什么是計(jì)算機(jī)？

【專家解說】： 通常說到“世界公認(rèn)的第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)”大多數(shù)人都認(rèn)為是1946年面世的“ENIAC”，它主要是用于計(jì)算彈道。是由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué)院制造的，但它的體積龐大，占地面積170多平方米，重量約30噸，消耗近100千瓦的電力。顯然，這樣的計(jì)算機(jī)成本很高，使用不便。這個(gè)說法被計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教科書上普遍采用,事實(shí)上在1973年根據(jù)美國(guó)最高法院的裁定,最早的電子數(shù)字計(jì)算機(jī),應(yīng)該是美國(guó)愛何華大學(xué)的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞Clifford E. Berry ，1818-1963）于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer）。之所以會(huì)有這樣的誤會(huì)，是因?yàn)椤癊NIAC”的研究小組中的一個(gè)叫莫克利的人于1941年剽竊了翰·阿坦那索夫的研究成果，并在1946年時(shí)，申請(qǐng)了專利。由于種種原因直到1973年這個(gè)錯(cuò)誤才被扭轉(zhuǎn)過來。（具體情況參閱百度百科----“約翰·阿坦那索夫”詞條，希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫，希望以后的教科書能夠修改這個(gè)錯(cuò)誤）。后來為了表彰和紀(jì)念約翰·阿坦那索夫在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)作出的偉大貢獻(xiàn)，1990年美國(guó)前總統(tǒng)布什授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎(jiǎng)項(xiàng)----“國(guó)家科技獎(jiǎng)”。 　　1956年，晶體管電子計(jì)算機(jī)誕生了，這是第二代電子計(jì)算機(jī)。只要幾個(gè)大一點(diǎn)的柜子就可將它容下，運(yùn)算速度也大大地提高了。1959年出現(xiàn)的是第三代集成電路計(jì)算機(jī)。 　　最初的計(jì)算機(jī)由約翰·馮·諾依曼發(fā)明(那時(shí)電腦的計(jì)算能力相當(dāng)于現(xiàn)在的計(jì)算器)，有三間庫(kù)房那么大，后逐步發(fā)展而成。 　　從20世紀(jì)70年代開始，這是電腦發(fā)展的最新階段。到1976年，由大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制成的“克雷一號(hào)”，使電腦進(jìn)入了第四代。超大規(guī)模集成電路的發(fā)明，使電子計(jì)算機(jī)不斷向著 小型化、微型化、低功耗、智能化、系統(tǒng)化的方向更新?lián)Q代。 　　20世紀(jì)90年代，電腦向“智能”方向發(fā)展，制造出與人腦相似的電腦，可以進(jìn)行思維、學(xué)習(xí)、記憶、網(wǎng)絡(luò)通信等工作。 　　進(jìn)入21世紀(jì)，電腦更是筆記本化、微型化和專業(yè)化，每秒運(yùn)算速度超過100萬(wàn)次，不但操作簡(jiǎn)易、價(jià)格便宜，而且可以代替人們的部分腦力勞動(dòng)，甚至在某些方面擴(kuò)展了人的智能。于是，今天的微型電子計(jì)算機(jī)就被形象地稱做電腦了。 　　世界上第一臺(tái)個(gè)人電腦由IBM于1980年推出。IBM推出以英特爾的x86的硬體架構(gòu)及微軟公司的MS-DOS操作系統(tǒng)的個(gè)人電腦，并制定以PC/AT為PC的規(guī)格。之後由英特爾所推出的微處理器以及微軟所推出的操作系統(tǒng)發(fā)展幾乎等同于個(gè)人電腦的發(fā)展歷史。Wintel架構(gòu)全面取代了IBM在個(gè)人電腦主導(dǎo)的地位。 　從計(jì)算機(jī)的類型、運(yùn)行方式、構(gòu)成器件、操作原理、應(yīng)用狀況等劃分，計(jì)算機(jī)有多種分類。 　　從數(shù)據(jù)表示來說，計(jì)算機(jī)可分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)以及混合計(jì)算機(jī)三類； 　　數(shù)字計(jì)算機(jī)按構(gòu)成的器件劃分，曾有機(jī)械計(jì)算機(jī)和機(jī)電計(jì)算機(jī)，現(xiàn)用的電子計(jì)算機(jī)，正在研究的光計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、神經(jīng)計(jì)算機(jī)等等。 　　