计算机发展历程

第一台计算机

众所周知的第一台计算机是美国军方定制,专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的,承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年,这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500个继电器,18800个电子管,占地170m2,重量重达30多吨,耗电150KW,造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算,400次乘法运算,比当时最快的计算工具快300倍,是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看,它是那样的“笨拙”和“低级”,其功能远不如一只掌上可编程计算器,但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来,它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。

ENIAC只相当于一个超级的算盘,它没有存储器,没有输入和输出设备,输入和输入出都靠纸带进行。而且要改变计算的话,还要重新拔开关和插线盘,ENIAC总共有六千多个开关和线盘,这个工作量也是非常大的。所以人们没有把发明ENIAC的人称作计算机之父,而是另有其人。

计算机之父

冯•诺依曼。他是一位数学家,之所以被称作计算机之父是因为ENIAC诞生后,冯•诺依曼提出了重大的改进理论,主要有两点:其一是电子计算机应该以二进制为运算基础,其二是电子计算机应采用“存储程序”方式来工作,而且还进一步指出整个计算机的结构应由五个部分组成:运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯•诺依曼的这些理论的提出,解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题,对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天,绝大部分的计算机还是采用冯•诺依曼方式工作。

第二个发展阶段:1956-1964年晶体管的计算机时代。

ENIAC不但体积庞大,而且十分费时费力,消耗很大,这个时候人们就想了,“有没有其他的物件可以代替电子管,让它耗材更少,性能更好呢?”于是就出现了第二代计算机——晶体管计算机。1948年,美国贝尔实验室发明了晶体管,10年后晶体管取代了计算机中的电子管,于是晶体管计算机诞生了。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管,内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比,晶体管计算机体积更小,耗电更少,成本低,逻辑功能强,使用方便,可靠性高。软件上广泛采用高级语言,并出现了早期的操作系统。它的运算速度也提升到了几万次每秒。另外呢,日本,这个小国家的电子水平那是相当的高,1960年,日本电气公司制造了NEAC2203,它是日本最早的晶体管计算机,使用了磁芯内存,这在当时是很昂贵的,咱们一般人都是买不起的,而且买了也不知道怎么用,操作系统还是比较复杂的。

第三个发展阶段:1964-1970年集成电路计算机时代。

随着半导体技术的发展,1958年夏,美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片,集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路,磁芯存储器进一步发展,并开始采用性能更好的半导体存储器,运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路,第三代计算机各方面性能都有了极大提高:体积缩小,价格降低,功能增强,可靠性大大提高。软件上广泛使用操作系统,产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。1965年,世界上第一台真正意义的小型计算机PDP-8诞生了,标志着计算机小型机时代的到来。小型机采用的是中小规模集成电路的技术,性能完全可以媲美于大型机,且耗材很少,价格低廉,更容易被人们所接受,所以在当时的销售量是非常的好。

第四个发展阶段:1970-现在:大规模和超大规模集成电路的计算机时代。

随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现,电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路,甚至超大规模集成电路,集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器,运算速度可达每秒几百万次,甚至上亿次基本运算。计算机不但速度越来越快了,而且机身越来越小,但是我们还想让它更小,甚至想能不能随时随地将它带在身边呢?1981年,美国硅谷的奥斯本公司也想到了这一点,于是就研发了第一台便携电脑Osborne 1(奥斯本)。这就是我们笔记本的始祖了,当时它的显示屏还是显像管技术,而不是LCD。当然了这个奥斯本公司是一个很传奇的公司,它只经营了不到三十个月,就宣布破产了,但是它对我们的便携式电脑的发展具有很重要的意义。

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