新材料概念股龙头有哪些 热门新材料概念股一览

2024-05-13 16:02

1. 新材料概念股龙头有哪些 热门新材料概念股一览

ST北磁:ST北磁是一家主要从事磁性材料及器件的生产和研发的公司。公司主导产品高性能永磁材料(以粘结铁氧体、烧结铁氧体为主)属于新材料范畴,其服务的行业主要有自动控制、计算机及其外围设备和微特电机等。

天通股份:天通股份拟以自有资金960万元,与中电科九所和盈通工贸合资设立绵阳九天新材料科技有限公司,主要定位服务西部客户群,并且在产品线上与上市公司存在一定互补关系,若成功运作将扩大上市公司的市场覆盖面和扩充产品线,进一步巩固天通在磁性材料领域的市场优势。公司主营磁性材料、电子制造和磁电子器件等产品的生产、销售。公司可生产32大类材料、2000多种规格的MnZn和NiZn铁氧体磁芯,产品广泛用于现代通信、计算机及外部设备、抗电磁干扰、开关电源、液晶显示器(LCD)、军工等新兴电子信息领域;此外公司在向产业链下游扩展的同时从元器件制造逐步扩展到电子制造服务业(EMS),可以为客户提供产品设计、供应链、电子制造、到售后服务。

太原刚玉:横店集团收购太原刚玉后,正逐步把公司发展成一家以销售新材料钕铁硼为主的上市公司,作为当今世界用途最广泛的材料之一,钕铁硼是横店集团拟重点发展的产业。横店是全国最大的磁性材料生产、出口基地,被外商誉为“中国磁都”,与太原刚玉主业相近并规划太原刚玉成为横店集团今后的钕铁硼产业基地,预计生产规模将会迅速扩大,占据业界龙头位置。公司是目前我国最大的钕铁硼磁性材料生产企业之一,其年产量已经达到4500万吨/年,居国内第三位。

宁波韵升:宁波韵升是新材料龙头,公司主要生产和经营钕铁硼永磁材料、八音琴、汽车电机、启动马达、弹性元件及各类礼品等,产品销往20多个国家和地区。被同行称为“生产八音琴核武器”的全自动调频机由韵升科研人员历经6年多时间公关而成,该项目实现了八音琴生产过程的高度自动化。钕铁硼永磁材料是公司的另一主导产品,广泛应用于国防、医疗、电子信息等领域,公司不断改进烧结钕铁硼材料的工艺与设备,使产品的质量和性能得到了很大的提高。同时,公司还积极参与国家西部大开发战略,在稀土原材料基地包头市设立中、高档钕铁硼生产基地,进一步提高了企业的市场竞争力。公司还专业生产和经营各种弹性元件和机械零部件,产品广泛应用于高档汽车、卷管器等领域。韵升拥有先进的加工设备,精良的工艺技术,高精度的测试仪器,建立了严格的质量管理体系和健全的经营服务网络。

有研硅股:有研硅股募资将购买上述9家交易方旗下的公司股权,包括有研稀土新材料股份有限公司(下称“有研稀土”)85%的股份、有研亿金新材料股份有限公司(下称“有研亿金”)95.65%的股份、有研光电新材料有限责任公司(下称“有研光电”)96.47%的股权以及有研总院持有的部分机器设备,其中,有研稀土主要从事稀土及稀土材料的研发、生产和销售;有研亿金主要从事高纯金属靶材、稀有金属等新材料产品;有研光电主要从事锗晶体、光电等材料。

安泰科技:安泰科技的核心业务是高科技新材料产业,包括超硬及难熔材料、功能材料、生物医用材料、精细金属制品、先进制造技术及工业工程等五个领域,为全球高端客户提供先进金属材料、制品及解决方案。

金瑞科技:金瑞科技主营业务是电子基础材料和超硬材料,大股东是中央直属大型科技企业长沙矿冶研究院。公司主导产品有四氧化三锰、电解金属锰等电子基础材料系列产品及合成人造金刚石用触媒合金、粉末一体化块、高品级人造金刚石等系列产品,产品畅销国际国内市场,产销量均居全国前列。公司通过了国家科技部和中国科学院主持的高新技术企业认定,是湖南省重点高新技术企业和国家级火炬计划重点高新技术企业,公司现已发展成国内电子基础材料、超硬材料研究开发和生产的重要基地。

中科三环:中科三环是由隶属于中国科学院的北京三环新材料高技术公司,公司是目前中国稀土永磁材料产业的代表企业,全球最大的钕铁硼永磁体制造商之一,拥有五家烧结钕铁硼稀土永磁生产企业。公司主要从事磁性材料及其应用产品研发、生产和销售,以烧结钕铁硼磁体、粘结钕铁硼磁体、软磁铁氧体和电动自行车为主要产品。公司有NEOMAX和麦格昆磁的钕铁硼专利许可,其专利产品通过北京中科三环国际贸易公司以“SANMAG”商标远销世界各地。公司还参股两家上游原料企业,确保了稀土原材料的稳定供应;在下游产业控股南京大陆鸽高科技股份有限公司,生产由钕铁硼稀土永磁电机驱动的绿色环保电动自行车。

蓝星新材:蓝星新材是化工新材料龙头,是国内最大的有机硅、特种环氧树脂和高端工程塑料生产企业。公司拥有江西、无锡、哈尔滨、南通、芮城五个生产基地,主营有机硅和双酚A-环氧树脂系列产品,主要产品包括有机硅单体、苯酚/丙酮、双酚A、环氧树脂、PBT等,其中有机硅、双酚A和特种环氧树脂产量为国内最大。公司控股股东中国蓝星(集团)总公司是国资委直属中央企业中国化工集团全资子公司。

皖维高新:皖维高新是中国最大的聚乙烯醇生产企业、中国最大的高强高模聚乙烯醇纤维出口基地和安徽省最大的化工化纤建材联合企业。公司拥有化工、化纤、建材等三大系列三十多种新材料产品。

