现在我们使用的笔记本电脑和手机都是四核、六核、八核，甚至更多核心数的，运行速度自然也是“杠杠的”。但是在电子计算机期初发展的30年时间里，人们制造和使用的基本都是单个CPU而体型庞大的巨型机。随着近几十年科技飞速的发展，计算机的体积不断缩小，计算能力基本遵循着“摩尔定律”而增长着。
戈登·摩尔
英特尔公司的创始人——戈登·摩尔在1965年提出了著名的摩尔定律，他认为当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月就会增加一倍，计算性能也就增加了一倍。换另一种说法就是每隔18-24个月，同样价钱能够买到的计算机性能会翻一倍。
1978年-2018年间CPU的性能增长曲线
在过去的几十年中，好像没有因为“被使用坏了”而被淘汰的计算机，绝大多数计算机都是在仍处于运行良好的状态下，就被功能更强、速度更快、容量更大、耗电更少、体积更小、使用维护更为简单的新型号所打败。这种情况发生在我们身边的几乎每个人身上都发生过。
计算机发展的重要指标就是中央处理器（CPU）的迭代更新，而运行速度就是衡量CPU性能的最重要指标。当然还有最近这些年才出现的GPU，它只是承担了部分原来CPU的一部分工作，我们就不单独展开说明了。我们把每秒钟能执行100万条机器指令的速度，定义为1个MIPS（Million Instructions Per Second的缩写）。对于用于科学工作的大型计算机，衡量它的标准就不能是每秒钟能执行多少机器指令了，而是每秒钟能完成多少次浮点数运算，每秒钟能执行100万次浮点的操作的能力，简称1个Mflops，每秒执行10亿次称为1个Gflops，每秒执行一万亿次称为Tflops。
测试计算机性能的方法
每秒浮点运算的多少与课题和所用的软件有着密切的关系，安装调试计算机时，用什么程序来“考机”这一问题，曾经困扰大家很长一段时间。一般的小题目根本难不倒计算机，所以需要加大题目的难度才能体现出机器的性能。而让计算机去计算无用的题目，只是为了测试又浪费了计算机的计算性能，还不如让计算机去从事探索未知的有益劳动，比如去发现新的素数。
素数是除去1和自己外，没有其他因子的自然数。有一类素数可以表示为2^p - 1，其中p也是一个素数，但并不是每个这种形式的数都是素数。这类素数在数论中特称为梅森数，以纪念法国的著名数学家马林·梅森。迄今为止，我们也才发现了51个梅森数。
马林·梅森
1974年4月，当时的超级电脑CRAY-1发现了第27个梅森数2^44497 - 1，这个数用十进制表示有13395位。
1985年一家地质勘探公司调试CRAY-XMP时发现了第30个梅森数，它的P是216091，它的十进制表示有65050位，如果将这个数打印出来将会满满十页A4纸。这台超级计算机用了足足三个小时，进行了约5000亿次运算才发现了它。
在进入互联网时代之后，超级计算机寻找梅森数的优势就没那么明显了。在互联网上人们通过一个名叫“GIMPS（因特网梅森数大搜索）”的程序，就可以为人类寻找梅森数贡献一份自己的力量。通过该项目已经搜寻到了很多新的梅森数。最大的梅森数是在2018年的12月7日发现的，它的p是82589933，它有24862048位。如果把这个数字打印在A4纸上，估计A4纸需要装满整个房间。
部分梅森数列表
从上个世纪70年代开始，出现了一个更快捷的测试方法，大家使用标准线性代数软件包Linpack在64位精度下求解非稀疏的线性方程组。从N阶的线性代数方程组所用计算时间，以及根据总操作数应包含
(2/3)N^3+2N^2 次加法和乘法，估计出浮点运算的速度。常用的有N=100、1000和HPL方案。
计算机走进千家万户
从现代电子计算机的鼻祖ENIAC和UNIVAC，到首先实现百万次浮点运算的CDC6600和后来的CDC7600，以及IBM360和370系列，都是当时的超级计算机，只有大国的国家级单位里才能有条件配备它们，但是它们的运行速度还比不上现在的一块普通微处理器芯片。
