计算机的发展过程!

作者&投稿:无秋 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
1. 计算机的发展经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?~

一共有四个发展阶段:
第一代计算机 特征是采用电子管作为主要元器件
第二代计算机 特征是采用晶体管作为主要器件
第三代计算机 特征是半导体中小规模集成电路
第四代计算机 特征是大规模和超大规模集成电路
电子管(第一阶段)-晶体管(第二阶段)--中小规模集成电路(第三阶段)--大规模及超大规模集成电路(第四阶段)--智能(第五阶段)

扩展资料:
计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。如果要在计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序(下简称翻译程序)。翻译程序本身是一组程序,不同的高级语言都有相应的翻译程序。翻译的方法有两种:
一种称为“解释”。早期的BASIC源程序的执行都采用这种方式。它调用机器配备的BASIC“解释程序”,在运行BASIC源程序时,逐条把BASIC的源程序语句进行解释和执行,它不保留目标程序代码,即不产生可执行文件。这种方式速度较慢,每次运行都要经过“解释”,边解释边执行。
另一种称为“编译”,它调用相应语言的编译程序,把源程序变成目标程序(以.OBJ为扩展名),然后再用连接程序,把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。尽管编译的过程复杂一些,但它形成的可执行文件(以.exe为扩展名)可以反复执行,速度较快。运行程序时只要键入可执行程序的文件名,再按Enter键即可。
对源程序进行解释和编译任务的程序,分别叫作编译程序和解释程序。如FORTRAN、COBOL、PASCAL和C等高级语言,使用时需有相应的编译程序;BASIC、LISP等高级语言,使用时需用相应的解释程序。
参考资料:百度百科-计算机

1:计算机语言之父:尼盖德

10日,计算机编程语言的先驱克里斯汀·尼盖德死于心脏病,享年75岁。尼盖德帮助因特网奠下了基础,为计算机业做出了巨大贡献。据挪威媒体报道,尼盖德11日在挪威首都奥斯陆逝世。

尼盖德是奥斯陆大学的教授,因为发展了Simula编程语言,为MS-DOS和因特网打下了基础而享誉国际。克里斯汀·尼盖德于1926年在奥斯陆出生,1956年毕业于奥斯陆大学并取得数学硕士学位,此后致力于计算机计算与编程研究。

1961年~1967年,尼盖德在挪威计算机中心工作,参与开发了面向对象的编程语言。因为表现出色,2001年,尼盖德和同事奥尔·约安·达尔获得了2001年A.M.图灵机奖及其它多个奖项。当时为尼盖德颁奖的计算机协会认为他们的工作为Java,C++等编程语言在个人电脑和家庭娱乐装置的广泛应用扫清了道路,“他们的工作使软件系统的设计和编程发生了基本改变,可循环使用的、可靠的、可升级的软件也因此得以面世

世纪发现·从图灵机到冯·诺依曼机

英国科学家艾伦·图灵1937年发表著名的《论应用于解决问题的可计算数字》一文。文中提出思考原理计算机——图灵机的概念,推进了计算机理论的发展。1945年图灵到英国国家物理研究所工作,并开始设计自动计算机。1950年,图灵发表题为《计算机能思考吗?》的论文,设计了著名的图灵测验,通过问答来测试计算机是否具有同人类相等的智力。

图灵提出了一种抽象计算模型,用来精确定义可计算函数。图灵机由一个控制器、一条可无限伸延的带子和一个在带子上左右移动的读写头组成。这个在概念上如此简单的机器,理论上却可以计算任何直观可计算的函数。图灵机作为计算机的理论模型,在有关计算机和计算复杂性的研究方面得到广泛应用。

计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸,那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具,则可以说是人类大脑的延伸。最初真正制造出来的计算机是用来解决数值计算问题的。二次大战后期,当时为军事目的进行的一系列破译密码和弹道计算工作,越来越复杂。大量的数据、复杂的计算公式,即使使用电动机械计算器也要耗费相当的人力和时间。在这种背景下,人们开始研制电子计算机。

世界上第一台计算机“科洛萨斯”诞生于英国,“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的,当时研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经德国“洛伦茨”加密机加密过的密码。使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期,而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时。1944年1月10日,“科洛萨斯”计算机开始运行。自它投入使用后,德军大量高级军事机密很快被破译,盟军如虎添翼。“科洛萨斯”比美国的ENIAC计算机问世早两年多,在二战期间破译了大量德军机密,战争结束后,它被秘密销毁了,故不为人所了解。

尽管第一台电子计算机诞生于英国,但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下,美国抓住了这一历史机遇,鼓励发展计算机技术和产业,从而崛起了一大批计算机产业巨头,大大促进了美国综合国力的发展。1944年美国国防部门组织了有莫奇利和埃克脱领导的ENIAC计算机的研究小组,当时在普林斯顿大学工作的现代计算机的奠基者美籍匈牙利数学家冯·诺依曼也参加了者像研究工作。1946年研究工作获得成功,制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。这台用18000只电子管组成的计算机,尽管体积庞大,耗电量惊人,功能有限,但是确实起了节约人力节省时间的作用,而且开辟了一个计算机科学技术的新纪元。这也许连制造它的科学家们也是始料不及的。

