从数学产生之日起,人们便不断寻求能辅助和加速计算的工具,最终计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级的许多个阶段,演化成了今天的计算机。如今,计算机早已成为我们日常办公和生活中不可或缺的一部分,你对它的前世今生了解多少?未来的计算机又会怎么发展呢? (Pascaline) (完成1/7的差分机一号) 第一代计算机(电子管计算机) 1946年,一台名为ENIAC的电子管计算机在美国费城问世,这被认为是世界上第一台通用计算机。这台计算机可是个庞然大物——共用了约18000个真空电子管、1500个继电器,重27吨,占地167平方米,耗电达150千瓦,每秒可进行5000次加法运算、400次乘法运算。据说当时每次ENIAC开动起来,费城全城的电压都会降低! (ENIAC) 第二代计算机(晶体管计算机) 1956年,晶体管和磁芯存储器的使用促使了第二代计算机的诞生。除了体积大,耗电多以外,机器运行发热使得真空电子管极易损坏是电子管计算机的致命缺陷,ENIAC无电子管损坏的最高记录才100多个小时!因此,晶体管的发明是计算机世代改变的基础,相较于电子管,晶体管体积更小、寿命更长、效率更高。这时计算机软件也有了较大发展:采用了监控程序(操作系统的雏形),出现了汇编语言,产生了FORTRAN和COBOL等程序设计语言和批处理系统IBSYS。 (IBM 7090) 第三代计算机(中小规模集成电路计算机) 随着半导体工艺的发展,集成电路技术出现了。也就是说,可以把晶体管、电阻、电容和电感等多个电子元件及布线集成在一小块半导体芯片上。这时,中小规模集成电路开始成为计算机的主要部件,主存储器也逐渐过渡到半导体存储器,使得计算机的体积更小,功耗更低,可靠性也更高。 (IBM360 Model 30的操作台) 此时,随着操作系统的逐渐成熟,程序设计语言也越来越标准化。计算机厂家开始将一些当时流行的高级语言固化在计算机内存中,例如BASIC语言、FORTRAN语言,以及C语言等多种高级语言。 第四代计算机(大规模集成电路计算机) 第四代计算机是第三代计算机的延伸与扩展,主要指从1971年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主要电子器件制成的计算机。随着大规模集成电路技术的成熟,我们可以将数百万个晶体管封装在单个芯片上。例如英特尔在1989年推出的80486芯片,就使用了1微米的制造工艺集成了120万个晶体管。这使得计算机的体积和价格不断下降,而功能和可靠性不断增强。 计算机开始走向千家万户,产品走向了通用化、系列化和标准化。其标志性事件是1971年Intel公司推出了世界上第一款商用微处理器Intel 4004,开创了微型计算机的新时代。之后面向个人的PC电脑,笔记本电脑诞生了:
(Alto)
(Osborne 1) 现代计算机分类及发展趋势 现代计算机可以分为4类: l 个人计算机(Personal Computer),也称为 PC,就是我们平时用的台式机、笔记本等。 l 超级计算机(Super Computer),功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,用于复杂的大规模运算,一般用于国家高科技领域和尖端技术研究等大型科研项目上。 l 嵌入式计算机(Embedded Computer),是针对某个特定的应用,以应用为中心,软硬件可裁剪的计算机。其应用十分广泛,比如汽车、电视中的微处理器,NASA行星漫游车上的导航设备,冰箱、洗衣机等电器设备都算嵌入式计算机。 l 服务器(Server),相比个人计算机,服务器运行更快、负载更高、价格更贵。服务器一般是在网络中为其它客户机(如PC机、智能手机、ATM等终端甚至火车系统等大型设备)提供计算或者应用服务。
(ZTE R8500 G4服务器) 当历史的车轮不断前行时,我们未来也还会面对更多种类、更多形式的计算机。而其发展趋势,大概率依然会朝着微型化、智能化、虚拟化等方向发展。不同于PC,服务器是IT服务的最底层,将是不可缺少的支撑设备。通过高性能服务器虚拟化为云服务器,提供丰富多样的“云服务”,用户可以方便地进行数据存储、数据库搭建、Web服务器搭建等工作。随着大数据,物联网等高新技术的发展,对服务器和存储设备也会提出新的要求。那么,要为不同业务按需提供基础支撑,定制化服务器也将成为新的应用趋势。 往更长远了看,目前不少学者正致力于研究量子计算机、光子计算机,甚至生物计算机等前沿技术,也许,一场新的技术变革正在酝酿。 最后,你还记得你用过的第一台计算机是什么品牌、什么型号吗? |
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