電子計(jì)算機(jī)就其規(guī)?；蛳到y(tǒng)功能而言，可分為巨型、大型、中型、小型、微型計(jì)算機(jī)和單片機(jī)。 　　綜合起來說，計(jì)算機(jī)的分類是這樣的： 一、第一代(1946~1958)：電子管數(shù)字計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)的邏輯元件采用電子管，主存儲(chǔ)器采用汞延遲線、磁鼓、磁芯；外存儲(chǔ)器采用磁帶；軟主要采用機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言；應(yīng)用以科學(xué)計(jì)算為主。其特點(diǎn)是體積大、耗電大、可靠性差、價(jià)格昂貴、維修復(fù)雜，但它奠定了以后計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)。 二、第二代(1958~1964)：晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī) 晶體管的發(fā)明推動(dòng)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展，邏輯元件采用了晶體管以后，計(jì)算機(jī)的體積大大縮小，耗電減少，可靠性提高，性能比第一代計(jì)算機(jī)有很大的提高。 主存儲(chǔ)器采用磁芯，外存儲(chǔ)器已開始使用更先進(jìn)的磁盤；軟件有了很大發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的高級(jí)語(yǔ)言及其編譯程序，還出現(xiàn)了以批處理為主的操作系統(tǒng)，應(yīng)用以科學(xué)計(jì)算和各種事務(wù)處理為主，并開始用于工業(yè)控制。 三、第三代(1964~1971)：集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī) 20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)的邏輯元件采用小、中規(guī)模集成電路(SSI、MSI)，計(jì)算機(jī)的體積更小型化、耗電量更少、可靠性更高，性能比第十代計(jì)算機(jī)又有了很大的提高，這時(shí)，小型機(jī)也蓬勃發(fā)展起來，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。 主存儲(chǔ)器仍采用磁芯，軟件逐漸完善，分時(shí)操作系統(tǒng)、會(huì)話式語(yǔ)言等多種高級(jí)語(yǔ)言都有新的發(fā)展。 四、第四代(1971年以后)：大規(guī)模集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)的邏輯元件和主存儲(chǔ)器都采用了大規(guī)模集成電路(LSI)。所謂大規(guī)模集成電路是指在單片硅片上集成1000~2000個(gè)以上晶體管的集成電路，其集成度比中、小規(guī)模的集成電路提高了1~2個(gè)以上數(shù)量級(jí)。這時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)展到了微型化、耗電極少、可靠性很高的階段。大規(guī)模集成電路使軍事工業(yè)、空間技術(shù)、原子能技術(shù)得到發(fā)展，這些領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展對(duì)計(jì)算機(jī)提出了更高的要求，有力地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)的空前大發(fā)展。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)除了向巨型機(jī)方向發(fā)展外，還朝著超小型機(jī)和微型機(jī)方向飛越前進(jìn)。1971年末，世界上第一臺(tái)微處理器和微型計(jì)算機(jī)在美國(guó)舊金山南部的硅谷應(yīng)運(yùn)而生，它開創(chuàng)了微型計(jì)算機(jī)的新時(shí)代。此后各種各樣的微處理器和微型計(jì)算機(jī)如雨后春筍般地研制出來，潮水般地涌向市場(chǎng)，成為當(dāng)時(shí)首屈一指的暢銷品。這種勢(shì)頭直至今天仍然方興未艾。特別是IBM-PC系列機(jī)誕生以后，幾乎一統(tǒng)世界微型機(jī)市場(chǎng)，各種各樣的兼容機(jī)也相繼問世。