最早的计算机尽管功能有限,和现代计算机有很大的差别,但是它已具备了现代计算机的基本部分,那就是运算器、控制器和存储器。

运算器就象算盘,用来进行数值运算和逻辑运算,并获得计算结果。而控制器就象机算机的司令部,指挥着计算机各个部分的工作,它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的。

计算机的程序、数据、以及在运算中产生的中间结果以及最后结果都要有个存储的地方,这就是计算机的第三个部件——存储器。

计算机是自动进行计算的,自动计算的根据就是存储于计算机中的程序。现代的计算机都是存储程序计算机,又叫冯·诺依曼机,这是因为存储程序的概念是冯·诺依曼提出的。人们按照要解决的问题的数学描述,用计算机能接受的“语言”编制成程序,输入并存储于计算机,计算机就能按人的意图,自动地高速地完成运算并输出结果。程序要为计算机提供要运算的数据、运算的顺序、进行何种运算等等。

微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇,它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现。1947年美国电报电话公司的贝尔实验室的三位学家巴丁、不赖顿和肖克莱制成第一支晶体管,开始了以晶体管代替电子管的时代。

晶体管的出现可以说是集成电路出台的序幕。晶体管出现后,一些科学家发现,把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化。于是,晶体管制造工业经过10年的发展后,1958年出现了第一块集成电路。

微电子技术的发展,集成电路的出现,首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起,叫微处理器,由于计算机的心脏——微处理器(计算机芯片)的集成化,使微型计算机应运尔生,并在70-80年代间得到迅速发展,特别是IBM PC个人计算机出现以后,打开了计算机普及的大门,促进了计算机在各行各业的应用,五六十年代,价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机,只能在少数大型军事或科研设施中应用,今天由于采用了大规模集成电路,计算机已经进入普通的办公室和家庭。

标志集成电路水平的指标之一是集成度,即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管,从集成电路出现到今天,仅40余年,发展的速度却是惊人的,芯片越做越小,这对生产、生活的影响也是深远的。ENIAC计算机占地150平方米,重达30吨,耗电量几百瓦,其所完成的计算,今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。

现状与前景

美国科学家最近指出,经过30多年的发展,计算机芯片的微型化已接近极限。计算机技术的进一步发展只能寄希望于全新的技术,如新材料、新的晶体管设计方法和分子层次的计算技术。

过去30多年来,半导体工业的发展基本上遵循穆尔法则,即安装在硅芯片上的晶体管数目每隔18个月就翻一番。芯片体积越来越小,包含的晶体管数目越来越多,蚀刻线宽越来越小;计算机的性能也因而越来越高,同时价格越来越低。但有人提出,这种发展趋势最多只能再持续10到15年的时间。

美国最大的芯片生产厂商英特尔公司的科学家保罗·A·帕坎最近在美国《科学》杂志上撰文说,穆尔法则(1965年提出的预测半导体能力将以几何速度增长的法则)也许在未来10年里就会遇到不可逾越的障碍:芯片的微型化已接近极限。人们尚未找到超越该极限的方法,一些科学家将其称之为“半导体产业面临的最大挑战”。

目前最先进的超大规模集成电路芯片制造技术所能达到的最小线宽约为0.18微米,即一根头发的5%那样宽。晶体管里的绝缘层只有4到5个原子那样厚。日本将于2000年初开始批量生产线宽只有0. 13微米的芯片。预计这种芯片将在未来两年得到广泛应用。下一步是推出线宽0. 1微米的的芯片。帕坎说,在这样小的尺寸上,晶体管只能由不到100个原子构成。

芯片线宽小到一定程度后,线路与线路之间就会因靠得太近而容易互相干扰。而如果通过线路的电流微弱到只有几十个甚至几个电子,信号的背景噪声将大到不可忍受。尺寸进一步缩小,量子效应就会起作用,使传统的计算机理论完全失效。在这种情况下,科学家必须使用全新的材料、设计方法乃至运算理论,使半导体业和计算机业突破传统理论的极限,另辟蹊径寻求出路。

当前计算机发展的主流是什么呢?国内外比较一致的看法是

RISC

RISC是精简指令系统计算机(Reduced Instruction Set Computer)的英文缩写。所谓指令系统计算机所能执行的操作命令的集合。程序最终要变成指令的序列,计算机能执行。计算机都有自己的指令系统,对于本机指令系统的指令,计算机能识别并执行,识别就是进行译码——把代表操作的二进制码变成操作所对应的控制信号,从而进行指令要求的操作。一般讲,计算机的指令系统约丰富,它的功能也约强。RISC系统将指令系统精简,使系统简单,目的在于减少指令的执行时间,提高计算机的处理速度。传统的计算机一般都是每次取一条指令,而RISC系统采用多发射结构,在同一时间发射多条指令,当然这必须增加芯片上的执行部件。

