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全數(shù)字仿真

發(fā)布時(shí)間：2023-05-24 05:14:11 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 86

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計(jì)算機(jī)可分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)和混合計(jì)算機(jī)，這是按什么進(jìn)行分類
我國自主開發(fā)了什么系列高性能計(jì)算機(jī)
中國第一臺(tái)每秒鐘運(yùn)算一億次以上的巨型計(jì)算機(jī)叫什么？

全數(shù)字仿真

計(jì)算機(jī)可分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)和混合計(jì)算機(jī)，這是按什么進(jìn)行分類

計(jì)算機(jī)可分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)和混合計(jì)算機(jī)，這是按計(jì)算機(jī)的原理進(jìn)行分類

1、數(shù)字計(jì)算機(jī)

數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)是當(dāng)今世界電子計(jì)算機(jī)行業(yè)中的主流，其內(nèi)部處理的是一種稱為符號(hào)信號(hào)或數(shù)字信號(hào)的電信號(hào)。它的主要特點(diǎn)是“離散”，在相鄰的兩個(gè)符號(hào)之間不可能有第三種符號(hào)存在。由于這種處理信號(hào)的差異，使得它的組成結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)于模擬式電子計(jì)算機(jī)。

2、模擬計(jì)算機(jī)

模擬計(jì)算機(jī)是根據(jù)相似原理，用一種連續(xù)變化的模擬量作為被運(yùn)算的對(duì)象的計(jì)算機(jī)。模擬計(jì)算機(jī)以電子線路構(gòu)成基本運(yùn)算部件。由運(yùn)算部件、控制部件、排題板、輸入輸出設(shè)備等組成。

在用相似原理求解中，包含了模擬的概念，故稱模擬計(jì)算機(jī)。它是以并行計(jì)算為基礎(chǔ)的，計(jì)算速度快。它把功能固定化的運(yùn)算器適當(dāng)組合起來，所以程序比較簡單，但解題靈活性比較差。

3、混合計(jì)算機(jī)

混合電子計(jì)算機(jī)，簡稱混合計(jì)算機(jī)。主要用于高精度和高速度的仿真試驗(yàn)。

混合電子計(jì)算機(jī)其主要特點(diǎn)是：在特定的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi),它既利用了模擬計(jì)算機(jī)的高速度,又利用了數(shù)字計(jì)算機(jī)的高精度，整個(gè)系統(tǒng)利用軟件的支持，使其在一定范圍內(nèi)具有通用性并較易使用，但系統(tǒng)價(jià)格昂貴。

混合式電子計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬混合式電子計(jì)算機(jī)是綜合了數(shù)字式計(jì)算機(jī)和模擬式電子計(jì)算機(jī)的長處設(shè)計(jì)出來的。它既能處理數(shù)字量，又能處理模擬量。這種計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)困難。

擴(kuò)展資料：

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

① 專用機(jī)與通用機(jī):早期計(jì)算機(jī)均針對(duì)特定用途而設(shè)計(jì)，具有專用性質(zhì)。60年代起，開始制造兼顧科學(xué)計(jì)算、事務(wù)處理和過程控制三方面應(yīng)用的通用計(jì)算機(jī)。

特別是系列機(jī)的出現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)文本的各種高級(jí)程序語言的采用，操作系統(tǒng)的成熟，使一種機(jī)型系列選擇不同軟件、硬件配置，就能滿足各行業(yè)大小用戶的不同需要，進(jìn)一步強(qiáng)化了通用性。但特殊用途的專用機(jī)仍在發(fā)展，例如連續(xù)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的全數(shù)字仿真機(jī)，超微型的空間專用計(jì)算機(jī)等。

② 巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī):計(jì)算機(jī)是以大、中型機(jī)為主線發(fā)展的。20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)小型計(jì)算機(jī)，70年代初出現(xiàn)微型計(jì)算機(jī)，因其輕巧、價(jià)廉、功能較強(qiáng)、可靠性高，而得到廣泛應(yīng)用。

70年代開始出現(xiàn)每秒可運(yùn)算五千萬次以上的巨型計(jì)算機(jī)，專門用于解決科技、國防、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的特大課題。巨、大、中、小、微型機(jī)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的梯隊(duì)組成部分，各有其用途，都在迅速發(fā)展。

