计算机的发展史

计算机的发展史

    1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美国宾夕法尼亚大学问世了。ENIAC（中文名：埃尼阿克）是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的，这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺×8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次的加法运算，造价约为487000美元。
    ENIAC的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。

第一代：电子管数字机（1946-1958年）

    1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力。ENIAC由美国政府和宾夕法尼亚大学合作开发，使用了18000个电子管，70000个电阻器，有5百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度为每秒5000次。
    第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢。另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓储存数据。

第二代：晶体管数字机（1958—1964年）

   1948年，晶体管的发明代替了体积庞大电子管，电子设备的体积不断减小。1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。
    1960年，出现了一些成功地用在商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。
    第二代计算机用晶体管代替电子管，还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。计算机中存储的程序使得计算机有很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言，使计算机编程更容易。新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。

​ （晶体管）

第三代：集成电路数字机（1964-1970年）

    第三代计算机在硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

第四代：大规模集成电路计算机（1970年至今）

    第四代计算机在硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。
    大规模集成电路(LSI) 可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了80 年代，超大规模集成电路(VLSI) 在芯片上容纳了几十万个元件，后来的 (ULSI) 将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。 70 年代中期，计算机制造商开始将计算机带给普通消费者，这时的小型机带有友好界面的软件包，供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程序。1981 年，IBM 推出个人计算机 (PC) 用于家庭、办公室和学校。80 年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌，微机的拥有量不断增加，计算机继续缩小体积。与 IBM PC 竞争的 Apple Macintosh 系列于1984 年推出， Macintosh 提供了友好的图形界面，用户可以用鼠标方便地操作。

发展阶段	逻辑元件	主存储器	运算速度（每秒）	软件	应用
第一代（1946-1958）	电子管	电子射线管	几千次到几万次	机器语言、汇编语言	军事研究、科学计算
第二代（1958-1964）	晶体管	磁芯	几十万次	监控程序	数据处理、事务处理
第三代（1964-1971）	中小规模集成电路	半导体	几十万次到几百万次	操作系统、编辑系统、应用程序	有较大发展开始广泛应用
第四代（1971-至今）	大规模超大规模集成电路	集成度更高的半导体	上千万次到上亿次	操作系统完善、数据库系统、高级语言发展、应用程序发展	渗入社会各级领域