烟台万华:烟台万华全资控股子公司烟台万华新材料科技有限公司,主营产品包括聚酯型、聚醚型和聚已内酯型TPU。WANTHANE TPU以其优异的物理性能、环保特性,被广泛应用于鞋材、管材、薄膜、线缆护套、熔纺氨纶、传送带等个人消费品及工业领域,作为中国产能最大的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)制造商,万华新科通过了国家职业安全健康管理体系(GB/T28001-2001)、国家环境管理体系(ISO14001:2004)、国家质量管理体系(ISO9001:2000)认证。公司拥有世界一流生产线及ASTM标准实验室,卓越的研发能力与技术服务能力可以为您提供最理想的解决方案。

佛塑科技:佛塑科技转型后的方向以新能源、新材料和节能环保为主,主要产品均为锂电池隔膜、偏光膜、电容膜等新材料领域的高端产品。公司拥有 “汾江牌”、“鸿基牌”、“双象牌”、“双龙牌”、“HG牌”等多个中国名牌产品和广东省名牌产品、著名商标,体现了多年来专注积累的良好商誉。拥有的13项国家发明专利彰显了自主创新的非凡实力。 公司开发的锂离子电池隔膜、偏光膜和电工电容薄膜等新型聚合物材料已经蜚声国内外市场,现已逐步形成以渗析材料、电工材料、光学材料和阻隔材料四大系列产品为框架的产业布局。公司研发的晶硅太阳能电池用PVDF膜背板项目、复合智能节能薄膜项目等,标志着公司向新能源、新材料产业高端发展迈向新的台阶。

鑫科材料:鑫科材料是国家火炬计划重点高新技术企业,是安徽省铜合金材料加工工程研究中心的主要发起人和产业依托单位,拥有一个省级企业技术中心和高精密度铜带厂等九个分公司。公司主要从事铜及铜合金板材、带材、线材、辐照交联电缆、特种电缆等产品的生产、开发与销售,主导产品有高精度铜带材、铜合金线材、光亮铜杆、电线电缆等,以上产品均为“安徽省名牌产品”,其中“鑫科牌”铜及铜合金带材为“中国名牌”产品。

江南红箭:江南红箭投资收购长沙力元新材料公司40%的股权,公司主要生产被列为国家863计划重点项目的国家重点高新技术产品——新型储能材料连续化带状泡沫镍,用于汽车动力电池。

贵研铂业:贵研铂业是从事贵金属系列功能新材料研究、开发和生产经营的专业企业,拥有一支以中国工程院院士为首的稳定的科研生产队伍,掌握着一系列贵金属功能材料的核心技术。公司产品涉及贵金属高纯材料、特种功能材料、信息功能材料、环境及催化功能材料四大类,属国家产业政策重点支持的高技术特种功能材料行业,产品用户涵盖电子信息、航空、航天、船舶等行业。

凯乐科技:凯乐科技是中国高科技新材料龙头企业,是中国领先的以高科技新材料为基础的多元化实业服务商,成为中国四大电信主流运营商光缆材料的主流供应商;凯乐硅芯管被公认为国内市场的第一品牌,凯乐塑料工业城已成为亚洲通信硅芯管、土工合成材料生产基地。

沃尔核材:沃尔核材是新材料制造龙头,是国内领先的辐照应用技术开发和新型绝缘材料制造企业,所在行业属于国务院鼓励发展的行业。公司非常注重研发投入和新产品推广,近年来持续推出新产品,不断获得新的利润增长点。公司收购了上海世龙科技有限公司,进入辐射接枝电池隔膜领域,电池隔膜技术属于“非动力核技术改性新材料”行业的高端技术,目前,上海世龙科技有限公司是国内唯一一家研发、生产、销售辐射接枝碱性电池隔膜和超级电容隔膜的企业。公司还间接控股上海科特高分子材料有限公司,进入了PPTC领域,PPTC产品同属于“非动力核技术改性新材料”行业的高端技术范畴。上海科特已经形成了自主研发、生产、销售体系,拥有多项核心专利技术。

长春一东:长春一东与吉林大学合资设立新型摩擦材料公司,开发生产无石棉汽车摩擦材料,大力介入新材料领域,技术含量和产品附加值较高,公司是国内汽车离合器制造行业龙头企业,产品主要为一汽集团、长安汽车提供整车配套,已形成75万套的生产力,是国内规模最大,系列最宽的离合器生产厂家,行业地位较高。

ST中达:ST中达是专业从事软塑新材料研究开发、生产与销售的国家级高新技术企业集团, 是我国

新材料概念股龙头有哪些 热门新材料概念股一览

2. 石墨烯概念股有哪些 与石墨烯相关上市公司一览

石墨烯是一种二维晶体,最大的特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。这使得石墨烯中的电子,或更准确地,应称为“载荷子”(electric charge carrier),的性质和相对论性的中微子非常相似。人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。1、中国宝安。子公司贝特瑞公司在原有石墨技术的基础上,开始了石墨烯的研发和产业化攻关。目前已完成石墨烯制备工艺的小试,正在进行中试,并已提交了该产品相关技术的发明专利申请一项。贝特瑞拥有中国天然鳞片状石墨主要产地之一的黑龙江鸡西石墨矿,未来石墨深加工原材料丰富而且优质。公司鸡西石墨产业园石墨深加工产品年处理茶能3000吨。 2、方大碳素。公司收购成都炭素后,等静压石墨产品表现良好,并建设特种石墨生产基地项目。公司新建设的石墨化项目设计产能 4.5-5万吨/年 3、中钢吉炭。公司是全国最大的炭素制品生产企业,拥有十五万吨以上的炭素制品生产能力,是军用碳纤维制定唯一军用生产采购企业。 4、天富热电。 其控股孙公司,上海合达炭素材料有限公司,目前以超级电容器活性炭和石油焦沥青基球形活性炭为主导产品,“超级电容器”将是充电电池的理想替代品,“充电速度超快”,是解决目前新能源电汽车的最后一个发展瓶颈。而打造这样的超级电容器,非属“石墨烯”不可。 5、力合股份。公司间接参股的无锡第六元素高科技发展有限公司主要从事石墨烯研发与生产。 6、金路集团。公司将投入1500万元全面展开与中科院金属研究所在石墨烯研发及产业化方面合作
石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域,同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤;用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。

