跨越:从电子管到集成电路

来源 :大众科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bibby_514
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读

  “克雷机”与超级计算机
  1960年,仅仅31岁的西蒙·克雷被CDC公司任命为总设计师,受命为美国原子能委员会研发超级计算机。经过3年的潜心开发,1963年,CDC6600问世。这台安装了35万只晶体管的超级计算机成为当时世界上运算速度最快的计算机。
  1972年,克雷从CDC公司辞职,创立“克雷研究公司”。3年后,“克雷1号”诞生,这台重达5吨、安装了35万块集成电路的超级计算机,第一次实现了每秒一亿次的运算速度,继CDC6600之后成为运算速度最快的“计算机之王”。
  超级计算机能执行个人计算机无法处理的大资料量与高速运算,主要用于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及数据处理,如天气预报、卫星照片处理、原子核物的探索、洲际导弹和航天技能研究等。发展到今天,超级计算机的运算速度大都可以达到每秒一太(Trillion,万亿)次以上,其计算速度成为世界各国在计算机领域技术发展对比的参数之一,标志着一个国家的科学技术和工业发展的程度。
  电子器件微型化新纪元
  说到计算机的体积,如果说第一代电子管计算机是三间房的话,那么第二代晶体管计算机就成了二张桌,但人们希望的却是一台抽屉大小的计算机。
  于是,科学家们开始采用小型化思路,将晶体管体积缩小到米粒一样大小,然而这种小型化的做法不是无限的,当它到达一定程度后,晶体管功能就会逐渐消失。计算机的发展也由此进入了一个瓶颈。
  而与此同时,科技的不断发展以及商业的个人化,对电子设备的小型化、低功耗提出了更高需求,由此催生了新兴电子元件--集成电路。   1952年,英国雷达体制改革的科学家达默提出将电子线路中的分立元器件制作在一块半导体晶片上,这是集成电路的最初构想。
  1958年9月,美国德州仪器公司工程师杰克·基尔比以锗材料制作了一个集成5个元器件的相移振荡器集成电路,并于1959年2月申请小型化电子电路专利,这就是世界上第一块锗集成电路。
  一年后,美国仙童半导体公司的罗伯特·诺伊斯研究出一种适用商业化生产的硅平面工艺集成电路,这种集成电路很快进入商业规模化生产,由此开创电子器件微型化新纪元,引领人们走进信息时代。诺伊斯也因此成为“集成电路之父”。
  此后,基于集成电路制作的电子产品开始转向商业化、个人化发展。集成电路计算机也逐渐走进了人们工作、生活的各个领域--它不再仅仅是军方弹道计算、实验室科学研究计算的独享工具,而成为了人们工作、生活中不可或缺的伴侣。
  同时,计算机最初的设计理念也被颠覆,从这时开始,计算机交互式和智能化开始得到发展,另一个更能描述它的功能的词开始出现--电脑(意为“用电的大脑”)。
  1964年4月7日,IBM公司成功研制出世界上第一台采用集成电路的通用计算机IBM360,它具有了科学计算和事务处理二个方面的应用,开创了计算机民用化的先例。
  IBM360的问世,代表着世界上的电脑有了一种共同的语言--它们都共用代号为OS/360的操作系统。它为IBM 在接下来的数十年内领航计算机行业发展铺平了道路,同时也成为集成电路计算机史上的一大里程碑。
  此后,随着超大规模集成电路的出现,计算机得到空前发展。先后出现了使用功能、计算规模、速度不同的各种计算机。
  此后,CPU技能的革新不断推动着个人计算机的迅猛发展--第一代微机以IBM公司的1981年的IBM PC/XT机为代表,CPU是8088。后来出现了许多向IBM PC兼容性能的微机,统称兼容机。
  之后,第二代、第三代、第四代、第五代、第六代微机相继问世。直到2003年9月,AMD公司发布了面向台式机的64位处理器:Athlon 64和Athlon 64 FX,标志着第七代微机的诞生。   与此同时,工作站和服务器也开始出现。
  工作站是一种高端的通用微型计算机,具备强大的数据运算与图形、图像处理能力,为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机,如戴尔PRECESION T系列工作站。
  而随着网络的日益推广普及,一种用于集中处理文件、数据及应用程序并为网络用户提供服务的特殊计算机--服务器也应运而生。
  相对于普通PC来说,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高。
