世界上第一臺電子數字式計算機於1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學研製成功,它的名稱叫ENIAC(埃尼阿克),是電子數值積分式計算機(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的縮寫。它使用了17468個真空電子管,耗電174千瓦,佔地170平方米,重達30噸,每秒鐘可進行5000次加法運算。雖然它還比不上今天最普通的一臺微型計算機,但在當時它已是運算速度的絕對冠軍,並且其運算的精確度和準確度也是史無前例的。以圓周率(π)的計算為例,中國的古代科學家祖沖之利用算籌,耗費15年心血,才把圓周率計算到小數點後7位數。一千多年後,英華人香克斯以畢生精力計算圓周率,才計算到小數點後707位。而使用ENIAC進行計算,僅用了40秒就達到了這個記錄,還發現香克斯的計算中,第528位是錯誤的。 ENIAC奠定了電子計算機的發展基礎,在計算機發展史上具有劃時代的意義,它的問世標誌著電子計算機時代的到來。 ENIAC誕生後,數學家馮·諾依曼提出了重大的改進理論,主要有兩點:其一是電子計算機應該以二進位制為運算基礎,其二是電子計算機應採用"儲存程式"方式工作,並且進一步明確指出了整個計算機的結構應由五個部分組成:運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置。馮·諾依曼的這些理論的提出,解決了計算機的運算自動化的問題和速度配合問題,對後來計算機的發展起到了決定性的作用。直至今天,絕大部分的計算機還是採用馮·諾依曼方式工作。 ENIAC誕生後短短的幾十年間,計算機的發展突飛猛進。主要電子器件相繼使用了真空電子管,電晶體,中、小規模積體電路和大規模、超大規模積體電路,引起計算機的幾次更新換代。每一次更新換代都使計算機的體積和耗電量大大減小,功能大大增強,應用領域進一步拓寬。特別是體積小、價格低、功能強的微型計算機的出現,使得計算機迅速普及,進入了辦公室和家庭,在辦公室自動化和多媒體應用方面發揮了很大的作用。目前,計算機的應用已擴充套件到社會的各個領域。可將計 算機的發展過程分成以下幾個階段: 第一代(1946~1957年)是電子計算機,它的基本電子元件是電子管,記憶體儲器採用水銀延遲線,外儲存器主要採用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由於當時電子技術的限制,運算速度只是每秒幾千次~幾萬次基本運算,記憶體容量僅幾千個字。因此,第一代計算機體積大,耗電多,速度低,造價高,使用不便;主要侷限於一些軍事和科研部門進行科學計算。軟體上採用機器語言,後期採用組合語言。 第二代(1958~1970年)是電晶體計算機。1948年,美國貝爾實驗室發明了電晶體,10年後電晶體取代了計算機中的電子管,誕生了電晶體計算機。電晶體計算機的基本電子元件是電晶體,記憶體儲器大量使用磁性材料製成的磁芯儲存器。與第一代電子管計算機相比,電晶體計算機體積小,耗電少,成本低,邏輯功能強,使用方便,可靠性高。軟體上廣泛採用高階語言,並出現了早期的作業系統。 第三代(1963~1970年)是積體電路計算機。隨著半導體技術的發展,1958年夏,美國德克薩斯公司製成了第一個半導體積體電路。積體電路是在幾平方毫米的基片,集中了幾十個或上百個電子元件組成的邏輯電路。第三代積體電路計算機的基本電子元件是小規模積體電路和中規模積體電路,磁芯儲存器進一步發展,並開始採用效能更好的半導體儲存器,運算速度提高到每秒幾十萬次基本運算。由於採用了積體電路,第三代計算機各方面效能都有了極大提高:體積縮小,價格降低,功能增強,可靠性大大提高。軟體上廣泛使用作業系統,產生了分時、實時等作業系統和計算機網路。 第四代(1971年~日前)是大規模積體電路計算機。隨著集成了上千甚至上萬個電子元件的大規模積體電路和超大規模積體電路的出現,電子計算機發展進入了第四代。第四代計算機的基本元件是大規模積體電路,甚至超大規模積體電路,整合度很高的半導體儲存器替代了磁芯儲存器,運算速度可達每秒幾百萬次,甚至上億次基本運算。在軟體方法上產生了結構化程式設計和麵向物件程式設計的思想。另外,網路作業系統、資料庫管理系統得到廣泛應用。微處理器和微型計算機也在這一階段誕生並獲得飛速發展。