并行处理技术

并行处理技术也是提高计算机处理速度的重要方向,传统的计算机,一般只有一个中央处理器,中央处理器中执行的也只是一个程序,程序的执行是一条接一条地顺序进行,通过处理器反映程序的数据也是一个接一个的一串,所以叫串行执行指令。并行处理技术可在同一时间内多个处理器中执行多个相关的或独立的程序。目前并行处理系统分两种:一种具有4个、8个甚至32个处理器集合在一起的并行处理系统,或称多处理机系统;另一种是将100个以上的处理器集合在一起,组成大规模处理系统。这两种系统不仅是处理器数量多少之分,其内部互连方式、存储器连接方式、操作系统支持以及应用领域都有很大的不同。

曾经有一段时间,超级计算机是利用与普通计算机不同的材料制造的。最早的克雷1号计算机是利用安装在镀铜的液冷式电路板上的奇形怪状的芯片、通过手工方式制造的。而克雷2号计算机看起来更加奇怪,它在一个盛有液态碳氟化合物的浴器中翻腾着气泡———采用的是“人造血液”冷却。并行计算技术改变了所有这一切。现在,世界上速度最快的计算机是美国的“Asci Red”, 这台计算机的运算速度为每秒钟2·1万亿次,它就是利用与个人计算机和工作站相同的元件制造的,只不过超级计算机采用的元件较多而已,内部配置了9000块标准奔腾芯片。鉴于目前的技术潮流,有一点是千真万确的,那就是超级计算机与其它计算机的差别正在开始模糊。

至少在近期,这一趋势很明显将会继续下去。那么,哪些即将到来的技术有可能会扰乱计算技术的格局,从而引发下一次超级计算技术革命呢?

这样的技术至少有三种:光子计算机、生物计算机和量子计算机。它们能够成为现实的可能性都很小,但是由于它们具有引发革命的潜力,因此是值得进行研究的。

光子计算机

光子计算机可能是这三种新技术中最接近传统的一种。几十年来,这种技术已经得到了有限的应用,尤其是在军用信号处理方面。

在光子计算技术中,光能够像电一样传送信息,甚至传送效果更好,,光束在把信息从一地传送至另一地的效果要优于电,这也就是电话公司利用光缆进行远距离通信的缘故。光对通信十分有用的原因,在于它不会与周围环境发生相互影响,这是它与电不同的一点。两束光线可以神不知鬼不觉地互相穿透。光在长距离内传输要比电子信号快约100倍,光器件的能耗非常低。预计,光子计算机的运算速度可能比今天的超级计算机快1000到10000倍。

令人遗憾的是,正是这种极端的独立性使得人们难以制造出一种全光子计算机,因为计算处理需要利用相互之间的影响。要想制造真正的光子计算机,就必须开发出光学晶体管,这样就可以用一条光束来开关另一条光束了。这样的装置已经存在,但是要制造具有适合的性能特征的光学晶体管,还需要仰仗材料科学领域的重大突破。

生物计算机

与光子计算技术相比,大规模生物计算技术实现起来更为困难,不过其潜力也更大。不妨设想一种大小像柚子,能够进行实时图像处理、语音识别及逻辑推理的超级计算机。这样的计算机已经存在:它们就是人脑。自本世纪70年代以来,人们开始研究生物计算机(也叫分子计算机),随着生物技术的稳步发展,我们将开始了解并操纵制造大脑的基因学机制。

生物计算机将具有比电子计算机和光学计算机更优异的性能。如果技术进步继续保持目前的速度,可以想像在一二十年之后,超级计算机将大量涌现。这听起来也许像科幻小说,但是实际上已经出现了这方面的实验。例如,硅片上长出排列特殊的神经元的“生物芯片”已被生产出来。

在另外一些实验室里,研究人员已经利用有关的数据对DNA的单链进行了编码,从而使这些单链能够在烧瓶中实施运算。这些生物计算实验离实用还很遥远,然而1958年时我们对集成电路的看法也不过如此。

量子计算机

量子力学是第三种有潜力创造超级计算革命的技术。这一概念比光子计算或生物计算的概念出现得晚,但是却具有更大的革命潜力。由于量子计算机利用了量子力学违反直觉的法则,它们的潜在运算速度将大大快于电子计算机。事实上,它们速度的提高差不多是没有止境的。一台具有5000个左右量子位的量子计算机可以在大约3 0秒内解决传统超级计算机需要100亿年才能解决的素数问题。

眼下恰好有一项重要的用途适合这种貌似深奥的作业。通过对代表数据的代码进行加密,计算机数据得到保护。而解密的数学“钥匙”是以十分巨大的数字——一般长达250位——及其素数因子的形式出现的。这样的加密被认为是无法破译的,因为没有一台传统计算机能够在适当的时间里计算出如此巨大数字的素数因子。但是,至少在理论上,量子计算机可以轻易地处理这些素数加密方案。因此,量子计算机黑客将不仅能够轻而易举地获得常常出没于各种计算机网络(包括因特网)中的信用卡号码及其他个人信息,而且能够轻易获取政府及军方机密。这也正是某些奉行“宁为人先、莫落人后”这一原则的政府机构一直在投入巨资进行量子计算机研究的原因。

