计算机的发展历史
计算机的发展历史
学号：16340033
【数据科学与计算机学院】(http://sdcs.sysu.edu.cn/)
目录
- 计算机的发展历史
- 什么是计算机
- 计算机的发展历程
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- 第一代
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- 第一代计算机的主要特点是
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- 第二代
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- 第二代计算机的主要特点是
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- 第三代
- 第四代
- 第一代
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- 著名的摩尔定律
- 小结
- 成功努力激情灵感成功努力激情灵感2
什么是计算机？
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。
计算机发明者约翰·冯·诺依曼。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。
计算机的应用在中国越来越普遍，改革开放以后，中国计算机用户的数量不断攀升，应用水平不断提高，特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。1996年至2009 年，计算机用户数量从原来的630万增长至6710 万台，联网计算机台数由原来的2.9万台上升至5940万台。互联网用户已经达到3.16 亿，无线互联网有6.7 亿移动用户，其中手机上网用户达1.17 亿，为全球第一位。
计算机的发展历程
第一代
第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。。该机使用了1500个继电器，18800个电子管，占地170m2，重量重达30多吨，耗电150KW，造价48万美元。
开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和“低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。
第一代计算机的主要特点是：
●采用电子管作基础元件；
●使用汞延迟线作存储设备，后来逐渐过渡到用磁芯存储器；
●输入、输出设备主要是用穿孔卡片，用户使用起来很不方便；
●系统软件还非常原始，用户必须掌握用类似于二进制机器语言进行编程的方法。
第二代
第二代电子计算机是用晶体管制造的计算机。在20世纪50年代之前，计算机都采用电子管作元件。电子管元件有许多明显的缺点。例如，在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度不快，价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机发展受到限制。于是，晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用了晶体管以后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机的设想也就更容易实现了。 
1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机，取名“催迪克”（TRADIC），装有800个晶体管。1955年，美国在阿 塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的 小型计算机。10年以后，在美国生产的同一型号的导弹中，由于改用集成电路元件，重量只有原来的1/100，体积与功耗减少到原来的1/300。1958年，美国的IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。由于第二代计算机采用晶体管逻辑元件，及快速 磁芯存储器，计算机速度从每秒几千次提高到几十万次， 主存储器的存贮量，从几千提高到10万以上。1959年，IBM公司又生产出全部晶体管化的的电子计算机IBM7090。1958-1964年，晶体管电子计算机经历了大范围的发展过程。从印刷电路板到单元电路和随机 存储器，从运算理论到 程序设计语言，不断的革新使晶体管电子计算机日臻完善。1961年，世界上最大的晶体管电子计算机ATLAS安装完毕。1964年， 中国制成了第一台全晶体管电子计算机441-B型。
第二代计算机的主要特点是：
●采用晶体管：晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。
●出现高级语言中央处理单元：第二代计算机语言仍然是“面向机器”的语言，但它已注定要成为机器语言向更高级语言进化的桥梁。
第三代
第三代计算机即第三代集成电路计算机 (1964-1971)。特征是以中小规模集成电路（每片上集成一千个逻辑门以内）SSI（Small Scale Integration）、MSI（Medium-Scale Integration）来构成计算机的主要功能部件；主存储器采用半导体存储器。运算速度可达每秒几十万次至几百万次基本运算。在软件方面，操作系统日趋完善。
以小规模集成电路（每片上集成几百到几千个逻辑门）LSI（Large-Scale Integration）来构成计算机的主要功能部件，集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的基片上形成的逻辑电路。第三代计算机的基本电子元件是每个基片上集成几个到十几个电子元件（逻辑门）的小规模集成电路和每片上几十个元件的中规模集成电路。
计算机软件技术的进一步发展，尤其是操作系统的逐步成熟是第三代计算机的显著特点。多处理机、虚拟存储器系统以及面向用户的应用软件的发展，大大丰富了计算机软件资源。为了充分利用已有的软件，解决软件兼容问题，出现了系列化的计算机。最有影响的是IBM公司研制的IBM-360计算机系列。
这个时期的另一个特点是小型计算机的应用。DEC公司研制的PDP-8机、PDP-11系列机以及后来的VAX-11系列机等，都曾对计算机的推广起了极大的作用。其特征是用晶体管代替了电子管；大量采用磁芯做内存储器，采用磁盘、磁带等作外存储器；体积缩小、功耗降低、运算速度提高到每秒几十万次基本运算，内存容量扩大到几十万字。
计算机语言发展到第三代时，就进入了“面向人类”的语言阶段。第三代语言也被人们称之为“高级语言”。高级语言是一种接近于人们使用习惯的程序设计语言。它允许用英文写解题的计算程序，程序中所使用的运算符号和运算式子，都和我们日常用的数学式子差不多。高级语言容易学习，通用性强，书写出的程序比较短，便于推广和交流，是很理想的一种程序设计语言。高级语言发展于50年代中叶到70年代，有些流行的高级语言已经被大多数计算机厂家采用，固化在计算机的内存里，如BASIC语言（已有不少于128种不同的BASIC语言在流行，当然其基本特征是相同的）。除了BASIC语言外，还有FORTRAN（公式翻译）语言、COBOL（通用商业语言）、C语言、DL/I语言、 PASCAC语言、ADA语言等250多种高级语言。
第四代
1970年出现了能装1000个电路的大规模集成电路，它们的大小只有我们平时吃的方块糖那样大。采用大规模集成电路制造的计算机，是第四代计算机，比如1972年美国IBM公司生产的IBM370系列机。目前世界上使用的电子计算机大多数是第四代电子计算机。
如果现在我们拿第四代电子计算机同第一代电子计算机“埃尼爱克”相比，我们会发现，它们的功能一样，但第四代电子计算机的体积却只有“埃尼爱克”的30万分之一，重量是它的六万分之一，耗电量是它的五万分之一，可靠性却提高了一万倍。
创造这个奇迹的是看起来平淡无奇的小硅片——集成电路。在显微镜下观察这些硅片，如同从空中看到一座现代化城市。由它组成的各种类型和用途的电脑，正对人类社会产生着巨大而深刻的影响。
电子计算机进入第四代的时候，开始朝两个方向发展：一是发展微型电子计算机；二是发展大型电子计算机。
转自：http://www.fox2008.cn/ebook/21szjy/TS013055/0008_ts013055.htm
著名的摩尔定律
Moore’s law is the empirical observation that the complexity of integrated circuits, with respect to minimum component cost, doubles every 24 months[1]. It is attributed to Gordon E. Moore[2], a co-founder of Intel.
摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，摩尔定律仍应该被认为是观测或推测，而不是一个物理或自然法。预计定律将持续到至少2015年或2020年。然而，2010年国际半导体技术发展路线图的更新增长已经放缓在2013年年底，之后的时间里晶体管数量密度预计只会每三年翻一番。1
小结
自从30年前诞生电脑以来，计算机时代始终向前发展，一直没有倒退过。电脑已经永久性地紧密结合在我们的个人生活结构和社会结构之中。它已经成为对社会具有重要意义的和在经济上必不可少的事物。计算机技术已成为我们生活中的一个公认的组成部分。
当然，一门科学的发展之路也是十分艰辛的，离不开科学家们废寝忘食，呕心沥血的工作，没有他们的激情奋斗，也就没有我们如今绚丽多彩的生活。
成功＝努力＋激情＋灵感
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向所有为人类发展而奋斗的科学家们致敬！!！
- http://baike.baidu.com/view/17904.htm ↩
- 成功之路 ↩