  服务器是网络的大脑与心脏,打开网站必要的载体,没有服务器也就没有网站存放的载体,页面就无法浏览。我们常说的WEB服务器也称www服务器,上网录入网址时常有www.XXX.com、www.XXX. cn。由于有了WWW工具,才使得近年来网络的迅速发展和用户数量的飞速增长。
  改变世界的力量
  计算机的发展史,是一部新兴技术与产品的发展史,也是美国年轻人白手起家、逐梦成功的创业史--20世纪70年代前后,美国一大批年轻的计算机爱好者在硅谷掀起了一场计算机技术革命,目的是要打破专业技术人员对封闭在空调机房中的大型计算机的垄断使用权,让普通人能拥有一台自己的计算机。
  正如迈克尔·斯韦因在《硅谷之火》一书中所说的那样:人们正处于这样一个时代,充满幻想的人们发现他们获得了他们曾梦寐以求的力量,并且可以利用这个力量来改造世界……在这个时代里,计算机奇才的脸上露出胜利的微笑,胸怀大志者成了富有理想的人,而富有理想的人则成了亿万富翁。这是一场真正的革命,它促使人们变得伟大,变得富有而充满理想,自豪而富于爱心,努力实现前人从未达到的目标,乘风破浪去夺取这场计算机革命的胜利。
  硅谷人常说,我们在这里是要给世界留下一个印记,否则我们为什么来到这里。冯·诺依曼留下了第一台计算机的构造思想、二进制和存储程序,开启了计算机时代的序幕;肖克利、布拉顿和巴丁留下了晶体管,带领人们进入数字化革命时代;罗伯特·诺伊斯留下了集成电路,引领人们走进信息时代;爱德华·罗伯茨留下了PC机,计算机开始走向平民化,每人都可以组装一台自己的计算机;恩格尔巴特留下了“人机交互”,计算机开始与人“对话”;蒂姆·帕特森留下了SCP-DOS(MS-DOS的前身),个人机操作系统开始出现;比尔·盖茨、史蒂夫·乔布斯……
  正是他们,创造了一个个全新的理念,集聚起个人的力量并改写了计算机的历史和人类思想的历史。(责任编辑/余风)
其他文献
<正> (1)选料:选用无病虫、无冻害的新鲜胡萝卜。(2)清洗切片:将胡萝卜洗净,削去次劣部分,然后切成1—2毫米厚的片。弃去破碎和不整齐的胡萝卜。(3)漂洗:将胡萝卜片放入0.3%的
随着经济的发展与生活水平的提高,人们对食品种类的需求逐日增加,除了购买价格不菲的跨地域新鲜食物,价格合理的速冻食品也是消费者不错的选择。  当下超市中销售的速冻食品主要分为两类。一类是经过制作加工之后再进行速冻处理的食品,例如各种品牌的速冻饺子、鱼丸、披萨等;另一类是未经加工直接进行速冻处理的食品,例如速冻海鲜、蔬菜、水果等。那么,经过如此速冻处理的食品是否安全、健康呢?  安全程度有区别  速冻
<正> 什么是“一定范围”?《关于建国以来党的若干历史问题的决议》指出:“必须正确认识我国社会内部存在的不属于阶级斗争范围的各种矛盾”。这就是说,我国现阶段的社会主义社会有各种各样的矛盾,大部分不属于阶级斗争,而只有一小部分属于阶级斗争。具体来讲,我国现阶段的阶级斗争是工人阶级、农民阶级、知识分子等社会主义的广大人民群众同旧剥削阶级残余之间的斗争,同新产生的剥削分子、各种敌视和破坏社会主义革命和建设的分子
目的探讨影响甲状腺二次手术并发症的危险因素,为减少甲状腺二次手术并发症的发生提供参考。方法回顾性分析183例甲状腺二次手术患者的临床资料及并发症发生情况,分析临床因
新近,有人在网上晒出了“马上有钱”的照片,顿时掀起众人继续创作的热情。于是各种玩具马火了,一大波形形色色的“马上有钱”汹涌而来,陶瓷马、布偶马,甚至有人真的牵来一匹马。不
探讨了在有机分散剂存在下,采用氯水中和水解TiCl4制备高纯TiO2的工艺方法。研究了分散剂种类和用量,反应物浓度,加料方式,熟化温度和时间对TiO2性能的影响。制取了纯度≥99.5%,粒径〈1.0μ,近似球形的TiO2微
<正>1992年美国放射学会(American College of Radiology,ACR)制定了乳腺影像学报告及数据系统(breast imaging reporting and data system,BI-RADS),目的是对乳腺疾病X线检
本文认为,应辨证地看待网络环境下的图书馆的发展趋势。一方面,网络环境的形成与拓展界定了图书馆发展的总体趋向数字图书馆;另一方面,至少在可预见的未来,传统图书馆不可能消失。
目的多层螺旋CT(MSCT)多平面重组(MPR)对泪道阻塞的术前诊断价值分析。方法选择2016年5月到2018年5月到医院就诊泪道阻塞患者80例,其中15例患者为骨性阻塞者。所有患者均进行
目的:探讨复治耐多药肺结核病(MDR-TB)的治疗,为改善其治疗效果与防治对策提供科学依据。方法427例复治MDR-TB患者按照不同的治疗方法分为3组,Ⅰ组为常规治疗组,Ⅱ组为耐多药治疗组