002_電腦發展史和未來方向

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計算工具的演化經曆了由簡單到複雜、從低級到進階的不同階段，例ENIAC電腦如從“結繩記事”中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械電腦等。它們在不同的曆史時期發揮了各自的曆史作用，同時也啟發了現代電子電腦的研製思想。1889年，美國科學家赫爾曼·何樂禮研製出以電力為基礎的電動製表機，用以儲存計算資料。1930年，美國科學家範內瓦·布希造出世界上首台類比電子電腦。1946年2月14日，由美國軍方定製的世界上第一台電子電腦“電子數字積分電腦”（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）在美國賓夕法尼亞大學問世了。ENIAC（中文名：埃尼阿克）是美國奧伯丁武器實驗場為了滿足計算彈道需要而研製成的，這台計算機使用了17840支電子管，大小為80英尺×8英尺，重達28t（噸），功耗為170kW，其運算速度為每秒5000次的加法運算，造價約為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義，表明電子電腦時代的到來。在以後60多年裡，電腦技術以驚人的速度發展，沒有任何一門技術的效能價格比能在30年內增長6個數量級。

• 第1代：電子管數字機（1946—1958年）

硬體方面，邏輯元件採用的是真空電子管，主儲存空間採用汞延遲線電子管數字電腦、陰極射線示波管靜電儲存空間、磁鼓、磁芯；外儲存空間採用的是磁帶。軟體方面採用的是機器語言、組合語言。應用領域以軍事和科學計算為主。特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般為每秒數千次至數萬次）、價格昂貴，但為以後的電腦發展奠定了基礎。

• 第2代：晶體管數字機（1958—1964年）

硬體方的作業系統、進階語言及其編譯器。應用領域以科學計算和交易處理為主，並開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高（一般為每秒數10萬次，可高達300萬次）、效能比第1代電腦有很大的提高。

• 第3代：整合電路數字機（1964—1970年）

硬體方面，邏輯元件採用中、小規模整合電路（MSI、SSI），主儲存空間仍採用磁芯。軟體方面出現了分時作業系統以及結構化、規模化程式設計方法。特點是速度更快（一般為每秒數百萬次至數千萬次），而且可靠性有了顯著提高，價格進一步下降，產品走向了通用化、系列化和標準化等。應用領域開始進入文文書處理和圖形影像處理領域。

• 第4代：大規模整合電路機（1970年至今）

硬體方面，邏輯元件採用大規模和超大規模整合電路（LSI和VLSI）。軟體方面出現了資料庫管理系統、網路管理系統和物件導向語言等。特點是1971年世界上第一台微處理器在美國矽谷誕生，開創了微電腦的新時代。應用領域從科學計算、交易管理、過程式控制制逐步走向家庭。由於整合技術的發展，半導體晶片的整合度更高，每塊晶片可容納數萬乃至數百萬個晶體管，並且可以把運算器和控制器都集中在一個晶片上、從而出現了微處理器，並且可以用微處理器和大規模、超大規模整合電路組裝成微電腦，就是我們常說的微電腦或PC機。微電腦體積小，價格便宜，使用方便，但它的功能和運算速度已經達到甚至超過了過去的大型電腦。另一方面，利用大規模、超大規模整合電路製造的各種邏輯晶片，已經製成了體積並不很大，但運算速度可達一億甚至幾十億次的巨型電腦。我國繼1983年研製成功每秒運算一億次的銀河Ⅰ這型巨型機以後，又於1993年研製成功每秒運算十億次的銀河Ⅱ型通用並行巨型電腦。這一時期還產生了新一代的程式設計語言以及資料庫管理系統和網路軟體等。隨著物理元、器件的變化，不僅電腦主機經曆了更新換代，它的外部裝置也在不斷地變革。比如外儲存空間，由最初的陰極射線顯示管發展到磁芯、磁鼓，以後又發展為通用的磁碟，現又出現了體積更小、容量更大、速度更快的唯讀光碟片（CD—ROM）。時代