量子超级网络引擎

量子计算机将不大可能破坏因特网的完整性,不仅如此,它们到头来还可能给因特网带来巨大的好处。两年前,贝尔实验室的研究人员洛夫·格罗弗发现了用量子计算机处理我们许多人的一种日常事务的方法———搜寻隐藏在浩如烟海的庞大数据库内的某项信息。寻找数据库中的信息就像是在公文包里找东西一样。如果各不相同的量子位状态组合分别检索数据库不同的部分,那么其中的一种状态组合将会遭遇到所需查找的信息。

由于某些技术的限制,量子搜索所能带来的速度提高并没有预计的那么大,例如,如果要在1亿个地址中搜索某个地址,传统计算机需要进行大约5000万次尝试才能找到该地址;而量子计算机则需大约1万次尝试,不过这已经是很大的改善了,如果数据库增大的话,改善将会更大。此外,数据库搜索是一种十分基础的计算机任务,任何的改善都很可能对大批的应用产生影响。

迄今为止,很少有研究人员愿意预言量子计算机是否将会得到更为广泛的应用。尽管如此,总的趋势一直是喜人的。尽管许多物理学家————如果不是全部的话———一开始曾认为量子力学扑朔迷离的本性必定会消除实用量子计算技术面临的难以捉摸而又根深蒂固的障碍,但已经进行的深刻而广泛的理论研究却尚未能造就一台实实在在的机器。

那么,量子计算机的研究热潮到底意味着什么?计算技术的历史表明,总是先有硬件和软件的突破,然后才出现需要由它们解决的问题。或许,到我们需要检索那些用普通计算机耗时数月才能查完的庞大数据库时,量子计算机才将会真正开始投入运行。研究将能取代电子计算机的技术并非易事。毕竟,采用标准微处理器技术的并行计算机每隔几年都会有长足的进步。因此,任何要想取代它的技术必须极其出色。不过,计算技术领域的进步始终是十分迅速的,并且充满了意想不到的事情。对未来的预测从来都是靠不住的,事后看来,那些断言“此事不可行”的说法,才是最最愚蠢的。

除了超级计算机外,未来计算机还会在哪些方面进行发展呢?

多媒体技术

多媒体技术是进一步拓宽计算机应用领域的新兴技术。它是把文字、数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体有计算机来处理,把计算机带入了一个声、文、图集成的应用领域。多媒体必须要有显示器、键盘、鼠标、操纵杆、视频录象带/盘、摄象机、输入/输出、电讯传送等多种外部设备。多媒体系统把计算机、家用电器、通信设备组成一个整体由计算机统一控制和管理。多媒体系统将对人类社会产生巨大的影响。

网络

当前的计算机系统多是连成网络的计算机系统。所谓网络,是指在地理上分散布置的多台独立计算机通过通信线路互连构成的系统。根据联网区域的大小,计算机网络可分成居域网和远程网。小至一个工厂的各个车间和办公室,大到跨洲隔洋都可构成计算机网。因特网将发展成为人类社会中一股看不见的强大力量--它悄无声息地向人们传递各种信息,以最快、最先进的手段方便人类的工作和生活。现在的因特网发展有将世界变成“地球村”的趋势。

专家认为PC机不会马上消失,而同时单功能或有限功能的终端设备(如手执电脑、智能电话)将挑战PC机作为计算机革新动力的地位。把因特网的接入和电子邮件的功能与有限的计算功能结合起来的“置顶式”计算机如网络电视将会很快流行开来。单功能的终端最终会变得更易应用

智能化计算机

我们对大脑的认识还很肤浅,但是使计算机智能化的工作绝不能等到人们对大脑有足够认识以后才开始。使计算机更聪明,从开始就是人们不断追求的目标。目前用计算机进行的辅助设计、翻译、检索、绘图、写作、下棋、机械作业等方面的发展,已经向计算机的智能化迈进了一步。随着计算机性能的不断提高,人工智能技术在徘徊了50年之后终于找到了露脸的机会,世界头号国际象棋大师卡斯帕罗夫向“深蓝”的俯首称臣,让人脑第一次尝到了在电脑面前失败的滋味。人类从来没有像今天这样深感忧惧,也从来没有像今天这样强烈地感受到认识自身的需要。

目前的计算机,多数是冯·诺依曼型计算机,它在认字、识图、听话及形象思维方面的功能特别差。为了使计算机更加人工智能化,科学家开始使计算机模拟人类大脑的功能,近年来,各先进国家注意开展人工神经网络的研究,向计算机的智能化迈出了重要的一步。

