計算機的發(fā)展歷史

計算機的發(fā)展歷史計算機的發(fā)展歷史

一、第一臺計算機的誕生

第一臺計算機(ENIAC)于1946年2月,在美國誕生。

ENIACPC機

耗資100萬美圓600美圓

重量30噸10kg

占地150平方米0．25平方米

電子器件1．9萬只電子管100塊集成電路

運算速度5000次/秒500萬次/秒

二、計算機發(fā)展歷史

1、第一代計算機（1946~1958)

電子管為基本電子器件；使用機器語言和匯編語言；主要應(yīng)用于國防和科學(xué)計算；運算速度每秒幾千次至幾萬次。

2、第二代計算機(1958~1964)

晶體管為主要器件；軟件上出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和算法語言；運算速度每秒幾萬次至幾十萬次。

3、第三代計算機(1964~1971)

普遍采用集成電路；體積縮?。贿\算速度每秒幾十萬次至幾百萬次。

4、第四代計算機(1971~)

以大規(guī)模集成電路為主要器件；運算速度每秒幾百萬次至上億次。

三、我國計算機發(fā)展歷史

在創(chuàng)制數(shù)字計算機的同時，還研制了另一類重要的計算工具——模擬計算機。物理學(xué)家在總結(jié)自然規(guī)律時，常用數(shù)學(xué)方程描述某一過程；相反，解數(shù)學(xué)方程的過程，也有可能采用物理過程模擬方法，對數(shù)發(fā)明以后，1620年制成的計算尺，己把乘法、除法化為加法、減法進行計算。麥克斯韋巧妙地把積分(面積)的計算轉(zhuǎn)變?yōu)殚L度的測量，于1855年制成了積分儀。

19世紀數(shù)學(xué)物理的另一項重大成就——傅里葉分析，對模擬機的發(fā)展起到了直接的推動作用。19世紀后期和20世紀前期，相繼制成了多種計算傅里葉系數(shù)的分析機和解微分方程的微分分析機等。但是當(dāng)試圖推廣微分分析機解偏微分方程和用模擬機解決一般科學(xué)計算問題時，人們逐漸認識到模擬機在通用性和精確度等方面的局限性，并將主要精力轉(zhuǎn)向了數(shù)字計算機。

電子數(shù)字計算機問世以后，模擬計算機仍然繼續(xù)有所發(fā)展，并且與數(shù)字計算機相結(jié)合而產(chǎn)生了混合式計算機。模擬機和混合機已發(fā)展成為現(xiàn)代計算機的特殊品種，即用在特定領(lǐng)域的高效信息處理工具或仿真工具。

20世紀中期以來，計算機一直處于高速度發(fā)展時期，計算機由僅包含硬件發(fā)展到包含硬件、軟件和固件三類子系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)的性能—價格比，平均每10年提高兩個數(shù)量級。計算機種類也一再分化，發(fā)展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用機(如各種控制計算機、模擬—數(shù)字混合計算機)等。

計算機器件從電子管到晶體管，再從分立元件到集成電路以至微處理器，促使計算機的發(fā)展出現(xiàn)了三次飛躍。

在電子管計算機時期(1946～1959)，計算機主要用于科學(xué)計算。主存儲器是決定計算機技術(shù)面貌的主要因素。當(dāng)時，主存儲器有水銀延遲線存儲器、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓和磁心存儲器等類型，通常按此對計算機進行分類。

到了晶體管計算機時期(1959～1964)，主存儲器均采用磁心存儲器，磁鼓和磁盤開始用作主要的輔助存儲器。不僅科學(xué)計算用計算機繼續(xù)發(fā)展，而且中、小型計算機，特別是廉價的小型數(shù)據(jù)處理用計算機開始大量生產(chǎn)。

1964年，在集成電路計算機發(fā)展的同時，計算機也進入了產(chǎn)品系列化的發(fā)展時期。半導(dǎo)體存儲器逐步取代了磁心存儲器的主存儲器地位，磁盤成了不可缺少的輔助存儲器，并且開始普遍采用虛擬存儲技術(shù)。隨著各種半導(dǎo)體只讀存儲器和可改寫的只讀存儲器的迅速發(fā)展，以及微程序技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，計算機系統(tǒng)中開始出現(xiàn)固件子系統(tǒng)。

