? ? 計算機(jī)俗稱電腦,是一種能高速運算诽里、具有內(nèi)部存儲能力袒餐、由程序控制其操作過程,并能自動進(jìn)行信息處理的設(shè)備谤狡。簡單地說計算機(jī)就是一種能快速灸眼、高效地對各種信息進(jìn)行存儲和處理的電子設(shè)備。
? ? ? 1946年2月豌汇,美國賓夕法尼亞大學(xué)成功研制了電子數(shù)字積分計算機(jī)(Electronic Numerical Integrator and Computer, ENIAC)幢炸,世界上第一臺計算機(jī)誕生了,這臺計算機(jī)被命名為ENIAC(Electronic Numerical Integrator And-Calculator)拒贱。ENIAC長30.48m宛徊,寬1m佛嬉,占地面積約170㎡,有30個操作臺闸天,約相當(dāng)于10間普通房間的大小暖呕,重為30t,耗電量每小時150kW苞氮,造價48萬美元湾揽。同時,它包含了17468個真空管笼吟、7200個水晶二極管库物、70000個電阻器、10000個電容器贷帮、1500個繼電器戚揭、6000多個開關(guān),每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法撵枢,是繼電器計算機(jī)的1000倍民晒、手工計算的20萬倍。它的內(nèi)存容量為16KB锄禽,運行速度僅有每秒5000次潜必,且可靠性差。它的誕生揭開了人類科技的新紀(jì)元沃但,也是人們所稱的第四次科技革命(信息革命)的開端磁滚。
①計算機(jī)的發(fā)展歷程——大型計算機(jī)時代
? ? ? 在計算機(jī)的發(fā)展過程中,電子器件的變更起到了決定性作用绽慈,它是計算機(jī)換代的主要標(biāo)志恨旱,機(jī)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的改進(jìn)和計算機(jī)軟件的發(fā)展與計算機(jī)的更新?lián)Q代有緊密的聯(lián)系辈毯。
? ? ? 人們通常根據(jù)計算機(jī)采用電子元件的不同坝疼,將計算機(jī)的發(fā)展過程劃分為電子管、晶體管谆沃、集成電路钝凶、以及大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路4個階段,這4個階段的計算機(jī)分別被稱為第一代至第四代計算機(jī)唁影。在這4個階段的發(fā)展過程中耕陷,計算機(jī)的體積越來越小,功能越來越強(qiáng)大据沈,價格越來越低哟沫,應(yīng)用也越來越廣泛。
⑴第一代計算機(jī)(1946-1958年)
? ? ? 主要元件是電子管锌介。內(nèi)存儲器采用水銀延遲線嗜诀,外存儲器采用磁鼓猾警、紙帶、卡片等隆敢,機(jī)器的總體結(jié)構(gòu)以運算器為中心发皿。運算速度為每秒幾千次到幾萬次,內(nèi)存容量僅為1000~4000Byte(字節(jié))拂蝎。體積龐大穴墅,造價昂貴,速度低温自,存儲容量小玄货,可靠性差,不易掌握悼泌,維護(hù)困難誉结。主要用于軍事和科學(xué)研究。代表機(jī)型為UNIVAC-I券躁。
⑵第二代計算機(jī)(1958-1964年)
? ? ? 主要元件是晶體管惩坑。大量采用磁芯做內(nèi)存儲器,采用磁盤也拜、磁帶等做外存儲器以舒,總體結(jié)構(gòu)改為以存儲器為中心。運算速度提高到每秒幾十萬次慢哈,內(nèi)存容量擴(kuò)大到幾十萬字節(jié)蔓钟。體積小,重量輕卵贱,耗電量少滥沫,速度快,可靠性高键俱,工作穩(wěn)定兰绣。應(yīng)用已擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理。代表機(jī)型為IBM公司的IBM-7094計算機(jī)和CDC公司的CDC1604計算機(jī)编振。
⑶第三代計算機(jī)(1946-1971年)
? ? ? 主要元件采用小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路缀辩。開始采用性能優(yōu)良的半導(dǎo)體存儲器。運算速度提高到每秒幾十萬次到幾百萬次踪央。功耗臀玄、體積、價格等進(jìn)一步降低畅蹂,而速度及可靠性相應(yīng)提高健无。主要用于科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理及過程控制液斜。代表機(jī)型IBM-360系列累贤。