人工神经网络的特点和优越性,主要表现在三个方面:具有自学功能。六如实现图象识别时,只要线把许多不同的图象样板和对应的应识别的结果输入人工神经网络,网络就会通过自学功能,漫漫学会识别类似的图像。自学功能对于预测有特别重要的意义。预期未来的人工神经网络计算机将为人类提供同经济预测、市场预测、效益预测、其前途是很远大的。

具有联想储存功能。人的大脑是具有两厢功能的。如果有人和你提起你幼年的同学张某某。,你就会联想起张某某的许多事情。用人工神经网络的反馈网络就可以实现这种联想。

具有高速寻找优化解的能力。寻找一个复杂问题的优化解,往往需要很大的计算量,利用一个针对某问题而设计的反馈人工神经网络,发挥计算机的高速运算能力,可能很快找到优化解。

人工神经网络是未来为电子技术应用的新流域。智能计算机的构成,可能就是作为主机的冯·诺依曼机与作为智能外围的人工神经网络的结合。

人们普遍认为智能计算机将像穆尔定律(1965年提出的预测半导体能力将以几何速度增长的定律)的应验那样必然出现。提出这一定律的英特尔公司名誉董事长戈登·穆尔本人也同意这一看法,他认为:“硅智能将发展到很难将计算机和人区分开来的程度。”但是计算机智能不会到此为止。许多科学家断言,机器的智慧会迅速超过阿尔伯特·爱因斯坦和霍金的智慧之和。霍金认为,就像人类可以凭借其高超的捣弄数字的能力来设计计算机一样,智能机器将创造出性能更好的计算机。最迟到下个世纪中叶(而且很可能还要快得多),计算机的智能也许就会超出人类的理解能力。

世纪发现·从图灵机到冯·诺依曼机

英国科学家艾伦·图灵1937年发表著名的《论应用于解决问题的可计算数字》一文。文中提出思考原理计算机——图灵机的概念,推进了计算机理论的发展。1945年图灵到英国国家物理研究所工作,并开始设计自动计算机。1950年,图灵发表题为《计算机能思考吗?》的论文,设计了著名的图灵测验,通过问答来测试计算机是否具有同人类相等的智力。

图灵提出了一种抽象计算模型,用来精确定义可计算函数。图灵机由一个控制器、一条可无限伸延的带子和一个在带子上左右移动的读写头组成。这个在概念上如此简单的机器,理论上却可以计算任何直观可计算的函数。图灵机作为计算机的理论模型,在有关计算机和计算复杂性的研究方面得到广泛应用。

计算机是人类制造出来的信息加工工具。如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸,那么计算机作为代替人脑进行信息加工的工具,则可以说是人类大脑的延伸。最初真正制造出来的计算机是用来解决数值计算问题的。二次大战后期,当时为军事目的进行的一系列破译密码和弹道计算工作,越来越复杂。大量的数据、复杂的计算公式,即使使用电动机械计算器也要耗费相当的人力和时间。在这种背景下,人们开始研制电子计算机。

世界上第一台计算机“科洛萨斯”诞生于英国,“科洛萨斯”计算机是1943年3月开始研制的,当时研制“科洛萨斯”计算机的主要目的是破译经德国“洛伦茨”加密机加密过的密码。使用其他手段破译这种密码需要6至8个星期,而使用‘科洛萨斯’计算机则仅需6至8小时。1944年1月10日,“科洛萨斯”计算机开始运行。自它投入使用后,德军大量高级军事机密很快被破译,盟军如虎添翼。“科洛萨斯”比美国的ENIAC计算机问世早两年多,在二战期间破译了大量德军机密,战争结束后,它被秘密销毁了,故不为人所了解。

尽管第一台电子计算机诞生于英国,但英国没有抓住由计算机引发的技术和产业革命的机遇。相比之下,美国抓住了这一历史机遇,鼓励发展计算机技术和产业,从而崛起了一大批计算机产业巨头,大大促进了美国综合国力的发展。1944年美国国防部门组织了有莫奇利和埃克脱领导的ENIAC计算机的研究小组,当时在普林斯顿大学工作的现代计算机的奠基者美籍匈牙利数学家冯·诺依曼也参加了者像研究工作。1946年研究工作获得成功,制成了世界上第一台电子数字计算机ENIAC。这台用18000只电子管组成的计算机,尽管体积庞大,耗电量惊人,功能有限,但是确实起了节约人力节省时间的作用,而且开辟了一个计算机科学技术的新纪元。这也许连制造它的科学家们也是始料不及的。

最早的计算机尽管功能有限,和现代计算机有很大的差别,但是它已具备了现代计算机的基本部分,那就是运算器、控制器和存储器。

运算器就象算盘,用来进行数值运算和逻辑运算,并获得计算结果。而控制器就象机算机的司令部,指挥着计算机各个部分的工作,它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的。

计算机的程序、数据、以及在运算中产生的中间结果以及最后结果都要有个存储的地方,这就是计算机的第三个部件——存储器。

计算机是自动进行计算的,自动计算的根据就是存储于计算机中的程序。现代的计算机都是存储程序计算机,又叫冯·诺依曼机,这是因为存储程序的概念是冯·诺依曼提出的。人们按照要解决的问题的数学描述,用计算机能接受的“语言”编制成程序,输入并存储于计算机,计算机就能按人的意图,自动地高速地完成运算并输出结果。程序要为计算机提供要运算的数据、运算的顺序、进行何种运算等等。