20世紀70年代以后，計算機用集成電路的集成度迅速從中小規(guī)模發(fā)展到大規(guī)模、超大規(guī)模的水平，微處理器和微型計算機應(yīng)運而生，各類計算機的性能迅速提高。隨著字長4位、8位、16位、32位和64位的微型計算機相繼問世和廣泛應(yīng)用，對小型計算機、通用計算機和專用計算機的需求量也相應(yīng)增長了。

微型計算機在社會上大量應(yīng)用后，一座辦公樓、一所學(xué)校、一個倉庫常常擁有數(shù)十臺以至數(shù)百臺計算機。實現(xiàn)它們互連的局部網(wǎng)隨即興起，進一步推動了計算機應(yīng)用系統(tǒng)從集中式系統(tǒng)向分布式系統(tǒng)的發(fā)展。

在電子管計算機時期，一些計算機配置了匯編語言和子程序庫，科學(xué)計算用的高級語言FORTRAN初露頭角。在晶體管計算機階段，事務(wù)處理的COBOL語言、科學(xué)計算機用的ALGOL語言，和符號處理用的LISP等高級語言開始進入實用階段。操作系統(tǒng)初步成型，使計算機的使用方式由手工操作改變?yōu)樽詣幼鳂I(yè)管理。

進入集成電路計算機發(fā)展時期以后，在計算機中形成了相當(dāng)規(guī)模的軟件子系統(tǒng)，高級語言種類進一步增加，操作系統(tǒng)日趨完善，具備批量處理、分時處理、實時處理等多種功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、通信處理程序、網(wǎng)絡(luò)軟件等也不斷增添到軟件子系統(tǒng)中。軟件子系統(tǒng)的功能不斷增強，明顯地改變了計算機的使用屬性，使用效率顯著提高。

在現(xiàn)代計算機中，外圍設(shè)備的價值一般已超過計算機硬件子系統(tǒng)的一半以上，其技術(shù)水平在很大程度上決定著計算機的技術(shù)面貌。外圍設(shè)備技術(shù)的綜合性很強，既依賴于電子學(xué)、機械學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等多門學(xué)科知識的綜合，又取決于精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術(shù)和工藝水平等。

外圍設(shè)備包括輔助存儲器和輸入輸出設(shè)備兩大類。輔助存儲器包括磁盤、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等；輸入輸出設(shè)備又分為輸入、輸出、轉(zhuǎn)換、、模式信息處理設(shè)備和終端設(shè)備。在這些品種繁多的設(shè)備中，對計算機技術(shù)面貌影響最大的是磁盤、終端設(shè)備、模式信息處理設(shè)備和轉(zhuǎn)換設(shè)備等。

新一代計算機是把信息采集存儲處理、通信和人工智能結(jié)合在一起的智能計算機系統(tǒng)。它不僅能進行一般信息處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領(lǐng)域和獲得新的知識。

計算技術(shù)在中國的發(fā)展在人類文明發(fā)展的歷史上中國曾經(jīng)在早期計算工具的發(fā)明創(chuàng)造方面寫過光輝的一頁。遠在商代，中國就創(chuàng)造了十進制記數(shù)方法，領(lǐng)先于世界千余年。到了周代，發(fā)明了當(dāng)時最先進的計算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨制成的顏色不同的小棍。計算每一個數(shù)學(xué)問題時，通常編出一套歌訣形式的算法，一邊計算，一邊不斷地重新布棍。中國古代數(shù)學(xué)家祖沖之，就是用算籌計算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結(jié)果比西方早一千年。

珠算盤是中國的又一獨創(chuàng)，也是計算工具發(fā)展史上的第一項重大發(fā)明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關(guān)系密切的計算工具，最初大約出現(xiàn)于漢朝，到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經(jīng)濟的發(fā)展起過有益的作用，而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區(qū)，經(jīng)受了歷史的考驗，至今仍在使用。

