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1、知识链电子计算机发展的四个时代：电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、大规模和超大规模集成电路时代。计算机的发展是随着科技的发展而发展。一、电子管时代（1946- 1957）认识一下电子管：(1904)电子管是类似于灯炮一样的真空玻璃器件，1904年， 世界上第一只电子管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。弗莱明为此获得了这项发明的专利权。人类第一只电子管的诞生，标志着世界从此进入了电子时代。当时做为重要的电子器件，电子管可以用来制造很多产品。这是电子管收音机 这是电子管电视机最早的电子计算机就是用电子管制造的。1946年2月14日，由美国军方定制的世界上第一台电子计算机“电子数字积分计算机”（
2、ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美国宾夕法尼亚大学问世了。 ENIAC是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。这台计算器使用了17840支电子管，大小为80英尺8英尺，重达28t（吨），功耗为170kW，其运算速度为每秒5000次的加法运算，造价为487000美元。ENIAC的问世具有划时代的意义，表明电子计算机时代的到来。在以后60多年里，计算机技术以惊人的速度发展，没有任何一门技术的性能价格比能在30年内增长6个数量级。 二.晶体管时代(1954-1964)晶体管的主要制作原料是硅、锗。硅和锗是一种半导体材料。半导体是介于
3、金属和非金属之间的物质。1939年12月29日，威廉肖克利在实验室的笔记本上写下了有可能用半导体代替真空管的想法。8年之后，他和贝尔实验室的另外两位同事Walter Brattain、John Bardeen终于成功试验了晶体管。 1956年，美国科学家肖克莱、巴丁、布拉顿三人，因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖。晶体管的应用一直沿续至今。 1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机，取名“催迪克”（TRADIC），装有800个晶体管。 三.集成电路时代(1965-1970)在晶体管发明十年后的1958年，34岁的基尔比加入德州仪器公司。说起当初为何选择德州仪器，基尔比轻描
4、淡写道：“因为它是惟一允许我差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司，给我提供了大量的时间和不错的实验条件。”也正是德州仪器这一温室，孕育了基尔比无与伦比的成就。虽然那个时代的工程师们因为晶体管发明而备受鼓舞，开始尝试设计高速计算机，但是问题还没有完全解决：由晶体管组装的电子设备还是太笨重了，工程师们设计的电路需要几英里长的线路还有上百万个的焊点组成，建造它的难度可想而知。至于个人拥有计算机，更是一个遥不可及的梦想。针对这一情况，基尔比提出了一个大胆的设想： “能不能将电阻、电容、晶体管等电子元器件都安置在一个半导体单片上？”这样整个电路的体积将会大大缩小，于是这个新来的工程师开始尝试一个
5、叫做相位转换振荡器的简易集成电路。1958年9月12日，基尔比研制出世界上第一块集成电路，成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想，并通过了德州仪器公司高层管理人员的检查。请记住这一天，集成电路取代了晶体管，为开发电子产品的各种功能铺平了道路，并且大幅度降低了成本，使微处理器的出现成为了可能，开创了电子技术历史的新纪元，让我们现在习以为常一切电子产品的出现成为可能。伟大的发明与人物总会被历史验证与牢记，2000年基尔比因为发明集成电路而获得当年的诺贝尔物理学奖。这份殊荣，经过四十二年的检验显得愈发珍贵，更是整个人类对基尔比伟大发明的充分认可。诺贝尔奖评审委员会的评价很简单：“为现代信
6、息技术奠定了基础”。1964年4月7日，IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机IBM 360系统。1958年，世界上第一块集成电路上只包含了十几个晶体管；1967年出现了大规模集成电路，集成度迅速提高；1977年超大规模集成电路面世，一个硅晶片中已经可以集成15万个以上的晶体管。四.大规模、超大规模集成电路时代(1970-)第四代为大规模、超大规模集成电路时代，时间从1970年至今。由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微
7、型计算机，就是我们常说的微电脑或PC机。由超大规模集成电路构成的CPU是计算机的核心。CPU的性能对整台计算机有着举足轻重的影响。目前常见的CPU的品牌有AMD、英特尔。五、计算机之父 美籍匈牙利科学家冯诺依曼最新提出程序存储的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯诺依曼结构计算机，世界上第一台冯诺依曼式计算机是1949年研制的EDSAC，由于他对现代计算机技术的突出贡献，因此冯诺依曼又被称为“计算机之父”。 CUI：冯诺依曼体系机构） 说到计算机的发展，就不能不提到德国科学家冯诺依曼。从20世纪初，物理学和电子学科学家们就在争论制造可以进行数值计算的机器应该
8、采用什么样的结构。人们被十进制这个人类习惯的计数方法所困扰。所以，那时以研制模拟计算机的呼声更为响亮和有力。20世纪30年代中期，德国科学家冯诺依曼大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础。同时，他还说预先编制计算程序，然后由计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。 冯诺依曼理论的要点是：数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。 人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。 六、计算机的发展方向1.巨型化巨型化是指计算机的运算速度更高、存储容量更
9、大、功能更强。目前正在研制的巨型计算机其运算速度可达每秒百亿次。 2.微型化微型计算机已进入仪器、仪表、家用电器等小型仪器设备中，同时也作为工业控制过程的心脏，使仪器设备实现“智能化”。随着微电子技术的进一步发展，笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。 3.网络化随着计算机应用的深入，特别是家用计算机越来越普及，一方面希望众多用户能共享信息资源，另一方面也希望各计算机之间能互相传递信息进行通信。 计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。计算机网络己在现代企业的管理中发挥着越来越重要的作用，如银行系统、商业系统、交通运输系统等。 4.智能化计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础之上。智能化是计算机发展的一个重要方向，新一代计算机，将可以模拟人的感觉行为和思维过程的机理，进行“看”、“听”、“说”、“想”、“做”，具有逻辑推理、学习与证明的能力
