世界上最大的計(jì)算機(jī)

　　世界上最大計(jì)算機(jī)，那么到底有哪臺(tái)呢?下面學(xué)習(xí)啦小編為你介紹。

　　世界上最大的計(jì)算機(jī)

　　ENIAC，全稱為Electronic Numerical Integrator And Computer，即電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)。ENIAC是世界上第一臺(tái) 通用計(jì)算機(jī)，也是繼 ABC( 阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī))之后的第二臺(tái) 電子計(jì)算機(jī)。

　　它是圖靈完全的電子計(jì)算機(jī)，能夠重新編程，解決各種計(jì)算問題。它于1946年2月14日在美國(guó)宣告誕生。 承擔(dān)開發(fā)任務(wù)的“莫爾小組”由四位科學(xué)家和工程師 ?？颂?、莫克利、戈?duì)査固埂?博克斯組成。

　　總工程師埃克特在當(dāng)時(shí)年僅25歲。

　　基本概況

　　世界上第二臺(tái) 現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī) 埃尼阿克(ENIAC)，誕生于1946年2月14日的 美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)，并于次日正式對(duì)外公布。

　　ENIAC長(zhǎng)30.48米，寬6米，高2.4米，占地面積約170平方米，30個(gè)操作臺(tái)，重達(dá)30英噸，耗電量150千瓦，造價(jià)48萬美元。它包含了17,468根真空管(電子管)7,200根晶體 二極管，1,500 個(gè)中轉(zhuǎn)，70,000個(gè) 電阻器，10,000個(gè)電容器，1500個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，計(jì)算速度是每秒5000次加法或400次乘法，是使用繼電器運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)電式計(jì)算機(jī)的1000倍、手工計(jì)算的20萬倍。 [1]

　　媒體誤傳

　　曾有媒體誤傳ENIAC是第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，實(shí)際上，真正的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是 阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)(Atanasoff–Berry Computer，簡(jiǎn)稱ABC計(jì)算機(jī))。ENIAC是第二臺(tái)計(jì)算機(jī)和第一臺(tái) 通用計(jì)算機(jī)。

　　研發(fā)過程

　　研發(fā)的原因

　　研制電子計(jì)算機(jī)的想法產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)進(jìn)行期間。當(dāng)時(shí)激戰(zhàn)正酣，各國(guó)的武器裝備還很差，占主要地位的戰(zhàn)略武器就是飛機(jī)和大炮，因此研制和開發(fā)新型大炮和導(dǎo)彈就顯得十分必要和迫切。為此美國(guó)陸軍軍械部在 馬里蘭州的阿伯丁設(shè)立了“彈道研究實(shí)驗(yàn)室”。 [2]

　　美國(guó)軍方要求該實(shí)驗(yàn)室每天為陸軍炮彈部隊(duì)提供6張射表以便對(duì)導(dǎo)彈的研制進(jìn)行技術(shù)鑒定。事實(shí)上每張射表都要計(jì)算幾百條彈道，而每條彈道的數(shù)學(xué)模型是一組非常復(fù)雜的非線性 方程組。這些方程組是沒有辦法求出準(zhǔn)確解的，因此只能用數(shù)值方法近似地進(jìn)行計(jì)算。

　　時(shí)間就是勝利

　　不過即使用數(shù)值方法近似求解也不是一件容易的事!按當(dāng)時(shí)的計(jì)算工具，實(shí)驗(yàn)室即使雇用200多名計(jì)算員加班加點(diǎn)工作也大約需要二個(gè)多月的時(shí)間才能算完一張射表。在“時(shí)間就是勝利”的戰(zhàn)爭(zhēng)年代，這么慢的速度怎么能行呢?恐怕還沒等先進(jìn)的武器研制出來，敗局已定。

　　為了改變這種不利的狀況，當(dāng)時(shí)任職 賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電機(jī)工程學(xué)院的莫希利(John Mauchly)于 1942年提出了試制第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的初始設(shè)想——“高速電子管計(jì)算裝置的使用”，期望用電子管代替繼電器以提高機(jī)器的計(jì)算速度。

　　美國(guó)軍方得知這一設(shè)想，馬上撥款大力支持，成立了一個(gè)以莫希利、?？颂?John Eckert)為首的研制小組開始研制工作、預(yù)算經(jīng)費(fèi)為15萬美元，這在當(dāng)時(shí)是一筆巨款。要不是為了戰(zhàn)爭(zhēng)，誰能舍得出這么大的錢!雖說戰(zhàn)爭(zhēng)萬惡，但未始不偶爾促進(jìn)科技的發(fā)展。