中國發(fā)明創(chuàng)造指南車、水運渾象儀、記里鼓車、提花機等，不僅對自動控制機械的發(fā)展有卓越的貢獻，而且對計算工具的演進產(chǎn)生了直接或間接的影響。例如，張衡制作的水運渾象儀，可以自動地與地球運轉(zhuǎn)同步，后經(jīng)唐、宋兩代的改進，遂成為世界上最早的天文鐘。

記里鼓車則是世界上最早的自動計數(shù)裝置。提花機原理劉計算機程序控制的發(fā)展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構(gòu)成八卦，也對計算技術(shù)的發(fā)展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文，系統(tǒng)地提出了二進制算術(shù)運算法則。他認為，世界上最早的二進制表示法就是中國的八卦。

經(jīng)過漫長的沉寂，新中國成立后，中國計算技術(shù)邁入了新的發(fā)展時期，先后建立了研究機構(gòu)，在高等院校建立了計算技術(shù)與裝置專業(yè)和計算數(shù)學(xué)專業(yè)，并且著手創(chuàng)建中國計算機制造業(yè)。

1958年和1959年，中國先后制成第一臺小型和大型電子管計算機。60年代中期，中國研制成功一批晶體管計算機，并配制了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統(tǒng)軟件。60年代后期，中國開始研究集成電路計算機。70年代，中國已批量生產(chǎn)小型集成電路計算機。80年代以后，中國開始重點研制微型計算機系統(tǒng)并推廣應(yīng)用；在大型計算機、特別是巨型計算機技術(shù)方面也取得了重要進展；建立了計算機服務(wù)業(yè)，逐步健全了計算機產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

