優(yōu)選答案計(jì)算機(jī)發(fā)展史

計(jì)算機(jī)于1946年問(wèn)世，有人說(shuō)是由于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要而產(chǎn)生的，我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的根本動(dòng)力是人們?yōu)閯?chuàng)造更多的物質(zhì)財(cái)富，是為了把人的大腦延伸，讓人的潛力得到更大的發(fā)展。正如汽車的發(fā)明是使人的雙腿延伸一樣，計(jì)算機(jī)的發(fā)明事實(shí)上是對(duì)人腦智力的繼承和延伸。近１０年來(lái)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用日益深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，如管理、辦公自動(dòng)化等。由于計(jì)算機(jī)的日益向智能化發(fā)展，于是人們干脆把微型計(jì)算機(jī)稱之為“電腦”了。
計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力是人們想發(fā)明一種能進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的機(jī)器，因此稱之為計(jì)算機(jī)。它一誕生，就立即成了先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，掀開自工業(yè)革命后的又一場(chǎng)新的科學(xué)技術(shù)革命。
要追溯計(jì)算機(jī)的發(fā)明，可以由中國(guó)古時(shí)開始說(shuō)起，古時(shí)人類發(fā)明算盤去處理一些數(shù)據(jù)，利用撥弄算珠的方法，人們無(wú)需進(jìn)行心算,通過(guò)固定的口訣就可以將答案計(jì)算出來(lái)。這種被稱為“計(jì)算與邏輯運(yùn)算”的運(yùn)作概念傳入西方后，被美國(guó)人加以發(fā)揚(yáng)光大。直到十六世紀(jì),發(fā)明了一部可協(xié)助處理乘數(shù)等較為復(fù)雜數(shù)學(xué)算式的機(jī)械，被稱為“棋盤計(jì)算器”，但這時(shí)期只屬于純計(jì)算的階段,要到十九世紀(jì)才有急速的發(fā)展。


第一代電子管計(jì)算機(jī)(1945-1956)
在第二次世界大戰(zhàn)中，美國(guó)政府尋求計(jì)算機(jī)以開發(fā)潛在的戰(zhàn)略價(jià)值。這促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的研究與發(fā)展。1944年霍華德.艾肯(1900-1973)研制出全電子計(jì)算器，為美國(guó)海軍繪制彈道圖。這臺(tái)簡(jiǎn)稱 Mark I 的機(jī)器有半個(gè)足球場(chǎng)大，內(nèi)含500英里的電線，使用電磁信號(hào)來(lái)移動(dòng)機(jī)械部件，速度很慢(3-5秒一次計(jì)算)并且適應(yīng)性很差只用于專門領(lǐng)域，但是，它既可以執(zhí)行基本算術(shù)運(yùn)算也可以運(yùn)算復(fù)雜的等式。
1946年2月14日，標(biāo)志現(xiàn)代計(jì)算機(jī)誕生的ENIAC(The Electronic Numerical Integrator And Computer)在費(fèi)城公諸于世。ENIAC代表了計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的里程碑，它通過(guò)不同部分之間的重新接線編程，還擁有并行計(jì)算能力。ENIAC由美國(guó)政府和賓夕法尼亞大學(xué)合作開發(fā)，使用了18，000個(gè)電子管，70，000個(gè)電阻器，有5百萬(wàn)個(gè)焊接點(diǎn)，耗電160千瓦，其運(yùn)算速度比Mark I快1000倍，ENIAC是第一臺(tái)普通用途計(jì)算機(jī)。

40年代中期，馮.諾依曼(1903-1957)參加了賓夕法尼亞大學(xué)的小組，1945年設(shè)計(jì)電子離散可變自動(dòng)計(jì)算機(jī)EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)，將程序和數(shù)據(jù)以相同的格式一起儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。這使得計(jì)算機(jī)可以在任意點(diǎn)暫?；蚶^續(xù)工作，機(jī)器結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分是中央處理器，它使計(jì)算機(jī)所有功能通過(guò)單一的資源統(tǒng)一起來(lái)。

1946年，美國(guó)物理學(xué)家莫奇利任總設(shè)計(jì)師，研制成功
世界上第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)ENIAC(圖中左為莫奇利）

第一代計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是操作指令是為特定任務(wù)而編制的，每種機(jī)器有各自不同的機(jī)器語(yǔ)言，功能受到限制，速度也慢。另一個(gè)明顯特征是使用真空電子管和磁鼓儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)（ENIAC)占地170平方米，重30噸，
有1.8萬(wàn)個(gè)電子管，用十進(jìn)制計(jì)算，每秒運(yùn)算5000次

第二代晶體管計(jì)算機(jī)(1956-1963)