微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇,它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现。1947年美国电报电话公司的贝尔实验室的三位学家巴丁、不赖顿和肖克莱制成第一支晶体管,开始了以晶体管代替电子管的时代。

晶体管的出现可以说是集成电路出台的序幕。晶体管出现后,一些科学家发现,把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化。于是,晶体管制造工业经过10年的发展后,1958年出现了第一块集成电路。

微电子技术的发展,集成电路的出现,首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起,叫微处理器,由于计算机的心脏——微处理器(计算机芯片)的集成化,使微型计算机应运尔生,并在70-80年代间得到迅速发展,特别是IBM PC个人计算机出现以后,打开了计算机普及的大门,促进了计算机在各行各业的应用,五六十年代,价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机,只能在少数大型军事或科研设施中应用,今天由于采用了大规模集成电路,计算机已经进入普通的办公室和家庭。

标志集成电路水平的指标之一是集成度,即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管,从集成电路出现到今天,仅40余年,发展的速度却是惊人的,芯片越做越小,这对生产、生活的影响也是深远的。ENIAC计算机占地150平方米,重达30吨,耗电量几百瓦,其所完成的计算,今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。

1996年1月4日: Intel发布150-166MHz的Pentium处理器,集成了330万个晶体管。
1996: Windows '95 OSR2发布,修复了部分BUG,扩充了部分功能。
1997: Gr和 Theft Auto、Quake 2、Blade Runner等著名游戏发布,3D图形加速 卡大行其道。
1997年1月8日: Intel发布Pentium MMX。对游戏和多媒体功能进行了增强。
1997年4月: IBM的深蓝(Deep Blue)计算机,战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕 罗夫。
1997年5月7日: Intel发布Pentium II,增加了更多的指令和更多CACHE。
1997年6月2日: Intel 发布233 MHz Pentium MMX.
1997年16日: Apple遇到严重的财务危机,微软伸出援助之手,注资1.5亿美元。 条件是Apple撤消其控诉:微软模仿其视窗界面的起诉,并指出Apple也是模仿了 XEROX的设计。
1998年2月 : Intel发布333 MHz Pentium II处理器。采用0.25微米技术,提高速 度,减少发热量。
1998年6月25日: Microsoft发布Windows '98,一些人企图肢解微软,微软回击说 这会伤害美国的国家利益。
1999年1月25日: Linux Kernel 2.2.0发布。 人们对其寄予厚望。
1999年2月22日: AMD公司发布K6-III 400MHz。有测试说其性能超过Intel P-III 。集成2300万个晶体管、socket 7结构。
1999年2月26日,Intel公司推出了PentiumⅢ处理器,PentiumⅢ采用了和Pentium Ⅱ相同的Slot1架构,并增加了拥有70条全新指令的SSE指令集,以增强3D和多媒 体的处理能力。最初时钟频率在450MHz 以上,总线速度在100MHz 以上,采 用 0.25μm 工艺制造,集成有512KB或 以上的二级缓存。
1999年4月26日,台湾学生陈盈豪编写的CIH病毒在全球范围内爆发,近100万台左 右的计算机软硬件遭到不同程度的破坏,直接经济损失达数十亿美元。
1999年5月10日,id Soft推出了《QuakeⅢ》的第一个测试版本,此后的时间中, 《QuakeⅢ》逐渐确立了FPS游戏竞技标准,并成为了计算机硬件性能的测试标准 之一。
1999年6月23日,AMD公司推出了采用全新架构,名为Athlon的处理器,并且在CPU 频率上第一次超越了Intel公司,从此拉开了精彩激烈的世纪末处理器主频速度大 战。
1999年9月1日,Nvidia公司推出了GeForce256显示芯片,并提出了GPU的全新概念 。
1999年10月25日,代号为Coppermine(铜矿)的PentiumⅢ处理器发布。采用0.18μm工艺,内部集成了256KB 全速L2Cache ,内建2800万个晶体管。
2000年1月1日,全世界都在等待,呵呵,千年虫并没有爆发。2月17日,美国微软 公司正式发布Windows2000。
2000年3月16日,AMD公司正式推出了主频达到1GHz的“Athlon”处理器,从而掀 开了GHz 处理器大战。
2000年3月18日,Intel公司推出了自己的1GHz Pentium3处理器。同一天,资产高 达50亿美元的铱星公司宣告破产,公司全面终止其铱星电话服务。五角大楼最终 获得了铱星的使用权,但用途至今未知。
2000年4月27日,AMD公司发布了“毒龙”(Duron)处理器,开始在低端市场向
Intel发起冲击。
2000年5月14日,名为“I LOVE YOU”(爱虫)的病毒在全球范围内发作,仅用三