時期	時間	典型電腦	描述
第一代電腦 　　（電子管）	1946年 　　2月16日	ENIAC	美國賓夕法尼亞大學研製的人類曆史上真正意義的第一台電子電腦，佔地170平方米，耗電150千瓦，造價48萬美元，每秒可執行5000次加法或400次乘法運算。共使用了18000個電子管。
	1950年	EDVAC	第一台並行電腦，實現了電腦之父“馮.諾伊曼”的兩個設想：採用二進位和儲存程式。

第二代電腦 　　（晶體管）	1954年	TRADIC	IBM公司製造的第一台使用晶體管的電腦，增加了浮點運算，使計算能力有了很大提高
	1958年	IBM 1401	這是第二代電腦中的代表，使用者當時可以租用。

時期	時間	典型電腦	描述
第四代電腦（大規模和超大規模整合電路）	1970年	IBM S/370	這是IBM的更新換代的重要產品，採用了大規模整合電路代替磁芯儲存，小規模整合電路作為邏輯元件，並使用虛擬儲存空間技術，將硬體和軟體分離開來，從而明確了軟體的價值。
	1975年4月	Altair 8800	MITS製造的，帶有1KB儲存空間。這是世界上第一台微電腦。
	1977年4月	Apple II	NMOS6500 1MHz CPU，4KB RAM 16KB ROM，這是電腦史上第一個帶有彩色圖形的個人電腦
	1981年8月12日	IBM PC	採用了主頻為4.77MHz的Intel 8088CPU，記憶體64KB,160KB軟碟機，作業系統是Microsoft提供的MS-DOS
	1983年1月19日	APPLE LISA	第一台使用了滑鼠的電腦，第一台使用圖形化使用者介面的電腦。
	1983年3月8日	IBM PC/XT	採用INTEL8088 4.77MHz的CPU，256K RAM和40K ROM,10MB的硬碟，兩部360KB軟碟機。
	1984年8月	IBM PC/AT	採用Intel 80286 6MHzCPU， 512KB記憶體，20MB硬碟和1.2M軟碟機。
	1986年9月	Compaq Desktop PC	採用了Intel 80386 16MHz CPU,640KB記憶體，20MB硬碟，1.2M軟碟機，是電腦史上第一台386電腦。
	1989年4月	DELL 80486	採用Intel 80486DX CPU 640KB記憶體， 20MB硬碟，1.2M軟碟機。
	1996年		基本配置是奔騰或者奔騰MMX 的CPU，32M EDO或者SDRAM記憶體，2.1G硬碟，14寸球面顯示器為標準配置。
	1997年		基本配置開始向賽揚處理器過渡，部分高檔的機器開始使用PentiumII CPU，同時記憶體也由早期的EDO過渡到SDRAM，4.3G左右的硬碟開始成為標準配置。
	1998年		帶有128K二級快取的賽揚處理器成為廣大裝機者的最愛，同時64M記憶體和15寸顯示器開始成為標準配置。
	1999年		部分品牌廠商開始將PentiumIII CPU作為電腦的一個賣點，64M記憶體和6.4G硬碟開始成為電腦的標準配置。
	2000年		66M和100M外頻的賽揚處理器佔領了大部分品牌或相容機的市場，128M記憶體，10G以上的硬碟開始成為標準配置，17寸顯示器慢慢進入家庭。
	2001年至今		Pentium 4 CPU和Pentium 4賽揚CPU開始成為電腦的標準配置，記憶體由SDRAM實現了向DDR的過渡，同時17寸CRT顯示器或者15寸液晶顯示器開始成為使用者的首選，硬碟逐漸向40G以上的容量發展。
		蘋果 iMac G5(M9248CH/A)	處理器類型PowerPC G5配置，主頻1600MHz以上，記憶體容量256MB，硬碟容量80GB，顯示器類型17”液晶。這是蘋果電腦的創新，將主機的組件全部整合到顯示器內部。顯示器就是一台電腦。

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