電腦發(fā)展簡史，中國超級計算機曾蟬聯(lián)第一，未來量子計算機

不知道有多少讀者和小編一樣，兒時最大的心愿就是能擁有一臺屬于自己的電腦。電腦這機器十分的神奇，一個主機箱連接著音箱、顯示屏幕，再接上鍵盤、鼠標帶給了小編無與倫比的視聽享受，不僅可以看電影、聽音樂，還能玩大型3D游戲，真是身臨其境的刺激！長大后，工作制圖、文本處理、收發(fā)郵件等等方方面面都離不開電腦。今天我們就來聊一聊，電腦的前世今生，以及未來的應用。

電腦也叫電子計算機（computer），它的發(fā)明者是馮·諾依曼。計算機是20世紀最先進的科學技術發(fā)明之一，對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強大的生命力飛速發(fā)展，它的應用領域已擴展到社會的各個領域。七十多年前，當?shù)谝慌_電腦誕生時，你絕對不會以為這個大家伙就是后來的電腦，而且它的出現(xiàn)也絕不是為了娛樂游戲。

第二次世界大戰(zhàn)末期，美國軍方急需一種擁有超強運算能力的機器，用來計算導彈的彈道。在導彈研發(fā)的關鍵時刻，盡快求解出一系列復雜的彈道方程，便是勝利的保障。于是，馮諾依曼設計的二進制電子計算機應運而生，它主要由運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備五部分組成。

1946年，美國賓夕法尼亞大學為美軍定制的第一臺電子計算機問世——ENIAC（埃尼阿克）。這個龐然大物用了一萬八千個電子管，占地150平方米，相當于兩層樓，重達30噸。造價約為48萬美元，當時的美元可比現(xiàn)在值錢多了，這個天價的大家伙運算能力只有每秒5000次的加法運算，比起我們使用過的老式計算器都差著好幾個數(shù)量級呢。而且它的操作十分繁瑣，要多人配合插拔電子管，才能最終完成計算。

ENIAC的問世具有劃時代的重要意義，一個新的時代由此開啟。誰也不曾預料到短短幾十年過后，他能成長到如此的高度。

1958年，第二代晶體管計算機誕生。計算機軟件有了較大發(fā)展，出現(xiàn)了操作系統(tǒng)的雛形。

1965年，第三代小規(guī)模集成電路計算機誕生。在僅僅幾平方毫米的單晶硅片上集成十幾個甚至上百個電子元件，集成電路使計算機體積更小，運算速度更快，程序、應用邁上一個大臺階。

1971年，大規(guī)模集成電路計算機問世，這也就是我們現(xiàn)代社會使用的主流電腦。它采用了大規(guī)模集成電路邏輯元件，體積比第三代更小，運算速度更快，系統(tǒng)程序、軟件應用等趨于完善。

配合著越來越成熟的程序、軟件，電子計算機就仿佛是人的大腦一樣，能想會算。加上互聯(lián)網(wǎng)的連通，電腦更是如虎添翼。隨著成本的降低，電腦早已不是僅掌握在軍方手中的大殺器，它已走入了千家萬戶。然而，電腦的發(fā)展并沒有停滯，科研人員又把研究目標轉(zhuǎn)向了擁有極大數(shù)據(jù)存儲容量和極快數(shù)據(jù)處理速度的超級計算機。

值得一提的是，我國在超級計算機的研制上是處于國際領先水平的。位于我國江蘇無錫市的“神威·太湖之光”超級計算機，機房占地約600平方米，它的計算能力為峰值性能12.54億億次/秒，持續(xù)性能為9.3億億次/秒。神威·太湖之光曾在國際上，蟬聯(lián)過2013年到2018年超級計算機算力第一的寶座，力壓美、日。

在未來電腦的發(fā)展方向是“量子計算機”，遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏輯運算、存儲及處理量子信息。它以量子態(tài)為記憶單元和信息儲存形式，以量子動力學演化為信息傳遞與加工基礎的量子通訊與量子計算，在量子計算機中其硬件的各種元件的尺寸達到原子的量級。傳統(tǒng)計算機是通過集成電路中電路的通斷來實現(xiàn)0、1之間的區(qū)分，而量子計算機則通過量子的兩態(tài)的量子力學體系來表示0或1。屆時，量子計算機的算力對傳統(tǒng)計算機（包括超級計算機）那將是指數(shù)級的碾壓！

電腦（電子計算機）的發(fā)展進步幫助人類攻克了軍事、航天、醫(yī)藥、氣象、金融、環(huán)境等等一個個重大難題，未來它必定會助力人類實現(xiàn)再一次的超越、騰飛。

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