3. 锂电池电解液概念股有哪些

比如:
新宙邦(300037)目前产能大约为两万吨左右,主要有惠州与南通两大生产基地,为国内锂电解液生产的龙头企业;
多氟多(002407)全球最大的晶体六氟磷酸锂生产供应商之一,国内市场份额约30%;
为比亚迪(002594)、杉杉股份(600884)、新宙邦等主流电解液生产厂商广泛使用,目前公司六氟磷酸锂产能为2200吨,年底将达到3000吨产能;
天赐材料(002709)现有年产2000吨固体六氟磷酸锂产能,折合固体计算,公司将合计拥有固体六氟磷酸锂产能约年产6000吨,可满足约年产48000吨电解液生产需求。

锂电池电解液概念股有哪些

4. 中国股票发展史?

中国股票市场发展可以划分为五个阶段:  
  1、1990年-1991年是股市的初创阶段。  
  1990年12月和1991年7月沪、深证券交易所的相继挂牌营业,股票集中交易市场正式宣布成立,中国股市由此第一次具备了资源配置的功能。这一阶段是中国股份制改革起步初期,各项基本制度在探索中逐步建立,资本市场大多处于自我演进发展状态,资本市场体系初步搭建,整个市场规模较小,并以分隔的区域性试点为主,股票市场的发行和交易缺乏全国统一的法律法规,缺乏统一规范和集中监管。同时,对资本市场的发展在思想认识上存在一定的分歧。  
  2、1992年-1997年是股市的试验阶段。  
  此时股市能否长期存在仍然受到所有制问题的困扰,姓资还是姓社,成为影响股市存活最重要的话题。1992年1、2月间邓小平同志在南方视察时指出:“证券、股市,这些东西究竟好不好,有没有危险,是不是资本主义独有的东西,社会主义能不能用?允许看,但要坚决地试。看对了,搞一两年对了,放开;错了,纠正,关了就是了。关,也可以快关,也可以慢关,也可以留一点尾巴。怕什么,坚持这种态度就不要紧,就不会犯大错误。”[1]此后,中国确立经济体制改革的目标是“建立社会主义市场经济体制”,股份制成为国有企业改革的方向,更多的国有企业实行股份制改造并开始在资本市场发行上市。1993年,股票发行试点正式由上海、深圳推广至全国,打开了资本市场进一步发展的空间。由此中国股市也于1996年5月迎来了大牛市行情。由于尚未形成完善的供求机制和市场监控机制,高速发展的股市立即出现了许多问题,股市价格暴涨暴跌,投资者尚未树立正确的投资理念,投机之风盛行,黑市行为大量滋生等。打压整顿股市也因此成为接下来的宏观调控的内容之一。从证券监管的角度来看,1992-1997年是由中央与地方、中央各部门共同参与管理向集中统一管理的过渡阶段。股市的监管机制开始形成,监管体系初具雏形,并规定了涨跌幅及交易量限制。1997年9月中共十五大第一次从宪法的层次上承认“股份制是公有制的一个特殊形式”,至此,股票市场的地位正式确立。  
  3、1998年-2001年是股市的规范阶段。  
  从1998年开始,中国开始正式启用法律法规手段规范管理股票市场。1998年4月起建立了全国集中统一的证券监管体制,国务院确定中国证监会作为国务院直属单位,成为全国证券期货市场的主管部门,同时其职能得到了加强。1999年股市又一次出现牛市行情高潮,一直持续到2001年。然而,太过火爆的股市已经严重脱离了基本面的支持,市盈率奇高,大量违规行为也不断被暴露出来,银广夏、蓝田等上市公司事件的发生就是当时股市混乱的缩影。同时股市的作用被定义为“国企解困”的一个重要途径,大量国企进入股市寻找资金,其上市公司质量参差不齐。以1999年7月《证券法》的颁布实施为标志,中国股票市场步入了以“规范与发展”为主题的新的发展阶段,同时,中国股票市场的制度建设也逐步走向成熟。经过几年的法制建设,中国证券法规体系逐步完善。到2001年底,中国证券期货市场初步形成了以《公司法》、《证券法》为核心,以行政法规为补充,以部门规章为主体的系统的证券期货市场法律法规体系。  
  4、2002年-2004年是股市的转轨阶段。  
  随着中国股票市场制度建设步入法制化、规范化发展阶段,随着国内宏观经济矛盾的转移,对股票市场功能的认识不断深化——它不仅是筹资的工具,而且股指的上涨还能带来财富效应,刺激消费增长,有助于改善企业公司治理结构等。股票市场的地位被提升到改革与发展全局的高度来考虑。中国股票市场被赋予了新的功能,中央高层领导提出股票市场不仅要为国有经济改革服务,而且要为国家的经济结构战略性调整服务。但是,由于此阶段股票市场的制度安排、制度建设不尽合理,再加上盲目借用外国(主要是美国)的经验,对中国股票市场的特殊性认识不够,使得中国股票市场促进经济结构优化调整、实现资源优化配置的高层次、综合性功能的发挥仍不理想,社会各界对中国股票市场功能发挥的现状有颇多不满。新一届的中国证监会开始着手完善监管体制。然而在股权分置问题没有彻底解决的前提下,国家既是裁判员又是运动员,改革并没有收到预期的结果。这一阶段股票价值被严重低估,价格甚至一度低于面值,股市不仅没有达到资源优化配置功能要求,甚至连最基础的筹资功能也无法实现。2003年底至2004年上半年,南方、闽发、“德隆系”等证券公司长期积累的问题和风险集中爆发,是中国股票市场运行中不健康因素的集中反应。2004年1月国务院发布《关于推进资本市场改革开放和稳定发展的若干意见》(简称“国九条”),表明了政府推进资本市场改革发展的决心,以促使资本市场的运行更加符合市场化规律。  
  5、2005年至今是股市的重塑阶段。  
  2005年5月开始的股权分置改革,是中国股市重塑的一个过程。作为历史遗留的制度性缺陷,股权分置在诸多方面制约了中国资本市场的规范发展和国有资产管理体制的根本性变革。截至2007年底,沪、深两市98%的应股改公司完成或者已进入股改程序,股权分置改革在两年的时间里基本完成。自股权分置改革完成后,中国股市进入了一个蓬勃发展的时代,正在承担分流银行资金和加快直接融资步伐的功能。尤为重要的是,股权分置改革以后,资本市场的融资和资源配置功能得以实现,中国一大批公司成功上市。特别是中国银行、工商银行、中国国航等超级大盘股的顺利发行,表明股权分置改革后的中国股票市场已经完全恢复了首发融资功能和资源配置功能,使中国资本市场进入了蓝筹时代。此外,中国股票市场还进行了包括提高上市公司质量、大力发展机构投资者、改革发行制度等一系列改革。经过这些改革,投资者信心得到恢复,资本市场出现转折性变化,沪、深股指纷纷创出历史新高。人民币不断升值这一重大货币、汇率政策,也是造就中国股市2005-2007年大牛市行情的基本背景之一。截至2007年底,中国沪、深两市共有上市公司1550家,总市值达32.71万亿,相当于GDP 的132.6%,位列全球资本市场第三,新兴市场第一。2007年的IPO融资4595.79亿元,位列全球第一。日均交易量1903亿,成为全球最为活跃的市场之一。[2]由于股票市场的改革和创新,资本市场由此对中国的经济和社会产生了重要的影响,全社会开始重新认识和审视资本市场的功能和作用。

