計(jì)算機(jī)發(fā)展史你了解嗎？

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誰(shuí)曾想到，當(dāng)初只是當(dāng)作軍事計(jì)算工具的電子計(jì)算機(jī)，會(huì)是20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生影響著世界發(fā)展，帶動(dòng)了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會(huì)變革，計(jì)算機(jī)現(xiàn)已滲透到我們各個(gè)領(lǐng)域，如科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)控制、測(cè)量和測(cè)試、信息處理、教育、家用電器和人工智能....等等，作為使用者，你知道計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程嗎？

計(jì)算機(jī)以數(shù)字電路為基礎(chǔ)，它有明確的定義是：計(jì)算機(jī)是一種以電子器件為基礎(chǔ)，再預(yù)定程序的控制下，對(duì)各種數(shù)字化信息進(jìn)行處理的工具，它是一個(gè)由硬件和軟件組成的復(fù)雜的自動(dòng)化設(shè)備。

計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程可以分為四代

第一代：電子管計(jì)算機(jī) （1946——1957）

電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代從1964年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC研制成功到20世紀(jì)50年代后期，(這里說(shuō)明一點(diǎn)世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)不是ENIAC而是阿塔納索夫—貝瑞計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱ABC）這個(gè)我們前期內(nèi)容有講過(guò)，想了解的去翻一下）在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，由pennsyicania（賓夕法尼亞）大學(xué)JohnMauchly（莫奇利）教授和John presper Eckert（艾克特）工程師提出的建造一臺(tái)用電子管組成的電子數(shù)字積分機(jī)和計(jì)算機(jī)(ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And Computer)的計(jì)劃，這一計(jì)劃得到美國(guó)國(guó)防部的批準(zhǔn)，1964年2月4日世界第一臺(tái)”真正意義“通用計(jì)算機(jī)在在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生了。

ENIAC

美國(guó)國(guó)防部用它來(lái)進(jìn)行彈道計(jì)算，其首個(gè)任務(wù)就完成了一系列測(cè)定氫彈可靠性的復(fù)雜運(yùn)算。計(jì)算并繪制出"射擊圖表"，經(jīng)查表確定炮口的角度。ENIAC電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，它是一個(gè)龐然大物用了18000個(gè)電子管，占地150平方米，重達(dá)30噸，耗電功率約150千瓦，每秒鐘可進(jìn)行5000次運(yùn)算，在現(xiàn)在的手機(jī)都比他快，不過(guò)在當(dāng)時(shí)可是很轟動(dòng)的，ENIAC的出現(xiàn)是人類歷史中重要里程碑，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使其研究成果擴(kuò)展到民用，并轉(zhuǎn)為工業(yè)產(chǎn)品，形成了計(jì)算機(jī)工業(yè)。

ENIAC于1955年正式退役，并成列于美國(guó)國(guó)立博物館供人們參觀，它的豐功偉績(jī)將永遠(yuǎn)記載在人類文明史冊(cè)中。

1945年，ENIAC顧問(wèn)數(shù)學(xué)家馮 · 諾依曼在為一臺(tái)新的計(jì)算機(jī)EDVAC(電子離散變量計(jì)算機(jī)）所制定的計(jì)算機(jī)中首次提出了存儲(chǔ)程序的概念，即將程序和數(shù)據(jù)一起二進(jìn)制存放在存儲(chǔ)器中，使編程更加方便，這個(gè)思想同時(shí)被科學(xué)家圖靈（Turing）想到了。

馮·諾依曼體系

1946年，馮·諾依曼與其同行在Princeton lnstitute進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了一臺(tái)存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)IAS，因種種原因知道1952年也未問(wèn)世，但I(xiàn)AS的總體結(jié)構(gòu)從此得到了認(rèn)可，并成后來(lái)通用計(jì)算機(jī)的原型，馮諾依曼原理的基本思想奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本架構(gòu)。

20世紀(jì)50年代中期，美國(guó)IBM公司在計(jì)算機(jī)行業(yè)中崛起，1954年12月推出的IBM650（小型機(jī)）使第一臺(tái)計(jì)算機(jī)行銷最廣的機(jī)器，銷量超過(guò)1000臺(tái)；

1958年11月問(wèn)世的IBM709（大型機(jī)）使IBM公司性能最好的電子管計(jì)算機(jī)。第一代的主要特點(diǎn)是采用電子管和繼電器作為基本器件。

關(guān)鍵詞：低級(jí)語(yǔ)言

第二代：晶體管計(jì)算機(jī)（1957-1964）

晶體計(jì)算機(jī)時(shí)代（從20世紀(jì)50年代中期到20世紀(jì)60年代后期）1948年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生了世界上第一只晶體管，計(jì)算機(jī)的主要器件逐步由電子管改變成晶體管，晶體管體積小、功耗低、壽命也比較長(zhǎng)，提高了速度和可靠性，價(jià)格不斷下降，后來(lái)又采用了磁芯存儲(chǔ)器，速度得到進(jìn)一步的提高。

1954年，貝爾實(shí)驗(yàn)室制造出第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)TRADIC“催迪克”，這臺(tái)計(jì)算機(jī)大概有衣柜那么大(雖然還是很大但是和第一代比已經(jīng)小很多了)，裝有800個(gè)晶體管。第二代計(jì)算機(jī)比第一代計(jì)算機(jī)有更強(qiáng)的計(jì)算能力，最大的改善在浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算方面。另外在此期間出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言和軟件的概念，其軟件開(kāi)始使用面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，如fortran、algol等，第二代計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是機(jī)器語(yǔ)言向更高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)化的橋梁。

