《計算機技術發展史》封麵

計算機技術發展史 內容簡介

本書完整呈現了計算機技術從原始計算工具到超大規模集成電路計算機的演進史,內容涵蓋機械計算裝置、繼電器計算機、電子管計算機及中國早期計算機研製,並深入解析晶體管計算機、集成電路技術、微處理器、個人計算機及互聯網的誕生,展現了計算機技術發展的全貌。書中穿插介紹了關鍵技術突破(如存儲程序思想)、標誌性產品(如IBM 360)和關鍵人物(如馮·諾依曼、慈雲桂等),並專門討論了我國在計算機領域的自主創新(如“銀河”係列巨型機)。 本書適合作為高等院校計算機相關專業的教材,也可供計算機歷史研究者、科技政策製定者及技術愛好者閱讀參考。

計算機技術發展史 作者簡介

胡守仁,1926年9月生,浙江江山人,國防科技大學教授。1949年畢業於浙江大學電機係,1952年調入哈爾濱軍事工程學院。1953年參與籌建哈軍工雷達教研室,1960年創建電子計算機專業教學組,1966年參與組建新中國首個計算機係。胡守仁教授是我國第一代計算機體係結構的科技工作者。他長期從事高性能計算機係統的研究工作,作為負責人之一完成了我國首台軍用電子管計算機901型艦載計算機、441B晶體管通用計算機、151-Ⅳ百萬次大型計算機和我國首台億次巨型計算機“銀河-Ⅰ”的研製,為我國高性能計算機事業做出了卓越貢獻。同時,他積極投身計算機教育事業,培養了一批高水平的學生,為大學計算機專業教學體係的創立和建設做出了突出貢獻。胡守仁教授2016年獲“CCF傑出教育獎”,2021年獲“CCF終身成就獎”。

陳微,國防科技大學教授、博士生導師,中國計算機學會傑出會員,全國高等學校計算機教育研究會副理事長。長期從事計算機體係結構方向的教學和科研工作,係統講授“計算機原理”“計算機係統”“計算機技術發展史”等本科課程,曾獲國家級教學比賽一等獎2項、軍隊級教學比賽一等獎2項,負責課程獲評國家級一流本科課程2門、湖南省課程思政示範課程1門,出版教材2部。主持國家級、軍隊級科研項目及教改項目十餘項,曾獲省部級科技進步一等獎1項。曾獲評湖南省課程思政教學名師,入選全國高校計算機專業優秀教師獎勵計劃。