5. 想知道一位叫做落升的人的炒股方法,听说落升隐居到江南一个无人关注的滨江小城,有谁知道么?

  落升,曾经出现在天涯论坛的股市奇才,早已消失在我们的视线中,留下的只有对他的记忆,他没有高深的理论,但他真正简单实用的短线操作给我留下了宝贵的财富。以小搏大,及时止损,强势股是不变的主题。知易行难。看个人天分,自己去参悟吧,以下几点给你参考:
  自选股的组成。
  自选股每日更新两次,中午一次,下午收盘后一次。
  自选股由以下股票组成:
  1、近期热点板块的领头羊。
  2、临近突破创新高的股票。
  3、前期强势近期超跌的股票。
  4、昨天涨停的股票
  5、手中持有的股票。
  选了这么多,怎么下手了,其实任何技术指标都是浮云,投机高手大多是只看k线的,注意重点关注与大盘反向共振的股票,越明显越好。
  熊市抢反弹的秘诀是:大盘6日乖离率超过-6%,12日乖离率超过-10%,24日乖离率超过-16%,进场抢反弹,24日乖离率接近0时卖出。抢反弹但不抄底,只做短线。特别提醒:熊市风险很大,机会较少,要多忍,少盲动。
  他的交易中若从大盘自2007年10月暴跌算起,至2009年2月,在如此惨烈的熊市行情中,他用一年零四个月的时间,让自己的资产增值了5倍多。在这期间,大盘跌幅逾60%。这不能不说是中国股市里的熊市奇迹。

想知道一位叫做落升的人的炒股方法,听说落升隐居到江南一个无人关注的滨江小城,有谁知道么?

6. 想请教关于炒股的入门知识。

电子计算机(electronic computer),俗称电脑,简称计算机(computer),是一种根据一系列指令来对数据进行处理的机器。所相关的技术研究叫计算机科学,由数据为核心的研究称信息技术。

计算机种类繁多。实际来看,计算机总体上是处理信息的工具。根据图灵机理论,一部具有最基本功能的计算机应当能够完成任何其它计算机能做的事情。因此,只要不考虑时间和存储因素,从个人数码助理(PDA)到超级计算机都应该可以完成同样的作业。即是说,即使是设计完全相同的计算机,只要经过相应改装,就应该可以被用于从公司薪金管理到无人驾驶飞船操控在内的各种任务。由于科技的飞速进步,下一代计算机总是在性能上能够显著地超过其前一代,这一现象有时被称作“摩尔定律”。

计算机在组成上形式不一。早期计算机的体积足有一间房屋大小,而今天某些嵌入式计算机可能比一副扑克牌还小。当然,即使在今天,依然有大量体积庞大的巨型计算机为特别的科学计算或面向大型组织的事务处理需求服务。比较小的,为个人应用而设计的计算机称为微型计算机,简称微机。我们今天在日常使用“计算机”一词时通常也是指此。不过,现在计算机最为普遍的应用形式却是嵌入式的。嵌入式计算机通常相对简单,体积小,并被用来控制其它设备—无论是飞机,工业机器人还是数码相机。

上述对于电子计算机的定义包括了许多能计算或是只有有限功能的特定用途的设备。然而当说到现代的电子计算机,其最重要的特征是,只要给予正确的指示,任何一台电子计算机都可以模拟其他任何计算机的行为(只受限于电子计算机本身的存储容量和执行的速度)。据此,现代电子计算机相对于早期的电子计算机也被称为通用型电子计算机。


历史


ENIAC是电脑发展史上的一个里程碑本来,计算机的英文原词“computer”是指从事数据计算的人。而他们往往都需要借助某些机械计算设备或模拟计算机。这些早期计算设备的祖先包括有算盘,以及可以追溯到公元前87年的被古希腊人用于计算行星移动的安提基特拉机制。随着中世纪末期欧洲数学与工程学的再次繁荣,1623年由Wilhelm Schickard率先研制出了欧洲第一台计算设备,这是一个能进行六位以内数加减法,并能通过铃声输出答案的“计算钟”。使用转动齿轮来进行操作。

