【簡(jiǎn)介:】ENIAC是電腦發(fā)展史上的一個(gè)里程碑本來,計(jì)算機(jī)的英文原詞“computer”是指從事數(shù)據(jù)計(jì)算的人。而他們往往都需要借助某些機(jī)械計(jì)算設(shè)備或模擬計(jì)算機(jī)。這些早期計(jì)算設(shè)備的祖先包
ENIAC是電腦發(fā)展史上的一個(gè)里程碑本來,計(jì)算機(jī)的英文原詞“computer”是指從事數(shù)據(jù)計(jì)算的人。而他們往往都需要借助某些機(jī)械計(jì)算設(shè)備或模擬計(jì)算機(jī)。這些早期計(jì)算設(shè)備的祖先包括有算盤,以及可以追溯到公元前87年的被古希臘人用于計(jì)算行星移動(dòng)的安提基特拉機(jī)制。隨著中世紀(jì)末期歐洲數(shù)學(xué)與工程學(xué)的再次繁榮,1623年由Wilhelm Schickard率先研制出了歐洲第一臺(tái)計(jì)算設(shè)備,這是一個(gè)能進(jìn)行六位以內(nèi)數(shù)加減法,并能通過鈴聲輸出答案的“計(jì)算鐘”。使用轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪來進(jìn)行操作。 1642年法國(guó)數(shù)學(xué)家Pascal 在WILLIAM Oughtred計(jì)算尺的基礎(chǔ)上,將計(jì)算尺加以改進(jìn),能進(jìn)行八位計(jì)算。還賣出了許多制品,成為當(dāng)時(shí)一種時(shí)髦的商品。 1801年,Joseph Marie Jacquard對(duì)織布機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),其中他使用了一系列打孔的紙卡片來作為編織復(fù)雜圖案的程序。Jacquard式織布機(jī),盡管并不被認(rèn)為是一臺(tái)真正的計(jì)算機(jī),但是它的出現(xiàn)確實(shí)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中重要的一步。 查爾斯?巴比奇(Charles Babbage)是構(gòu)想和設(shè)計(jì)一臺(tái)完全可編程計(jì)算機(jī)的第一人,當(dāng)時(shí)是1820年。但由于技術(shù)條件,經(jīng)費(fèi)限制,以及無法忍耐對(duì)設(shè)計(jì)不停的修補(bǔ),這臺(tái)計(jì)算機(jī)在他有生之年始終未能問世。約到19世紀(jì)晚期,許多后來被證明對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)有著重大意義的技術(shù)相繼出現(xiàn),包括打孔卡片以及真空管。Hermann Hollerith設(shè)計(jì)了一臺(tái)制表用的機(jī)器,就實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用打孔卡片的大規(guī)模自動(dòng)數(shù)據(jù)處理。 在20世紀(jì)前半葉,為了迎合科學(xué)計(jì)算的需要,許許多多單一用途的并不斷深化復(fù)雜的模擬計(jì)算機(jī)被研制出來。這些計(jì)算機(jī)都是用它們所針對(duì)的特定問題的機(jī)械或電子模型作為計(jì)算基礎(chǔ)。20世紀(jì)三四十年代,計(jì)算機(jī)的性能逐漸強(qiáng)大并且通用性得到提升,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵特色被不斷地加入進(jìn)來。 1937年由克勞德·艾爾伍德·香農(nóng)(Claude Shannon)發(fā)表了他的偉大論文《對(duì)繼電器和開關(guān)電路中的符號(hào)分析》,文中首次提及數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用。他向人們展示了如何使用開關(guān)來實(shí)現(xiàn)邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算。此后,他通過研究Vannevar Bush的微分模擬器進(jìn)一步鞏固了他的想法。這是一個(gè)標(biāo)志著二進(jìn)制電子電路設(shè)計(jì)和邏輯門應(yīng)用開始的重要時(shí)刻,而作為這些關(guān)鍵思想誕生的先驅(qū),應(yīng)當(dāng)包括:Almon Strowger,他為一個(gè)含有邏輯門電路的設(shè)備申請(qǐng)了專利;尼古拉?特斯拉(Nikola Tesla),他早在1898年就曾申請(qǐng)含有邏輯門的電路設(shè)備;Lee De Forest,于1907年他用真空管代替了繼電器。 Commodore公司在20世紀(jì)八十年代生產(chǎn)的Amiga 500電腦沿著這樣一條上下求索的漫漫長(zhǎng)途去定義所謂的“第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)”可謂相當(dāng)困難。