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系列專欄:【??周末閑談】
前言
世界上第一臺通用計算機“ENIAC”于1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學誕生。發(fā)明人是美國人莫克利(JohnW.Mauchly)和艾克特(J.PresperEckert),今天我們就來談談第一臺計算機的誕生,與它之后的故事。
一、第一臺計算機的誕生??
世界上第一臺電子計算機在1946年2 月14日問世了。全稱是“電子數(shù)值積分和計算機” 英文名字**“Elextronic Numerical Integrator And Computer”簡稱ENIAC(埃尼阿克)**。它是由美國賓夕法尼亞大學的莫爾學院的莫爾小組承擔研制的。它由17468個電子管、6萬個電阻器、1萬個電容器和6千個開關(guān)組成,重達30噸,占地160平方米,耗電174千 瓦,耗資45萬美元。這臺計算機每秒只能運行5千次加法運算,或400次乘法。
美國國防部用它來進行彈道計算。它是一個龐然大物,用了18000個電子管,占地170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,這在現(xiàn)在看來微不足道,但在當時卻是破天荒的。 ENIAC以電子管作為元器件,所以又被稱為電子管計算機,是計算機的第一代。電子管計算機由于使用的電子管體積很大,耗電量大,易發(fā)熱,因而工作的時間不能太長。
二、計算機發(fā)展歷史??
第一代計算機??
第1代:電子管數(shù)字機1(1946—1958年)
硬件方面,邏輯元件采用的是真空電子管,主存儲器采用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯;外存儲器采用的是磁帶軟件方面采用的是機器語言、匯編語言。應用領(lǐng)域以軍事和科學計算為主。
缺點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數(shù)千次至數(shù)萬次)、價格昂貴,但為以后的計算機發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
第二代計算機??
第2代:晶體管數(shù)字機2(1958—1964年)
軟件方面的操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯程序應用領(lǐng)域以科學計算和事務處理為主,并開始進入工業(yè)控制領(lǐng)域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高(一般為每秒數(shù)10萬次,可高達300萬次)、性能比第1代計算機有很大的提高。
第三代計算機??
第3代:集成電路數(shù)字機3(1964—1970年)
硬件方面,邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路(MSI、SSI),主存儲器仍采用磁芯。軟件方面出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)?;绦蛟O(shè)計方法。特點是速度更快(一般為每秒數(shù)百萬次至數(shù)千萬次),而且可靠性有了顯著提高,價格進一步下降,產(chǎn)品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領(lǐng)域開始進入文字處理和圖形圖像處理領(lǐng)域。
第四代計算機??
第4代:大規(guī)模集成電路計算機4(1970年至今)
硬件方面,邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路(LSI和VLSI)。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生,開創(chuàng)了微型計算機的新時代。應用領(lǐng)域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。
微型計算機
由于集成技術(shù)的發(fā)展,半導體芯片的集成度更高,每塊芯片可容納數(shù)萬乃至數(shù)百萬個晶體管,并且可以把運算器和控制器都集中在一個芯片上、從而出現(xiàn)了微處理器,并且可以用微處理器和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路組裝成微型計算機,就是我們常說的微電腦或PC機微型計算機體積小,價格便宜,使用方便,但它的功能和運算速度已經(jīng)達到甚至超過了過去的大型計算機。另一方面,利用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路制造的各種邏輯芯片,已經(jīng)制成了體積并不很大,但運算速度可達一億甚至幾十億次的巨型計算機。我國繼1983年研制成功每秒運算一億次的銀河Ⅰ這型巨型機以后,又于1993年研制成功每秒運算十億次的銀河Ⅱ型通用并行巨型計算機。這一時期還產(chǎn)生了新一代的程序設(shè)計語言以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡軟件等。
隨著物理元、器件的變化,不僅計算機主機經(jīng)歷了更新?lián)Q代,它的外部設(shè)備也在不斷地變革。比如外存儲器,由最初的陰極射線顯示管發(fā)展到磁芯、磁鼓,以后又發(fā)展為通用的磁盤,現(xiàn)又出現(xiàn)了體積更小、容量更大、速度更快的只讀光盤(CD—ROM)。
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電子管數(shù)字機(Electronic Numeric Integrator and Computer,簡稱ENIAC)是世界上第一臺通用電子計算機,于1946年在美國開發(fā)完成。ENIAC是由約翰·皮斯普羅克和約翰·莫奇利設(shè)計的,旨在為科學和工程領(lǐng)域提供高速計算能力。ENIAC采用了大量的電子管作為計算元件,它包括了約17,000個電子管和數(shù)千個其他的電子元件。這種設(shè)計使得ENIAC能夠進行復雜的計算任務,比如炮彈軌跡計算、核物理研究等。 ??
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晶體管數(shù)字機(Transistorized Digital Computer)發(fā)展起源于20世紀50年代,是一種使用晶體管作為主要元件的數(shù)字計算機。晶體管是一種半導體器件,取代了早期計算機中使用的電子管。與電子管相比,晶體管更小巧、更可靠,能夠更高效地進行計算任務。 ??
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集成電路數(shù)字機的發(fā)展起源于20世紀60年代,隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展,計算機的規(guī)模和性能得到了極大的提升。相較于晶體管數(shù)字機,集成電路數(shù)字機在體積、功耗和可靠性方面都有顯著的優(yōu)勢。 ??文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-535909.html
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1967年和1977年分別出現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。由大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路組裝成的計算機,被稱為第四代電子計算機。美國ILLIAC-IV計算機,是第一臺全面使用大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲器的計算機,它標志著計算機的發(fā)展已到了第四代。 ??文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-535909.html
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