1642年法国数学家Pascal 在WILLIAM Oughtred计算尺的基础上,将计算尺加以改进,能进行八位计算。还卖出了许多制品,成为当时一种时髦的商品。

1801年,Joseph Marie Jacquard对织布机的设计进行了改进,其中他使用了一系列打孔的纸卡片来作为编织复杂图案的程序。Jacquard式织布机,尽管并不被认为是一台真正的计算机,但是它的出现确实是现代计算机发展过程中重要的一步。

查尔斯・巴比奇(Charles Babbage)是构想和设计一台完全可编程计算机的第一人,当时是1820年。但由于技术条件,经费限制,以及无法忍耐对设计不停的修补,这台计算机在他有生之年始终未能问世。约到19世纪晚期,许多后来被证明对计算机科学有着重大意义的技术相继出现,包括打孔卡片以及真空管。Hermann Hollerith设计了一台制表用的机器,就实现了应用打孔卡片的大规模自动数据处理。

在20世纪前半叶,为了迎合科学计算的需要,许许多多单一用途的并不断深化复杂的模拟计算机被研制出来。这些计算机都是用它们所针对的特定问题的机械或电子模型作为计算基础。20世纪三四十年代,计算机的性能逐渐强大并且通用性得到提升,现代计算机的关键特色被不断地加入进来。

1937年由克劳德·艾尔伍德·香农(Claude Shannon)发表了他的伟大论文《对继电器和开关电路中的符号分析》,文中首次提及数字电子技术的应用。他向人们展示了如何使用开关来实现逻辑和数学运算。此后,他通过研究Vannevar Bush的微分模拟器进一步巩固了他的想法。这是一个标志着二进制电子电路设计和逻辑门应用开始的重要时刻,而作为这些关键思想诞生的先驱,应当包括:Almon Strowger,他为一个含有逻辑门电路的设备申请了专利;尼古拉・特斯拉(Nikola Tesla),他早在1898年就曾申请含有逻辑门的电路设备;Lee De Forest,于1907年他用真空管代替了继电器。

Commodore公司在20世纪八十年代生产的Amiga 500电脑沿着这样一条上下求索的漫漫长途去定义所谓的“第一台电子计算机”可谓相当困难。1941年5月12日,Konrad Zuse完成了他的机电共享设备“Z3”,这是第一台具有自动二进制数学计算特色以及可行的编程功能的计算机,但还不是“电子”计算机。此外,其他值得注意的成就主要有:1941年夏天诞生的阿塔纳索夫-贝瑞计算机是世界上第一台电子计算机,它使用了真空管计算器,二进制数值,可复用内存;在英国于1943年被展示的神秘的巨像计算机(Colossus computer),尽管编程能力极其有限,但是它的的确确告诉了人们使用真空管既值得信赖又能实现电气化的再编程;哈佛大学的Harvard Mark I;以及基于二进制的“埃尼阿克”(ENIAC,1944年),这是第一台通用意图的计算机,但由于其结构设计不够弹性化,导致对它的每一次再编程都意味着电气物理线路的再连接。

开发埃尼爱克的小组针对其缺陷又进一步完善了设计,并最终呈现出今天我们所熟知的冯·诺伊曼结构(程序存储体系结构)。这个体系是当今所有计算机的基础。20世纪40年代中晚期,大批基于此一体系的计算机开始被研制,其中以英国最早。尽管第一台研制完成并投入运转的是“小规模实验机”(Small-Scale Experimental Machine,SSEM),但真正被开发出来的实用机很可能是EDSAC。

在整个20世纪50年代,真空管计算机居于统治地位。1958年 9月12日 在Robert Noyce(INTEL公司的创始人)的领导下,发明了集成电路。不久又推出了微处理器。1959年到1964年间设计的计算机一般被称为第二代计算机。

到了60年代,晶体管计算机将其取而代之。晶体管体积更小,速度更快,价格更加低廉,性能更加可靠,这使得它们可以被商品化生产。1964年到1972年的计算机一般被称为第三代计算机。大量使用集成电路,典型的机型是IBM360系列。

到了70年代,集成电路技术的引入极大地降低了计算机生产成本,计算机也从此开始走向千家万户。1972年以后的计算机习惯上被称为第四代计算机。基于大规模集成电路,及后来的超大规模集成电路。1972年4月1日 INTEL推出8008微处理器。1976年Stephen Wozinak和Stephen Jobs创办苹果计算机公司。并推出其Apple I 计算机。1977年5月 Apple II 型计算机发布。1979年6月1日 INTEL发布了8位元的8088微处理器。

1982年,微电脑开始普及,大量进入学校和家庭。1982年1月Commodore 64计算机发布,价格:595美元。 1982 年2月80286发布。时钟频率提高到20MHz,并增加了保护模式,可访问16M内存。支持1GB以上的虚拟内存。每秒执行270万条指令,集成了134000个晶体管。

1990年11月: 第一代MPC (多媒体个人电脑标准)发布。处理器至少80286/12MHz,后来增加到80386SX/16 MHz ,及一个光驱,至少150 KB/sec的传输率。1994年10月10日 Intel 发布75 MHz Pentium处理器。1995年11月1日Pentium Pro发布。主频可达200 MHz ,每秒钟完成4.4亿条指令,集成了550万个晶体管。1997年1月8日Intel发布Pentium MMX。对游戏和多媒体功能进行了增强。

此后计算机的变化日新月异,1965年发表的摩尔定律发表不断被应证,预测在未来10~15年仍依然适用。


原理


个人电脑的主要结构: 
显示器
主板
CPU (中央处理器)
主要储存器 (内存)
扩充卡
电源供应器
光驱
次要储存器 (硬盘)
键盘
鼠标

尽管计算机技术自20世纪40年代第一台电子通用计算机诞生以来以来有了令人目眩的飞速发展,但是今天计算机仍然基本上采用的是存储程序结构,即冯·诺伊曼结构。这个结构实现了实用化的通用计算机。

