计算机基础知识: (一)计算机发展简史

    科技2022-07-10  320

    一、计算机发展的四个阶段


    1.第一阶段:1946年~1957年 (电子管计算机)

    电子管计算机产生的背景:

    第二次世界大战是催化剂,英国为了破解德国海军的密文。英国设计了全世界第一个电子管计算机。美国在战争中使用了非常多的飞机和火箭等,需要准确的计算设计参数,在没有计算机前都是人工在计算,不仅慢还容易出错。所以就发明了“埃尼阿克(ENAIC)”电子管计算机。埃尼阿克(ENAIC) - 1800多个电子管 - 运行功耗150千瓦 - 重达30吨,占地1500平方英尺 - 造价达到4500万美元 - 大致是手工计算的20万倍

    电子管计算机特点:

    集成度小,空间占用大。功耗高,运行速度慢(针对于现代的计算机)。操作复杂,更换程序需要重新接线。

    2.第二阶段:1957年~1964年 (晶体管计算机)

    晶体管计算机产生的背景:

    1948年贝尔实验室三个科学家发明了晶体管比起电子管它据有更高的效率、更低的能耗基于晶体管的著名计算机 + TX-0:世界第一台晶体管计算机,诞生于麻省理工(MIT)的林肯实验室 + PDP-1:但是最快的晶体管计算机,4K内存,每秒200000指令,配备了 512X512的显示器

    晶体管计算机的特点:

    集成度相对较高,占用空间相对较小。功耗相对较低,运行速度较快。交互更加方便,操作更加简单。

    3.第三阶段:1964年~1980年 (集成电路计算机)

    集成电路计算机产生的背景:

    德州仪器的工程师发明了集成电路(IC),工程师们把三个电子元器件集成到一个小小的硅片上,从此开始了集成电路。硅片上可以集成更多的电子元件。

    集成电路计算机的特点:

    计算机变得更小。功耗变得更低。计算速度变得更快。计算机就具备了进入千家万户的条件。操作系统的诞生 当时IBM买的最好的两种计算机:7094、1401,因为主打功能不同,相互程序无法兼容,购买的企业 不愿投入两拨人力资源去操作这些计算机。 所以IBM就开发了名为:System 360的兼容产品,这个 System 360就是操作系统的雏形,使得软件可以在不同的计算机不同的硬件上操作。

    4.第四阶段:1980年~今 (超大规模集成电路计算机)

    超大规模集成电路计算机产生背景:

    技术的进步可以使一个芯片可以集成成千上万的晶体管。

    超大规模集成电路计算机的特点:

    速度更快、体积更小、价格更低、更能被大众接受。速度更快、体积更小、价格更低、更能被大众接受。用途丰富:文本处理、表格处理、高交互的游戏与应用。乔布斯这时候发明了Apple和Aple二代,家庭和学校都非常受欢迎。

    5.拓展:

    未来的计算机:

    生物计算机(生物领域):以蛋白质分子作为基础材料,可以和人体结合起来进行一定的运算。

    体积小效率高不易损坏 具有生物级的修复功能不受信号干扰,没有热损耗

    量子计算机(物理领域):遵循量子力学的物理计算机

    2013年5月,谷歌和NASA发布D-Wave Two2017年5月,中国科学院宣布发明光量子计算机2019年1月,IBM展示了首款商业化量子计算机腾讯2017年就组建了量子计算机的研究实验室2017年阿里巴巴达摩院也成立的相应的实验室

    二、微型计算机发展历史

    1.时间:

    1964年~今

    2.受限于性能

    单核CPU (1971年~1973年)500KHz的微型计算机 (字长8位)(1973年~1978年)高于1MHz的微型计算机 (字长8位)(1978年~1985年)500MHz的微型计算机 (字长16位)(1985年~2000年)高于1GHz的微型计算机 (字长32位)(2000年~现在)高于2GHz的微型计算机 (字长64位)摩尔定律: Intel提出,在价格不变的情况下,集成电路的性能,每18到24个月就提升一倍。21世纪就慢慢失效了。 双核CPU 单核CPU达不到要求了2005年,Intel 奔腾系列双核CPU ,AMD 速龙系列。2006年,Intel 酷睿四核CPU。Intel 酷睿系列16核CPU。Intel 至强系列56核CPU。
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