第2章 计算机发展史

计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成。目前计算机已经跟我们的生活密不可分了，上网购物，银行转账，网络通信，日常办公，休闲娱乐等都有计算机来完成，如果哪一天没有计算机，我们的生活真是不敢想象。计算机从开始到现在已有五、六十年的发展，可以说发展是相等的迅猛，让我们看看计算机的发展简史吧。

公认的第一台电子数字计算机ENIAC(electronic numerical integrator and computer)是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生的。ENIAC使用了18000个电子管、1500个继电器，重达30吨，占地170平方米，运行时耗电达140kW。这台计算机每秒可以计算5000次加法。自此以后，计算机以极高的速度发展。

计算机的发展一般分为四个阶段：第一阶段（1946年——20世纪50年代后期）为电子管计算机时代；第二阶段（20世纪50年代后期——20世纪60年代中期）为晶体管计算机时代；第三阶段（20世纪60年代中期——20世纪70 年代初期）为集成电路计算机时代；第四阶段（20世纪70年代初至今）为大规模集成电路计算机时代。

追溯先驱者的足迹，计算机的发明也是由原始的计算工具发展而来的。中国在2000多年前的春秋战国时期，劳动人民就独创了一种计算工具—算筹。从唐代开始，算筹逐渐向算盘演变。到元末明初，算盘已经非常普及了。随着人类社会生产的不断发展和社会生活的日益丰富，人们一直希望发明出一种能自动进行计算、存贮和进行数据处理的机器。因而，许多先驱者踏上了发明计算工具的艰难历程。1642年，法国著名的数学家帕斯卡率先迈出了改革计算工具的重要一步，成功地创造了一台能做加、减法的手摇计算机。

帕斯卡的加法器并不先进，但是这项工作是开创性的。在帕斯卡思想启发下，很多科学家开始向自动化、半自动化程序计算机发起挑战。

直到19世纪中叶以后，计算器同纺织技术的重大革新——程序自动控制思想结合起来，一些功能较全面的计算机器这才纷纷登上历史舞台。

奇异的天才、英国数学家巴贝奇于1822年设计完成的差分机就是其中一个佼佼者。这是一种顺应计算机自动化、半自动化程序控制潮流的通用数字计算机。

而真正揭开电子计算机新篇章的应该是“埃尼阿克”(ENIAC)的诞生。但“埃尼阿克”却没有真正的运控装置。大量运算部件是外插型的，每一步计算都要花很多时间先将程序连接好，准备工作繁琐，大大影响了运算速度。

后来，美籍匈牙利人冯·诺依曼提出了新的改进方案，这个方案所设计的计算机被称为“离散变量自动电子计算机”(英文缩写EDVAC，中文译为“埃迪瓦克”)。新方案中，冯·诺依曼提出采用二进制和存储程序的设想，从此，诺依曼博士毅然投身到新型计算机设计的行列中。

“埃尼阿克”还没问世，冯·诺依曼就洞察到它的弱点，并提出制造新型电子计算机“埃迪瓦克”的方案。和“埃尼阿克”比起来，“埃迪瓦克”这个长达101页的划时代文献是目前一切电子计算机设计的基础，虽然“埃迪瓦克”是集体智慧的结晶，但冯·诺依曼的设计思想在其中起到了重要作用。他的名字将永远铭记在人们心中。

从“埃尼阿克”诞生时起直至20世纪50年代末，是第一代计算机的快速发展时期。在60年代初期，美国突然出现了计算机的“爆炸性发展”的局面。从1951年到1959年，美国装机总数为3000多台。而从1960-1962年，短短3年即安装了7500台计算机。这段时期，为适应计算机工业生产和用户的大量需要，一些计算机厂家开始开发计算机族，即系列产品。例如，久负盛名的计算机公司—IBM公司相继推出了以科学计算为主的大型计算机族、大型数据处理机族和中小型通用计算机族。计算机的应用领域由此普及开来