浅谈计算机的发展历程.docVIP

浅谈计算机的发展历程 世界上第一台计算机是1946 年问世的。半个世纪以来，计算机获得突飞猛进的发展。在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展相提并论。人们根据计算机的性能和当时的硬件技术状况，将计算机的发展分成几个阶段，每一阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。 1 第一阶段。电子管计算机（1946～1957 年）主要特点是：a. 采用电子管作为基本逻辑部件，积大，耗电量大，寿命短，可靠性大，成本高。b. 采用电子射线管作为存储部件，容量很小，后来外存储器使用了磁鼓存储信息，扩充了容量。c. 输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出去使用十分不便。d. 没有系统软件，只能用机器语言和汇编语言编程。 2 第二阶段。晶体管计算机（1958～1964 年）主要特点是：a. 采用晶体管制作基本逻辑部件，积减小，重量减轻，能耗降低，成本下降，计算机的可靠性和运算速度均得到提高。b. 普遍采用磁芯作为贮存器，采用磁盘/磁鼓作为外存储器。c. 开始有了系统软件（监控程序），提出了操作系统概念，现了高级语言。 3 第三阶段。集成电路计算机（1965～1969 年）主要特点是：a. 采用中，小规模集成电路制作各种逻辑部件，从而使计算机体积小，重量更轻，电更省，寿命更长，成本更低，运算速度有了更大的提高。b. 采用半导体存储器作为主存，取代了原来的磁芯存储器，使存储器容量的存取速度有了大幅度的提高，增加了系统的处理能力。c. 系统软件有了很大发展，出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机软硬件资源。d. 在程序设计方面上采用了结构化程序设计，为研制更加复杂的软件提供了技术上的保证。 4 第四阶段。大规模、超大规模集成电路计算机（1970 年至今）主要特点是：a. 基本逻辑部件采用大规模，超大规模集成电路，使计算机体积，重量，成本均大幅度降低，出现了微型机。b. 作为主存的半导体存储器，其集成度越来越高，容量越来越大；外存储器除广泛使用软，硬磁盘外，还引进了光盘。c. 各种使用方便的输入输出设备相继出现。d. 软件产业高度发达，各种实用软件层出不穷，极大地方便了户。e. 计算机技术与通信技术相结合，计算机网络把世界紧密地联系在一起。f. 多媒体技术崛起，计算机集图象，图形，声音，文字，处理与一体，在信息处理领域掀起了一场革命，之对应的信息高速公路正在紧锣密鼓地筹划实施当中。 从20 世纪80 年代开始，日本，美国，欧洲等发达国家都宣布开始新一代计算机的研究。普遍认为新一代计算机应该是智能型的，它能模拟日的智能行为，理解人类自然语言，并继续向着微型化，网络化发展。2 计算机今后的发展趋势 许多科学家认为以半导体材料为基础的集成技术日益走向它的物理极限，要解决这个矛盾，必须开发新的材料，采用新的技术。于是人们努力探索新的计算材料和计算技术，致力于研制新一代的计算机，如生物计算机、光计算机和量子计算机等。 自从1946 年世界上第一台电子计算机诞生以来，电子计算机已经走过了半个多世纪的历程。 体从第一代电子管计算机到现在正在开发的第六代神经网络计算机，计算机的体积不断变小，但性能、速度却在不断提高。然而，人类的追求是无止境的，科学家们一刻也没有停止研究更好、更快、功能更强的计算机。从目前的研究方向看，未来电脑将向着以下几个方面发展。 2.1 高速电脑浮出水面。美国最近发明了一种利用空气的绝缘性能来成倍地提高计算机运行速 体度的新技术。美国纽约伦斯雷尔?保利技术公司的科学家已经生产出一套新型电脑微电路，该电路的芯片或晶体管之间由胶滞体包裹的导线连接，这种胶滞体90% 的物质是空气，而空气是不导电出的，是一种非常优良的绝缘体。研究表明，计算机运行速度的快慢与芯片之间信号传输的速度直接相关，然而，目前普遍使用的硅二氧化物在传输信号的过程中会吸收耗掉一部分信号，从而延长了信息传输的时间。保利技术公司研制的“空气胶滞体”导线几乎不吸收任何信号，因而能够更迅速地传输各种信息。此外，它还可以降低电耗，而且不需要对计算机的芯片进行任何改造，只需换上“空气胶滞体”导线，就可以成倍地提高计算机的运行速度。不过，这种“空气胶滞体”导线也有不足之处，主要是其散热效果较差，不能及时将计算机中电路产生的热量散发出去。为了解决这个问题，保利技术公司的科研小组研究出电脑芯片冷却技术，它在电脑电路里内置了许多装着液体的微型小管，用来吸收电路散发出的热量。当电路发热时，热量将微型管内的液体汽化，当这些汽化物扩散到管子的另一端之后，又重新凝结，流到管子底部。据悉，美国宇航局（NASA ）将对该项技术进行太空失重状态下的实验，如果实验成功，这种新技术将被广泛应用于未来计算机，使计算机的运算速度得以大大提高。 2.2 生物计算机兴起。生物计算机在20 世纪