計算機技術發展史 目錄

CONTENTS

前言
第1章 概論
1.1 計算機技術發展歷史的特點3
1.2 影響計算機性能的因素3
1.3 計算機技術發展歷史的分期5
1.4 本書的內容與範圍7
思考題8
第2章 機械裝置出現以前的計數和計算工具
2.1 數的表示10
2.2 手指計數與計算10
2.3 繩結12
2.4 算盤13
2.5 算籌14
思考題18
第3章 機械計算裝置的演進
3.1 早期的計算裝置20
3.1.1 舒卡德計算器20
3.1.2 帕斯卡計算器23
3.1.3 萊布尼茨計算器25
3.1.4 莫倫德計算器28
3.1.5 雷內·格裏納特機30
3.1.6 商業機械式計算器的興起31
3.2 差分機:數學用表的自動化革命35
3.2.1 巴貝奇研究自動計算機器的背景36
3.2.2 差分計算原理38
3.2.3 巴貝奇差分機39
3.2.4 舒特茲差分機44
3.2.5 其他差分機的探索46
3.3 分析機:機械計算的巔峰與程序化雛形47
3.3.1 巴貝奇分析機47
3.3.2 巴貝奇在計算機器發展中的偉大貢獻53
3.3.3 程序設計的先驅:艾達·洛芙萊斯54
3.4 機械計算裝置的歷史意義56
思考題57
第4章 繼電器計算機
4.1 祖思繼電器計算機59
4.1.1 數據處理的思想和祖思的第一台計算機Z160
4.1.2 祖思的第二台計算機Z263
4.1.3 祖思的第三台計算機Z364
4.1.4 祖思的第四台機器Z466
4.1.5 祖思在計算機理論和軟件方麵的工作67
4.1.6 祖思研製的其他計算機68
4.1.7 祖思對計算機科學與技術的發展做出的貢獻70
4.2 貝爾繼電器計算機72
4.2.1 複數計算器73
4.2.2 貝爾繼電器插值器75
4.2.3 ModelⅢ76
4.2.4 ModelⅣ77
4.2.5 雙機係統ModelⅤ77
4.2.6 貝爾ModelⅥ79
4.2.7 史迪比茲在計算技術發展中的貢獻80
4.3 HarvardMark係列機81
4.3.1 HarvardMarkⅠ82
4.3.2 HarvardMarkⅡ88
4.3.3 HarvardMarkⅢ90
4.3.4 HarvardMarkⅣ91
4.3.5 Mark係列機的性能比較91
4.3.6 艾肯在計算機教育中的貢獻92
4.3.7 艾肯在計算機技術發展中的貢獻92
4.4 IBM計算器95
4.4.1 穿孔卡片係統95
4.4.2 大型IBM計算器98
4.4.3 選擇順序電子計算器98
4.4.4 IBM的成就99
思考題100
第5章 電子管計算機的誕生
5.1 阿塔納索夫-貝利計算機104
5.1.1 阿塔納索夫研究計算裝置的背景105
5.1.2 一個新的計算思想的誕生105
5.1.3 阿塔納索夫原型機107
5.1.4 阿塔納索夫-貝利計算機的工作原理107
5.2 電子數字積分器和計算機110
5.2.1 研究與開發ENIAC的背景—彈道計算112
5.2.2 ENIAC計劃的爭議及其設計理念114
5.2.3 ENIAC的結構原理與主要部件組成115
5.2.4 ENIAC的機器運行與可靠性改進117
5.2.5 ENIAC的運行成效與後期改進120
5.3 Colossus機121
5.3.1 德國密碼機Enigma121
5.3.2 Robinson機124
5.3.3 Colossus機的建造125
5.4 關於世界上第一台電子計算機的爭論126
5.4.1 阿塔納索夫和貝利對發展計算機技術的貢獻127
5.4.2 莫奇利、埃克特及其研製小組的貢獻128
5.4.3 Colossus機在計算機技術發展中的地位129
思考題130
第6章 電子管存儲程序計算機
6.1 存儲程序思想的產生132
6.1.1 馮·諾依曼與ENIAC133
6.1.2 存儲程序思想—EDVAC計劃的誕生133
6.1.3 埃克特、莫奇利與馮·諾依曼的矛盾137
6.1.4 ENIAC技術和存儲程序思想的傳播138
6.2 英國早期存儲程序計算機的發展情況138
6.2.1 曼徹斯特機139
6.2.2 劍橋機EDSAC145
6.2.3 英國國家物理實驗室的PilotACE計算機149
6.3 美國早期存儲程序計算機的發展情況152
6.3.1 電子離散變量算術計算機EDVAC153
6.3.2 高級研究院計算機IAS155
6.3.3 埃克特/莫奇利機BINAC和UNIVAC158
6.3.4 美國國家標準局SEAC和SWAC計算機162
6.3.5 旋風計劃165
6.3.6 賽其係統的AN/FSQ-7計算機170
6.4 蘇聯發展電子管計算機的情況173
6.5 IBM公司的早期計算機177
6.5.1 海軍軍械研究計算機NORC177
6.5.2 IBM700係列機178
6.5.3 IBM650計算機184
6.6 從開發存儲程序計算機得到的啟示185
6.7 電子管計算機發展時期的主要特點188
思考題191
第7章 中國早期發展電子計算機的情況
7.1 中國最早的電子計算機科研小組194
7.2 十二年科學技術發展遠景規劃198
7.2.1 十二年科學技術發展遠景規劃與計算技術規劃的製定199
7.2.2 計算技術規劃的主要原則200
7.2.3 中國科學院計算技術研究所的建立202
7.3 八一型電子數字計算機202
7.3.1 基本情況202
7.3.2 八一型電子數字計算機的研製203
7.4 104大型電子計算機206
7.4.1 研製我國大型電子計算機的準備208
7.4.2 記憶磁芯的試製工作先行208
7.4.3 中國第一台大型電子計算機104的誕生209
7.5 中國自行設計和研製的331(901)型電子數字計算機211
7.5.1 研製331(901)型電子數字計算機的背景214
7.5.2 331(901)型電子數字計算機的誕生214
7.5.3 331(901)機對人才培養的推動217
