论小型机的发展历程

中共北京市委党校

10 级本科班学员

毕业论文（设计）

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论小型机的发展过程

摘要：本文主要介绍了小型机的发展历程，包括国内、国外的发展历程，以及各个时期经典小型机的代表，如国外IBM的power系列已经国内曙光公司的天演系列。另外从小型机本身进行了分析，依次从小型机的操作界面、硬件、和网络功能等几个方面进行了介绍。操作界面方面主要介绍了字符终端和X-windows终端。硬件主要从CPU、存储设备和接口三个方面进行了介绍。网络功能主要从速度和安全方面进行了分析。

关键词：小型机power系列天演小型机终端小型机硬件小型机网卡

引言 (4)

一．小型机和小型机历史 (4)

1.1小型机的概念 (4)

1.2国外小型机的代表 (5)

1.3国内小型机的代表 (6)

1.4小型机的应用及现状 (7)

二. 小型机的操作界面发展 (7)

2.1 字符终端 (7)

2.2 X-windows终端 (8)

三．小型机的硬件发展 (8)

3.1 CPU (8)

3.2 存储设备 (9)

3.3 标准接口 (9)

四．小型机的网络功能发展 (10)

4.1网卡的速度 (10)

4.2网卡的安全性 (10)

五.我国的小型计算机与国外的差距 (11)

六.结语 (11)

引言

1946年2月，第一台计算机在美国诞生，从此，拉开了新技术革命的序幕。经过半个多世纪的发展，计算机技术不断进步。大致可以分为以下几个阶段：1946年至1958年，这段时期内的计算机主要采用电子管技术，程序语言也采用与硬件相关度很高的机器语言或汇编语言，主要用途是国防和科学计算，运算速度较慢，大约为每秒几千次到几万次。1958年至1964年，在此期间，工业技术的进步，使得电子管逐渐退出，取而代之的是大量采用晶体管，伴随着硬件技术的发展，这一时期，出现了操作系统和算法语言，运算速度也得到大幅提高，达到几万次至几十万次。1964年至1971年，此阶段的计算机，普遍采用集成电路技术，使得计算机的体积大幅缩小，运算速度却更快，达到几百万次。1971年至今，普遍采用了大规模集成电路，运算速度更是达到数千万次甚至亿次。本文主要介绍的是小型机的发展，首先要明确一个概念，什么是小型机？很多人初次看到此概念可能会以为是PC或者微型计算机，其实这是错误的理解。小型机是介于PC和大型机之间的计算机。经常作为unix服务器。所以很少有人见到过，但是它又在当今社会中发挥着巨大的作用。下面，我们将从小型机的几个方面进行详细介绍。

一．小型机和小型机历史

1.1小型机的概念

小型机是指采用8-32颗处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能64 位计算机。国外小型机对应英文名是minicomputer和midrange computer。midrange computer是相对于大型主机和微型机而言，该词汇被国内一些教材误译为中型机，minicomputer一词是由DEC公司于1965年创造。在中国，小型机习惯上用来指UNIX服务器。1971年贝尔实验室发布多任务多用户操作系统UNIX，随后被一些商业公司采用，成为后来服务器的主流操作系统。在国外，小型机是一个已经过时的名词，60年代由DEC（数字设备公司）公司首先开发，并于90年代消失

由于小型机较少出现在人们平时的生活工作中，所以往往给人以神秘的感觉。其实从发展的历史来说，小型机也确实有着悠久的历史。而且小型机所采用的操作系统以及硬件技术都比较高端。说起小型机，也许人们还不太熟悉，但要说起UNIX服务器，相信就有不少人知道了，其实UNIX服务器就是小型机。在如今，图形界面操作系统迅猛发展，windows使得计算机操作接近于傻瓜式操作。开源的linux更是蓬勃发展，大有与windows分庭抗礼之势，这种局面都使得小型机远离了人们的视线。另外一方面，由于云计算技术及分布式技术的不断成熟，对unix服务器也产生了一定的冲击。说到小型机就不能不提IBM，图1是IBM 的服务器体系图。

图1

从图1中不难看出，小型机的性能和出货量都介于大型机和PC服务器的中间。填补了大型机和PC服务器之间的真空地带。

1.2国外小型机的代表

说到国外的小型机，比较知名的有IBM,HP，DELL,SUN等几个公司的产品。其中最耳熟能详的莫过于IBM公司生产的Power系列。Power系列的前身是801，801是一种很简单的机型，要求所有的操作必须在一个时钟周期内完成。但是由于浮点运算和并行运算要求多个周期，所以801对这些运算有点力不从心，为了增强其功能，IBM为801系统新添加了100多条新的指令，使其指令集复杂度大大增加。

Power系列小型机始于1990年，发展至今大概每三年左右更新一代，分别有Power1、Power2、Power3、Power4、Power5、Power6、Power7。

Power1系列发布于1990年，每个芯片大约集成了八十万的晶体管。Power1从一开始就有很好的扩展功能，因为它的设计遵从模块化的结构，专门的模块负责专门的功能。也就是同一块处理器上集成了多个芯片，不过没过多久，这些功能就集成到一个芯片上了。

Power2发布于1993年，每个芯片封装了一千五百万个晶体管。增加了两个个浮点单元处理（floating-point unit，FPU）和更多的缓存。被称为P2SC（Power 2 Scalable Chip）的超级芯片使用CMOS-6S技术，用一个芯片实现了POWER2 8个内核的架构（从这里你可以看到其实在1993年IBM就已经开始了多核芯片的设计，其实如果囊括大型机，在20世纪80年代，就有了多核的概念），就是使用这种处理器的32个节点的DEEP BLUE（深蓝）超级计算机，在1997年战胜了国际象棋冠军卡斯帕罗夫。

Power3发布于1998年，采用了64位的对称多处理器结构。由于性能卓越，广泛应用于科学技术，天气预报，气象研究等科学领域。于Power2相比，成本几乎相当的情况下，性能提高了近一倍。