计算机的发展史

    计算机俗称电脑，是一种能高速运算、具有内部存储能力、由程序控制其操作过程，并能自动进行信息处理的设备。简单地说计算机就是一种能快速、高效地对各种信息进行存储和处理的电子设备。

      1946年2月，美国宾夕法尼亚大学成功研制了电子数字积分计算机（Electronic Numerical Integrator and Computer, ENIAC），世界上第一台计算机诞生了，这台计算机被命名为ENIAC（Electronic Numerical Integrator And-Calculator）。ENIAC长30.48m，宽1m，占地面积约170㎡，有30个操作台，约相当于10间普通房间的大小，重为30t，耗电量每小时150kW，造价48万美元。同时，它包含了17468个真空管、7200个水晶二极管、70000个电阻器、10000个电容器、1500个继电器、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、手工计算的20万倍。它的内存容量为16KB，运行速度仅有每秒5000次，且可靠性差。它的诞生揭开了人类科技的新纪元，也是人们所称的第四次科技革命（信息革命）的开端。

①计算机的发展历程——大型计算机时代

      在计算机的发展过程中，电子器件的变更起到了决定性作用，它是计算机换代的主要标志，机器系统结构方面的改进和计算机软件的发展与计算机的更新换代有紧密的联系。

      人们通常根据计算机采用电子元件的不同，将计算机的发展过程划分为电子管、晶体管、集成电路、以及大规模和超大规模集成电路4个阶段，这4个阶段的计算机分别被称为第一代至第四代计算机。在这4个阶段的发展过程中，计算机的体积越来越小，功能越来越强大，价格越来越低，应用也越来越广泛。

⑴第一代计算机（1946-1958年）

      主要元件是电子管。内存储器采用水银延迟线，外存储器采用磁鼓、纸带、卡片等，机器的总体结构以运算器为中心。运算速度为每秒几千次到几万次，内存容量仅为1000～4000Byte（字节）。体积庞大，造价昂贵，速度低，存储容量小，可靠性差，不易掌握，维护困难。主要用于军事和科学研究。代表机型为UNIVAC-I。

⑵第二代计算机（1958-1964年）

      主要元件是晶体管。大量采用磁芯做内存储器，采用磁盘、磁带等做外存储器，总体结构改为以存储器为中心。运算速度提高到每秒几十万次，内存容量扩大到几十万字节。体积小，重量轻，耗电量少，速度快，可靠性高，工作稳定。应用已扩展到数据处理和事务处理。代表机型为IBM公司的IBM-7094计算机和CDC公司的CDC1604计算机。

⑶第三代计算机（1946-1971年）

      主要元件采用小规模集成电路和中规模集成电路。开始采用性能优良的半导体存储器。运算速度提高到每秒几十万次到几百万次。功耗、体积、价格等进一步降低，而速度及可靠性相应提高。主要用于科学计算、数据处理及过程控制。代表机型IBM-360系列。

⑷第四代计算机（1971年至今）

      主要元件采用大规模集成电路和超大规模集成电路。主存储器采用集成度很高的半导体存储器。运算速度可达每秒几百万次至上亿次。体积、重量、功耗进一步减小。应用领域不断向社会各个方面渗透。

②计算机发展历程——微型计算机的发展

      1971年，世界上第一个4位微处理器4004在Intel公司诞生，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。通常人们以微处理器为标志来划分微型计算机，如286机、386机、486机、Pentium机、Pentium II机、PentiumIII机和Pentium IV机等。因此，微型计算机的发展史实际上就是微处理器的发展史。微处理器一直遵循摩尔（Moore）定律，其性能以平均每18个月提高一倍的高速度发展着。Intel公司的芯片设计与制造工艺一直领导着芯片业的潮流，在宏观上可划分为80X86时代和Pentium时代。

        1978年，第一代微型计算机诞生，1982年，第二代微型计算机出世，1985年第三代微型计算机问世，1989年，第四代微型计算机面世，1993年，第五代微型计算机出现，1997年，第六代微型计算机上市，1999年，第七代微型计算机发布呈现在人们面前。

      目前，微处理器仍在不断发展之中，性能也在不断提升。

知识拓展

我国计算机技术的发展历程如下：

·1956年，开始研制计算机。

·1958年，研制成功第一台电子管计算机——103机。

·1959年，104机研制成功，这是我国第一台大型通用电子数字计算机。

·1964年，研制成功晶体管计算机。

·1971年，研制成功以集成电路为主要器件的DJS系列机。这一时期，在微型计算机方面，我国研制开发了长城、紫金、联想系列微机。

·1983年，我国第一台亿次巨型计算机——“银河”诞生。

·1992年，10亿次巨型计算机——“银河II”诞生。

·1995年，第一套大规模并行机系统——“曙光”研制成功。

·1997年，每秒130亿浮点运算、全系统内存容量为9.15GB的巨型机——“银河III”研制成功。

·1998年，“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，其峰值速度达每秒1117亿次，内存高达50GB。

·1999年，“神威”并行计算机研制成功，其技术指标位居世界第48位。

·2001年，中国科学院计算科技研究所成功研制我国第一款通用CPU——“龙芯”芯片。

·2002年，我国第一台拥有完全自主知识产权的“龙腾”服务器诞生。

·2005年，联想并购IBM PC，一跃成为全球第三大PC制造商。

·2008年，我国自主研发制造的百万亿次超级计算机——“曙光5000”获得成功。

·近几年来，我国的高性能计算机和微型计算机的发展更为迅速。