⑷第四代計算機(jī)(1971年至今)
? ? ? 主要元件采用大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路募胃。主存儲器采用集成度很高的半導(dǎo)體存儲器。運算速度可達(dá)每秒幾百萬次至上億次畦浓。體積痹束、重量、功耗進(jìn)一步減小讶请。應(yīng)用領(lǐng)域不斷向社會各個方面滲透祷嘶。
②計算機(jī)發(fā)展歷程——微型計算機(jī)的發(fā)展
? ? ? 1971年,世界上第一個4位微處理器4004在Intel公司誕生夺溢,標(biāo)志著計算機(jī)進(jìn)入了微型計算機(jī)時代论巍。
? ? ? 微處理器是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的產(chǎn)物,以微處理器為核心的微型計算機(jī)屬于第四代計算機(jī)风响。通常人們以微處理器為標(biāo)志來劃分微型計算機(jī)嘉汰,如286機(jī)、386機(jī)状勤、486機(jī)鞋怀、Pentium機(jī)、Pentium II機(jī)持搜、PentiumIII機(jī)和Pentium IV機(jī)等密似。因此,微型計算機(jī)的發(fā)展史實際上就是微處理器的發(fā)展史葫盼。微處理器一直遵循摩爾(Moore)定律残腌,其性能以平均每18個月提高一倍的高速度發(fā)展著。Intel公司的芯片設(shè)計與制造工藝一直領(lǐng)導(dǎo)著芯片業(yè)的潮流贫导,在宏觀上可劃分為80X86時代和Pentium時代抛猫。
? ? ? ? 1978年,第一代微型計算機(jī)誕生孩灯,1982年闺金,第二代微型計算機(jī)出世,1985年第三代微型計算機(jī)問世钱反,1989年掖看,第四代微型計算機(jī)面世,1993年面哥,第五代微型計算機(jī)出現(xiàn),1997年毅待,第六代微型計算機(jī)上市尚卫,1999年,第七代微型計算機(jī)發(fā)布呈現(xiàn)在人們面前尸红。
? ? ? 目前吱涉,微處理器仍在不斷發(fā)展之中刹泄,性能也在不斷提升。
知識拓展
我國計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程如下:
·1956年怎爵,開始研制計算機(jī)特石。
·1958年,研制成功第一臺電子管計算機(jī)——103機(jī)鳖链。
·1959年姆蘸,104機(jī)研制成功,這是我國第一臺大型通用電子數(shù)字計算機(jī)芙委。
·1964年逞敷,研制成功晶體管計算機(jī)。
·1971年灌侣,研制成功以集成電路為主要器件的DJS系列機(jī)推捐。這一時期,在微型計算機(jī)方面侧啼,我國研制開發(fā)了長城牛柒、紫金、聯(lián)想系列微機(jī)痊乾。
·1983年焰络,我國第一臺億次巨型計算機(jī)——“銀河”誕生。
·1992年符喝,10億次巨型計算機(jī)——“銀河II”誕生闪彼。
·1995年,第一套大規(guī)模并行機(jī)系統(tǒng)——“曙光”研制成功协饲。
·1997年畏腕,每秒130億浮點運算、全系統(tǒng)內(nèi)存容量為9.15GB的巨型機(jī)——“銀河III”研制成功茉稠。
·1998年描馅,“曙光2000-I”誕生,其峰值運算速度為每秒200億次浮點運算而线。
·1999年铭污,“曙光2000-II”超級服務(wù)器問世,其峰值速度達(dá)每秒1117億次膀篮,內(nèi)存高達(dá)50GB嘹狞。
·1999年,“神威”并行計算機(jī)研制成功誓竿,其技術(shù)指標(biāo)位居世界第48位磅网。
·2001年,中國科學(xué)院計算科技研究所成功研制我國第一款通用CPU——“龍芯”芯片筷屡。
·2002年涧偷,我國第一臺擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“龍騰”服務(wù)器誕生簸喂。
·2005年,聯(lián)想并購IBM PC燎潮,一躍成為全球第三大PC制造商喻鳄。
·2008年,我國自主研發(fā)制造的百萬億次超級計算機(jī)——“曙光5000”獲得成功确封。
·近幾年來除呵,我國的高性能計算機(jī)和微型計算機(jī)的發(fā)展更為迅速。