我国大型计算机的现状与未来

1、大型计算机历史大型计算机历史 现状及未来现状及未来 1讲解：XX2021/3/10 何何为大型计算机为大型计算机 大型计算机大型计算机通常是指由数百通常是指由数百 数千甚至更多的处理器（机）数千甚至更多的处理器（机） 组成的、能计算普通组成的、能计算普通PC机机 和服务器不能完成的大型复和服务器不能完成的大型复 杂课题的杂课题的计算机计算机 2讲解：XX2021/3/10 第一台计算机第一台计算机 (ENIAC)(ENIAC)于于19461946年年2 2 月月, ,在美国诞生在美国诞生 注：注：ENIAC PCENIAC PC机机 耗资耗资 100100万万美圆美圆 重重 量量 3030吨吨

2、 占地占地 150150 平方米平方米 电子器电子器 件件 1 19 9万只电子管万只电子管 运算速度运算速度 50005000次次/ /秒秒 3讲解：XX2021/3/10 1. 计算机的分代计算机的分代 时代时代年份年份器件器件软件软件应用应用 一一 46-58电子管电子管机器语言汇编语机器语言汇编语 言言 科学计算科学计算 二二58-64晶体管晶体管高级语言高级语言数据处理工业控制数据处理工业控制 三三64-71集成电路集成电路操作系统操作系统文字处理图形处理文字处理图形处理 四四71年迄今年迄今大规模集成电路大规模集成电路数据库、网络等数据库、网络等社会的各个领域社会的各个领域 计算机

3、的发展历史 4 讲解：XX2021/3/10 计算机的发展，每计算机的发展，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； 价格减少价格减少10倍以上；倍以上； 体积减少体积减少10倍以上；倍以上； 电子管电子管 晶体管晶体管集成电路集成电路大规模集成电路大规模集成电路 5讲解：XX2021/3/10 大型主机的性能优势如可用性、可扩展性、安大型主机的性能优势如可用性、可扩展性、安 全性、分区和负载能力是其他类型服务器所不全性、分区和负载能力是其他类型服务器所不 及的。大型主机处理复杂多任务时的超强能力，及的。大型主机处理复杂多任务时的超强能力， 宕

4、机时间远远低于其他类型的宕机时间远远低于其他类型的服务器，服务器，擅长于擅长于 超大型数据库的访问；采取动态分区管理，根超大型数据库的访问；采取动态分区管理，根 据不同应用负载量的大小灵活地分配系统资源；据不同应用负载量的大小灵活地分配系统资源； 从底层防止入侵的设计策略使大型主机安全性从底层防止入侵的设计策略使大型主机安全性 提高。以上特性对于像金融、电信、交通、能提高。以上特性对于像金融、电信、交通、能 源、政府等行业中对于系统处理能力和安全性源、政府等行业中对于系统处理能力和安全性 稳定性要求都极为苛刻的应用来说，大型主机稳定性要求都极为苛刻的应用来说，大型主机 是不可替代的。是不可替代

5、的。 优势优势 6讲解：XX2021/3/10 把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度，那把普通计算机的运算速度比做成人的走路速度，那 么超级计算机就达到了火箭的速度。么超级计算机就达到了火箭的速度。 大型机体系结构的最大好处是大型机体系结构的最大好处是无与伦比无与伦比的的I/O处理能力。处理能力。 7讲解：XX2021/3/10 安全性安全性和和可靠性可靠性在计算机中也是首屈一指的在计算机中也是首屈一指的 大型机使用大型机使用专门为其量身定做的专门为其量身定做的专用软件专用软件， 这种封闭系统在为大型机系统带来了高可靠这种封闭系统在为大型机系统带来了高可靠 性和安全性性和安全性 当前尚无黑

6、客可以对其进行攻击当前尚无黑客可以对其进行攻击 8讲解：XX2021/3/10 一、是一、是超人的记忆力，能存储上万条常用知识和经验；超人的记忆力，能存储上万条常用知识和经验； 二、是会思考，能根据输入的问题，通过记忆和积累二、是会思考，能根据输入的问题，通过记忆和积累 的知识，进行推理，最后作出判断；的知识，进行推理，最后作出判断； 三、是能理解我们日常说话的语言，甚至能听懂人们三、是能理解我们日常说话的语言，甚至能听懂人们 说说 话话的声音，自己也能输出声音的声音，自己也能输出声音“说话说话”，这，这 样样人人 就能与计算机进行真正的对话就能与计算机进行真正的对话 计算机的发展现状计算机的

7、发展现状 9讲解：XX2021/3/10 2013年全球超级计算机排行前年全球超级计算机排行前10强强 天河二号天河二号 ( 中国中国) 泰坦（美国）泰坦（美国） 红杉超级计算机红杉超级计算机 （美国）（美国） K Computer（日本（日本 ） 米拉（美国）米拉（美国） Stampede（美国）（美国） Juqueen（德国）（德国） Vulcan（美国）（美国） SuperMUC（德国）（德国） 天河一号（天河一号（中国）中国） 10讲解：XX2021/3/10 天河二号天河二号 （中国）（中国） 以峰值计算速度每秒以峰值计算速度每秒5.49亿亿次、持续计算速度每秒亿亿次、持续计算速度每

8、秒 3.39亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首亿亿次双精度浮点运算的优异性能位居榜首 造价造价: 一亿美元一亿美元 11讲解：XX2021/3/10 应用应用 主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技 术和国民经济领域的大型计算课题及数据处术和国民经济领域的大型计算课题及数据处 理任务。如大范围天气预报，整理卫星照片，理任务。如大范围天气预报，整理卫星照片， 原子核物的探索，研究洲际导弹、宇宙飞船原子核物的探索，研究洲际导弹、宇宙飞船 等，制定国民经济的发展计划，项目繁多，等，制定国民经济的发展计划，项目繁多， 时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依 靠巨型计算机能较顺利地完成靠巨型计算机能较顺利地完成 12讲解：XX2021/3/10 军用军用科研科研 13讲解：XX2021/3/10 计算机发展未来：新型计算机计算机发展未来：新型计算机 一、光计算机一、光计算机 二、生物计算机二、生物计算机 三、量子计算机三、量子计算机 四、大型计算机四、大型计算机 14讲解：XX2021/3/10 对于大型计算机来说