阐述小型计算机的发展——国内外小型计算机的发展进程
1公顷等于平方千米阐述小型计算机的发展
——国内外小型计算机的发展进程
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    2
一．小型机和小型机历史    3
1.1小型机的概念    3
1.2国外小型机的代表    4
1.3国内小型机的代表    5
1.4小型机的应用及现状    5
二. 小型机的操作界面发展    6
2.1 字符终端    6
2.2  X-windows终端    6
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三．小型机的硬件发展    7
3.1 CPU    7
3.2 存储设备    7
3.3 标准接口    8
四．小型机的网络功能发展    8
4.1网卡的速度    8
4.2网卡的安全性    9
5.结语    9
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
稚子弄冰的翻译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
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。
Power4诞生于2001年，每个芯片集成的晶体管数量达到了惊人的1.74亿。这款处理器的主频达到GHz以上。制作工艺也十分先进，铜导线只有180纳米，并且采用硅绝缘技术。这款处理器完全兼容Power3。同时Power4也是第一个采用双核设计的处理器，每个核都有一个超过1GHz的芯片。
Power5在2004年发布。采用了与前两代处理器相同的设计，同时采用Power和Power PC架构。由于SMT（同时多线程技术）和芯片多处理技术及片内通信技术的大量应用，Power5比power4的性能高出近4倍左右。
Power6发布于2007年。主频4.7GHz，最高可超过5GHz。Power采用了一些新技术，比如把控制总线和芯片内通信集成在同一芯片。另外采用cache缓存机制和多内核之间的通信。另外，第一次实现十进制计算。这一新技术的采用降低了二进制和十进制之间转换的误差，同时也提高了运算速度。
Power7，最新的power系列服务器，也是迄今为止性能最强的power服务器，发布于2010年2月8日。Power7系列内核数十power6的四倍，运行的线程数比power6多8倍，整体性能比power6高出近一倍。Power7系列依然采用RISC技术。告别POWER6的65纳米工艺，POWER7采用的是IBM最新45纳米Silicon-on-Insulator、铜互连工艺技术，并通过创新的eDRAM实现了大容量的片上L3缓存。一颗POWER7处理器在567平方毫米的芯片上集成了12亿个晶体管，拥有8个处理器内核，带有12个执行单元、每核256KB L2缓存和32MB共享片上L3缓存，主频在3.0-4.14GHz之间。　POWER7明显更加智能、更加灵活，内核数、主频、功耗、缓存等方面均可以根据应用负载的需求进行动态调节，而这主要得益于IBM在智能缓存、智能功耗、智能线程、TurboCore等方面的创新。
1.3国内小型机的代表
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随着经济的不断发展，虽然国外厂商的服务器产品依然在市场上占绝对主导地位，但是国内的品牌也在不断发展，主要有浪潮，曙光，宝德三家。
浪潮的特点是根据不同的需求提供不同的解决方案，主要有功能化，专门化，定制化三种方式。不过浪潮由于与intel合作很紧密，产品种类过于单一。
曙光作为一家中国企业，更好地结合国内实际情况，对于国内用户所提供的解决方案并不比国外同类厂商差。
简单大气的新婚祝贺词宝德公司是国内的另一个重要的服务器厂商，其生产规模在亚洲地区处于领先地位。尤其是四核技术具有国际领先水平。主要的业务是高端服务器，相应来说小型机比重较少，不足也是产品过于单一。
在国内的小型机市场中，自从90年代浪潮推出SMP20000，SMP30000后等基于英特尔处理器的小型机之后，国内多年再无同类的新产品问世，直至2005年，曙光公司高调推出了一款新型小型机-天演系列第二代小型机，包括三款四路双核系统天演EP420、EP430、EP480和一款八路双核系统天演EP850，全部支持SUN Solaris、LIUNX、Windows操作系
统。此种机型的价格只有传统国外厂商机型的一半左右，但功能上毫不逊。这款处理器采用AMD皓龙800系列处理器，并且是八颗并行，内存容量可以扩充到128G。并且采用多通道、多冗余体系结构和高速I/O设计，具有超强的运算能力。跟传统小型机相比，曙光二代小型机除支持Solaris、Windows外，还支持众多的LINUX类操作系统，满足越来越广泛的LINUX应用需求；采用通用型产品设计，从硬件层、操作系统层和应用层大大降低管理难度，天演8路小型机EP850的管理难度仅同双路或四路PC服务器相当；由于支持广泛的X86应用，可以轻松实现目前90%的应用移植；遵循工业标准设计，使其维护和升级扩展非常方便，不再受单一硬件厂商发展的制约。
1.4小型机的应用及现状
2010年中国服务器及工作站产品总销售量达到331.23万台，其中PC服务器为298.20万台，占90%左右，而RISC服务器仅有33.03万台，仅占10%左右。从销量来看，这个市场规模并不诱人。但从销售额来看，情况却是截然相反。2004年中国服务器及工作站产品总销售额为1084.2亿元人民币，RISC服务器为485.6亿，占到了47.1%，将近一半，而PC服务器仅占到36.4%。RISC服务器以10%的销量却占据了近一半的销售额，可想这碗水有多
深！这也说明，跟PC服务器相比，RISC服务器的价格简直奇高无比，存在令人难以想象的巨额暴利空间。而这跟该市场被少数几家国外厂商垄断，缺少国内竞争力量存在最直接的关系。由于RISC服务器采用专用的处理器、部件、甚至操作系统和应用软件，相互之间并不兼容，加上国外厂商进入中国市场早，控制了相当的行业用户，导致用户一旦采用某厂家的小型机后，就很难摆脱高额投资的恶性循环。

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