 33MHZ、平均指令執(zhí)行時間為、平均指令執(zhí)行時間為0.125微秒、豐富的外微秒、豐富的外 圍配件、數(shù)據(jù)總線和地址總線均為圍配件、數(shù)據(jù)總線和地址總線均為32位、位、80486加入加入 了片內(nèi)了片內(nèi)cache、集成度在、集成度在100萬晶體管萬晶體管/片以上、部分片以上、部分 軟件硬化軟件硬化n應(yīng)用：廣泛應(yīng)用：廣泛微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展l 第五代微處理器（第五代微處理器（1993-20051993-2005）n 位

11、數(shù)（字長）：位數(shù)（字長）：32n 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：Intel pentium、 Intel pentium、 Intel pentium、Intel pentium4、AMD k6系列系列n 性能特征：典型產(chǎn)品采用性能特征：典型產(chǎn)品采用CISC指令系統(tǒng)、支持指令系統(tǒng)、支持MMX（MultiMedia Extensions，多媒體，多媒體擴展指令集擴展指令集）技術(shù)、二級緩存放入）技術(shù)、二級緩存放入CPU 中、中、超標(biāo)量指令流水線結(jié)構(gòu)超標(biāo)量指令流水線結(jié)構(gòu) n 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用：廣泛微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展微處理器的發(fā)展l 第六代微處理器（第六代微處理器（2005- 2005-

12、）n 位數(shù)（字長）：位數(shù)（字長）：64n 代表產(chǎn)品：代表產(chǎn)品：Intel intaninu、Intel 酷?？犷＃╟ore）/core 2系列系列 、 AMD athlon系列系列 n 性能特征：分單核性能特征：分單核/雙核雙核/四核四核/八核三種、酷睿處理器采用八核三種、酷睿處理器采用 800MHz-1333Mhz的前端總線速率、的前端總線速率、45nm/65nm制制 程工藝、程工藝、 2M/4M/8M/12M/16M L2緩存、緩存、 Core 2 Duo在單個芯片上封裝了在單個芯片上封裝了2.91億個晶體管功能強大億個晶體管功能強大n 應(yīng)用：微機服務(wù)器、圖形工作站等應(yīng)用：微機服務(wù)器、圖形

13、工作站等微處理器的發(fā)展方向微處理器的發(fā)展方向l 更小布線寬度和集成度更小布線寬度和集成度l 更高的總線速度更高的總線速度l 6464位位CPUCPU主導(dǎo)主導(dǎo)l 多核發(fā)展：多核發(fā)展： 雙核雙核20052005年年/ /四核四核20062006、11/11/八核八核 十核十核/ /十二核十二核/ / 十六核十六核（AMD 皓龍皓龍 6200 系列系列CPU 主要用于服務(wù)器）主要用于服務(wù)器）l 集成內(nèi)存和顯卡集成內(nèi)存和顯卡摩爾定律摩爾定律 摩爾定律是由英特爾（摩爾定律是由英特爾（IntelIntel）創(chuàng)）創(chuàng)始人之一戈登始人之一戈登摩爾（摩爾（Gordon MooreGordon Moore）提出來的

14、。其內(nèi)容為：集成電路上提出來的。其內(nèi)容為：集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔可容納的晶體管數(shù)目，約每隔1818個月便個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。會增加一倍，性能也將提升一倍。 微處理器發(fā)展年代表微處理器發(fā)展年代表各代各代Intel典型處理器比較典型處理器比較各代各代Intel典型處理器比較典型處理器比較CPUCPU附錄附錄CPUCPU附錄附錄CPUCPU附錄附錄CPUCPU附錄附錄CPUCPU附錄附錄CPUCPU附錄附錄CPUCPU附錄附錄計算機發(fā)展史附錄計算機發(fā)展史附錄計算機發(fā)展史附錄計算機發(fā)展史附錄三、中國計算機發(fā)展過程三、中國計算機發(fā)展過程n1956年，夏培肅完成了第一臺電子計

15、算機運算器和控制器的設(shè)計工作，同時編寫了中國第一本電子計算機原理講義。n1957年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制成功中國第一臺模擬式電子計算機。n1958年，中國第一臺計算機-103型通用數(shù)字電子計算機研制成功，運行速度每秒1500次，標(biāo)志著我國第一臺電子計算機的誕生。 n1959年，中國研制成功104型電子計算機，運算速度每秒1萬次。 n1960年，中國第一臺大型通用電子計算機-107型通用電子數(shù)字計算機研制成功。 n1963年，中國第一臺大型晶體管電子計算機-109機研制成功。 n1965年，中科院計算所研制成功第一臺大型晶體管計算機109乙，之后推出109丙機，該機為兩彈試驗中發(fā)揮了重要作用；n1

16、970年，中國第一臺具有多道程序分時操作系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)匯編語言的計算機-441B型全晶體管計算機研制成功。n1972年，每秒運算11萬次的大型集成電路通用數(shù)字電子計算機研制成功。 n1973年，中國第一臺百萬次集成電路電子計算機研制成功。 n1974年，DJS130、131、132、135、140、152、153等13個機型先后研制成功；運算速度達(dá)每秒100萬次；n1976年，DJS183、184、185、186、1804機研制成功。 n1977年，中國第一臺微型計算機DJS050機研制成功。 n1979年，中國研制成功每秒運算500萬次的集成電路計算機-HDS9，王選用中國第一臺激光照排機排出樣

17、書。n1983年，銀河號巨型計算機研制成功，運算速度達(dá)每秒1億次 ，這是我國高速計算機研制的一個重要里程碑；n1987年，第一臺國產(chǎn)的286微機-長城286正式推出。 n1988年，第一臺國產(chǎn)386微機-長城386推出，中國發(fā)現(xiàn)首例計算機病毒。n1990年，中國首臺高智能計算機-ESTIS4260智能工作站誕生，長城486計算機問世。 n1992年，國防科技大學(xué)研究出銀河-II通用并行巨型機，峰值速度達(dá)每秒4億次浮點運算(相當(dāng)于每秒10億次基本運算操作)，為共享主存儲器的四處理機向量機，其向量中央處理機是采用中小規(guī)模集成電路自行設(shè)計的，總體上達(dá)到80年代中后期國際先進(jìn)水平。它主要用于中期天氣預(yù)報； n1993年，中國第一臺10億次巨型銀河計算機型通過鑒定。 n1995年，曙光1000大型機通過鑒定，其峰值可達(dá)每秒25億次。曙光1000與美國Intel公司1990年推出的大規(guī)模并行機體系結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)技術(shù)相近，與國外的差距縮小到5年左右。n1997年，國防科大研制成功銀河-III百億次并行巨型計算機系統(tǒng)，采用可擴展分布共享存儲并行處理體系結(jié)構(gòu)，由130多個處理結(jié)點組成，峰值性能為每秒130億次浮點運算，系統(tǒng)綜合技術(shù)達(dá)到90年代中期國際先進(jìn)水平。 n1999年，銀河四代巨型機研制成功。 n2000年，我國自行研制成功高性能計算機神威I，