计算机发展简史

第一代到第四代计算机都是以电子器件的发展更新来划分的，而第五代以后

的计算机则是以设计思想的更新来划分。

１ 第一代电子管计算机（1946～1958）

（１）硬件

逻辑器件：电子管和继电器

内存：汞延迟线，静电存储管，５３年出现磁芯（统治２０年）

外存：磁带机、穿孔纸带机和卡片机，５６年ＩＢＭ生产磁盘机

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（２）软件：５４年以前几乎没有软件，主要用机器语言--二进制代码指令

后期发展了汇编语言

（３）性能

运算速度：几千次到几万次

平均稳定运行时间：几小时

（４）特点

体积大、功耗大、价格大，速度慢、容量小、可靠性差

（５）典型机器

1942 年美籍保加利亚人，爱荷华州立学院数学系文森特 . 阿培纳索夫（ Vincent

Atanasoff ）与其助手克里夫德 . 贝利（ Clifford Berry ）研制成功世界上第一台数字

电子计算机 ABC 。采用 300 个电子管，用电容器做存储器，穿孔卡片作为辅助存

储器，运算速度为 1 次 /s 。用于解线性代数方程。 1973 年美国法院把发明权归属

于阿培纳索夫。

由美国宾夕法尼亚大学的工程师埃克特（ J.Presper Eckert ）和物理学家毛希利

（ John.W.Mauchly ）于 1945 年 12 月研制成功，于 1946 年 2 月正式公开表演数字

式电子计算机 ENIAC （ Electronic Numerical Integrator And Computer ）。 1947 年运

到马里兰州陆军阿伯丁试炮场的弹道研究实验室正式使用。

用了１８８００只电子管、１２ bit 字长、内存１７ kB ， 300 次乘法 /s,

5000 次加法 /s ，占地 165 m 2 ，重量３０ T ，耗电１５０ kW 。

１９５３年４月

ＩＢＭ－７０１

１９５４年１１月

ＩＢＭ－６５０

１９５８年

１０３（ＤＪＳ－１）

１０４（ＤＪＳ－２）

２ 第二代晶体管计算机（1958～1964）

（１）硬件

逻辑器件：晶体管

内存：磁芯

外存：磁盘和磁带机

（２）软件

汇编语言、高级语言 FORTRAN 、 COBOL(59 年开发， 61 年完成 ) 、 ALGOL

（ 1960 年）的编译系统，管理/监控程序

（３）性能

运算速度：几万到几十万次／秒

平均稳定运行时间：数十小时

（４）典型机器

１９５９年１１月

ＩＢＭ

７０９０

１９６２年９月

ＩＢＭ

７０９４

４４１Ｂ

１０８－乙（ＤＪＳ－６）

１０９

Ｘ－２

３ 第三代集成电路计算机（1964～1971）

（１）硬件

逻辑器件：中小规模集成电路

内存：磁芯存储器和磁膜存储器

６９年ＩＢＭ

３６０／８５部分采用半导体存储器

７０年ＩＢＭ

３７０／１４５全部采用半导体存储器

外存：磁盘（机）

（２）软件

６5 年出现高级语言ＢＡＳＩＣ，６０年代末发明高级语言 PASCAL(67 年

开发，71 年完成)，并出现多道、分时操作系统和网络系统软件

（３）性能

运算速度：几十万到几百万次／秒

平均稳定运行时间：几百小时

（４）典型机器

１９６４年

ＩＢＭ ３６０

ＤＪＳ－２００

１９７１年

ＩＢＭ ３７０

７０９（ＴＱ－１６）

ＮＯＶＡ

（ＤＪＳ－１００）

ＰＤＰ－１１

（ＤＪＳ－１８０）

１９７４

ＤＪＳ－１３０

４ 第四代大规模集成电路计算机（1971～?）

（１）硬件

逻辑器件：大规模集成电路

内存：

大规模集成电路

外存：磁盘、光盘

（２）软件

高级语言 FORTH（70 年）、Ｃ（72 年）、Ada（79 年）、LOGO

人工智能语言 LISP、Prolog

操作系统、数据库管理系统、Windows

（３）性能

运算速度：几千万到几亿次/秒

（４）典型机器

１９８１年 Cyber -205、 Cray-1 、ＹＨ－１（１亿次／秒）

ILLIAC-IV（美宇航局阿姆斯中心）:64 个处理机, 1.5 亿～２亿次/秒

PEPE（美弹道导弹防御局）:256 个处理机, 10 亿次/秒

70 年代计算机技术开始加速，80 年代２～３年就一个档次飞跃，90 年代一

年一个样，机器的生命周期仅１～１

.５年。

Intel 8086/8088 IBM PC/RT

80286

IBM PC/AT

80386

80486

Pentium CPU 含 310 万个晶体管，速度可达 1.12 亿次／秒

Pentium Pro CPU 含 520 万＋1550 万个晶体管

Motorola 68000 → 68010 → 68020 → 68030 → 68040 Apple Macintosh

５ 第五代人工智能计算机

这是 面向知识处理 的新型计算机，其目标是能通过推理做出判断，能听懂自

然语言，能识别印刷体和手写体字，能对语言的意义加以理解，能说自然语言，

甚至可能在思考问题方面超过人类的个体。但是由于种种原因，日本实施的第五

代计算机计划未能成功。

６ 第六代神经网络计算机

这是一种 仿真人大脑结构 的新型计算机。目标是可以对图形、图像直接处理，

对非逻辑的复杂问题具有推断和知觉判断的能力，甚至还具有总结经验教训、归

纳推理的能力。

95 年 11 月中科院半导体所研制成功数字和模拟混合电路的神经网络计算机

“预言神一号”，2000 万亿次／秒，可用于图像、文字和语音识别。