③ 流水線處理機(jī)與并行處理機(jī):在元件、器件速度有限的條件下，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組織著手來實(shí)現(xiàn)高速處理能力，成功地研制出這兩種處理機(jī)。它們均面向ɑiθbi=ci（i=1，2，3，?，n；θ為算符）這樣一組數(shù)據(jù)（也叫向量）運(yùn)算。

流水線處理機(jī)是單指令數(shù)據(jù)流(SISD)的，它們用重疊原理，用流水線方式加工向量各元素，具有高加工速率。并行處理機(jī)是單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)的，它利用并行原理，重復(fù)設(shè)置多個(gè)處理部件，同時(shí)并行處理向量各元素來獲得高速度(見并行處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng))。

流水和并行技術(shù)還可結(jié)合，如重復(fù)設(shè)置多個(gè)流水部件，并行工作，以獲得更高性能。研究并行算法是發(fā)揮這類處理機(jī)效率的關(guān)鍵。在高級(jí)程序語言中相應(yīng)地?cái)U(kuò)充向量語句，可有效地組織向量運(yùn)算；或設(shè)有向量識(shí)別器，自動(dòng)識(shí)別源程序中的向量成分。

一臺(tái)普通主機(jī)(標(biāo)量機(jī))配一臺(tái)數(shù)組處理器（僅作高速向量運(yùn)算的流水線專用機(jī)），構(gòu)成主副機(jī)系統(tǒng)，可大大提高系統(tǒng)的處理能力，且性能價(jià)格比高，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

④多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)：多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)是進(jìn)一步發(fā)展并行技術(shù)的必由之路，是巨型、大型機(jī)主要發(fā)展方向。它們是多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD)系統(tǒng)，各機(jī)處理各自的指令流(進(jìn)程)，相互通信，聯(lián)合解決大型問題。

它們比并行處理機(jī)有更高的并行級(jí)別，潛力大，靈活性好。用大量廉價(jià)微型機(jī)，通過互連網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成系統(tǒng)，以獲得高性能，是研究多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)方向。

多處理機(jī)與多機(jī)系統(tǒng)要求在更高級(jí)別（進(jìn)程）上研究并行算法，高級(jí)程序語言提供并發(fā)、同步進(jìn)程的手段，其操作系統(tǒng)也大為復(fù)雜，必須解決多機(jī)間多進(jìn)程的通信、同步、控制等問題。

分布系統(tǒng)是多機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，它是由物理上分布的多個(gè)獨(dú)立而又相互作用的單機(jī)，協(xié)同解決用戶問題的系統(tǒng)，其系統(tǒng)軟件更為復(fù)雜（見分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）。

現(xiàn)代大型機(jī)幾乎都是功能分布的多機(jī)系統(tǒng)，除含有高速中央處理器外，有管理輸入輸出的輸入輸出處理機(jī)（或前端用戶機(jī)）、管理遠(yuǎn)程終端及網(wǎng)絡(luò)通信的通信控制處理機(jī)、全系統(tǒng)維護(hù)診斷的維護(hù)診斷機(jī)和從事數(shù)據(jù)庫管理的數(shù)據(jù)庫處理機(jī)等。這是分布系統(tǒng)的一種低級(jí)形態(tài)。

多個(gè)地理上分布的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過通信線路和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，相互聯(lián)絡(luò)起來，構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它按地理上分布的遠(yuǎn)近，分為局部（本地）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)上各計(jì)算機(jī)可相互共享信息資源和軟硬件資源。訂票系統(tǒng)、情報(bào)資料檢索系統(tǒng)都是計(jì)算機(jī)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)例。

⑤諾依曼機(jī)與非諾依曼機(jī)：存儲(chǔ)程序和指令驅(qū)動(dòng)的諾依曼機(jī)迄今仍占統(tǒng)治地位。它順序執(zhí)行指令，限制了所解問題本身含有的并行性，影響處理速度的進(jìn)一步提高。

突破這一原理的非諾依曼機(jī)，就是從體系結(jié)構(gòu)上來發(fā)展并行性，提高系統(tǒng)吞吐量，這方面的研究工作正在進(jìn)行中。由數(shù)據(jù)流來驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)以及按歸約式控制驅(qū)動(dòng)和按需求驅(qū)動(dòng)的高度并行計(jì)算機(jī)，都是有發(fā)展前途的非諾依曼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

