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  • 1 # 量子驛站

    不注意具體科技發展史的人可能一般還意識不到這個問題,同時不瞭解第一臺電子計算機誕生背景的人解釋這個問題也不是那麼容易。

    第一臺電子計算機1946年誕生於美國賓夕法尼亞大學,這臺計算機的名字叫“ENIAC”,即“Electronic Numerical Integrator and Computer”的首字母縮寫,而世界上第一個電晶體是在1947年12月由美國貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓發明的,所以第一臺電子計算機肯定不是由電晶體組成的,而是電子管。

    什麼是電子管?

    我們知道電子計算機發展到今天,它的基本單元已經是晶體管了。但是第一個電子計算機的基本單元確實電子管。那麼什麼是電子管呢?

    早期的電子管

    電子管的英文名稱是Vacuum tube,因此也叫真空管。這是一個控制電極之間電流的一個裝置,真空管主要依靠燈絲或熱陰極發射的熱電子來工作。電子管也是一種二極體,具有單向導電性:加正向電壓時,陰極受熱發射電子從而使電路導通;加反向電壓時,並不能發射電子,電路處於斷路狀態。

    電子管與第一臺電子計算機

    計算機想要實現計算功能,就要實現一些最基本的邏輯運算,這就是我們學習的與門、非門、或門。既然電子管具有單向導電性,便可以實現0和1兩種狀態,從而創建出最基本的邏輯閘。但是很難想象,從最基本的電子管到具有運算功能的計算機的複雜度要多高。ENIAC用了18000個電子管,佔地面積達到了170平方米,重量達到了30噸,耗電功率高達150千瓦,再與我們現在的計算機做一下對比,現在的膝上型電腦功率也就幾瓦,計算能力可以達到每秒48億次加法運算(以i5-2430m處理器為例),而當時的ENIAC的計算能力僅僅每秒5000次。

    第一臺電子計算機的區域性照片
  • 2 # 乾杯安德烈

    在沒有電晶體前,電晶體的工作都是由電子管來承擔的。但電子管體積大,耗電多,機械強度低。用電子管做成的電子產品都是重量級的。特別是計算機很複雜,一臺機器要用非常多的電子管。如我們現在用的普通科技計算器,如用電子管來做,可能要有一幢普通樓房那麼大!正因如此,1947年有了電晶體後,幾乎所有的電子產品都被電晶體取代了!由晶體管制成的計算機,不但體積小,耗電少,重量輕,運算速度也大幅度提高了。特別是源於晶體管理論與工藝的積體電路出現後,計算機技術更是突飛猛進。七十年代就製成了每秒運算速度達百萬次的大型計算計機。接著是千萬次,億萬次的機型不斷問世!當時中國的計算計技術,晶片技術並不比西方差多少。特別是近十多年,中國的高階,高速計算機更是穩居世界第一!由於計算計的大量普及與提高,人們的生活很多領域都進入了智慧科技時代。我們的現代生產,生活中幾乎都離不開計算機了。

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