超級計算機“\t"/subview/296324/_blank"超級計算(Supercomputing)”這一\t"/subview/296324/_blank"名詞在\t"/subview/296324/_blank"1929年《\t"/subview/296324/_blank"紐約世界報》關(guān)于“\t"/subview/296324/_blank"IBM為\t"/subview/296324/_blank"哥倫比亞大學(xué)建造大型報表機(tabulator)的\t"/subview/296324/_blank"報道”中\(zhòng)t"/subview/296324/_blank"首次\t"/subview/296324/_blank"出現(xiàn)。是\t"/subview/296324/_blank"一種由數(shù)百、數(shù)千甚至\t"/subview/296324/_blank"更多的\t"/subview/296324/_blank"處理器(機)組成的，能\t"/subview/296324/_blank"計算普通\t"/subview/296324/_blank"PC機和\t"/subview/296324/_blank"服務(wù)器不能完成的\t"/subview/296324/_blank"大型、\t"/subview/296324/_blank"復(fù)雜\t"/subview/296324/_blank"課題的\t"/subview/296324/_blank"計算機。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。在這樣的\t"/subview/296324/_blank"運算速度前提下，人們可以通過數(shù)值模擬來預(yù)測和解釋以前無法實驗的自然現(xiàn)象。自1976年\t"/subview/296324/_blank"美國克雷公司推出了\t"/subview/296324/_blank"世界上首臺運算速度達每秒2.5億次的超級計算機以來，突出表現(xiàn)一國科技實力的超級計算機，堪稱集萬千寵愛于一身的高科技寵兒，在諸如天氣預(yù)報、生命科學(xué)的\t"/subview/296324/_blank"基因分析、核業(yè)、\t"/subview/296324/_blank"軍\t"/subview/296324/_blank"事、\t"/subview/296324/_blank"航天等高科技領(lǐng)域大展身手，讓各國科技精英競折腰，各國都在著手\t"/subview/296324/_blank"研發(fā)億億級超級計算機。對巨型計算機的指標(biāo)一些廠家這樣規(guī)定：首先，計算機的運算\t"/subview/296324/_blank"速度平均每秒1000萬次以上；其次，存貯容量在1000萬位以上。如美國的ILLIAC-Ⅳ，日本的NEC，歐洲的尤金，中國的"銀河"計算機，就屬于巨型計算機。巨型計算機的發(fā)展是電子計算機的一個重要發(fā)展方向。它的研制水平標(biāo)志著一個國家的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展的程度，體現(xiàn)著國家\t"/subview/296324/_blank"經(jīng)濟發(fā)展的實力。一些發(fā)達國家正在投入大量資金和人力、物力，研制運算速度達幾百萬億次的超級大型計算機。某些分布式運算把叢集超級運算推至極限。例如\t"/subview/296324/_blank"SETI@home計劃現(xiàn)在平均有667.716TeraFLOPS運算能力。2009年4月，\t"/subview/296324/_blank"Folding@home聲稱擁有超過8PFLOPS運算能力。\t"/subview/296324/_blank"GIMPS運算能力也高達18TFLOPS。\t"/subview/296324/_blank"Google的搜尋引擎系統(tǒng)Googleserverfarm總處理能力界乎于126及316TFLOPS之間。TristanLouis估計這個系統(tǒng)等于32000至79000臺雙2GHz\t"/subview/296324/_blank"Xeon電腦。由于散熱問題，\t"/subview/296324/_blank"Google的搜尋引擎系統(tǒng)應(yīng)該屬于網(wǎng)格運算。新一代的超級計算機采用渦輪式設(shè)計，每個刀片就是一個服務(wù)器，能實現(xiàn)\t"/subview/296324/_blank"協(xié)同工作，并可根據(jù)應(yīng)用需要隨時增減。單個機柜的運算能力可達460.8千億次/秒，理論上協(xié)作式高性能超級計算機的浮點運算速度為100萬億次/秒，實際高性能運算速度測試的效率高達84.35%，是名列世界最高效率的超級計算機之一。通過先進的架構(gòu)和設(shè)計，它實現(xiàn)了存儲和運算的分開，確保用戶數(shù)據(jù)、資料在\t"/subview/296324/_blank"軟件系統(tǒng)更新或\t"/subview/296324/_blank"CPU升級時不受任何影響，保障了存儲信息的安全，真正實現(xiàn)了保持長時、高效、可靠的運算并易于升級和維護的優(yōu)勢。