7.6 中國早期研製的其他電子管計算機218
7.7 我國早期計算機事業的發展與啟示220
思考題222
第8章 晶體管計算機的誕生
8.1 晶體管的誕生與發展224
8.1.1 半導體電子器件的誕生與發展226
8.1.2 晶體管的優點229
8.2 英國發展晶體管計算機的情況230
8.3 美國發展晶體管計算機的情況231
8.3.1 IBM7000係列晶體管計算機233
8.3.2 IBM1401與IBM1410晶體管計算機234
8.3.3 CDC1604晶體管大型科學計算機238
8.3.4 小型計算機PDP239
8.4 中國發展晶體管計算機的情況246
8.4.1 441B晶體管計算機246
8.4.2 中國研製的其他晶體管計算機249
8.5 計算機技術進入晶體管計算機時代251
思考題252
第9章 早期的超級計算機係統
9.1 IBM超級計算機Stretch254
9.1.1 Stretch使用的主要設計技術255
9.1.2 Stretch的應用257
9.1.3 對Stretch的評價258
9.2 利弗莫原子研究計算機LARC259
9.3 弗倫梯Atlas260
9.4 CDC6600264
思考題270
第10章 IBM360係列計算機係統
10.1 IBMSystem/360的締造者272
10.1.1 “IBM360之父”布魯克斯和伊萬斯272
10.1.2 阿姆達爾274
10.2 IBMSystem/360係列計算機276
10.3 IBMSystem/360係列計算機的係統設計278
10.3.1 IBMSystem/360的兼容性設計278
10.3.2 IBMSystem/360的流水線技術280
10.3.3 IBMSystem/360的微程序控製技術282
10.3.4 IBMSystem/360使用的元件283
10.3.5 IBMSystem/360係列計算機的設計自動化284
10.3.6 IBMSystem/360係列計算機的軟件係統284
10.4 IBMSystem/360帶來的啟示284
思考題285
第11章 中小規模集成電路計算機
11.1 集成電路的誕生287
11.2 集成電路早期的先鋒人物和企業288
11.2.1 摩爾288
11.2.2 諾依斯289
11.2.3 基爾比289
11.2.4 仙童半導體公司290
11.2.5 英特爾公司291
11.2.6 德克薩斯儀器公司292
11.3 早期中小規模集成電路計算機的發展293
11.4 國防科技大學開發的151係列集成電路計算機294
11.4.1 151係列計算機的研製背景295
11.4.2 151-Ⅳ計算機的任務295
11.4.3 151-Ⅳ計算機的研發歷程295
11.4.4 151-Ⅳ計算機的研發經驗297
11.4.5 151-Ⅳ計算機的主要技術性能和特點298
11.4.6 151-Ⅱ集成電路計算機299
11.5 我國研發的其他集成電路計算機係統299
11.6 中小規模集成電路計算機時期的突破技術301
思考題302
第12章 巨型計算機係統
12.1 並行計算機係統304
12.1.1 SOLOMON處理機陣列304
12.1.2 ILLIACⅣ陣列計算機係統305
12.2 STAR-100向量計算機係統308
12.3 TI-ASC巨型計算機310
12.4 CRAY-1巨型向量計算機係統313
12.5 “銀河-Ⅰ”(YH-1)億次巨型計算機315
12.5.1 “銀河-Ⅰ”巨型計算機係統的研製過程316
12.5.2 “銀河-Ⅰ”的總體結構和主要性能指標320
12.6 “銀河-Ⅱ”10億次並行計算機324
12.6.1 “銀河-Ⅱ”任務的由來324
12.6.2 “銀河-Ⅱ”的研製過程325
12.6.3 “銀河-Ⅱ”在性能指標與技術上的突破和創新327
12.6.4 “銀河-Ⅱ”的國家鑒定結論327
12.7 “天河”係列超級計算機328
12.7.1 “天河一號”超算的誕生背景與研究歷程329
12.7.2 “天河一號”的性能指標與技術創新331
12.7.3 “天河一號”的實踐應用332
12.7.4 “天河二號”的六連冠333
12.8 “神威·太湖之光”的四連冠336
思考題339
第13章 微處理器與個人計算機
13.1 個人計算機的早期探索:LINC342
13.2 微處理器的誕生344
13.3 個人計算機的誕生350
13.3.1 微處理器開發係統350
13.3.2 比爾·蓋茨351
13.3.3 微型計算機的誕生352
13.3.4 IBM個人計算機355
思考題358
第14章 分時計算機係統與計算機網絡
14.1 分時計算機係統361
14.1.1 批處理工作方式的困境361
14.1.2 麥卡錫與分時概念的提出362
14.1.3 考巴脫與CTSS:首個實用分時係統的誕生363
14.1.4 利克裏德與MAC計劃:多路信息和計算係統的誕生365
14.2 ARPAnet的建立367
14.2.1 建立ARPAnet的背景367
14.2.2 ARPAnet思想的萌生370
14.2.3 ARPAnet的誕生372
14.3 Internet的建立374
14.3.1 ARPAnet在計算機通信的國際會議上第一次露麵375
14.3.2 ALOHAnet和SATnet375
14.3.3 三類網絡連接—Internet的建立376
14.3.4 Internet建立過程中相關技術的進展378
14.4 互聯網的發展384
14.4.1 第一個多用戶城堡MUD385
14.4.2 Usenet和BITnet的建立386
14.4.3 DARPA建立因特網配置控製委員會387
14.4.4 集中式超文本數據庫Xanadu388
14.4.5 個人計算機聯網388
思考題389
······

最後修改:2026 年 08 月 03 日