天的时间就造成全世界近4500万台电脑感染,经济损失高达26亿美元。
2000年9月14日,微软正式推出了面向家庭用户的windows千僖年版本Windows Me

,同时这也是微软最后一个基于DOS的操作系统。
2000年11月12日,微软宣布推出薄型个人电脑Tablet PC。
2000年11月20日,Intel正式推出了Pentium4处理器。该处理器采用全新的

Netburst架构,总线频率达到了400MHz,并且另外增加了144条全新指令,用于提

高视频,音频等多媒体及3D图形处理能力。
2000年12月14日,3dfx宣布将全部资产出售给竞争对手Nvidia,从而结束了自己

传奇般的历史。
2001年2月1日,世嘉宣布退出游戏硬件市场。
2001年3月26日,苹果公司发布Mac OS X操作系统,这是苹果操作系统自1984年诞

生以来首个重大的修正版本
2001年6月19日,Intel推出采用“Tualatin”(图拉丁)内核的P3和赛扬处理器

,这也是Intel首次采用0.13微米工艺。
2001年10月8日,AMD宣布推出Athlon XP 系列处理器,新处理器采用了全新的核

心,专业3D Now!指令集和OPGA(有机管脚阵列)封装,而且采用了“相对性能

标示”(PR标称值)的命名规范,同时该处理器极为优异的性价比使得Intel压力

倍增。
2001年10月25日,微软推出Windows XP操作系统,比尔.盖茨宣布:“DOS时代到

此结束。” Windows XP的发布,也推动了身处低潮的全球PC硬件市场。
2002年2月5日,Nvidia发布GeForce 4系列图形处理芯片,该系列共分为Ti和Mx两

个系列,其中的GeForce4 Ti 4200和GeForce 4 MX 440两款产品更是成为市场中

生命力极强的典范。
2002年5月13日,沉寂多时的老牌显示芯片制造厂商Matrox正式发布了Parhelia-

512(中文名:幻日)显示芯片,这也是世界上首款512bit GPU。
2002年7月17日,ATI发布了Radeon 9700显卡,该显卡采用了代号为R300的显示核

心,并第一次毫无争议的将Nvidia赶下了3D性能霸主的宝座。
2002年11月18日,Nvidia发布了代号为NV30的GeForce FX显卡,并在该产品上首

次使用了0.13微米制造工艺,由于采用了多项超前技术,因此该显卡也被称为一

款划时代的产品。
2003年1月7日,Intel发布全新移动处理规范“迅驰”。
2003年2月10日,AMD发布了Barton核心的Athlon XP处理器,虽然在推出后相当长

的一段时间内得不到媒体的认可,但是凭借超高的性价比和优异的超频能力,最

终Barton创造出了一个让所有DIYer无限怀念的Barton时代。
2003年2月12日,FutureMark正式发布3Dmark 03,但是由此却引发了一场测试软

件的信任危机。
2004年 Intel 全面转向 PCI-Express。
2005年 Intel 开始推广 双核CPU。
2006年 Intel 开始推广 四核CPU。
2007年 Intel IDF 大会推出震惊世界的2万亿次80核CPU。

《博古通今》是小码王斥资打造的科普性趣味视频,从历史上计算机什么时候出现发展到目前的智能家居,从计算机内部执行的二进制原理到文件的编码解码。让孩子们在学习编程的时候,了解计算机周边的一些深层次的东西。



计算机发展历程






计算机的发展阶段
其发展阶段如下:1、电子管数字机阶段(1946至1958年):电子管数字机阶段的计算机体积大、功耗高、可靠性差,运算速度慢且价格昂贵。尽管有这些缺点,但为后续的计算机发展奠定了坚实的基础。2、晶体管数字机阶段(1958至1964年):晶体管数字机阶段的计算机主要应用于科学计算和事务处理,并开始逐渐进入工...

计算机发展的“三次浪潮”
1、计算机的发展第一个浪潮是单个主机(Mainframe)的时期,以IBM360、370为代表的大型机的出现,其特点是以批处理为主,主要用于大规模科学计算。2、第二次浪潮为客户机\/服务器(Client\/Server)的时期,这时期出现了小型机、微型机和局域网。其特点是多用户分时处理。3、第三个浪潮是70~80年代的微...

简述计算机的发展历程??
第1代:电子管数字机(1946—1958年)第2代:晶体管数字机(1958—1964年)第3代:集成电路数字机(1964—1970年)第4代:大规模集成电路机(1970年至今)计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段,例如从“结绳记事”中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。它们在不同的历史...

计算机发展的历史节点有哪些?
计算机发展的重要历史事件如下所示:1958年,中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机的诞生。1965年,中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙,之后推出109丙机,该机为两弹试验中发挥了重要作用。1974年,清华大学等单位联合设计、研制成功...

计算机发展经历了哪几代?每一代各有什么特点?
第三代是集成电路计算机,特征是以集成电路数字机为元器件;第四代是大规模和超大规模集成电路计算机,特征是以大规模集成电路计算机为元器件。随着物理元、器件的变化,不仅计算机主机经历了更新换代,它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器,由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓,以后又发展为通用...

