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計算機發展史你了解嗎?

時間:2019-10-24 13:15:58  來源:  作者:
計算機發展史你了解嗎?

圖片來源于網絡

誰曾想到,當初只是當作軍事計算工具的電子計算機,會是20世紀人類最偉大的發明之一,計算機的產生影響著世界發展,帶動了全球范圍的技術進步,由此引發了深刻的社會變革,計算機現已滲透到我們各個領域,如科學計算、自動控制、測量和測試、信息處理、教育、家用電器和人工智能....等等,作為使用者,你知道計算機發展歷程嗎?

計算機以數字電路為基礎,它有明確的定義是:計算機是一種以電子器件為基礎,再預定程序的控制下,對各種數字化信息進行處理的工具,它是一個由硬件和軟件組成的復雜的自動化設備。

計算機發展歷程可以分為四代

第一代:電子管計算機 (1946——1957)

電子管計算機時代從1964年第一臺計算機ENIAC研制成功到20世紀50年代后期,(這里說明一點世界第一臺計算機不是ENIAC而是阿塔納索夫—貝瑞計算機(簡稱ABC)這個我們前期內容有講過,想了解的去翻一下)在第二次世界大戰期間,戰爭的需要由pennsyicania(賓夕法尼亞)大學JohnMauchly(莫奇利)教授和John presper Eckert(艾克特)工程師提出的建造一臺用電子管組成的電子數字積分機和計算機(ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And Computer)的計劃,這一計劃得到美國國防部的批準,1964年2月4日世界第一臺”真正意義“通用計算機在在美國賓夕法尼亞大學誕生了。

計算機發展史你了解嗎?

ENIAC

美國國防部用它來進行彈道計算,其首個任務就完成了一系列測定氫彈可靠性的復雜運算。計算并繪制出"射擊圖表",經查表確定炮口的角度。ENIAC電路結構十分復雜,它是一個龐然大物用了18000個電子管,占地150平方米,重達30噸,耗電功率約150千瓦,每秒鐘可進行5000次運算,在現在的手機都比他快,不過在當時可是很轟動的,ENIAC的出現是人類歷史中重要里程碑,計算機技術的發展奠定了基礎,使其研究成果擴展到民用,并轉為工業產品,形成了計算機工業。

ENIAC于1955年正式退役,并成列于美國國立博物館供人們參觀,它的豐功偉績將永遠記載在人類文明史冊中。

1945年,ENIAC顧問數學家馮 · 諾依曼在為一臺新的計算機EDVAC(電子離散變量計算機)所制定的計算機中首次提出了存儲程序的概念,即將程序和數據一起二進制存放在存儲器中,使編程更加方便,這個思想同時被科學家圖靈(Turing)想到了。

計算機發展史你了解嗎?

馮·諾依曼體系

1946年,馮·諾依曼與其同行在Princeton lnstitute進行研究,設計了一臺存儲程序的計算機IAS,因種種原因知道1952年也未問世,但IAS的總體結構從此得到了認可,并成后來通用計算機的原型,馮諾依曼原理的基本思想奠定了現代計算機的基本架構

20世紀50年代中期,美國IBM公司在計算機行業中崛起,1954年12月推出的IBM650(小型機)使第一臺計算機行銷最廣的機器,銷量超過1000臺;

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

關鍵詞:低級語言

第二代:晶體管計算機(1957-1964)

晶體計算機時代(從20世紀50年代中期到20世紀60年代后期)1948年,美國貝爾實驗室誕生了世界上第一只晶體管,計算機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,提高了速度和可靠性,價格不斷下降,后來又采用了磁芯存儲器,速度得到進一步的提高。

1954年,貝爾實驗室制造出第一臺晶體管計算機TRADIC“催迪克”,這臺計算機大概有衣柜那么大(雖然還是很大但是和第一代比已經小很多了),裝有800個晶體管。第二代計算機比第一代計算機有更強的計算能力,最大的改善在浮點數運算方面。另外在此期間出現了高級語言和軟件的概念,其軟件開始使用面向過程的程序設計語言,如fortran、algol等,第二代計算機語言是機器語言向更高級語言進化的橋梁。

計算機發展史你了解嗎?

