【計算機基礎(chǔ)Ep5】唐朔飛計算機組成原理教材梳理（五）
第二章 計算機的發(fā)展與應用
2.1計算機的發(fā)展史
2.1.1計算機的產(chǎn)生與發(fā)展
a.第一代電子管計算機
ENIAC——
1943年，二戰(zhàn)后期，戰(zhàn)爭需要。美國國防部批準了由Pennsyivania大學John Mauchly教授和John Presper Eckert工程師提出的建造一臺用電子管組成的電子數(shù)字積分機和計算機（Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC）的計劃，用它來解決當時國防部彈道研究實驗室（BRL）開發(fā)新武器的射程和檢測模擬運算表的難題；
1946年交付使用，其首要任務就是完成了一系列測定氫彈可靠性的復雜運算；
意義：不但實現(xiàn)了制造一臺通用計算機的目標，而且標志計算工具進入了一個嶄新的時代，是人類文明發(fā)展史中的一個里程碑；
1955年正式退役。
IAS——
背景：1945年，ENIAC的顧問、數(shù)學家馮-諾依曼在為一臺新的計算機EDVAC（電子離散變量計算機）所制定的計劃中首次提出了存儲程序的概念，即將程序和數(shù)據(jù)一起存放在存儲器中，使編程更加方便；這個思想幾乎同時被科學家圖靈（Turing）想到了；
1946年，馮-諾依曼與他的同行們在Princeton Institute進行高級研究時，設(shè)計了一臺存儲程序的計算機IAS，可惜因種種原因直到1952年IAS也未能問世；IAS的總體結(jié)構(gòu)從此得到了認可，并成為后來通用計算機的原型；
組成：
同時存放指令和數(shù)據(jù)的主存儲器；
二進制的算邏運算部件；
一個解釋存儲器中的指令并能控制執(zhí)行的程序控制部件；
由控制部件操作的I/O設(shè)備。
UNIVAC——
背景：20世紀50年代，美國出現(xiàn)了Sperry和IBM兩大制造計算機的公司，后來又從Sperry公司分離出了UNIVAC子公司，他們控制著計算機市場；
1947年，Eckert和Mauchly共同建立了生產(chǎn)商用計算機的計算機公司，他們第一個成功的產(chǎn)品時UNIVAC I（Universal Automatic Computer），后來Eckert-Mauchly公司成為從Sperry-Rand公司分離出來的UNIVAC子公司，并繼續(xù)制造了一系列產(chǎn)品，如UNIVAC II及UNIVAC 1100系列產(chǎn)品，它們成為科學和商用計算機的主流產(chǎn)品；
1953年，IBM公司推出首臺存儲程序的計算機701機，1955年推出了702機，使之更適用于科學計算和商業(yè)應用，后來形成了700/7000系列，使IBM成為計算機制造商的絕對權(quán)威。
后續(xù)發(fā)展——
20世紀50年代，除美國外，英、法、蘇聯(lián)、日本、意大利等國都相繼研制出本國的第一臺電子計算機，我國也于1958年研制成自己的第一臺電子計算機；——性能未能出現(xiàn)奇跡般的提高；
20世紀50年代末，計算機技術(shù)迎來了第一次大飛躍的發(fā)展機遇，其性能出現(xiàn)了數(shù)十倍以至幾百倍的提高，這就是用晶體管替代電子管的重大變革。
b.第二代晶體管計算機
歷史——
1947年在貝爾實驗室成功地用半導體硅作為基片，制成了第一個晶體管，它的小體積、低耗電以及載流子高速運行的特點，使真空管望塵莫及；
20世紀50年代，全球掀起了一場以晶體管替代電子管的熱潮，計算機的性能有了很大的提高：主存容量提升，存儲周期下降，指令操作碼數(shù)增加，運算速度提高；
問題：隨著對計算機性能越來越高的追求，新的計算機所包含的晶體管個數(shù)已從一萬個左右驟增到數(shù)十萬個，人們需要把晶體管、電阻、電容等一個個元件都焊接到一個電路板上，再由一塊塊電路板通過導線連接成一臺計算機
——其復雜的工藝不僅嚴重影響制造計算機的生產(chǎn)效率，更嚴重的是，由幾十萬個元件產(chǎn)生幾百萬格焊點導致計算機工作的可靠性不高；
發(fā)展：1958年微電子學的深入研究，特別是新的光刻技術(shù)和設(shè)備的成熟，為計算機的發(fā)展又開辟了一個嶄新時代——集成電路時代。
c.第三代集成電路計算機
小規(guī)模集成電路（SSI）：利用光刻技術(shù)把晶體管、電阻、電容等構(gòu)成的單個電路制作在一塊極?。ㄈ鐜讉€平方微米）的硅片上；
中等規(guī)模集成電路（MSI）：實現(xiàn)了將成百上千個電路全部制作在一塊極?。ㄈ鐜讉€平方微米）的硅片上，并引出與外部連接的引線，這樣，一次性能制作成成百上千個相同的門電路，又一次大大地縮小了計算機的體積，大幅度下降了耗電量、極大地提高了計算機的可靠性。
