1.2.7 我国计算机的发展
中国古代在计算机理论与计算工具方面曾有过杰出表现,它们包括:① 二进制数的位。易经中的“阴阳八卦”是世界上最早出现的二进制形式。位的表示符号为“爻”(读y‚o),阴爻对应0,阳爻对应1,八卦为3个爻的集合。② 十进制计数系统。据殷墟甲骨文和周代青铜器上的铭文记载,十万以内的自然数可由1~9的9个符号和表示十、百、千、万位值的4个符号来表示。较当时巴比伦和埃及的计数制更科学,且我国早就把“零”作为数,并出现了负数运算规则。③ 筹算。利用算筹作为运算工具,春秋战国时期就已广泛使用,对中国古代社会的发展起到了重要作用。④ 珠算。它以算盘作为工具,在元代已广泛使用,明代传至日本、朝鲜等国。
我国对现代电子计算机的研究始于20世纪50年代初。在1956年国家制定《1956—1967年科学技术发展规划》时,将“计算机技术的建立”列为紧急措施之一。一面派人去前苏联考察学习,一面在国内开办学习班,积极培养人才。同时筹建中科院计算技术研究所,开始了计算机的研制工作,并以苏联资料为蓝本,分别于1958年和1959年推出了103小型数字计算机和104大型通用数字计算机,它们属于第一代电子管机。1964年5月和10月分别由中科院计算技术研究所和华东计算技术研究所自行研制成功大型电子管计算机119机和J-501机。1965—1966年间分别推出了晶体管计算机109机、441B机、108机和X-2机,中国进入晶体管机时代。中国集成电路计算机的研究始于1965年,直到1971年和1973年原四机部主持研制100系列机和200系列机,前者与小型机NOVA兼容,后者指标与IBM 360类似,但不兼容,并分别生产了千余台和若干台。由此可以看出,我国一、二、三代机的推出比世界上一、二、三代机晚了整整一代,但这些机型的推出,对我国计算机工业的诞生与发展,特别是计算机人才的培养起了十分积极的作用。
进入20世纪80年代以后,改革开放的大好形势,为我国计算机事业的蓬勃发展创造了良好的条件,计算机技术与计算机产业均得到了迅速的发展,逐步跟上了世界的潮流。国防科技大学先后于1983年和1992年研制成功巨型机系统银河Ⅰ和Ⅱ,运算速度都超过亿次每秒。它们均配有操作系统、高级语言编译程序等系统软件。这些机器对国防建设和国民经济建设均起到了重要作用。1995年5月,由中科院计算技术研究所国家智能计算机研究中心研制的“曙光1000”大规模并行处理机宣布诞生。该机峰值速度可达每秒25亿次单精度浮点运算,内存容量为1000MB,节点机间总通信容量为4800Mb/s。该机的研制成功,标志着我国已掌握了大规模并行处理这一20世纪90年代计算机的尖端技术,进入了这一高技术领域的世界先进行列。在21世纪初,该中心紧接着又推出了“曙光3000超级服务器”。它由70台节点计算机组成,280个处理器,峰值浮点运算速度达4032亿次每秒,内存容量160GB,是我国当时速度最快的服务器,也是当时世界上最快的计算机之一。2004年推出了“曙光4000A”,采用2560个AMD的Optron处理器,峰值速度达10万亿次每秒,2004年6月世界500强排名第十位。
2008年8月,又推出了超百万亿次每秒的“曙光5000”超级计算机。2010年5月,具有自主知识产权的我国第一台实测性能超千万亿次每秒的超级计算机系统“星云”由曙光公司正式推出,在当年6月召开的国际超级计算机大会上,“星云”被国际超级计算机排名机构Top 500.org评为亚军(冠军为美国能源部橡树岭国家核实验室的Jaguar-美洲豹)。2010年底,国防科技大学又研制成功第二代“天河一号”超级计算机,其峰值速度达1206万亿次每秒,并夺得第36届世界超级计算机500强排行榜冠军。随着国防科技大学自主研发的“飞腾1000”CPU的装入,中国计算机有了“中国芯”,这为我国计算机的应用,无论是民用还是军用,都提供了强有力的属于自己的高性能平台。