计算机发展历程

计算机发展历程

计算机硬件的发展

1. 计算机的四代变化
   1. 第一代计算机——电子管时代（1946-1957）
      • 电子管
      • 机器语言编程；主存为延迟线或磁鼓；
   2. 第二代计算机——晶体管时代（1958-1964）
      • 晶体管
      • 高级语言编程，如FORTRAN；有了操作系统的雏形；主存使用磁芯存储器；
   3. 第三代计算机——中小规模集成电路时代（1965-1971）
      • 中小规模集成电路
      • 高级语言发展迅速；操作系统进一步发展，开始有了份是操作系统；半导体存储器开始取代磁芯存储器；
   4. 第四代计算机——超大规模集成电路时代（1972-至今）
      • 大规模集成电路和超大规模集成电路，产生了微处理器
      • 诸如并行，流水线，高速缓存和虚拟存储器的概念出现；
   • 世界上第一台通用计算机“ENIAC”（Electronic Numerical Integrator And Computer）于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学诞生。发明人是美国人莫克利（JohnW.Mauchly）和艾克特（J.PresperEckert）。
2. 计算机元件的更新换代
   1. 摩尔定律。摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度 。尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，摩尔定律仍应该被认为是观测或推测，而不是一个物理或自然法 。
   2. 半导体存储器的发展。1970年仙童半导体公司生产出第一个较大容量的半导体存储器，至今，半导体存储器经历了11代；单芯片1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、1MB、4MB、16MB、64MB、256MB、1GB。
   3. 微处理器的发展。微处理器位数：8->16->32->64，这里的32、64指的是机器字长，是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数。

计算机软件的发展

1. 计算机语言的发展 机器语言-汇编语言-高级语言
2. 操作系统的发展 例如：DOS Windows，MAC等

计算机的分类与发展方向

1. 电子计算机
   • 电子模拟计算机
   • 电子数字计算机
2. 数字计算机
   • 专用计算机
   • 通用计算机
3. 通用计算机
   • 巨型机
   • 大型机
   • 中型机
   • 小型机
   • 微型机
   • 单片机
4. 依照指令与数据流划分
   • 单指令流与单数据流（SISD）：冯诺依曼体系结构
   • 单指令流与多数据流（SIMD）：阵列存储器与向量存储器
   • 单指令流与单数据流（MISD）：不存在
   • 单指令流与多数据流（MIMD）：多处理器和计算机系统