電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程是怎樣的? 簡(jiǎn)述電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程?
第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)于1946年在美國(guó)制成,取名叫恩尼亞克。它是一個(gè)由1萬(wàn)8千多個(gè)電子管制成的龐然大物,占地面積達(dá)140平方米,重量有30多噸,耗電約140千瓦,它的計(jì)算速度為每秒5干次。
此后,電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展十分迅速,迄今已發(fā)展了4代。
第一代電子計(jì)算機(jī)(1947年-1957年)的主要特征是采用電子管組成的基本邏輯電路,使用機(jī)器語(yǔ)言或者匯編語(yǔ)言編制程序。它主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算。
我國(guó)電子計(jì)算機(jī)的研制工作始于1956年,到1958年制造出我國(guó)第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)。它的運(yùn)算速度為每秒兩千次。
第二代電子計(jì)算機(jī)(1957年~1967年)的主要特征是采用晶體管作基本邏輯電路,同時(shí)開(kāi)始使用面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,如ALGOL、FORTRAN、COBOL語(yǔ)言等,第二代電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已提高到每秒幾十萬(wàn)次至上百萬(wàn)次。它的使用范圍也由科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)控制、企業(yè)管理等各方面。
我國(guó)的第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)于1967年制成。它的運(yùn)算速度是每秒5萬(wàn)次。
第三代電子計(jì)算機(jī)(1965年-1970年)的主要特征是采用中小規(guī)模集成電路作基本邏輯電路。所謂集成電路就是將多個(gè)晶體管和電阻元件等集中做到一塊硅片上,而制成門電路、觸發(fā)器等具有一定邏輯功能的電路器件。第三代電子計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)得到發(fā)展與普及。會(huì)話語(yǔ)言如BASIC語(yǔ)言、APL語(yǔ)言等被廣泛應(yīng)用。計(jì)算速度可達(dá)到每秒幾百萬(wàn)次甚至上億次。
我國(guó)的第一臺(tái)集成電路計(jì)算機(jī)于1970年研制成功。
第四代電子計(jì)算機(jī)(1970年至今)的主要特征是使用了大規(guī)模集成電路。一般把一塊硅片上集成100個(gè)門電路以上或上千個(gè)晶體管元件以上的集成電路叫做大規(guī)模集成電路。在這一代,電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是向兩端發(fā)展,即出現(xiàn)了運(yùn)算速度超過(guò)億次的巨型計(jì)算機(jī)和極其靈活的微處理器及以微處理器為核心組裝的微型計(jì)算機(jī)。目前,在普通中小學(xué)及家庭中使用的電子計(jì)算機(jī)就是這種微型電子計(jì)算機(jī)。
近十多年來(lái),軟件系統(tǒng)的飛速發(fā)展是這一代計(jì)算機(jī)的又一明顯特征。高級(jí)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、各類應(yīng)用軟件的研究和應(yīng)用越來(lái)越深入、完善,使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及到現(xiàn)代社會(huì)的每個(gè)領(lǐng)域。
我國(guó)于1975年開(kāi)始研制大規(guī)模集成電路。億次巨型計(jì)算機(jī)于1983年研制成功。微型計(jì)算機(jī)在我國(guó)的產(chǎn)量成倍增長(zhǎng),并且推出了面向青少年和家庭的中華學(xué)習(xí)機(jī)。
第五代電子計(jì)算機(jī)目前還在設(shè)想和研制階段。雖然某些國(guó)家的一些部門宣稱他們研制出了第五代電子計(jì)算機(jī),但都沒(méi)有得到公認(rèn)。
對(duì)第五代電子計(jì)算機(jī)有如下一些設(shè)想。
一些人按照前四代電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展規(guī)律推斷,認(rèn)為第五代電子計(jì)算機(jī)將是超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。即由集成度超過(guò)萬(wàn)個(gè)門或超過(guò)10萬(wàn)個(gè)元件的集成電路組裝的電子計(jì)算機(jī)。
也有人認(rèn)為第五代電子計(jì)算機(jī)將在結(jié)構(gòu)形式的元器件上有一個(gè)較大的飛躍,即光計(jì)算機(jī)。所謂光計(jì)算機(jī)是用光學(xué)元器件取代部分電子元件做成的計(jì)算機(jī)。目前磁光記錄技術(shù)得到了迅速的發(fā)展,磁光存儲(chǔ)器不久將進(jìn)入實(shí)用階段。