占地170平方米的ENIAC
DEC公司的VAX11/780为代表的中型计算机，上个世纪80年代在许多大学和研究机构都配备了该设备，在美国培养了一代学会使用计算机的科学工作者，极大地促进了计算机的普及和推广。然而，计算机走入了较小的研究和事业单位，甚至是家庭，这都要归功于IBM公司。
IBM公司在1981年推出了“个人计算机”，从PC经过PC/XT，到1984年发展为基于英特尔80286微处理器的PC/AT。后者的指令执行速度是0.95~1.5MIPS，配上浮点运算芯片后，浮点速度可以接近0.1Mflops。它的主存基本配置是256KB，最大可以扩充到640KB。这个主存配置在我们现在看来根本无法接受，现在很普通的手机都是几个G的主存，但对于那个年代用惯了16KB，64KB主存的程序员们，640KB简直就是完全超出了他们的想象，以至于IBM当初把640KB定为主存容量上限时，竟然没有什么反对意见，然而后来却不得不花大力气去突破这一限制。
IBM当时推出的个人计算机PC/AT
虽然近些年个人计算机的市场规模不断缩小，但是IBM的个人计算机业务也在2004年被我国的联想公司收购。IBM在超级计算机领域上有着举足轻重的份额。在20世纪80年代中期，UNIX工作站概念曾经风靡一时。那是比个人计算机强得多的超级小型机，当时曾标榜达到3个甚至6个M的指标，即1个MIPS的指令速度，1MB的主存、1M像素的显示屏幕、通过“鼠标器”与屏幕发生交互作用，用1M波特的传输速率链接到网络上、配上存储管理单元把可以访问的地址空间扩充到了与大型机相比。
IBM的RISC6000系列、Sun公司的Sparc系列、SGI的图形工作站，以及DEC的alpha工作站等都曾是广为流行的机器。然而，个人计算机和工作站的时钟拍节和主存储器很快都发展到了以G为单位的程度。作为服务器的高端个人计算机赶上普通工作站。过了没多久，连高档的笔记本计算机也宣称自己是“移动”工作站了。
我国计算机的发展
我国计算机事业发展比较晚，在相当长的一段时间里，研制计算机的水平与国外有着不小的差距，在1958年我国研制出了第一台104电子管计算机，这台机器与当时国际上同类机器相比，都属于巨型机之列。按现在的通用单位计量，它的主存不足十万分之一GB，速度只有一亿分之一个Tflops。
到了上个世纪80年代，中国科学院研制的基于晶体管的109乙和109丙，以及后来的113和119机型，还有我国第一台具有百万次浮点计算能力的655机，它们的出现对包括“两弹一星”的重大国防事业和国民经济的发展起到了巨大的推动作用。
655机的调试
1960年9月6日物理研究所的半导体室独立出来，成为了半导体研究所。为109机研制器件的109工厂就诞生在物理研究所，现在它的身份是中国科学院的微电子研究所。研究航天弹载计算机的156工程处也从物理研究所和计算技术研究所起步，发展成后来的骊山微电子研究所。
中国科学院在发展我国计算机事业上并不是一枝独秀。我国的电子工业部门对于计算机的发展做出过巨大贡献。例如，国产的DJS121计算机曾经装备了许多工业研究和设计单位。与IBM360/370兼容的DJS200系列，一直走进了20世纪80年代。DJS260机曾经登上我国火箭发射的远洋检测舰船。我国国防科研部门不仅是国产计算机的庞大用户，而且也是研制巨型计算机的主力军之一。
我国现在的巨型机，在国防、科研领域与国际一线梯队差距不大，但是在个人计算机领域还有这很大的差距。尤其是芯片领域，最近两年此问题更是严重，2018年我国仅仅对芯片进口的数额就高达3000亿美元，要知道2018年我国的GDP一共是12.8万亿美元，也就是说仅仅进口芯片的就占了全年GDP的2.3%之多。所以我们的计算机科学发展之路还任重而道远，还需更多的人才加入到枯燥的学术科研中去，而不是追潮流和趋势去挣所谓的快钱，应静下心来，去研究，去突破。
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