1941年5月12日,Konrad Zuse完成了他的機(jī)電共享設(shè)備“Z3”,這是第一臺(tái)具有自動(dòng)二進(jìn)制數(shù)學(xué)計(jì)算特色以及可行的編程功能的計(jì)算機(jī),但還不是“電子”計(jì)算機(jī)。此外,其他值得注意的成就主要有:1941年夏天誕生的阿塔納索夫-貝瑞計(jì)算機(jī)是世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī),它使用了真空管計(jì)算器,二進(jìn)制數(shù)值,可復(fù)用內(nèi)存;在英國(guó)于1943年被展示的神秘的巨像計(jì)算機(jī)(Colossus computer),盡管編程能力極其有限,但是它的的確確告訴了人們使用真空管既值得信賴又能實(shí)現(xiàn)電氣化的再編程;哈佛大學(xué)的Harvard Mark I;以及基于二進(jìn)制的“埃尼阿克”(ENIAC,1944年),這是第一臺(tái)通用意圖的計(jì)算機(jī),但由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠彈性化,導(dǎo)致對(duì)它的每一次再編程都意味著電氣物理線路的再連接。 開發(fā)埃尼阿克的小組針對(duì)其缺陷又進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì),并最終呈現(xiàn)出今天我們所熟知的馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)(程序存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu))。這個(gè)體系是當(dāng)今所有計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。20世紀(jì)40年代中晚期,大批基于此一體系的計(jì)算機(jī)開始被研制,其中以英國(guó)最早。盡管第一臺(tái)研制完成并投入運(yùn)轉(zhuǎn)的是“小規(guī)模實(shí)驗(yàn)機(jī)”(Small-Scale Experimental Machine,SSEM),但真正被開發(fā)出來的實(shí)用機(jī)很可能是EDSAC。 在整個(gè)20世紀(jì)50年代,真空管計(jì)算機(jī)居于統(tǒng)治地位。1958年 9月12日 在Robert Noyce(INTEL公司的創(chuàng)始人)的領(lǐng)導(dǎo)下,發(fā)明了集成電路。不久又推出了微處理器。1959年到1964年間設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)一般被稱為第二代計(jì)算機(jī)。 到了60年代,晶體管計(jì)算機(jī)將其取而代之。晶體管體積更小,速度更快,價(jià)格更加低廉,性能更加可靠,這使得它們可以被商品化生產(chǎn)。1964年到1972年的計(jì)算機(jī)一般被稱為第三代計(jì)算機(jī)。大量使用集成電路,典型的機(jī)型是IBM360系列。 到了70年代,集成電路技術(shù)的引入極大地降低了計(jì)算機(jī)生產(chǎn)成本,計(jì)算機(jī)也從此開始走向千家萬戶。1972年以后的計(jì)算機(jī)習(xí)慣上被稱為第四代計(jì)算機(jī)?;诖笠?guī)模集成電路,及后來的超大規(guī)模集成電路。1972年4月1日 INTEL推出8008微處理器。1976年Stephen Wozinak(史提芬 沃茲奈克)和Stephen Jobs(史蒂夫 喬布斯)創(chuàng)辦蘋果計(jì)算機(jī)公司。并推出其Apple I 計(jì)算機(jī)。1977年5月 Apple II 型計(jì)算機(jī)發(fā)布。1979年6月1日 INTEL發(fā)布了8位元的8088微處理器。 1982年,微型電腦開始普及,大量進(jìn)入學(xué)校和家庭。1982年1月Commodore 64計(jì)算機(jī)發(fā)布,價(jià)格:595美元。 1982 年2月80286發(fā)布。時(shí)鐘頻率提高到20MHz,并增加了保護(hù)模式,可訪問16M內(nèi)存。支持1GB以上的虛擬內(nèi)存。每秒執(zhí)行270萬條指令,集成了134000個(gè)晶體管。 1990年11月: 第一代MPC (多媒體個(gè)人電腦標(biāo)準(zhǔn))發(fā)布。處理器至少80286/12MHz,后來增加到80386SX/16 MHz ,及一個(gè)光驅(qū),至少150 KB/sec的傳輸率。1994年10月10日 Intel 發(fā)布75 MHz Pentium處理器。1995年11月1日Pentium Pro發(fā)布。主頻可達(dá)200 MHz ,每秒鐘完成4.4億條指令,集成了550萬個(gè)晶體管。1997年1月8日Intel發(fā)布Pentium MMX。對(duì)游戲和多媒體功能進(jìn)行了增強(qiáng)。 此后計(jì)算機(jī)的變化日新月異,1965年發(fā)表的摩爾定律發(fā)表不斷被應(yīng)證,預(yù)測(cè)在未來10~15年仍依然適用。