存储程序结构间将一台计算机描述成四个主要部分:算术逻辑单元(ALU),控制电路,存储器,以及输入输出设备(I/O)。这些部件通过一组一组的排线连接(特别地,当一组线被用于多种不同意图的数据传输时又被称为总线),并且由一个时钟来驱动(当然某些其他事件也可能驱动控制电路)。

概念上讲,一部计算机的存储器可以被视为一组“细胞”单元。每一个“细胞”都有一个编号,称为地址;又都可以存储一个较小的定长信息。这个信息既可以是指令(告诉计算机去做什么),也可以是数据(指令的处理对象)。原则上,每一个“细胞”都是可以存储二者之任一的。

算术逻辑单元(ALU)可以被称作计算机的大脑。它可以做两类运算:第一类是算术运算,比如对两个数字进行加减法。算术运算部件的功能在ALU中是十分有限的,事实上,一些ALU根本不支持电路级的乘法和除法运算(由是使用者只能通过编程进行乘除法运算)。第二类是比较运算,即给定两个数,ALU对其进行比较以确定哪个更大一些。

输入输出系统是计算机从外部世界接收信息和向外部世界反馈运算结果的手段。对于一台标准的个人电脑,输入设备主要有键盘和鼠标,输出设备则是显示器,打印机以及其他许多后文将要讨论的可连接到计算机上的I/O设备。

控制系统将以上计算机各部分联系起来。它的功能是从存储器和输入输出设备中读取指令和数据,对指令进行解码,并向ALU交付符合指令要求的正确输入,告知ALU对这些数据做哪些运算并将结果数据返回到何处。控制系统中一个重要组件就是一个用来保持跟踪当前指令所在地址的计数器。通常这个计数器随着指令的执行而累加,但有时如果指令指示进行跳转则不依此规则。

20世纪80年代以来ALU和控制单元(二者合成中央处理器,CPU)逐渐被整合到一块集成电路上,称作微处理器。这类计算机的工作模式十分直观:在一个时钟周期内,计算机先从存储器中获取指令和数据,然后执行指令,存储数据,再获取下一条指令。这个过程被反复执行,直至得到一个终止指令。

由控制器解释,运算器执行的指令集是一个精心定义的数目十分有限的简单指令集合。一般可以分为四类:1)、数据移动(如:将一个数值从存储单元A拷贝到存储单元B)2)、数逻运算(如:计算存储单元A与存储单元B之和,结果返回存储单元C)3)、条件验证(如:如果存储单元A内数值为100,则下一条指令地址为存储单元F)4)、指令序列改易(如:下一条指令地址为存储单元F)

指令如同数据一样在计算机内部是以二进制来表示的。比如说,10110000就是一条Intel x86系列微处理器的拷贝指令代码。某一个计算机所支持的指令集就是该计算机的机器语言。因此,使用流行的机器语言将会使既成软件在一台新计算机上运行得更加容易。所以对于那些机型商业化软件开发的人来说,它们通常只会关注一种或几种不同的机器语言。

更加强大的小型计算机,大型计算机和服务器可能会与上述计算机有所不同。它们通常将任务分担给不同的CPU来执行。今天,微处理器和多核个人电脑也在朝这个方向发展。

超级计算机通常有着与基本的存储程序计算机显著区别的体系结构。它们通常有着数以千计的CPU,不过这些设计似乎只对特定任务有用。在各种计算机中,还有一些微控制器采用令程序和数据分离的哈佛架构(Harvard architecture)。


计算机的数字电路实现


以上所说的这些概念性设计的物理实现是多种多样的。如同我们前述所及,一台存储程序式计算机既可以是巴比奇的机械式的,也可以是基于数字电子的。但是,数字电路可以通过诸如继电器之类的电子控制开关来实现使用2进制数的算术和逻辑运算。香农的论文正是向我们展示了如何排列继电器来组成能够实现简单布尔运算的逻辑门。其他一些学者很快指出使用真空管可以代替继电器电路。真空管最初被用作无线电电路中的放大器,之后便开始被越来越多地用作数字电子电路中的快速开关。当电子管的一个针脚被通电后,电流就可以在另外两端间自由通过。

通过逻辑门的排列组合我们可以设计完成很多复杂的任务。举例而言,加法器就是其中之一。该器件在电子领域实现了两个数相加并将结果保存下来—在计算机科学中这样一个通过一组运算来实现某个特定意图的方法被称做一个算法。最终,人们通过数量可观的逻辑门电路组装成功了完整的ALU和控制器。说它数量可观,只需看一下CSIRAC这台可能是最小的实用化电子管计算机。该机含有2000个电子管,其中还有不少是双用器件,也即是说总计合有2000到4000个逻辑器件。

真空管对于制造规模庞大的门电路明显力不从心。昂贵,不稳(尤其是数量多时),臃肿,能耗高,并且速度也不够快—尽管远超机械开关电路。这一切导致20世纪60年代它们被晶体管取代。后者体积更小,易于操作,可靠性高,更省能耗,同时成本也更低。

集成电路是现今电子计算机的基础20世纪60年代后,晶体管开始逐渐为将大量晶体管、其他各种电器元件和连接导线安置在一片硅板上的集成电路所取代。70年代,ALU和控制器作为组成CPU的两大部分,开始被集成到一块芯片上,并称为“微处理器”。沿着集成电路的发展史,可以看到一片芯片上所集成器件的数量有了飞速增长。第一块集成电路只不过包含几十个部件,而到了2006年,一块Intel Core Duo处理器上的晶体管数目高达一亿五千一百万之巨。

