剛剛誕生的計算機還遠遠不像我們看到的這樣性能強大，能夠做非常復雜的計算二跋，還可以學習战惊，看視頻，玩游戲等等扎即。
1945年6月吞获，馮諾依曼與戈德斯坦况凉、勃克斯等人，聯(lián)名發(fā)表了一篇長達101頁紙的報告各拷，即計算機史上著名的“101頁報告”刁绒，是現(xiàn)代計算機科學發(fā)展里程碑式的文獻。明確規(guī)定用二進制替代十進制運算烤黍，并將計算機分成5大組件知市，這一卓越的思想為電子計算機的邏輯結構設計奠定了基礎，已成為計算機設計的基本原則速蕊。
此后產(chǎn)生的計算機可以分成真空管時期嫂丙、晶體管時期、集成電路時期规哲、超大規(guī)模集成電路時期跟啤、智能計算機時期和未來未知的計算機們。今天我們就來講一講真空管時代唉锌。
真空管的歷史可溯自改良燈泡的商人托馬斯·愛迪生隅肥。1880年某日，他好奇地在燈泡中多放了一個電極糊秆，且灑了點箔片武福，結果發(fā)現(xiàn)了奇特的現(xiàn)象：第三極通正電時，箔片毫無反應痘番；但通負電時，箔片隨即翻騰漂浮平痰。當時愛迪生不知道此現(xiàn)象的起由汞舱，但由于他不經(jīng)意的發(fā)現(xiàn)，這個現(xiàn)象后來被稱為愛迪生效應宗雇。
一直到1901年昂芜，歐文·理查森提出定律，說明電子的激發(fā)態(tài)引起箔片漂浮赔蒲，后更以此拿到1928年的諾貝爾物理獎泌神。接著約翰·弗萊明在1904年發(fā)展出二極管，李·德佛瑞斯特更在1907年作出第一個三極管舞虱』都剩可通過柵極電壓控制陰極到陽極之間的電流，也可以當作壓控開關使用矾兜。
BINAC是美國第一臺存儲程序計算機损趋，也是世界上第一臺商用數(shù)字計算機。但在交付后它從未正常工作過椅寺，盡管在EMCC現(xiàn)場演示時是正常的浑槽。
研發(fā)BINAC(二進制自動計算機)的合同于1947年10月9日簽署蒋失。這種電子計算機是由Eckert-Mauchly計算機公司（EMCC）為諾斯羅普飛機公司（Northrop）設計的。
BINAC是一個帶有兩個獨立CPU的位串行二進制計算機桐玻，每個CPU都有自己的512字聲學水銀延遲線存儲器篙挽。 CPU不斷比較結果以檢查由硬件故障引起的錯誤。
BINAC使用了大約700個真空管镊靴，而ENIAC使用1.8萬個真空管嫉髓。它能夠對二進制數(shù)執(zhí)行高速算術運算，而沒有規(guī)定如何存儲字符或十進制數(shù)字邑闲。
水銀延遲線存儲器介紹
在今天我們把主存儲器稱作“內(nèi)存”算行，而把輔存儲器稱作“外存”。 內(nèi)存和外存的關系苫耸，內(nèi)存的容量小州邢，速度快，外存的容量大褪子，速度慢量淌。采用隨機存取的結構，可以比順序存取方式獲得更高的速度嫌褪，當然這都是后話了呀枢。當馮·諾伊曼的體系提出后，如何去實現(xiàn)它笼痛，就成了工程技術上的一個迫切任務裙秋。
為了尋找更好的存儲器，人們費盡了心血缨伊，幾乎所有能利用的物理現(xiàn)象摘刑，電、光刻坊、聲枷恕、磁都被探索過來。研制ENIAC的工程師莫齊利（John W. Mauchly）想到了水銀延遲線（Mercury Delay Line）——二戰(zhàn)期間為軍用雷達開發(fā)的一種存儲裝置－－作為內(nèi)存谭胚。
將一塊石頭擲入水中徐块，形成波浪，波頭經(jīng)過一段時間才能傳播到遠方某處灾而，水銀延遲線的工作原理就是這樣胡控。1951年3月，由ENIAC的主要設計者莫奇利和按掳蹋克特設計的第一臺通用自動計算機UNIVAC-1使用了水銀延遲線存儲裝置铜犬。UNIVAC-1使用的水銀延遲線是一根直徑10mm、長150cm的管子，內(nèi)部充滿水銀癣猾，兩端各有一個轉換器分別進行電-聲轉換和聲-電轉換敛劝，這樣，脈沖信號從管子的一端進入纷宇，轉換成超聲波夸盟，960ms后超聲波到達管子的另一端，然后再轉換成電信號輸出像捶。