生物計(jì)算機(jī)的研制工作也取得了很大的進(jìn)展。目前生物計(jì)算機(jī)的研制工作正沿著兩個(gè)不同的方向進(jìn)行。第一種,是在傳統(tǒng)數(shù)字式計(jì)算技術(shù)的軌道上發(fā)展起來(lái)的,其主攻方向是用某種有機(jī)物分子取代半導(dǎo)體元器件,因此這種生物計(jì)算機(jī)也被稱作分子計(jì)算機(jī)。第二種,是設(shè)想計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由蛋白質(zhì)(酶)來(lái)承擔(dān),這種生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程實(shí)際上是蛋白質(zhì)分子與周圍環(huán)境相互作用的過(guò)程。生物計(jì)算機(jī)在圖像識(shí)別和“感知”化學(xué)物質(zhì)等方面將可能優(yōu)于現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)。
另外一些專家對(duì)第五代電子計(jì)算機(jī)主要是從功能方面提出了設(shè)想。他們認(rèn)為,第五代電子計(jì)算機(jī)除了在高速度、大容量方面繼續(xù)保持發(fā)展勢(shì)頭外,在功能方面應(yīng)從以計(jì)算為主過(guò)渡到以推理、聯(lián)想和學(xué)習(xí)為主,它處理的對(duì)象應(yīng)從以數(shù)據(jù)為中心過(guò)渡到以知識(shí)為中心,它的工作方式應(yīng)對(duì)用戶更為“友好”,用戶可以使用自然語(yǔ)言、圖像、聲音等各種手段與它打交道。到那個(gè)時(shí)候“計(jì)算機(jī)”這個(gè)名詞就應(yīng)該改了。第五代電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該被稱為知識(shí)信息處理系統(tǒng)。
大型主機(jī)階段 20世紀(jì)40-50年代,是第一代電子管計(jì)算機(jī)。經(jīng)歷了電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)、晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī)、集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程,計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸走向成熟; 小型計(jì)算機(jī)階段 20世紀(jì)60-70年代,是對(duì)大型主機(jī)進(jìn)行的第一次“縮小化”,可以滿足中小企業(yè)事業(yè)單位的信息處理要求,成本較低,價(jià)格可被接受; 微型計(jì)算機(jī)階段 20世紀(jì)70-80年代,是對(duì)大型主機(jī)進(jìn)行的第二次“縮小化”,1976年美國(guó)蘋果公司成立,1977年就推出了AppleII計(jì)算機(jī),大獲成功。1981年IBM推出IBM-PC,此后它經(jīng)歷了若干代的演進(jìn),占領(lǐng)了個(gè)人計(jì)算機(jī)市場(chǎng),使得個(gè)人計(jì)算機(jī)得到了很大的普及; 客戶機(jī)/服務(wù)器 即C/S階段。隨著1964年IBM與美國(guó)航空公司建立了第一個(gè)全球聯(lián)機(jī)訂票系統(tǒng),把美國(guó)當(dāng)時(shí)2000多個(gè)訂票的終端用電話線連接在了一起,標(biāo)志著計(jì)算機(jī)進(jìn)入了客戶機(jī)/服務(wù)器階段,這種模式至今仍在大量使用。在客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中,服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的核心,而客戶機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),客戶機(jī)依靠服務(wù)器獲得所需要的網(wǎng)絡(luò)資源,而服務(wù)器為客戶機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)必須的資源。C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力,很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器,大大減輕了服務(wù)器的壓力; Internet階段 也稱互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)階段。互聯(lián)網(wǎng)即廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及單機(jī)按照一定的通訊協(xié)議組成的國(guó)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。