计算机发展(从巨型机到云计算)
计算机发展是一个漫长而又不断进步的过程,从最初的巨型机到现在的云计算,计算机已经成为人类生活中不可缺少的一部分。本文将从计算机发展的历史、计算机的分类、计算机的操作步骤以及未来计算机的发展等方面进行详细介绍。计算机发展的历史 计算机的历史可以追溯到二十世纪初,当时的计算机是体积庞大、功耗高...

算机发展的四个年代,重点要说出年代名称,年代时间以及主要元器件...
第四代电子计算器是大规模集成电路计算器。一般认为这是1970年开始的事。现在,巨型机的运算速度已达到每秒几亿次,在科学研究和经济管理中起着不可替代的作用;而微型机则使计算器的体积与成本大幅度减少,并渗透到工业生产和日常生活的各个角落。今天,要制造一台具有ENIAC同样功能的计算器,体积只要有...

计算机的发展经历了哪几个阶段
第1代:电子管数字机(1946—1958年)第2代:晶体管数字机(1958—1964年)第3代:集成电路数字机(1964—1970年)第4代:大规模集成电路机(1970年至今)计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序...

电子计算机的发展历史经过哪几个阶段
第一阶段:电子管数字机(1946—1958年)特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。第二阶段:晶体管数字机(1958—1964年)特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能...

自机算机诞生起,主要有哪二个大的发展阶段?
第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代.1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大 学,它由冯·诺依曼设计的.占地170平方 ,150KW.运算速度慢还没有人快.是计算机发展历史上的一个里程碑.(ENIAC)(electronic numerical integator and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”.第二个发展...

名山县19379844855: 简述计算机的发展历程?? -
屈功盐酸: 1、第一代计算机(1946~1958)电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次. 2、第二代计算机(1958~1964)晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算...

名山县19379844855: 计算机的发展经历了哪几个阶段 各阶段的特点是什么 -
屈功盐酸:[答案] 第一代计算机 特征是采用电子管作为主要元器件 第二代计算机 特征是采用晶体管作为主要器件 第三代计算机 特征是半导体中小规模集成电路 第四代计算机 特征是大规模和超大规模集成电路

名山县19379844855: 计算机的起源和发展过程是怎样的? -
屈功盐酸: 追溯先驱者的足迹,计算机的发明也是由原始的计算工具发展而来的.中国在2000多年前的春秋战国时期,劳动人民就独创了一种计算工具—算筹.从唐代开始,算筹逐渐向算盘演变.到元末明初,算盘已经非常普及了.随着人类社会生产的不...

名山县19379844855: 那位介绍一下计算机的发展过程... -
屈功盐酸: 计算机的发展过程大概如下: 1、第一台计算机 1946年发明第一台电子计算机ENIAC(埃尼亚克) 发明者:美国宾夕法尼亚大学的莫克利教授和埃克特博士 特 征:电子管用了18000多个 重量达30吨 占地面积约170平方米 耗电150千瓦 计算速...

名山县19379844855: 计算机发展历程 -
屈功盐酸: 第一代:电子管计算机 1946年,世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼克(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生.ENIAC犹如一个庞然大物,它重达30吨,占地170平方米,内装18000个电子管,但其运算速度比当时最好的机...

名山县19379844855: 现代计算机的发展经历了哪几个阶段、各阶段的特点是什么?是以什么为标志划分的? -
屈功盐酸:[答案] 四个发展阶段:第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代.1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学,它由冯·诺依曼设计的.占地170平方 ,150KW.运算速度慢还没有人快.是计算机发展历史上的一个里程碑.(E...

名山县19379844855: 计算机的发展史? -
屈功盐酸: 计算机发展史是介绍计算机发展的历史.计算机发展历史可分为1854年-1890年、1890年-20世纪早期、20世纪中期、20世纪晚期-现在,四个阶段

名山县19379844855: 电脑的发展过程是怎样的? -
屈功盐酸: 一、计算机发展史简介 人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步,从简单到复杂、从低级到高级的发展过程,计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等. 1946年,世界上第一台电子数字计算机(...

名山县19379844855: 计算机发展过程简述 -
屈功盐酸: 第一代 电子管计算机时代,使用机器语言和汇编语言编制程序,主要应用于科学计算. 第二代 晶体管计算机时代,出现操作系统和高级语言主要应用于事物管理. 第三代 集成电路计算机时代采用半导体存储器 出现分时操作系统. 第四代 大规模超大规模集成电路计算机时代 微型计算机 应用发展到社会各行各业之中.

名山县19379844855: 计算机的发展经历了哪几个阶段 -
屈功盐酸: 目前计算机技术已经在巨型化、微型化、网络化和人工智能化等几个得到了很大的发展.四个发展阶段: 第一个发展阶段:1946-1956年电子管计算机的时代.1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大 学,它由冯·诺依曼设计的.占地...

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