世界上第一臺電子數字式計算機於1946年2月15日在美國賓夕法尼亞大學研製成功,它的名稱叫ENIAC(埃尼阿克),是電子數值積分式計算機(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的縮寫。它使用了17468個真空電子管,耗電174千瓦,佔地170平方米,重達30噸,每秒鐘可進行5000次加法運算。雖然它還比不上今天最普通的一臺微型計算機,但在當時它已是運算速度的絕對冠軍,並且其運算的精確度和準確度也是史無前例的。以圓周率(π)的計算為例,中國的古代科學家祖沖之利用算籌,耗費15年心血,才把圓周率計算到小數點後7位數。一千多年後,英華人香克斯以畢生精力計算圓周率,才計算到小數點後707位。而使用ENIAC進行計算,僅用了40秒就達到了這個記錄,還發現香克斯的計算中,第528位是錯誤的。 ENIAC奠定了電子計算機的發展基礎,在計算機發展史上具有劃時代的意義,它的問世標誌著電子計算機時代的到來。 ENIAC誕生後,數學家馮·諾依曼提出了重大的改進理論,主要有兩點:其一是電子計算機應該以二進位制為運算基礎,其二是電子計算機應採用"儲存程式"方式工作,並且進一步明確指出了整個計算機的結構應由五個部分組成:運算器、控制器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置。馮·諾依曼的這些理論的提出,解決了計算機的運算自動化的問題和速度配合問題,對後來計算機的發展起到了決定性的作用。直至今天,絕大部分的計算機還是採用馮·諾依曼方式工作。 ENIAC誕生後短短的幾十年間,計算機的發展突飛猛進。主要電子器件相繼使用了真空電子管,電晶體,中、小規模積體電路和大規模、超大規模積體電路,引起計算機的幾次更新換代。每一次更新換代都使計算機的體積和耗電量大大減小,功能大大增強,應用領域進一步拓寬。特別是體積小、價格低、功能強的微型計算機的出現,使得計算機迅速普及,進入了辦公室和家庭,在辦公室自動化和多媒體應用方面發揮了很大的作用。目前,計算機的應用已擴充套件到社會的各個領域。可將計 算機的發展過程分成以下幾個階段: 第一代(1946~1957年)是電子計算機,它的基本電子元件是電子管,記憶體儲器採用水銀延遲線,外儲存器主要採用磁鼓、紙帶、卡片、磁帶等。由於當時電子技術的限制,運算速度只是每秒幾千次~幾萬次基本運算,記憶體容量僅幾千個字。因此,第一代計算機體積大,耗電多,速度低,造價高,使用不便;主要侷限於一些軍事和科研部門進行科學計算。軟體上採用機器語言,後期採用組合語言。 第二代(1958~1970年)是電晶體計算機。1948年,美國貝爾實驗室發明了電晶體,10年後電晶體取代了計算機中的電子管,誕生了電晶體計算機。電晶體計算機的基本電子元件是電晶體,記憶體儲器大量使用磁性材料製成的磁芯儲存器。與第一代電子管計算機相比,電晶體計算機體積小,耗電少,成本低,邏輯功能強,使用方便,可靠性高。軟體上廣泛採用高階語言,並出現了早期的作業系統。 第三代(1963~1970年)是積體電路計算機。隨著半導體技術的發展,1958年夏,美國德克薩斯公司製成了第一個半導體積體電路。積體電路是在幾平方毫米的基片,集中了幾十個或上百個電子元件組成的邏輯電路。第三代積體電路計算機的基本電子元件是小規模積體電路和中規模積體電路,磁芯儲存器進一步發展,並開始採用效能更好的半導體儲存器,運算速度提高到每秒幾十萬次基本運算。由於採用了積體電路,第三代計算機各方面效能都有了極大提高:體積縮小,價格降低,功能增強,可靠性大大提高。軟體上廣泛使用作業系統,產生了分時、實時等作業系統和計算機網路。 第四代(1971年~日前)是大規模積體電路計算機。隨著集成了上千甚至上萬個電子元件的大規模積體電路和超大規模積體電路的出現,電子計算機發展進入了第四代。第四代計算機的基本元件是大規模積體電路,甚至超大規模積體電路,整合度很高的半導體儲存器替代了磁芯儲存器,運算速度可達每秒幾百萬次,甚至上億次基本運算。在軟體方法上產生了結構化程式設計和麵向物件程式設計的思想。另外,網路作業系統、資料庫管理系統得到廣泛應用。微處理器和微型計算機也在這一階段誕生並獲得飛速發展。