第一臺量產(chǎn)商用電子計算機-UNIVAC I
UNIVAC I（通用自動計算機）是第一臺量產(chǎn)商用電子計算機上陕。1951年由雷明頓蘭德公司（現(xiàn)Unisys）發(fā)售。 真空管數(shù)量為5200只拓春，與ENIAC相比释簿，僅為三分之一以下。存儲器為100只水銀延遲管硼莽。占地26.7平方米庶溶，重量7.2噸。 UNIVAC由ENIAC的開發(fā)者John William Mauchly和John Presper Eckert成立的Eckert?Mauchly公司開始研發(fā)懂鸵。但是由于資金困難偏螺，1950年被雷明頓蘭德公司收購，但研發(fā)仍然繼續(xù)匆光。第一臺UNIVAC賣給了美國人口普查部套像。之后又售出46臺。
所述UNIVAC II是對改善UNIVAC我認為UNIVAC在1958年改進包括磁性（無汞）的第一輸送芯存儲器的2000?10000的話终息，這可以使用任一舊UNIVAC I金屬帶或UNISERVO II磁帶驅動器新的PET薄膜帶夺巩，以及一些晶體管化的電路（盡管它仍然是真空管計算機）。它與現(xiàn)有的UNIVAC I程序完全兼容采幌，無論是代碼還是數(shù)據(jù)劲够。UNIVAC II還向UNIVAC I的指令集添加了一些指令。
Sperry Rand于1962年開始裝運UNIVAC III休傍，并生產(chǎn)了96臺UNIVAC III系統(tǒng)。與UNIVAC I和UNIVAC II不同蹲姐，它是一臺二進制計算機磨取，并保持對所有UNIVAC I和UNIVAC II十進制和字母數(shù)字數(shù)據(jù)格式的支持，以實現(xiàn)向后兼容柴墩。這是最初的UNIVAC機器中的最后一個忙厌。
第一款批量制造的大型計算機-IBM701
IBM701，是IBM于1952年4月19日江咳，正式對外發(fā)布自己的第一臺電子計算機逢净。 它是 IBM 第一臺商用科學計算機，也是第一款批量制造的大型計算機，也是整個世界的一個里程碑式的產(chǎn)品爹土。
該系統(tǒng)使用了真空管邏輯電路和靜電存儲器甥雕，該存儲器由72個Williams管組成，每個管的容量為1024位胀茵，從而提供了2048個字（每個36位）的總存儲量社露。72支威廉姆斯管中的每根直徑為3英寸。通過增加第二組72個Williams管或（后來）用磁芯存儲器代替整個存儲器琼娘，可以將存儲器擴展為最多4096個字（36位）峭弟，最多36個位。威廉姆斯管存儲器和后來的核心存儲器各自的存儲周期為12微秒脱拼。威廉姆斯管存儲器需要定期刷新瞒瘸，以強制插入刷新周期進入701的時機。加法運算需要五個12微秒的周期熄浓，其中兩個是刷新周期情臭，而乘法或除法運算則需要38個周期（456微秒）。
到1958年11月推出IBM709 玉组，這是IBM的最后一款電子管計算機谎柄，耗電100~250千瓦，而為了對這個龐然大物冷卻也需要差不多這些功率惯雳。而Fortran語言也是最早在這臺機器上實現(xiàn)的朝巫。
到了1960年代，晶體管計算機將其取而代之石景。晶體管體積更小劈猿，速度更快，價格更加低廉潮孽，性能更加可靠揪荣，這使得它們可以商品化生產(chǎn)。
下一集我們將說到計算機的故事-第二代計算機晶體管計算機往史。