2011年6月21日國際TOP500組織宣布，日本超級計算機“京”（Kcomputer）以每秒8162萬億次\t"/subview/296324/_blank"運算速度成為全球最快的超級計算機。由日本政府出資、富士通制造的巨型\t"/subview/296324/_blank"計算機“KComputer”落戶日本理化研究所，并成功從\t"/subview/296324/_blank"中國手中奪回\t"/subview/296324/_blank"運算速度排行榜第一的寶座。以每秒8162萬億次運算速度成為全球最快的超級計算機?！癒Computer”當(dāng)前\t"/subview/296324/_blank"運算速度為每秒8千萬億次，而到2012年完全建成時，其運算速度將達到每秒一萬萬億次?！癒Computer”比現(xiàn)居第二的\t"/subview/296324/_blank"中國超級計算機速度快出約3倍，甚至比排名第2至第6的計算機\t"/subview/296324/_blank"運算速度總和還要快。2012年6月18日，國際超級\t"/subview/296324/_blank"電腦組織18日公布最新的全球超級電腦500強名單，世界上運算速度最快的超級計算機是由IBM為美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室研發(fā)的\t"/subview/296324/_blank"Sequoia，它每秒能完成1.6億億次運算，美國超級電腦重奪世界第一寶座，而中國超級電腦排名第五。美國的超級電腦技術(shù)在2011年中突飛猛進，由美國國際商業(yè)機器公司（IBM）最新研制的超級計算機“紅杉”（Sequoia），為美國奪得全球最快超級計算機寶座。這是繼2009年后美國再次奪回“世界第一電腦”的頭銜。“紅杉”的持續(xù)運算測試達到每秒16.324petaflops，即每秒16324萬億次運算，其峰值運算速度高達每秒20132萬億次，令其他計算機望塵莫及。IBM研制開發(fā)的另一臺超級電腦“米拉”以每秒8162萬億次的運算速度名列第三，安裝在美國能源部所屬的阿貢國家實驗室。日本理化學(xué)研究所與富士通（Fujitsu）共同研發(fā)和組裝中的超級電腦“京”在名單中位居亞軍，其測試速度上升到每秒運算速度10510萬億次，峰值運算速度11280萬億次。排名前十的超級計算機系統(tǒng)實測運算速度都超過每秒千萬億次，其中美國的超級計算機有3個，\t"/subview/296324/_blank"中國和\t"/subview/296324/_blank"德國2個，日本、法國和意大利各1個。中國國家超級計算天津中心的“天河一號”\t"/subview/296324/_blank"超級電腦在最新排名中名列第五；另外超級計算深圳中心的“星云”超級電腦排名第十。[1]2012年10月，隸屬于美國能源部的橡樹嶺國家實驗室將美洲虎改裝為“泰坦”（Titan），重新成為世界上最快的超級計算機。2013年6月17日，在德國萊比錫開幕的2013年國際超級計算機大會上，TOP500組織公布了最新全球超級計算機500強排行榜榜單，中國國防科技大學(xué)研制的天河二號超級計算機，以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度奪得頭籌，中國“\t"/subview/296324/_blank"天河二號”成為全球最快超級計算機。2014年6月23日，在德國萊比錫市發(fā)布的第43屆世界超級計算機500強排行榜上，中國超級計算機系統(tǒng)“天河二號”再次位居榜首，獲得世界超算“三連冠”，其運算速度比位列第二名的美國“泰坦”快近一倍。2010年，由國防科技大學(xué)研制的天河一號在超算排行榜上首次奪冠，2013年，天河二號又兩度位列榜首，現(xiàn)在，天河二號第3次被評為全球最快的計算機，獲得世界超算三連冠，也成為天河系列超級計算機第4次居世界超算之巔。作為高科技發(fā)展的要素，超級計算機早已成為世界各國經(jīng)濟和國防方面的競爭利器。經(jīng)過中國科技工作者幾十年不懈地努力，中國的\t"/subview/296324/_blank"高性能計算機研制水平顯著提高，成為繼美國、日本之后的第三大高性能計算機研制生產(chǎn)國。中國現(xiàn)階段超級計算機擁有量為22臺（\t"/subview/296324/_blank"中國內(nèi)地19臺，\t"/subview/296324/_blank"香港1臺，\t"/subview/296324/_blank"臺灣2臺），居世界第2位，就擁有量和\t"/subview/296324/_blank"運算速度在世界上處于領(lǐng)先地位，隨著超級計算機\t"/subview/296324/_blank"運算速度的迅猛發(fā)展，它也被越來越多的應(yīng)用在工業(yè)、科研和學(xué)術(shù)等領(lǐng)域。但就超級計算機的應(yīng)用領(lǐng)域來說中國和發(fā)達國家美國、\t"/subview/296324/_blank"德國等國家還有較大差距。中國超級計算機及其應(yīng)用的發(fā)展為中國走科技強國之路提供了堅實的基礎(chǔ)和保證。