一、计算机的发展简史

计算机具有极高的处理速度、超大的信息存储空间、精准的计算和逻辑判断能力，是一种按程序自动运行的现代化智能电子设备。

1.电子计算机的诞生

1946年2月14日，在美国宾夕法尼亚大学，世界上第一台电子多用途计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator AndCalculator）正式投入运行，如图1-10所示。在隆重的揭幕仪式上，ENIAC表演了它的“绝招”：在1s内进行5000次加法运算；在1s内进行500次乘法运算，这比当时最快的电子计算器的运算速度要快1000多倍。全场起立，欢呼科学技术进入了一个新的发展时期。

2.计算机发展的四个阶段

ENIAC被广泛认为是世界上第一台现代意义上的通用计算机。但从技术上讲，ENIAC尚未正式运行就几乎过时了。因为在它正式运行之前，一份新型电子计算机的设计报告又呼之欲出。这份报告的起草人就是美籍匈牙利数学家冯·诺依曼。他对ENIAC做了两项重大的改进，在计算机发展史上树起了一座新的里程碑。其改进主要包括两方面：

①将十进制改为二进制，从而大大简化了计算机的结构和运算过程。

②将程序与数据一起存储在计算机内，使得电子计算机的全部运算成为真正的自动过程。

今天计算机的基本结构仍采用冯·诺依曼提出的原理和思想，因此冯·诺依曼也被誉为“现代电子计算机之父”。

从第一台电子计算机诞生至今，计算机技术以前所未有的速度迅猛发展。一般根据计算机所采用的逻辑元件，将计算机的发展分为四个阶段，如表1-2所示。

①第一代电子计算机是电子管计算机。到1955年，全世界已经生产了几千台大型电子计算机，其中有的运算速度已经高达每秒几万次。这些电子计算机都以电子管为主要组件，所以叫电子管计算机。这代计算机体积大，耗电量多，发热量大，速度慢，存储容量小，程序设计采用机器语言或汇编语言，主要用于军事和科学计算。利用这一代电子计算机，人们将人造卫星送上了天。

②第二代电子计算机是晶体管计算机。1956年，美国贝尔实验室用晶体管代替电子管，制成了世界上第一台全晶体管计算机Lepreachaun。至20世纪60年代，世界上已生产了3万多台晶体管计算机，运算速度达到了每秒300万次。第二代计算机较之第一代具有速度快、寿命长、体积小、重量轻、耗电量少等优点。汇编语言使用更加普遍，并出现了一系列高级程序设计语言，使编程工作更加简化。应用领域已拓展到信息处理及其他科学领域。

③第三代电子计算机是中小规模集成电路计算机。1962年，美国得克萨斯公司与美国空军合作，以集成电路作为计算机的基本电子组件，制成了一台实验性的样机。在这时期，计算机的体积、功耗都进一步减少，可靠性却大为提高，运算速度达到了每秒4000万次。与晶体管元件相比，集成电路体积更小，耗电更省，寿命更长。软件方面出现了操作系统以及结构化、模块化程序设计方法。进一步扩大了计算机的应用范围，广泛应用于信息处理、工业控制、科学计算等领域。

④第四代电子计算机是大规模/超大规模集成电路计算机。1971年Intel公司制成了第一代微处理器4004，这一芯片集成了2250个晶体管组成的电路，微型计算机应运而生并得到迅猛发展。伴随着性能不断提高，体积大大缩小，价格不断下降，使得计算机逐步普及到家庭。多媒体、计算机网络技术的发展促进了计算机日新月异的发展势头。目前，计算机已经进入网络时代，应用到了社会各个领域。

3.我国计算机的发展史

我国计算机的起步相对来说比较晚，从1956年开始研制第一代计算机，1958年8月1日由中国科学院计算所研制的通用数字电子计算机可以运行短程序，标志着我国第一台电子数字计算机诞生。

我国第二代晶体管计算机的研制是1965—1972年。1965年中国科学院成功研制了我国第一台大型晶体管计算机109乙机，之后推出109丙机，该机在两弹试验中发挥了重要作用。

我国第三代中小规模集成电路计算机的研制是1973年至20世纪80年代初。1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒100万次。

和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。目前，我国的微机生产水平已达到了国际先进水平，诞生了联想、长城、方正、同方、浪潮等一批国际微机品牌，其中联想公司在2004年已收购IBM全球个人计算机（Personal Computer，PC）业务，一跃成为全球第三大PC制造商。