　　馮·諾依曼

　　讓研制工作十分幸運(yùn)的是，當(dāng)時(shí)任彈道研究所顧問、正在參加美國(guó)第一顆 原子彈研制工作的數(shù)學(xué)家 馮·諾依曼(v·n weumann，1903-1957，美籍 匈牙利人)帶著原子彈研制(1944年)過程中遇到的大量計(jì)算問題，在研制過程中期加入了研制小組。原本的ENIAC存在兩個(gè)問題沒有存儲(chǔ)器且它用布線接板進(jìn)行控制，甚至要搭接幾天，計(jì)算速度也就被這一工作抵消了。1945年，馮·諾依曼和他的研制小組在共同討論的基礎(chǔ)上，發(fā)表了一個(gè)全新的“存儲(chǔ)程序通用電子計(jì)算機(jī)方案”—— EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)在此過程中他對(duì)計(jì)算機(jī)的許多關(guān)鍵性問題的解決作出了重要貢獻(xiàn)，從而保證了計(jì)算機(jī)的順利問世。

　　雖然ENIAC體積龐大，耗電驚人，運(yùn)算速度不過幾千次(現(xiàn)在世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)是由中國(guó)出資的天河二號(hào)，運(yùn)行速度為每秒5.49億億次浮點(diǎn)計(jì)算!)，但它比當(dāng)時(shí)已有的計(jì)算裝置要快1000倍，而且還有按事先編好的程序自動(dòng)執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功能。ENIAC宣告了一個(gè)新時(shí)代的開始。從此科學(xué)計(jì)算的大門也被打開了。

　　戰(zhàn)爭(zhēng)的作用

　　但為什么世界上第一臺(tái) 電子計(jì)算機(jī)要退至40年代中期才得以問世呢?這里面主要是實(shí)際需要是否迫切和資金是否到位的問題。實(shí)際需要當(dāng)然一直都存在，誰不想擁有一種最先進(jìn)的計(jì)算工具呢?但光是需求并不能決定一切。凡研制一種新工具，總是需要先期投入大量資金(研制ENIAC時(shí)，一開始就投資15萬美元，但最后的總投資高達(dá)48萬美元，這在40年代可是一筆巨款!)。能為一種未問世的工具大膽出錢的總是少數(shù)。

　　最后還是戰(zhàn)爭(zhēng)使計(jì)算機(jī)的誕生成為現(xiàn)實(shí)。事實(shí)上各種各樣的社會(huì)需求中，戰(zhàn)爭(zhēng)期間的需求始終是最迫切的，因?yàn)槭玛P(guān)生死存亡。政府和軍方總是出手大方，將最新的科技成果應(yīng)用到諸如戰(zhàn)略和常規(guī)武器的研制工作上，以確保己方在軍事上處于領(lǐng)先地位。

　　電子計(jì)算機(jī)正是在二次世界大戰(zhàn)彌漫的硝煙中開始研制的。如前面所述，當(dāng)時(shí)為了給美國(guó)軍械試驗(yàn)提供準(zhǔn)確而及時(shí)的彈道火力表，迫切需要有一種高速的計(jì)算工具。因此在美國(guó)軍方的大力支持下，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC于1942年開始研制。參加研制工作的是以 賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電機(jī)工程學(xué)院的莫西利和埃克特為首的研制小組。

　　發(fā)展

　　實(shí)際發(fā)展

　　ENIAC這個(gè)龐然大物能做什么呢?它每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算(據(jù)測(cè)算，人最快的運(yùn)算速度每秒僅 5次加法運(yùn)算)，每秒400次乘法運(yùn)算。它還能進(jìn)行平方和立方運(yùn)算，計(jì)算 正弦和 余弦等 三角函數(shù)的值及其它一些更復(fù)雜的運(yùn)算。

　　以我們的眼光來看，這當(dāng)然很微不足道。但這在當(dāng)時(shí)可是很了不起的成就!原來需要20多分鐘時(shí)間才能計(jì)算出來的一條彈道，現(xiàn)在只要短短的30秒!這可一下子緩解了當(dāng)時(shí)極為嚴(yán)重的計(jì)算速度大大落后于實(shí)際要求的問題。

