一文讀懂,計算機的發(fā)展史
摘要: 計算機(computer)也就是現(xiàn)在我們所說的電腦,是一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數(shù)值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。
計算機(computer)也就是現(xiàn)在我們所說的電腦,是一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數(shù)值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行,自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。
計算機是20世紀最先進的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一,對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響,并以強大的生命力飛速發(fā)展。它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴展到社會的各個領(lǐng)域,已形成了規(guī)模巨大的計算機產(chǎn)業(yè),帶動了全球范圍的技術(shù)進步,由此引發(fā)了深刻的社會變革,計算機已遍及一般學(xué)校、企事業(yè)單位,進入尋常百姓家,成為信息社會中必不可少的工具。
計算機的應(yīng)用在中國越來越普遍,改革開放以后,中國計算機用戶的數(shù)量不斷攀升,應(yīng)用水平不斷提高,特別是互聯(lián)網(wǎng)、通信、多媒體等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了不錯的成績。1996年至2009 年,計算機用戶數(shù)量從原來的630萬增長至6710 萬臺,聯(lián)網(wǎng)計算機臺數(shù)由原來的2.9萬臺上升至5940萬臺?;ヂ?lián)網(wǎng)用戶已經(jīng)達到3.16 億,無線互聯(lián)網(wǎng)有6.7 億移動用戶,其中手機上網(wǎng)用戶達1.17 億,為全球第一位。
計算機的發(fā)展史
計算機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成,沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。可分為超級計算機、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡(luò)計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類,較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
第一代電子管計算機:電子管計算機出現(xiàn)在1946年,它通過不同部分之間的重新接線編程,還擁有并行計算能力,但功能受限制,速度也慢。ENIAC的問世標志現(xiàn)代計算機的誕生,是計算機發(fā)展史上的里程碑。
第二代晶體管計算機:晶體管的發(fā)明大大促進計算機的發(fā)展,晶體管代替電子管,電子設(shè)備體積減小。1956年,晶體管在計算機中使用,晶體管和磁芯存儲器導(dǎo)致了第二代計算機的產(chǎn)生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。首先使用晶體管技術(shù)的是早期的超級計算機,主要用于原子科學(xué)的大量數(shù)據(jù)處理,這些機器價格昂貴,生產(chǎn)數(shù)量極少。
第三代集成電路計算機:晶體管比起電子管進步,但產(chǎn)生的大量熱量損害計算機內(nèi)部的敏感部分。1958年發(fā)明了集成電路(IC),將電子元件結(jié)合到一片小小的硅片上,使更多的元件集成到單一的半導(dǎo)體芯片上。于是,計算機變得更小,功耗更低,速度更快。這一時期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng),使計算機在中心程序的控制協(xié)調(diào)下可以同時運行許多不同的程序。1964年,美國IBM公司研制成功第一個采用集成電路的通用電子計算機系列IBM360系統(tǒng)。
第四代大規(guī)模集成電路計算機:大規(guī)模集成電路(LSI)可以在一個芯片上容納幾百個元件。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個元件,后來的ULSI將數(shù)字擴充到百萬級??梢栽谟矌糯笮〉男酒先菁{如此數(shù)量的元件使得計算機的體積和價格不斷下降,而功能和可靠性不斷增強?;凇鞍雽?dǎo)體”的發(fā)展,到了一九七二年,第一部真正的個人計算機誕生了。
第五代智能計算機:1981年,在日本東京召開了第五代計算機研討會,隨后制訂出研制第五代計算機的長期計劃。智能計算機主要特征是具備人工智能,能像人一樣思考,并且運算速度極快,其硬件系統(tǒng)支持高度并行和推理,其軟件系統(tǒng)能夠處理知識信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(也稱神經(jīng)元計算機)是智能計算機的重要代表。但第五代計算機目前仍處在探索、研制階段。真正實現(xiàn)后,將有無量的發(fā)展前途,它的前景,必將是光輝誘人的。
第六代生物計算機:半導(dǎo)體硅晶片的電路密集,散熱問題難以徹底解決,影響了計算機性能的進一步突破。研究發(fā)現(xiàn),DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)能容納巨量信息,其存儲量相當(dāng)于半導(dǎo)體芯片的數(shù)百萬倍。一個蛋白質(zhì)分子就是存儲體,而且阻抗低、能耗小、發(fā)熱量極低?;诖?,利用蛋白質(zhì)分子制造出基因芯片研制生物計算機,已成為當(dāng)今計算機技術(shù)的最前沿。生物計算機比硅晶片計算機在速度、性能上有質(zhì)的飛躍,被視為極具發(fā)展?jié)摿Φ摹暗诹嬎銠C”。
未來的計算機是什么樣?
隨著科技的進步,各種計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機的發(fā)展已經(jīng)進入了一個快速而又嶄新的時代,計算機已經(jīng)從功能單一、體積較大發(fā)展到了功能復(fù)雜、體積微小、資源網(wǎng)絡(luò)化等。計算機的未來充滿了變數(shù),性能的大幅度提高是不可置疑的,而實現(xiàn)性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算機發(fā)展的唯一路線,計算機的發(fā)展還應(yīng)當(dāng)變得越來越人性化,同時也要注重環(huán)保等等。
計算機從出現(xiàn)至今,經(jīng)歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統(tǒng)和Linux、Macos、BSD、Windows等現(xiàn)代操作系統(tǒng)四代,運行速度也得到了極大的提升,第四代計算機的運算速度已經(jīng)達到幾十億次每秒。計算機也由原來的僅供軍事科研使用發(fā)展到人人擁有,計算機強大的應(yīng)用功能,產(chǎn)生了巨大的市場需要,未來計算機性能應(yīng)向著微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和巨型化的方向發(fā)展。
計算機






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