无论是电子管,晶体管还是集成电路,它们都可以通过使用一种触发器设计机制来用作存储程序体系结构中的“存储”部件。而事实上触发器的确被用作小规模的超高速存储。但是,几乎没有任何计算机设计使用触发器来进行大规模数据存储。最早的计算机是使用Williams电子管向一个电视屏或若干条水银延迟线(声波通过这种线时的走行速度极为缓慢足够被认为是“存储”在了上面)发射电子束然后再来读取的方式来存储数据的。当然,这些尽管有效却不怎么优雅的方法最终还是被磁性存储取而代之。比如说磁芯存储器,代表信息的电流可在其中的铁质材料内制造恒久的弱磁场,当这个磁场再被读出时就实现了数据恢复。动态随机存储器(DRAM)亦被发明出来。它是一个包含大量电容的集成电路,而这些电容器件正是负责存储数据电荷—电荷的强度则被定义为数据的值。


输入输出设备


输入输出设备(I/O)是对将外部世界信息发送给计算机的设备和将处理结果返回给外部世界的设备的总称。这些返回结果可能是作为使用者能够视觉上体验的,或是作为该计算机所控制的其他设备的输入:对于一台机器人,控制计算机的输出基本上就是这台机器人本身,如做出各种行为。

第一代计算机的输入输出设备种类非常有限。通常的输入用设备是打孔卡片的读卡机,用来将指令和数据导入内存;而用于存储结果的输出设备则一般是磁带。随着科技的进步,输入输出设备的丰富性得到提高。以个人计算机为例:键盘和鼠标是用户向计算机直接输入信息的主要工具,而显示器、打印机、扩音器、耳机则返回处理结果。此外还有许多输入设备可以接受其他不同种类的信息,如数码相机可以输入图像。在输入输出设备中,有两类很值得注意:第一类是二级存储设备,如硬盘,光碟或其他速度缓慢但拥有很高容量的设备。第二个是计算机网络访问设备,通过他们而实现的计算机间直接数据传送极大地提升了计算机的价值。今天,国际互联网成就了数以千万计的计算机彼此间传送各种类型的数据。


程序


简单说,计算机程序就是计算机执行指令的一个序列。它既可以只是几条执行某个简单任务的指令,也可能是可能要操作巨大数据量的复杂指令队列。许多计算机程序包含有百万计的指令,而其中很多指令可能被反复执行。在2005年,一台典型的个人电脑可以每秒执行大约30亿条指令。计算机通常并不会执行一些很复杂的指令来获得额外的机能,更多地它们是在按照程序员的排列来运行那些较简单但为数众多的短指令。

一般情况下,程序员们是不会直接用机器语言来为计算机写入指令的。那么做的结果只能是费时费力、效率低下而且漏洞百出。所以,程序员一般通过“高级”一些的语言来写程序,然后再由某些特别的计算机程序,如解释器或编译器将之翻译成机器语言。一些编程语言看起来很接近机器语言,如汇编程序,被认为是低级语言。而另一些语言,如即如抽象原则的Prolog,则完全无视计算机实际运行的操作细节,可谓是高级语言。对于一项特定任务,应该根据其事务特点,程序员技能,可用工具和客户需求来选择相应的语言,其中又以客户需求最为重要(美国和中国军队的工程项目通常被要求使用Ada语言)。

计算机软件是与计算机程序并不相等的另一个词汇。计算机软件一个较为包容性较强的技术术语,它包含了用于完成任务的各种程序以及所有相关材料。举例说,一个视频游戏不但只包含程序本身,也包括图片、声音以及其他创造虚拟游戏环境的数据内容。在零售市场,在一台计算机上的某个应用程序只是一个面向大量用户的软件的一个副本。这里老生常谈的例子当然还是微软的office软件组,它包括一些列互相关联的、面向一般办公需求的程序。

利用那些极其简单的机器语言指令来实现无数功能强大的应用软件意味着其编程规模注定不小。Windows XP这个操作系统程序包含的C++高级语言源代码达到了4000万行。当然这还不是最大的。如此庞大的软件规模也显示了管理在开发过程中的重要性。实际编程时,程序会被细分到每一个程序员都可以在一个可接受的时长内完成的规模。

即便如此,软件开发的过程仍然进程缓慢,不可预见且遗漏多多。应运而生的软件工程学就重点面向如何加快作业进度和提高效率与质量。


库与操作系统


在计算机诞生后不久,人们发现某些特定作业在许多不同的程序中都要被实施,比如说计算某些标准数学函数。出于效率考量,这些程序的标准版本就被收集到一个“库”中以供各程序调用。许多任务经常要去额外处理种类繁多的输入输出接口,这时,用于连接的库就能派上用场。

20世纪60年代,随着计算机工业化普及,计算机越来越多地被用作一个组织内不同作业的处理。很快,能够自动安排作业时续和执行的特殊软件出现了。这些既控制硬件又负责作业时序安排的软件被称为“操作系统”。一个早期操作系统的例子是IBM的OS/360。

在不断地完善中,操作系统又引入了时间共享机制——并发。这使得多个不同用户可以“同时”地使用机器执行他们自己的程序,看起来就像是每个人都有一台自己的计算机。为此,操作系统需要像每个用户提供一台“虚拟机”来分离各个不同的程序。由于需要操作系统控制的设备也在不断增加,其中之一便是硬盘。因之,操作系统又引入了文件管理和目录管理(文件夹),大大简化了这类永久储存性设备的应用。此外,操作系统也负责安全控制,确保用户只能访问那些已获得允许的文件。

当然,到目前为止操作系统发展历程中最后一个重要步骤就是为程序提供标准图形用户界面(GUI)。尽管没有什么技术原因表明操作系统必须得提供这些界面,但操作系统供应商们总是希望并鼓励那些运行在其系统上的软件能够在外观和行为特征上与操作系统保持一致或相似。

除了以上这些核心功能,操作系统还封装了一系列其他常用工具。其中一些虽然对计算机管理并无重大意义,但是于用户而言很是有用。比如,苹果公司的Mac OS X就包含视频剪辑应用程序。

一些用于更小规模的计算机的操作系统可能没用如此众多的功能。早期的微型计算机由于记忆体和处理能力有限而不会提供额外功能,而嵌入式计算机则使用特定化了的操作系统或者干脆没有,它们往往通过应用程序直接代理操作系统的某些功能。