TRADIC

計(jì)算機(jī)在軍事與尖端技術(shù)上的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，而且在氣象、工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理以及其他科學(xué)研究等領(lǐng)域也應(yīng)用起來(lái)。在這一時(shí)期開(kāi)始重視計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的繼承性。

1964年，美國(guó)控制數(shù)據(jù)公司（CDC）研制的高數(shù)大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)CDC 6600，取得巨大成功，深受美國(guó)和西歐各原子能、航空、氣象研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)的歡迎，這使該公司在研究和生產(chǎn)科學(xué)計(jì)算高速大型機(jī)方面處于領(lǐng)先地位。

1969年1月，水平更高的超大型機(jī)CDC 7600研制成功，平均速度達(dá)到每秒千萬(wàn)次浮點(diǎn)運(yùn)算，成為20世紀(jì)年代末、70年代初性能最高的計(jì)算機(jī)，這一時(shí)期，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)需解決的編譯器集簡(jiǎn)化問(wèn)題成了硬件與軟件同時(shí)設(shè)計(jì)思想的開(kāi)端。

盡管用晶體管代替電子管已經(jīng)使電子計(jì)算機(jī)的面貌煥然一新，但是隨著對(duì)計(jì)算機(jī)性能越來(lái)越高的追求，新的計(jì)算機(jī)所包含的晶體管個(gè)數(shù)也隨著增加，復(fù)雜的工藝嚴(yán)重影響制造計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)效率。同時(shí)隨著1958年微電子學(xué)的深入研究，特別是新的光刻技術(shù)和設(shè)備的成熟，計(jì)算機(jī)的發(fā)展開(kāi)辟了一個(gè)嶄新的時(shí)代。

關(guān)鍵詞：軟件，高級(jí)語(yǔ)言

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第三代：集成電路計(jì)算機(jī)（1965——1970）

集成電路計(jì)算機(jī)（從20世紀(jì)60年代中期到20世紀(jì)70年代初期）什么集成電路？

計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳送以及各類控制功能基本上都是有具有布爾邏輯功能的各類門(mén)電路完成的，各類門(mén)電路又是由晶體管、電阻、電容...等組成，因此，集成電路制造技術(shù)出現(xiàn)后，可以利用光刻技術(shù)把晶體管、電阻和電容等構(gòu)成的單個(gè)電路制作在一塊極小的硅片上，這樣就是實(shí)現(xiàn)了成千上萬(wàn)這樣的門(mén)電路全部制作在一極小硅片上，并引出與外部鏈接的引線，一次能制作成千上萬(wàn)個(gè)相同門(mén)電路，又大大縮小計(jì)算機(jī)體積，大幅度降了耗電量，極大提高計(jì)算機(jī)可靠性，同時(shí)價(jià)格也進(jìn)一步降低，這就是小規(guī)模集成電路（SSI）和中等規(guī)模集成電路（MSI），其中最有代表性的是IBM360系統(tǒng)。

IBM 360系統(tǒng)是最早采用集成電路制成的通用計(jì)算機(jī)，也是影響最大的第三代計(jì)算機(jī)。

1964年公布IBM 360系統(tǒng)時(shí)就有大、中、小型等6個(gè)計(jì)算機(jī)型號(hào)，平均運(yùn)算速度從每秒幾千次到一百萬(wàn)次，它主要特點(diǎn)時(shí)通用化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化。

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通用化：指令系統(tǒng)豐富，兼顧科學(xué)計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)控制3方面

系統(tǒng)化：IBM 360各檔機(jī)器采用相同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即在指令系統(tǒng)、數(shù)據(jù)格式、字符編碼、中斷系統(tǒng)、控制方式、輸入/輸出操作方式等方面保持統(tǒng)一，從而保證了程序兼容

比如：當(dāng)用戶更新機(jī)器時(shí)，原來(lái)低檔機(jī)上編寫(xiě)的程序可以不做修改就使用在高檔機(jī)中，IBM 360系統(tǒng)后來(lái)陸陸續(xù)續(xù)增加的幾種型號(hào)，仍保持于前面產(chǎn)品的兼容。后來(lái)西歐與日本的一些通用計(jì)算機(jī)也保持與IBM 360系統(tǒng)的兼容

標(biāo)準(zhǔn)化：采用標(biāo)準(zhǔn)的輸入/輸出接口，因而各個(gè)機(jī)型的外部設(shè)備時(shí)通用的；采用積木式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除了各個(gè)型號(hào)的CPU獨(dú)立設(shè)計(jì)以外，存儲(chǔ)器、外圍設(shè)備都采用標(biāo)準(zhǔn)部件組裝。

關(guān)鍵詞：操作系統(tǒng)

第四代：大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1971）

大規(guī)模集成電路的個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）(20世紀(jì)70年代初至今）隨著半導(dǎo)體制造工藝的提升，CPU及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的問(wèn)世，微型計(jì)算機(jī)誕生了，計(jì)算機(jī)使用的元件依然是集成電路，不過(guò)，這種集成電路已經(jīng)大大改善，它包含著幾十萬(wàn)到上百萬(wàn)個(gè)晶體管，人們稱之為大規(guī)模集成電路（LargeScale lntegrated Circuit，簡(jiǎn)稱LSI）和超大規(guī)模集成電路（Very Large Scale lntegrated Circuit，簡(jiǎn)稱VLSI）。

1975年，美國(guó)1BM公司推出了個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（PersonaI Computer），隨著時(shí)間的推移，計(jì)算機(jī)應(yīng)用飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)進(jìn)入了全名普及階段，人們對(duì)計(jì)算機(jī)不再陌生，計(jì)算機(jī)開(kāi)始深入到人類生活的各個(gè)方面, 這也是我們平常所說(shuō)的電腦。