巨型計算機實際上是一個巨大的\t"/subview/296324/_blank"計算機系統(tǒng)，主要用來承擔(dān)重大的科學(xué)研究、國防尖端技術(shù)和國民經(jīng)濟領(lǐng)域的大型計算課題及數(shù)據(jù)處理任務(wù)。如大范圍天氣預(yù)報，整理衛(wèi)星照片，\t"/subview/296324/_blank"原子核物理的探索，研究洲際導(dǎo)彈、宇宙飛船等，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，依靠巨型計算機能較順利地完成。超級計算機被稱為“經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和科學(xué)研究加速器”，超級計算機的廣泛應(yīng)用能夠帶動國家整體科技創(chuàng)新能力的增強。但是\t"/subview/296324/_blank"中國超級計算機普遍面臨硬件性能強大應(yīng)用領(lǐng)域匱乏的問題，科研機構(gòu)、高校和企業(yè)用戶存在超級計算機應(yīng)用成本過高、軟件開發(fā)滯后、設(shè)備利用率低等問題。面對\t"/subview/296324/_blank"中國超級計算機的應(yīng)用不足問題，一些國內(nèi)服務(wù)器主導(dǎo)廠商的努力轉(zhuǎn)變，在2009年\t"/subview/296324/_blank"浪潮發(fā)布“倚天”桌面超級計算機，借助CPU-GPU協(xié)同計算加速架構(gòu)，單機計算能力最高可達每秒4萬億次，真正實現(xiàn)了將超級計算機從龐大的機房和計算中心轉(zhuǎn)移到了用戶的桌面。浪潮還與\t"/subview/296324/_blank"ISC聯(lián)合舉辦“首屆\t"/subview/296324/_blank"中國大學(xué)生超級計算機競賽暨ISC12國際大學(xué)生超級計算機競賽中國區(qū)選拔賽”，比賽將使用一項基準(zhǔn)\t"/subview/296324/_blank"性能測試（Linpack測試）和四項應(yīng)用測試（\t"/subview/296324/_blank"CPMD、CP2K、Openfoam、Nemo）重點考察參賽隊組建的超級計算機的綜合性能，具有明顯的應(yīng)用導(dǎo)向，是對參賽隊伍超級計算機應(yīng)用能力的全面考察。大賽主辦方浪潮集團也強調(diào)，比賽將會成為一個權(quán)威、專業(yè)、公平的超算應(yīng)用領(lǐng)域的競賽和交流平臺，推動\t"/subview/296324/_blank"中國超算的應(yīng)用研究和人才培養(yǎng)。單純的追求超算TOP排行榜位置的“冷戰(zhàn)”已成過去，讓應(yīng)用引領(lǐng)計算的時代已然來臨。Linpack標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)始人JackDongarra對外表示：這套完全以縱向數(shù)值比拼的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過時，而全新的HPCGPDFLink測試平臺將會關(guān)聯(lián)主流應(yīng)用程序中的計算和數(shù)據(jù)訪問模式。應(yīng)該說Dongarra的觀點代表了超算應(yīng)用的前沿，一場全世界范圍內(nèi)用于橫向應(yīng)用的超級變革早已展開，而在中國更有\(zhòng)t"/subview/296324/_blank"曙光公司等超算領(lǐng)導(dǎo)者在\t"/subview/296324/_blank"云計算、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域勇于實踐，將創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用完美結(jié)合。應(yīng)用程序?qū)Ω鼜?fù)雜計算的需求已變得原來越普遍，這些計算要求有高\t"/subview/296324/_blank"帶寬和低\t"/subview/296324/_blank"延時的環(huán)境，并且需要通過不規(guī)則模式訪問數(shù)據(jù)，超級計算機的衡量基準(zhǔn)需要經(jīng)常更新，以保證其能夠正確反映出計算機使用方式的變化。美國勞倫斯·利弗莫爾（LawrenceLivermore）國家實驗室內(nèi)，由IBM設(shè)計的\t"/subview/296324/_blank"藍色基因/L在測試中以每秒136.8兆的計算速度記錄一個高峰值之后恢復(fù)了最高點。IBM稱，在一次完整的過程中,系統(tǒng)應(yīng)該有兩倍的動力,即峰值表現(xiàn)超過360teraflops。來自\t"/subview/296324/_blank"德國和美國的研究人員，每年兩次頒布動力最為強大的500個計算機的名單。最近的名單出現(xiàn)在\t"/subview/296324/_blank"德國\t"/subview/296324/_blank"海德堡舉行的國際超級計算機會議上。這些高端計算機都是由各種奇特的制造方法完成，而不是由標(biāo)準(zhǔn)成分組成的。