应用


由电脑控制的机械在工业中十分常见

很多现代大量生产的玩具,如Furby,是不能没有便宜的嵌入式处理器 

起初,体积庞大而价格昂贵的数字计算机主要是用做执行科学计算,特别是军用课题。如ENIAC最早就是被用作火炮弹道计算和设计氢弹时计算断面中子密度的(如今许多超级计算机仍然在模拟核试验方面发挥着巨大作用)。澳大利亚设计的首台存储程序计算机CSIR Mk I型负责对水电工程中的集水地带的降雨情形进行评估。还有一些被用于解密,比如英国的“巨像”可编程计算机。除去这些早年的科学或军工应用,计算机在其他领域的推广亦十分迅速。

从一开始,存储程序计算机就与商业问题的解决息息相关。早在IBM的第一台商用计算机诞生之前,英国J. Lyons等就设计制造了LEO以进行资产管理或迎合其他商业用途。由于持续的体积与成本控制,计算机开始向更小型的组织内普及。加之20世纪70年代微处理器的发明,廉价计算机成为了现实。80年代,个人计算机全面流行,电子文档写作与印刷,计算预算和其他重复性的报表作业越来越多地开始依赖计算机。

随着计算机便宜起来,创作性的艺术工作也开始使用它们。人们利用合成器,计算机图形和动画来创作和修改声音,图像,视频。视频游戏的产业化也说明了计算机在娱乐方面也开创了新的历史。

计算机小型化以来,机械设备的控制也开始仰仗计算机的支持。其实,正是当年为了建造足够小的嵌入式计算机来控制阿波罗宇宙飞船才刺激了集成电路技术的跃进。今天想要找一台不被计算机控制的有源机械设备要比找一台哪怕是部分计算机控制的设备要难得多。可能最著名的计算机控制设备要非机器人莫属,这些机器有着或多或少人类的外表和并具备人类行为的某一子集。在批量生产中,工业机器人已是寻常之物。不过,完全的拟人机器人还只是停留在科幻小说或实验室之中。

机器人技术实质上是人工智能领域中的物理表达环节。所谓人工智能是一个定义模糊的概念但是可以肯定的是这门学科试图令计算机拥有目前它们还没有但作为人类却固有的能力。数年以来,不断有许多新方法被开发出来以允许计算机做那些之前被认为只有人才能做的事情。比如读书、下棋。然而,到目前为止,在研制具有人类的一般“整体性”智能的计算机方面,进展仍十分缓慢。


网络、国际互联网


20世纪50年代以来计算机开始用作协调来自不同地方之信息的工具,美国军方的贤者系统(SAGE)就是这方面第一个大规模系统。之后“军刀”等一系列特殊用途的商业系统也不断涌现出来。

70年代后,美国各大院校的计算机工程师开始使用电信技术把他们的计算机连接起来。由于这方面的工作得到了ARPA的赞助,其计算机网络也就被称为ARPANET。此后,用于ARPA网的技术快速扩散和进化,这个网络也冲破大学和军队的范围最终形成了今天的国际互联网(Internet)。网络的出现导致了对计算机属性和边界的再定义。太阳微系统公司的John Gage 和 Bill Joy就指出:“网络即是计算机”。计算机操作系统和应用程序纷纷向能访问诸如网内其它计算机等网络资源的方向发展。最初这些网络设备仅限于为高端科学工作者所使用,但90年代后随着电子邮件和万维网(World Wide Web)技术的扩散,以及以太网和ADSL等网络连接技术的廉价化,互联网络已变得无所不在。今日入网的计算机总数,何以千万计;无线互联技术的普及,使得互联网在移动计算环境中亦如影随形。比如在笔记本计算机上广泛使用的Wi-Fi技术就是无线上网的代表性应用。


下一代计算机


自问世以来数字计算机在速度和能力上有了可观的提升,迄今仍有不少课题显得超出了当前计算机的能力所及。对于其中一部分课题,传统计算机是无论如何也不可能实现的,因为找到一个解决方法的时间还赶不上问题规模的扩展速度。因此,科学家开始将目光转向生物计算技术和量子理论来解决这一类问题。比如,人们计划用生物性的处理来解决特定问题(DNA计算)。由于细胞分裂的指数级增长方式,DNA计算系统很有可能具备解决同等规模问题的能力。当然,这样一个系统直接受限于可控制的DNA总量。

量子计算机,顾名思义,利用了量子物理世界的超常特性。一旦能够造出量子计算机,那么它在速度上的提升将令一般计算机难以望其项背。当然,这种涉及密码学和量子物理模拟的下一代计算机还只是停留在构想阶段。


计算机学科


在当今世界,几乎所有专业都与计算机息息相关。但是,只有某些特定职业和学科才会深入研究计算机本身的制造、编程和使用技术。用来诠释计算机学科内不同研究领域的各个学术名词的涵义不断发生变化,同时新学科也层出不穷。

计算机工程学 是电子工程的一个分支,主要研究计算机软硬件和二者间的彼此联系。 
计算机科学 是对计算机进行学术研究的传统称谓。主要研究计算技术和执行特定任务的高效算法。该门学科为我们解决确定一个问题在计算机领域内是否可解,如可解其效率如何,以及如何作成更加高效率的程序。时至今日,在计算机科学内已经衍生了许多分支,每一个分支都针对不同类别的问题进行深入研究。 
软件工程学 着重于研究开发高质量软件系统的方法学和实践方式,并试图压缩并预测开发成本及开发周期。 
信息系统 研究计算机在一个广泛的有组织环境(商业为主)中的计算机应用。 
许多学科都与其他学科相互交织。如地理信息系统专家就是利用计算机技术来管理地理信息。

全球有三个较大规模的致力于计算机科学的组织:英国电脑学会 (BCS);美国计算机协会(ACM);美国电气电子工程师协会(IEEE)。
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