计算机发展史
?1946年2月,美国宾夕法尼亚大学成功研制出电子数值积分器和计算机(ENIAC),世界上第一台计算机诞生了。这台计算机被命名为ENIAC(电子数字积分器和计算器)。ENIAC长30.48m,宽1m,占地面积约170m2,有30个操作台,约为10个普通房间大小,重30t,每小时耗电150kW,造价48万美元。同时包含17468个真空管、7200个晶体二极管、70000个电阻、10000个电容、1500个继电器和6000多个开关,每秒执行5000次加法或400次乘法,是继电器计算机的1000倍。其内存容量为16KB,运行速度仅为每秒5000次,可靠性较差。它的诞生开启了人类科技的新时代,也是人们所说的第四次科技革命(信息革命)的开始。
(1)计算机的发展——大型计算机时代。
?在计算机发展过程中,电子器件的变化起着决定性的作用,是计算机升级的主要标志。机器系统结构的改进和计算机软件的发展与计算机升级密切相关。
?根据计算机所用电子元器件的不同,人们通常将计算机的发展过程分为电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路四个阶段。这四个阶段的计算机分别称为第一代到第四代计算机。在这四个发展阶段中,计算机越来越小,越来越强大,越来越便宜,应用越来越广泛。
第一代计算机(1946-1958)
?主要部件是电子管。内部存储器使用水银延迟线,外部存储器使用磁鼓、纸带、卡片等。机器的整体结构以运算器为中心。运算速度每秒几千到几万次,内存容量只有1000 ~ 4000字节。体积庞大,成本昂贵,速度低,存储容量小,可靠性差,难以掌握,难以维护。主要用于军事和科研。代表机型是univac-I。
第二代计算机(1958-1964)
?主要元件是晶体管。大量的磁芯作为内部存储器,磁盘和磁带作为外部存储器。整体结构改为以内存为主。运算速度提高到每秒几十万次,内存容量扩展到几十万字节。体积小、重量轻、功耗低、速度快、可靠性高、运行稳定。应用程序已经扩展到数据处理和事务处理。代表机型有IBM公司的IBM-7094计算机和CDC公司的CDC1604计算机。
(3)第三代计算机(1946-1971年)
?主要器件有小规模集成电路和中规模集成电路。采用了性能优良的半导体存储器。运算速度提高到每秒几十万到几百万次。功耗、体积和价格进一步降低,而速度和可靠性相应提高。主要用于科学计算、数据处理和过程控制。代表机型IBM-360系列。
(4)第四代计算机(从1971至今)
?主要元件是LSI和VLSI。主存储器采用高集成度的半导体存储器。运算速度可以达到每秒几百万到上亿次。体积、重量和功耗进一步降低。应用领域也在不断渗透到社会的方方面面。
②计算机发展的历程——微型计算机的发展。
?1971年,世界上第一个4位微处理器4004在英特尔公司诞生,它标志着计算机进入了微型计算机时代。
?微处理器是大规模和超大规模集成电路的产物,以微处理器为核心的微型计算机属于第四代计算机。通常,人们用微处理器作为符号来划分微型计算机,如286计算机、386计算机、486计算机、奔腾计算机、奔腾II计算机、奔腾III计算机和奔腾IV计算机。所以微型计算机的发展史其实就是微处理器的发展史。微处理器一直遵循摩尔定律,性能以平均每18个月翻一番的高速发展。英特尔的芯片设计和制造技术一直领先芯片行业,可分为80X86时代和奔腾时代。
1978年,第一代微机诞生,1982年,第二代微机诞生,1985年,第三代微机问世,1989年,第四代微机问世,1993年,第五代微机问世,65438。
?目前微处理器还在发展,性能也在提高。
中国计算机技术的发展如下:
1956,开始开发计算机。
1958年,第一台电子管计算机——103计算机研制成功。
1959、104计算机研制成功,这是我国第一台大型通用电子数字计算机。
晶体管计算机研制成功了。
1971年,以集成电路为主要器件的DJS系列机器研制成功。在此期间,在微型计算机方面,中国开发了长城、紫金和联想系列微型计算机。
1983,中国第一台超级计算机银河诞生。
1992,10亿次超级计算机“银河二号”诞生。
1995,首个大规模并行计算机系统——“黎明”研制成功。
1997,银河三号,每秒13亿次浮点运算,系统总内存容量9.15GB的超级计算机研制成功。
1998,“曙光2000-I”诞生,其峰值运算速度为每秒200亿次浮点运算。
1999年,“曙光2000-II”超级服务器问世,峰值速度达到每秒1117亿次,内存达到50GB。
1999,神威并行计算机研制成功,技术指标世界排名第48位。
2001年,中国科学院计算技术研究所成功研制出国内第一款通用CPU——“龙芯”芯片。
2002年,中国第一台完全自主知识产权的龙腾服务器诞生。
2005年,联想收购IBM PC,成为全球第三大PC厂商。
2008年,我国自主研发制造的超级计算机曙光5000获得成功。
近年来,中国高性能计算机和微型计算机发展较快。