1948年，晶體管的發(fā)明大大促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展，晶體管代替了體積龐大電子管，電子設(shè)備的體積不斷減小。1956年，晶體管在計(jì)算機(jī)中使用，晶體管和磁芯存儲(chǔ)器導(dǎo)致了第二代計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生。第二代計(jì)算機(jī)體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。首先使用晶體管技術(shù)的是早期的超級(jí)計(jì)算機(jī)，主要用于原子科學(xué)的大量數(shù)據(jù)處理，這些機(jī)器價(jià)格昂貴，生產(chǎn)數(shù)量極少。
1960年，出現(xiàn)了一些成功地用在商業(yè)領(lǐng)域、大學(xué)和政府部門的第二代計(jì)算機(jī)。第二代計(jì)算機(jī)用晶體管代替電子管，還有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的一些部件:打印機(jī)、磁帶、磁盤、內(nèi)存、操作系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的程序使得計(jì)算機(jī)有很好的適應(yīng)性，可以更有效地用于商業(yè)用途。在這一時(shí)期出現(xiàn)了更高級(jí)的COBOL(Common Business-Oriented Language)和FORTRAN(Formula Translator)等語(yǔ)言，以單詞、語(yǔ)句和數(shù)學(xué)公式代替了二進(jìn)制機(jī)器碼，使計(jì)算機(jī)編程更容易。新的職業(yè)，如程序員、分析員和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)專家，與整個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)由此誕生。

第三代集成電路計(jì)算機(jī)(1964-1971)
雖然晶體管比起電子管是一個(gè)明顯的進(jìn)步，但晶體管還是產(chǎn)生大量的熱量，這會(huì)損害計(jì)算機(jī)內(nèi)部的敏感部分。1958年發(fā)明了集成電路(IC)，將三種電子元件結(jié)合到一片小小的硅片上?？茖W(xué)家使更多的元件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上。于是，計(jì)算機(jī)變得更小，功耗更低，速度更快。這一時(shí)期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng)，使得計(jì)算機(jī)在中心程序的控制協(xié)調(diào)下可以同時(shí)運(yùn)行許多不同的程序。

1964年，美國(guó)IBM公司研制成功第一個(gè)采用集成電路的通用電子
計(jì)算機(jī)系列IBM360系統(tǒng)

第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971-現(xiàn)在)
出現(xiàn)集成電路后，唯一的發(fā)展方向是擴(kuò)大規(guī)模。大規(guī)模集成電路(LSI)可以在一個(gè)芯片上容納幾百個(gè)元件。到了80年代，超大規(guī)模集成電路(VLSI)在芯片上容納了幾十萬(wàn)個(gè)元件，后來(lái)的ULSI將數(shù)字?jǐn)U充到百萬(wàn)級(jí)。可以在硬幣大小的芯片上容納如此數(shù)量的元件使得計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強(qiáng)?；凇鞍雽?dǎo)體”的發(fā)展，到了一九七二年，第一部真正的個(gè)人計(jì)算機(jī)誕生了。所使用的微處理器內(nèi)包含了 2,300 個(gè)“晶體管”，可以一秒內(nèi)執(zhí)行 60,000 個(gè)指令，體積也縮小很多。而世界各國(guó)也隨著“半導(dǎo)體”及“晶體管”的發(fā)展去開拓計(jì)算機(jī)史上新的一頁(yè)。
70年代中期，計(jì)算機(jī)制造商開始將計(jì)算機(jī)帶給普通消費(fèi)者，這時(shí)的小型機(jī)帶有軟件包，供非專業(yè)人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。這一領(lǐng)域的先鋒有Commodore， Radio Shack和Apple Computers等。
1981年，IBM推出個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)用于家庭、辦公室和學(xué)校。80年代個(gè)人計(jì)算機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)使得價(jià)格不斷下跌，微機(jī)的擁有量不斷增加，計(jì)算機(jī)繼續(xù)縮小體積，從桌上到膝上到掌上。與IBM PC競(jìng)爭(zhēng)的Apple Macintosh系列于1984年推出，Macintosh提供了友好的圖形界面，用戶可以用鼠標(biāo)方便地操作。

FACOMM-382計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)的發(fā)明是二十世紀(jì)四十年代的事情，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，它已經(jīng)成為一門復(fù)雜的工程技術(shù)學(xué)科，它的應(yīng)用從國(guó)防、科學(xué)計(jì)算，到家庭辦公、教育娛樂，無(wú)所不在。它的分類從巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)，到工作站、個(gè)人電腦，五花八門。但是，無(wú)論怎樣尖端，怎樣高科技，從它誕生之日起，在許多人心目中它就是一部機(jī)器，一部冰冷的高速運(yùn)算的機(jī)器。
從ENIAC揭開計(jì)算機(jī)時(shí)代的序幕，到UNIVAC成為迎來(lái)計(jì)算機(jī)時(shí)代的寵兒，不難看出這里發(fā)生了兩個(gè)根本性的變化：一是計(jì)算機(jī)已從實(shí)驗(yàn)室大步走向社會(huì)，正式成為商品交付客戶使用；二是計(jì)算機(jī)已從單純的軍事用途進(jìn)入公眾的數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，真正引起了社會(huì)的強(qiáng)烈反響。