參考資料來源：百度百科-計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

我國自主開發(fā)了什么系列高性能計(jì)算機(jī)

我國自主開發(fā)了銀河和曙光系列高性能計(jì)算機(jī)。

銀河計(jì)算機(jī)，是由中國國防科技大學(xué)研制的巨型計(jì)算機(jī)系列之一；目前“銀河”系統(tǒng)是我國運(yùn)算速度最快、存貯容量最大、功能最強(qiáng)的電子計(jì)算機(jī)；主要事件包括：1983年銀河計(jì)算機(jī)秒算次數(shù)上億；1993年銀河全數(shù)字仿真—Ⅱ型計(jì)算機(jī)；1997年“銀河-III”百億次巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

曙光4000系列高性能計(jì)算機(jī)是國家863計(jì)劃高性能計(jì)算機(jī)及其核心軟件重大專項(xiàng)支持的研究項(xiàng)目，通過研究面向網(wǎng)格的高性能計(jì)算機(jī)，為網(wǎng)格提供計(jì)算力服務(wù)。

擴(kuò)展資料：

銀河計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程

1993年6月22日，還是在國防科技大學(xué)那座寬敞明凈的機(jī)房里，“銀河”家族的又一巨子———銀河全數(shù)字仿真—Ⅱ型計(jì)算機(jī)英姿勃勃地矗立在機(jī)房中央。

隨著鑒定的緊張進(jìn)行，一組組測(cè)試數(shù)據(jù)不斷擺在鑒定委員會(huì)的專家教授面前：運(yùn)算速度每秒高達(dá)6600萬條次；仿真能力10倍于“銀河仿真—I”。

1997年6月19日，由國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)研究所研制的“銀河-III”百億次巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在北京通過了國家技術(shù)鑒定。

這個(gè)系統(tǒng)綜合技術(shù)達(dá)到了當(dāng)前國際先進(jìn)水平，并突破和掌握了更高量級(jí)計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)，具備了研制更高性能巨型機(jī)的能力，它標(biāo)志著我國高性能巨型機(jī)研制技術(shù)取得新突破。

中國第一臺(tái)每秒鐘運(yùn)算一億次以上的巨型計(jì)算機(jī)叫什么？

中國第一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī) ——“銀河”億次巨型計(jì)算機(jī)，是在1983年12月研制成功的，1999年，由國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研制開發(fā)“銀河—Ⅲ”巨型機(jī)，運(yùn)算速度在百億次以上。

它填補(bǔ)了國內(nèi)巨型計(jì)算機(jī)的空白，標(biāo)志著中國進(jìn)入了世界研制巨型計(jì)算機(jī)的行列。銀河，即銀河計(jì)算機(jī)，是由中國國防科技大學(xué)研制的巨型計(jì)算機(jī)系列之一；

目前“銀河”系統(tǒng)是我國運(yùn)算速度最快、存貯容量最大、功能最強(qiáng)的電子計(jì)算機(jī)；主要事件包括：1983年銀河計(jì)算機(jī)秒算次數(shù)上億；1993年銀河全數(shù)字仿真—Ⅱ型計(jì)算機(jī)；1997年“銀河-III”百億次巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

應(yīng)用：

“銀河1號(hào)”巨型計(jì)算機(jī)其運(yùn)算速度達(dá)每秒1億次。這是我國自行研制的第一臺(tái)每秒鐘運(yùn)算億次以上的巨型計(jì)算機(jī)，使我國成為世界上少數(shù)幾個(gè)擁有研制巨型計(jì)算機(jī)的國家之一，并在石油勘探、氣象預(yù)報(bào)和工程物理研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

巨型計(jì)算機(jī)是運(yùn)算速度最快、性能最高、技術(shù)最復(fù)雜的一類計(jì)算機(jī)，簡稱巨型機(jī)，也稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。它是計(jì)算機(jī)型譜中的最高檔機(jī)型。巨型計(jì)算機(jī)主要用于解決大型計(jì)算機(jī)也難以解決的復(fù)雜問題。它是解決科技領(lǐng)域中某些巨大的挑戰(zhàn)性問題的關(guān)鍵工具。

以上內(nèi)容參考：百度百科-銀河-1號(hào)巨型計(jì)算機(jī)

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