十萬火急（please help me)

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世上最快的電腦

最新的世界五百大超級電腦的排名在六月底公佈了。美國Lawrence Livermore的Blue Gene/L奪冠。而台灣最快的超級電腦則是某家遊戲公司的主機，名列第346。

超級電腦驚人的運算能力可以在很多領域上獲得運用，例如天氣預測、洋流模擬、蛋白質結構甚至核武模擬上都有很大應用。因此，擁有超級電腦對一個國家而言，不單是科技方面具有相當大的影響力，對國防安全也有相當大的貢獻。

在最新公佈的top 500 list中(2006/6)，公佈了目前世界最快的五百台超級電腦。第一名由美國Lawrence Livermore國家實驗室的Blue Gene/L以280TFlop/s(每秒兆次浮點運算)勇奪第一，比第二名的每秒91.29TFlop/s快了接近三倍。這也是世界上目前唯一超過100TFlop/s這個領先的差距大概在兩年內都不會被動搖。

而這個前五百大的競爭相當激烈，這次評比的第五百名若是放到去年十一月的評比中，可以排到第341名，可見超級電腦的發展速度跟需求有快速增加的趨勢。 在這個統計表中，製造商方面以IBM獨占鰲頭，佔有率為54.3%，第二名是HP，佔有30.8%，其他廠商則沒有一家是超過5%的。事實上，前三名的電腦都是IBM所製造的，可以說是在超級電腦的市場上中享有巨大優勢。

前十名的超級電腦中，美國佔有六部，日本兩部，法國跟德國各一部。而前一百名中，單看鄰近國家的部份，日本擁有16部，大陸及韓國各有2部。新加坡最快的超級電腦是228名，主要是供學術研究用的。

總體表現，前五百部超級電腦中，美國就佔了299部，其次是英國的35部，日本以29部位居第三。而大陸則以28部緊追在後。 看完以上鄰國的表現，那麼素有電腦王國美譽的台灣表現如何呢？目前台灣最快的兩台超級電腦分別位居346和347名，擁有者是智冠科技(線上遊戲伺服器用)。那麼供學術研究「國家高速網路與計算中心」的超級電腦位於第幾名呢？這部超級電腦在2004年11月時首次進榜，當時位居第136名，到了2006年6月，不過19個月的時間就掉到了第491名。依照這個領域發展的速度，如果台灣再不趕緊加油，很有可能國家高速網路與計算中心的超級電腦就要掉到500名外了。

全世界的第一部電腦是誰發明和誕生地在哪?

發明者：艾克特及曼奇里（美國人）
John William Mauchly (1907--1980) 和 John Presper Eckert (1919--1995)
年份：1945年
地點：美國賓夕法尼亞大學



電腦的發展

(1) 真空管時代(第一代電子計算機)

第一代電子計算機係以真空為主要元件，其代表機型主要有ABC、ENIAC及EDSAC。


ABC計算機：美國阿田納索夫博士(Dr.John V.Atanasoff)和助手貝利(Berry)於1937∼1942年間完成第一部實驗用電子計算機。


ENIAC計算機：是於1946年由美國賓州大學的毛克利(J.W.Mauchly)和艾克特(J.P.Eckert)教授為美國陸軍所設計製作的，供彈道研究之用。它共用了18800支真空管，耗電150瓩，是個長約50呎，寬30呎(佔地約42坪)， 重30噸的龐然大物如圖1.4。是全世界第一部通用型電子計算機。


EDSAC計算機：ABC和ENIAC都是靠改變接線來輸入指令的，直到1946年美國數學家范紐曼 (Dr.John Von Neumann)提出┌所有資料和指令應該存放在計算機內部┘的內儲程式觀念，導致在1949年製造出第一部內儲式電子計算機稱為 EDSAC。從此以後的電腦使用上更為方便。


以上所介紹的電子計算機，其內部的運算速度是以毫秒(10-3秒)為單位，也就是在一秒鐘之內能完成幾千次的加法運算。但由於它們是以真空管製成，所以有下列的缺點：

體積龐大，不易搬移。
線路複雜，故障率高。
耗電量大，發熱量多。
造價昂貴，普及性低。

“ENIAC” 是 “Electronic Numerical Integrator And Computer” 的縮寫，翻譯成中文即為 “ 電子數位積分電腦 ” 。

(2). 電晶體時代(第二代電子計算機)

為了消除真空管的缺點，科學家不斷的研究，終於在1948年美國貝爾電話實驗室發明了電晶體，而於1957年遂有了電晶體取代真空管的計算機 TX-O 製造成功。
以電晶體為主要元件的第二代計算機，其特性如下：

體積小、重量輕、價格低、可靠性高。
電力消耗功率小、散熱量少。
運算速度快，以微秒(10-6秒)為單位。
使用組合式電腦語言正處於萌芽階段如 FORTRAN、COBOL。
讀卡機、印字機、磁帶機等週邊設備相繼應市。

(3) 積體電路時代(第三代電子計算機)

所謂積體電路(intergrated circuit簡稱IC)是在一小片矽晶片上一個完整的電子電路，面積約1/8平方吋。也就是說，將許多零件如電晶體、電阻器.....等微縮在一塊矽晶片上。1964年美國IBM公司研製成功了以IC為主要元件的IBM360型電腦，是第三代電子計算機的開始，而後有PDP-8、PDP-11.....等陸續被推出。
積體電路的發明，帶動了電子計算機的改革。而這時期的電子計算機具有以下的特點：

體積比電晶體更小、更輕，價格也更低廉。
耗電量更少。
記憶容量大增。
運算速度更快，以奈秒(10-9秒)計。
使用語言除上述以外，各種語言陸續被發明。
(4). 大型積體電路時代(第四代電子計算機)

積體電路技術，在工程師們辛勤的研究下，單位面積的電子元件數目不斷的提高。依其密度可分為四個等級。

小型積體電路(small scale IC簡稱SSI)──每一IC可容納 1∼10個電子元件。
中型積體電路(medium scale IC簡稱MSI)──每一IC可容納10∼100個電子元件。
大型積體電路(large scale IC簡稱LSI)──每一IC可容納100∼１萬個電子元件。
超大型積體電路(very large scale IC簡稱VLSI)──每一IC可容納１萬∼25萬個電子元件。
第四代電子計算機是採大型或超大型積體電路為其主要元件，如圖 1.7，使得計算機的積體更加縮小，運算速度愈來愈快可高達10-10秒，此時期的各種週邊設備成長快速，微電腦普遍的被使用，個人電腦、辦公室自動化等新產品不斷的推出，電腦也因而逐漸從軍方、辦公室，走入學校、家庭，成為時代的寵兒。



(5). 人工智慧型時代(第五代電子計算機)

目前各工業先進國家正積極研究具有「人工智慧」的計算機，也就是配合語音合成器及光電技術，使電腦具有辨識、分析各種圖形與聲音的能力，而不僅能聽、看、說，更可做到思考及推理等更高層次的功能。

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