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计算机发展
微型计算机的发展概况(CUI:人类的发展与计算机技术)
电子计算机无疑是人类历史上最伟大的发明之一。人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命:农业革命、工业革命、信息革命。而信息革命就是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。
如果从17世纪欧洲出现近代科学算起,到今天差不多有400年的历史了。但是这400年的发展速度是人类以前几十万年的历史无法比拟的。从下图我们可以看到农业革命前的几十万年人类发展是非常缓慢的;农业革命到工业革命之间发展比以前快了不少;从工业革命开始,人类的发展进行大大提高;进入信息革命以后,人类更是以突飞猛进的速度在发展。目前,人类已经进入了高速发展的后现代时代。其中计算机科学和技术发展之快,是任何其他技术都无法相提并论的。
50多年来,随着电于技术特别是微电子技术的发展,电子计算机的发展经历了以下几代发展:
第一代电子管电路计算机第二代晶体管电路计算机第三代小规模集成电路计算机第四代大规模(LSI)和超大规模(VSLI)集成电路
其中:LSI:Large Scale Integration,大规模集成电路VLSI:Very Large Scale Integration,超大规模集成电路
(CUI:几代电子器件的简介)
下图是几代电子计算机所使用的电子期间的示意图和符号。
图1-C2电子管、晶体管和集成电路
(CUI:数字电子计算机发展简史)
人类很早就希望使用工具来帮助自己计数和计算。最早的结绳记事,主要就是用来计数。后来中国人发明的算盘,一直使用了几千年。直到十年前才被彻底淘汰。再后来,欧洲出现了手摇式机械计算器,可以进行加、减、乘、除的运算。但是,他结构复杂,操作繁琐,而且非常容易出故障。到了近代,欧洲还发明了使用继电器的顺序式计算器。总之,人类一直在想方设法的使用机器来帮助自己计算,因为计算实在是一件太费脑筋的事了。直到1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子计算机,人类开始了真正可以使用机器来进行数值计算的时代。但是,直到微型计算机出现以前,人们一直没有意识到计算机像人类使用火和开始使用工具那样,将给人类生活带来翻天覆地的巨变。上个世纪60年代有一本科普书籍《科学家谈21世纪》,作者都是当时中国的科学巨匠,包括钱学森、钱三强、竺可桢、华罗庚等等。那本对未来做了非常大胆的预测。各个科技领域都提到了,但是,唯独没有提到计算机。那时,计算机还是科学家实验室中的昂贵,娇气、保密的高级精密设备。
1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机技术参数如下:
名称:ENIAC电子管数量:18,800个继电器数量:5,000个耗电量:150kW重量:30t占地面积:150m2运算速度:5000次加法运算∕s
我国电子计算机研究工作起步并不晚。1958年中科院就研制成功了我国第一台电子管数字计算机。是当时,世界上少数几个可以制造数字电子计算机的国家之一。
20世纪50年代中期,美国人发明了半导体晶体管。晶体管体积小、耗电少、开关速度快的优点很快吸引了科学家们的注意,并且,很快就将晶体管用到了计算机上。美国在20世纪60年代初首先研制成功了晶体管数字电子计算机。我国在70年代初也研制成功了晶体管数字电子计算机。70年代中我国研制的DJ-130