电脑的由来与发展历史?

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电脑的由来与发展历史?,第1张

1946年2月,第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世,ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件,有两个教室那么大,运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法,耗资100万美元以上。尽管ENIAC有许多不足之处,但它毕竟是计算机的始祖,揭开了计算机时代的序幕。计算机的发展到目前为止共经历了四个时代,从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管,每个电子管都会散发大量的热量,因此,如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时,计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。从1960年到1964年,由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管,所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多,不需要暖机时间,消耗能量较少,处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着,高级语言FORTRAN语言和cOBOL语言相继开发出来并被广泛使用。这时,开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了,使用的人也多起来了,计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。从1965年到1970年,集成电路被应用到计算机中来,因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路(Integrated Circuit,简称r)是做在晶片上的一个完整的电子电路,这个晶片比手指甲还小,却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。从1971年到现在,被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路,不过,这种集成电路已经大大改善,它包含着几十万到上百万个晶体管,人们称之为大规模集成电路(LargeScale lntegrated Circuit,简称LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale lntegrated Circuit,简称VLSI)。1975年,美国1BM公司推出了个人计算机PC(PersonaI Computer),从此,人们对计算机不再陌生,计算机开始深入到人类生活的各个方面, 这就是我们平常所说的电脑。

追溯先驱者的足迹,计算机的发明也是由原始的计算工具发展而来的。中国在2000多年前的春秋战国时期,劳动人民就独创了一种计算工具—算筹。从唐代开始,算筹逐渐向算盘演变。到元末明初,算盘已经非常普及了。随着人类社会生产的不断发展和社会生活的日益丰富,人们一直希望发明出一种能自动进行计算、存贮和进行数据处理的机器。因而,许多先驱者踏上了发明计算工具的艰难历程。1642年,法国著名的数学家帕斯卡率先迈出了改革计算工具的重要一步,成功地创造了一台能做加、减法的手摇计算机。

帕斯卡的加法器并不先进,但是这项工作是开创性的。在帕斯卡思想启发下,很多科学家开始向自动化、半自动化程序计算机发起挑战。

直到19世纪中叶以后,计算器同纺织技术的重大革新——程序自动控制思想结合起来,一些功能较全面的计算机器这才纷纷登上历史舞台。

奇异的天才、英国数学家巴贝奇于1822年设计完成的差分机就是其中一个佼佼者。这是一种顺应计算机自动化、半自动化程序控制潮流的通用数字计算机。

而真正揭开电子计算机新篇章的应该是“埃尼阿克”(ENIAC)的诞生。但“埃尼阿克”却没有真正的运控装置。大量运算部件是外插型的,每一步计算都要花很多时间先将程序连接好,准备工作繁琐,大大影响了运算速度。

后来,美籍匈牙利人冯·诺依曼提出了新的改进方案,这个方案所设计的计算机被称为“离散变量自动电子计算机”(英文缩写EDVAC,中文译为“埃迪瓦克”)。新方案中,冯·诺依曼提出采用二进制和存储程序的设想,从此,诺依曼博士毅然投身到新型计算机设计的行列中。

“埃尼阿克”还没问世,冯·诺依曼就洞察到它的弱点,并提出制造新型电子计算机“埃迪瓦克”的方案。和“埃尼阿克”比起来,“埃迪瓦克”这个长达101页的划时代文献是目前一切电子计算机设计的基础,虽然“埃迪瓦克”是集体智慧的结晶,但冯·诺依曼的设计思想在其中起到了重要作用。他的名字将永远铭记在人们心中。

从“埃尼阿克”诞生时起直至20世纪50年代末,是第一代计算机的快速发展时期。在60年代初期,美国突然出现了计算机的“爆炸性发展”的局面。从1951年到1959年,美国装机总数为3000多台。而从1960-1962年,短短3年即安装了7500台计算机。这段时期,为适应计算机工业生产和用户的大量需要,一些计算机厂家开始开发计算机族,即系列产品。例如,久负盛名的计算机公司—IBM公司相继推出了以科学计算为主的大型计算机族、大型数据处理机族和中小型通用计算机族。计算机的应用领域由此普及开来。