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1第２章计算机的发展及应用2.3计算机的展望2.2计算机的应用2.1计算机的发展史22.1计算机的发展史一、计算机的产生和发展1946年美国ENIAC1955年退役十进制运算180001500150301500多个电子管多个继电器千瓦吨平方英尺5000次加法／秒用手工搬动开关和拔插电缆来编程3世界上第一台电子计算机ENIAC(1946)2.14硬件技术对计算机更新换代的影响100000000超大规模集成电路1978－现在五10000000大规模集成电路1972－19771000000中小规模集成电路1965－1971200000晶体管1958－196440000电子管1946－1957速度/（次/秒）硬件技术时间代三四二一2.152.1NO.1天河二号中国国防科技大学开发的超级计算机，今年以持续计算速度每秒3.39亿亿次的优越性能位居榜首。有16,000个节点，每个节点两个IntelXeonIvyBridge的处理器及合共3,120,000个计算核心的三个至强披处理器。最快的五台超级计算机（截止到2013.6）NO.2泰坦安装在美国能源部(DOE)的橡树岭国家实验室CrayXK7系统的超级计算机，原世界排名第1位，现世界排名第2位。泰坦使用261,632其的NVIDIAK20x加速器核心，取得了持续计算速度每秒1.76亿亿次的记录。泰坦是名单上最节能的系统之一，共消耗8.21兆瓦，并提供2,143MFLOPS/W。6NO.3红杉红杉是安装在美国能源部劳伦斯.利弗莫尔国家实验室的一台IBM蓝色基因/Q系统超级计算机NO.4K计算机富士通的“K计算机”安装在日本神户的理化学研究所高级计算科学研究院(AICS)NO.5米拉米拉是第二个蓝色基因/Q系统的超级计算机，现在安装在阿尔贡国家实验室(来源：世界超级计算机TOP500组织于北京时间17日下午，在德国莱比锡举行的“2013国际超级计算大会”上，正式发布第41届世界超级计算机500强排名。）72.182.1最权威的超级计算机排名的参考网址二、微型计算机的出现和发展微处理器芯片存储器芯片1971年8位16位32位64位4位（4004）1970年256位1K位16K位64K位256K位1M位16M位64M位4K位4M位2.110Moore定律Intel公司的缔造者之一GordonMoore提出微芯片上集成的晶体管数目每三年翻两番2.111Intel公司的典型微处理器产品80808位1974年808616位1979年2.9万个晶体管8028616位1982年13.4万个晶体管8038632位1985年27.5万个晶体管8048632位1989年120.0万个晶体管Pentium64位（准）1993年310.0万个晶体管PentiumPro64位（准）1995年550.0万个晶体管PentiumⅡ64位（准）1997年750.0万个晶体管PentiumⅢ64位（准）1999年950.0万个晶体管PentiumⅣ64位2000年4200.0万个晶体管2.12007年芯片上可集成3亿5千万个晶体管2010年芯片上可集成几十亿个晶体管12三、软件技术的兴起和发展机器语言面向机器汇编语言面向机器高级语言面向问题FORTRAN科学计算和工程计算PASCAL结构化程序设计C＋＋面向对象Java适应网络环境1.各种语言2.1132.系统软件语言处理程序汇编程序编译程序解释程序操作系统DOSUNIXWindows服务性程序装配调试诊断排错数据库管理系统数据库和数据库管理软件网络软件2.1143.软件发展的特点⑴开发周期长⑵制作成本昂贵⑶检测软件产品质量的特殊性软件是程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档2.1152.2计算机的应用一、科学计算和数据处理二、工业控制和实时控制三、网络技术1.电子商务2.网络教育3.敏捷制造16四、虚拟现实五、办公自动化和管理信息系统六、CAD/CAM/CIMS七、多媒体技术八、人工智能2.2172.3计算机的展望一、计算机具有类似人脑的一些超级智能功能要求计算机的速度达1015/秒二、芯片集成度的提高受以下三方面的限制•芯片集成度受物理极限的制约•按几何级数递增的制作成本•芯片的功耗、散热、线延迟18三、？替代传统的硅芯片1.光计算机2.DNA生物计算机3.量子计算机利用光子取代电子进行运算和存储通过控制DNA分子间的生化反应利用原子所具有的量子特性2.3