盡管這樣，計算機也可以達到一個極高的速度。過去兩年，多數(shù)接近最高的500個名單的計算機是由普通的\t"/subview/296324/_blank"電腦硬盤連同新奇的軟件組成。但是現(xiàn)在情況不同了，一些系統(tǒng)開始決定這些排名。舉例來說,冠軍\t"/subview/296324/_blank"藍色基因/L,是經(jīng)過特殊設(shè)計的系統(tǒng)，同時合并了空前的65,536個人處理器,再加之可升級的模版設(shè)計。此系統(tǒng)不但比傳統(tǒng)的系統(tǒng)更有動力而且也比較緊湊避免了供電不足。IBM的\t"/subview/296324/_blank"湯姆斯J沃森研究中心設(shè)計的被稱為BGW的\t"/subview/296324/_blank"藍色基因機器是本次500名單中的第二名，這進一步說明了此設(shè)計理念的正確性。這一系統(tǒng)與\t"/subview/296324/_blank"藍色基因/L的模組設(shè)計一樣，只是有較小的處理器并且只可以記錄91.2teraflops峰值處理動力。中國國家863軟件專業(yè)孵化器（昆明）基地積極加強與由\t"/subview/296324/_blank"美國國家工程院院士、\t"/subview/296324/_blank"美國藝術(shù)與科學(xué)院院士、世界超級渦輪式刀片計算機之父博士\t"/subview/296324/_blank"陳世卿領(lǐng)銜的超級計算核心技術(shù)和科學(xué)家團隊的合作，計劃引進其擁有完全\t"/subview/296324/_blank"自主知識產(chǎn)權(quán)的具有世界領(lǐng)先技術(shù)的超級計算機以及相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的解決方案，利用超級計算機強大的科學(xué)計算、事務(wù)處理和信息服務(wù)能力，借助其提供信息服務(wù)的強大引擎或平臺，整合資源，協(xié)同作業(yè)，解決污染整治對算法、方程、\t"/subview/296324/_blank"建模、模擬等復(fù)雜計算的需求。億億級\t"/subview/296324/_blank"美國國防部高級研究計劃局（Darpa）正在緊鑼密鼓地研制億億級（exascale，10的16次方）超級計算機，該計算機每秒能夠進行億億次（exaflop）浮點運算，其運行速度將是目前世界上運算速度最快的計算機Jaguar（美洲豹）的1000倍左右。Darpa在聲明中指出，該研究計劃的最終目標(biāo)是“讓計算機徹底改頭換面”。據(jù)\t"/subview/296324/_blank"BBC報道，目前，美國能源部橡樹嶺國家實驗室的超級計算機Jaguar的運算速度為每秒1.75千兆次（petaflop，1千兆次即每秒進行10的15次方次浮點運算）。Darpa已經(jīng)授權(quán)\t"/subview/296324/_blank"英特爾公司、英偉達公司、\t"/subview/296324/_blank"麻省理工學(xué)院、\t"/subview/296324/_blank"桑迪亞國家實驗室等攜手打造該超級計算機，Darpa預(yù)計原型機將于2018年研制成功。Darpa表示，新超級計算機主要用于分析軍事設(shè)備和傳感器產(chǎn)生的海量\t"/subview/296324/_blank"數(shù)據(jù)。新研究項目名為“普適高\t"/subview/296324/_blank"性能計算（UHPC）”，旨在沖破\t"/subview/296324/_blank"摩爾定律的藩籬。另據(jù)\t"/subview/296324/_blank"英特爾公司的網(wǎng)站報道，英特爾將聯(lián)合法國研究機構(gòu)，建立歐洲Exascale研發(fā)中心，共同研發(fā)exaflop級別的超級計算機。早在2006年，\t"/subview/296324/_blank"日本文部科學(xué)省就開始致力研制新一代超級計算機，希望于2012年率先研制出億億級超級計算機，預(yù)定的研發(fā)費用為1230億日元。讓超級計算機的運算速度達到每秒億億次不僅僅是計算機發(fā)展史上的一個里程碑，它也將讓很多學(xué)科躍上新的高度；讓科學(xué)家和醫(yī)生更好地理解海量數(shù)據(jù)；讓科學(xué)家研發(fā)出新的\t"/subview/296324/_blank"技術(shù)來使云計算達到一定的規(guī)模，使龐大的分布式計算機能夠模擬現(xiàn)實；幫助研究人員創(chuàng)建三維立體可視圖像而非\t"/subview/296324/_blank"視頻\t"/subview/296324/_blank"游戲來運行無窮無盡的假定推測情景，以此增加細節(jié)的精確度，正如電影《星際迷航系列》中的“全息甲板”等。億億級超級計算機\t"/subview/296324/_blank"系統(tǒng)也將在高清晰氣候模型的設(shè)計和制造、生物能源產(chǎn)品的研制、智能柵格的研發(fā)以及熔解能源的設(shè)計等方面大顯身手。降低能耗和改進\t"/subview/296324/_blank"軟件設(shè)計是關(guān)鍵億億級