互聯(lián)網(wǎng)始于1969年,是在ARPA(美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃署)制定的協(xié)定下將美國(guó)西南部的大學(xué)(UCLA(加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校)、Stanford Research Institute(史坦福大學(xué)研究學(xué)院)、UCSB(加利福尼亞大學(xué))和University of Utah(猶他州大學(xué)))的四臺(tái)主要的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。此后經(jīng)歷了文本到圖片,到現(xiàn)在語(yǔ)音、視頻等階段,寬帶越來(lái)越快,功能越來(lái)越強(qiáng)。互聯(lián)網(wǎng)的特征是:全球性、海量性、匿名性、交互性、成長(zhǎng)性、扁平性、即時(shí)性、多媒體性、成癮性、喧嘩性。互聯(lián)網(wǎng)的意義不應(yīng)低估。它是人類邁向地球村堅(jiān)實(shí)的一步; 云計(jì)算時(shí)代 從2008年起,云計(jì)算(Cloud Computing)概念逐漸流行起來(lái),它正在成為一個(gè)通俗和大眾化(Popular)的詞語(yǔ)。云計(jì)算被視為“革命性的計(jì)算模型”,因?yàn)樗沟贸?jí)計(jì)算能力通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)自由流通成為了可能。企業(yè)與個(gè)人用戶無(wú)需再投入昂貴的硬件購(gòu)置成本,只需要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)購(gòu)買租賃計(jì)算力,用戶只用為自己需要的功能付錢,同時(shí)消除傳統(tǒng)軟件在硬件,軟件,專業(yè)技能方面的花費(fèi)。云計(jì)算讓用戶脫離技術(shù)與部署上的復(fù)雜性而獲得應(yīng)用。云計(jì)算囊括了開(kāi)發(fā)、架構(gòu)、負(fù)載平衡和商業(yè)模式等,是軟件業(yè)的未來(lái)模式。它基于Web的服務(wù),也是以互聯(lián)網(wǎng)為中心。
用精美圖譜講述電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史
現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的各個(gè)階段的區(qū)分標(biāo)志是( )。
現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的各個(gè)階段的區(qū)分標(biāo)志是(元器件的發(fā)展水平)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程是一個(gè)不斷進(jìn)步和創(chuàng)新的過(guò)程,從最初的電子管時(shí)代到現(xiàn)代的量子計(jì)算時(shí)代,計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。以下將分別介紹計(jì)算機(jī)發(fā)展的八個(gè)時(shí)代。1、電子管時(shí)代 電子管時(shí)代始于20世紀(jì)初,當(dāng)時(shí)人們開(kāi)始使用電子管作為...
計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 什么晶體管計(jì)算機(jī) 集成電路計(jì)算機(jī) 量子計(jì)算機(jī)
發(fā)展歷史(1)大型主機(jī)階段20世紀(jì)40-50年代,是第一代電子管計(jì)算機(jī)。經(jīng)歷了電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)、晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī)、集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程,計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸走向成熟。;(2)小型計(jì)算機(jī)階段20世紀(jì)60-70年代,是對(duì)大型主機(jī)進(jìn)行的第一次“縮小化”,可以滿足中小企業(yè)事業(yè)單位的...
計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段是什么?
(1)第一個(gè)發(fā)展階段:1946-1956年電子管計(jì)算機(jī)的時(shí)代。1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世美國(guó)賓西法尼亞大學(xué),它由馮·諾依曼設(shè)計(jì)的。占地170平方 ,150KW。運(yùn)算速度慢還沒(méi)有人快。是計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史上的一個(gè)里程碑。(ENIAC)(electronic numerical integator and calculator)全稱叫“電子數(shù)值積分和計(jì)算機(jī)”。(...
你知道什么是量子計(jì)算機(jī)嗎?什么是量子霸權(quán)?