　　由于當(dāng)時(shí)馮·諾依曼正參與 原子彈的研制工作，他是帶著原子彈研制過程中遇到的大量計(jì)算問題加入到計(jì)算機(jī)的研制工作中來的。因此可以說，ENIAC為世界上第一顆原子彈的誕生也出了不少力。

　　但即使在當(dāng)時(shí)看來，ENIAC也是有不少缺點(diǎn)的：除了體積大，耗電多以外，由于機(jī)器運(yùn)行產(chǎn)生的高熱量使電子管很容易損壞。只要有一個(gè)電子管損壞，整臺(tái)機(jī)器就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，于是就得先從這1.8萬多個(gè) 電子管中找出那個(gè)損壞的，再換上新的，是非常麻煩的。

　　更新發(fā)展

　　人們當(dāng)然不會(huì)滿足于此的。所以自第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世以后，越來越多的高性能計(jì)算機(jī)被研制出來。計(jì)算機(jī)已從第一代發(fā)展到了第四代，目前正在向第五代、第六代智能計(jì)算機(jī)發(fā)展。像最初制造出來的ENIAC一樣，許多高性能的計(jì)算機(jī)總是在為尖端和常規(guī)武器、特別是核武器的研制服務(wù)。

　　和人類發(fā)明的所有工具一樣，計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生也是由于實(shí)際需要方得以問世的。從18世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。制造電子計(jì)算機(jī)所必需的邏輯電路知識(shí)和電子管技術(shù)已經(jīng)在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初出現(xiàn)并得以完善。因此可以說制造計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)已經(jīng)完備了。

　　歷史澄清

　　在國(guó)內(nèi)的絕大部分媒體上都會(huì)出現(xiàn)世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是上世紀(jì)1946年由美國(guó)人 莫 克利(John Mauchly)發(fā)明的ENIAC文字記載，但另一種說法卻是：世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是由美國(guó)愛荷華州立大學(xué)的約翰·文森特·阿塔納索夫(John Vincent Atanasoff)教授和他的研究生克利福特·貝瑞(Clifford Berry)先生在1937年至1941年間開發(fā)的“阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)(Atanasoff-Berry Computer，簡(jiǎn)稱ABC)”。

　　而在國(guó)內(nèi)的朋友們竟很少有人知道此事真相， 不少國(guó)內(nèi)的作者在他們的專著、教材中，甚至科普活動(dòng)中，仍然宣傳ENIAC是世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。因此，做為一名IT工作者有必要本著科學(xué)的精神，替前人 澄清事實(shí)，希望通過此文有助于糾正這個(gè)在國(guó)內(nèi)知識(shí)界長(zhǎng)期存在的重大學(xué)術(shù)誤會(huì)，以正視聽。

　　經(jīng)證實(shí)，世界上的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)應(yīng)為“ ABC”。1941年，“ENIAC”的發(fā)明者之一莫科里在阿坦納索夫家借住5天，借此機(jī)會(huì)盜取了研究成果及想法，之后與?？颂匾黄鹬圃炝?ldquo;ENIAC”并申請(qǐng)了專利，被世人稱為“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父”而阿坦納索夫并未重視自己的重大發(fā)明“ABC”，學(xué)校也沒有重視此項(xiàng)發(fā)明，并拆掉了“ABC”。后經(jīng)過美國(guó)法院判決，推翻并吊銷了莫科里的專利，“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本想法是來自約翰-文森特-阿坦納索夫。

　　展覽部分

　　ENIAC的嵌板等部件在退役后被展出在以下地點(diǎn)：

　　發(fā)明ENIAC的 賓夕法尼亞大學(xué)的工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院擁有40枚嵌板。

　　史密森尼學(xué)會(huì)擁有5塊面板，展出在 華盛頓特區(qū)的美國(guó)歷史博物館。

　　英國(guó)倫敦的 科學(xué)博物館擁有一塊受話裝置。

　　加州Mountain View( 谷歌總部所在地)的計(jì)算機(jī)博物館擁有3塊嵌板。

　　馬里蘭的美軍軍械博物館擁有一個(gè)部件，而它旁邊就是ENIAC當(dāng)年服役的阿伯丁基地。

　　參與ENIAC研究的 密歇根大學(xué)在其工程學(xué)院擁有4塊嵌板。

　　西點(diǎn)軍校擁有數(shù)據(jù)錄入裝置。