TRADIC

計算機在軍事與尖端技術上的應用范圍進一步擴大,而且在氣象、工程設計、數據處理以及其他科學研究等領域也應用起來。在這一時期開始重視計算機產品的繼承性。

1964年,美國控制數據公司(CDC)研制的高數大型計算機系統CDC 6600,取得巨大成功,深受美國和西歐各原子能、航空、氣象研究機構和大學的歡迎,這使該公司在研究和生產科學計算高速大型機方面處于領先地位。

1969年1月,水平更高的超大型機CDC 7600研制成功,平均速度達到每秒千萬次浮點運算,成為20世紀年代末、70年代初性能最高的計算機,這一時期,設計計算機時需解決的編譯器集簡化問題成了硬件與軟件同時設計思想的開端。

盡管用晶體管代替電子管已經使電子計算機的面貌煥然一新,但是隨著對計算機性能越來越高的追求,新的計算機所包含的晶體管個數也隨著增加,復雜的工藝嚴重影響制造計算機的生產效率。同時隨著1958年微電子學的深入研究,特別是新的光刻技術和設備的成熟,計算機的發展開辟了一個嶄新的時代。

關鍵詞:軟件,高級語言

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圖片來源于網絡

第三代:集成電路計算機(1965——1970)

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

計算機的數據存儲、數據處理、數據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電路完成的,各類門電路又是由晶體管、電阻、電容...等組成,因此,集成電路制造技術出現后,可以利用光刻技術把晶體管、電阻和電容等構成的單個電路制作在一塊極小的硅片上,這樣就是實現了成千上萬這樣的門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個相同門電路,又大大縮小計算機體積,大幅度降了耗電量,極大提高計算機可靠性,同時價格也進一步降低,這就是小規模集成電路(SSI)和中等規模集成電路(MSI),其中最有代表性的是IBM360系統。

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

1964年公布IBM 360系統時就有大、中、小型等6個計算機型號,平均運算速度從每秒幾千次到一百萬次,它主要特點時通用化、系統化、標準化。

計算機發展史你了解嗎?

圖片來源于網絡

通用化:指令系統豐富,兼顧科學計算機、數據處理、實時控制3方面

系統化:IBM 360各檔機器采用相同的系統結構,即在指令系統、數據格式、字符編碼、中斷系統、控制方式、輸入/輸出操作方式等方面保持統一,從而保證了程序兼容

比如:當用戶更新機器時,原來低檔機上編寫的程序可以不做修改就使用在高檔機中,IBM 360系統后來陸陸續續增加的幾種型號,仍保持于前面產品的兼容。后來西歐與日本的一些通用計算機也保持與IBM 360系統的兼容

標準化:采用標準的輸入/輸出接口,因而各個機型的外部設備時通用的;采用積木式結構設計,除了各個型號的CPU獨立設計以外,存儲器、外圍設備都采用標準部件組裝。

關鍵詞:操作系統

第四代:大規模集成電路計算機(1971)

大規模集成電路的 個人計算機(PC)(20世紀70年代初至今)隨著半導體制造工藝的提升,CPU及半導體存儲器的問世,微型計算機誕生了,計算機使用的元件依然是集成電路,不過,這種集成電路已經大大改善,它包含著幾十萬到上百萬個晶體管,人們稱之為大規模集成電路(LargeScale lntegrated Circuit,簡稱LSI)和超大規模集成電路(Very Large Scale lntegrated Circuit,簡稱VLSI)。

1975年,美國1BM公司推出了個人計算機PC(PersonaI Computer),隨著時間的推移,計算機應用飛速發展,計算機進入了全名普及階段,人們對計算機不再陌生,計算機開始深入到人類生活的各個方面, 這也是我們平常所說的電腦。

計算機發展史你了解嗎?

圖片來源與網絡

隨著技術的進步,體積,功耗等方面會逐漸縮小,性能、運算速度越來越高,同時也使我們生活變得越來越便捷。

關鍵詞:個人計算機(pc) CPU

第五代應該就是量子計算機了吧!將會是什么樣子呢?我們共同期待!

我們來總結一下:

計算機發展史你了解嗎?

計算機發展歷程

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作者: TianshiyuMogui

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