對(duì)我們?nèi)祟惖陌l(fā)展作用非常的重大,因?yàn)樗軌蚪鉀Q很多普通計(jì)算機(jī)所不能夠解決的問(wèn)題,就像我們普通計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程一樣,都是從最開(kāi)始的比較笨重,系統(tǒng)比較繁瑣,直到現(xiàn)在演變成了超薄筆記本的,要是這都需要一個(gè)過(guò)程,所以相信量子計(jì)算機(jī)在被研發(fā)支出來(lái)之后,我們普通人的生活當(dāng)中也是可以用到的,因?yàn)樗?..
計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷程
一共有四個(gè)發(fā)展階段:第一代計(jì)算機(jī) 特征是采用電子管作為主要元器件 第二代計(jì)算機(jī) 特征是采用晶體管作為主要器件 第三代計(jì)算機(jī) 特征是半導(dǎo)體中小規(guī)模集成電路 第四代計(jì)算機(jī) 特征是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路 電子管(第一階段)-晶體管(第二階段)--中小規(guī)模集成電路(第三階段)--大規(guī)模及超大規(guī)模集成...
量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)是什么?
盡管分子、光子以及量子計(jì)算機(jī)的研究尚處于起步階段,它們的功能和應(yīng)用也尚未完全明確,但科學(xué)家們對(duì)于這一領(lǐng)域的前景充滿信心。各國(guó)政府也給予了大力支持,這些支持為量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的后盾。預(yù)計(jì)在未來(lái)的十年中,量子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)和光子計(jì)算機(jī)等新型計(jì)算機(jī)技術(shù)將在全球范圍內(nèi)取得顯著進(jìn)展。隨著...
淺析量子計(jì)算|通往世界巔峰的密鑰
量子計(jì)算機(jī)在藥物研發(fā)、氣候變化預(yù)測(cè)、新材料探索等領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力,有望顛覆現(xiàn)有計(jì)算技術(shù),帶來(lái)科技革命。同時(shí),量子網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,如利用量子糾纏,將帶來(lái)不可破解的安全通信。然而,量子計(jì)算的探索仍處于早期階段,需要全球科學(xué)家的共同努力,克服技術(shù)障礙,推動(dòng)量子計(jì)算技術(shù)的成熟與發(fā)展。
中國(guó)量子計(jì)算機(jī)與美國(guó)差距
中國(guó)的量子計(jì)算機(jī)發(fā)展與美國(guó)存在一定的差距,大約在4到5年之間。在2019年早期,IBM發(fā)布了一款擁有20個(gè)量子比特的原型機(jī),并開(kāi)始對(duì)外銷售。同年末,谷歌實(shí)現(xiàn)了量子霸權(quán),利用僅53個(gè)量子比特的專用芯片解決了一個(gè)數(shù)學(xué)難題。在專利領(lǐng)域,加拿大的D-Wave公司獲得了超過(guò)300項(xiàng)專利,IBM有235項(xiàng),微軟有212項(xiàng)。中國(guó)...
量子計(jì)算機(jī)研發(fā)現(xiàn)狀
量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)現(xiàn)狀是一個(gè)迅速發(fā)展的領(lǐng)域,它以量子力學(xué)為基礎(chǔ),開(kāi)啟了人類計(jì)算機(jī)技術(shù)的全新篇章。量子計(jì)算機(jī)的誕生源于對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)性能極限的突破性探索,量子力學(xué)的理論為這一技術(shù)提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),預(yù)示著第四次工業(yè)革命的到來(lái)。在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院率先在2009年成功制造出首臺(tái)...
量子計(jì)算到底是什么
依然是科學(xué)家們需要解決的重要問(wèn)題。盡管如此,量子計(jì)算的研究和發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展。隨著量子比特技術(shù)的進(jìn)步和量子糾錯(cuò)技術(shù)的發(fā)展,我們有理由相信,量子計(jì)算將在未來(lái)為科學(xué)、工程、金融等領(lǐng)域帶來(lái)革命性的變化。雖然目前量子計(jì)算機(jī)尚未普及,但其潛在的應(yīng)用前景已經(jīng)引起了全球科研界的廣泛關(guān)注。
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