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计算机发展史”埃尼阿克”的诞生(一代~五代)

互联网+ 奇跡の海 2年前 (2017-04-27) 472次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

前言

ENIAC,全称为 Electronic Numerical Integrator And Computer,即电子数字积分计算机。ENIAC 是世界上第一台通用计算机,也是继 ABC(阿塔纳索夫-贝瑞计算机)之后的第二台电子计算机
它是图灵完全的电子计算机,能够重新编程,解决各种计算问题。它于 1946 年 2 月 14 日在美国宣告诞生。 承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。

如果人类一没有发生过战争,科技和经济发展到今天将是什么样的水平??

“请参见笼子里的猴子”—-天涯社区

所以每一个故事都是从战争说起。

第一代 电子管计算机

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在第二次世界大战中,敌对双方都使用了飞机和火炮,猛烈轰炸对方军事目标。要想打得准,必须精确计算并绘制出”射击图表”。经查表确定炮口的角度,才能使射出去的炮弹正中飞行目标。但是,每一个数都要做几千次的四则运算才能得出来,十几个人用手摇机械计算机算几个月,才能完成一份 Excel 报表。(早期的麒麟臂都是算法工程师)

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针对这种情况,人们开始研究把电子管作为”电子开关”来提高计算机的运算速度。许多科学家都参加了实验和研究,终于制成了世界上第一台电子计算机,起名为”埃尼阿克”(ENIAC)。该机使用了 1500 个继电器,18800 个电子管,占地 170m2,重量重达 30 多吨,耗电 150KW,造价 48 万美元。

48 万美元相当于今天的多少钱?很多很多很多,光拿来卖费铁就比现在的电脑价格还高。

这台计算机每秒能完成 5000 次加法运算,400 次乘法运算,是算盘的 2 万倍,可以媲美一个中国的小学奥数班。

不过提到计算机形态的构想者,不得不提到一个人:图灵。第一台通用性计算机的蓝图就是他做密码破译器的时候勾画出来的。你们打 LOL 的时候别忘了谢谢人家。

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图灵有花粉过敏的毛病,又拒绝使用脱敏药物。于是他骑车去布雷契莱园上下班时就戴上防毒面具,十分抢眼。谁知道图灵还是蒸汽朋克风潮的领路人。

1954 年 6 月 7 日,图灵被发现死于家中的床上,床头还放着一个被咬了一口的苹果。警方调查后认为是氰化物中毒,调查结论为自杀。当时图灵 41 岁。

第二年,乔布斯就出生了。

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图为冯老师和他攒的电子管计算机

作为发明者的冯诺依曼老师从小就是个天才。

冯老师有过目不忘的天赋,六岁时他就能用希腊语同父亲互相开玩笑。六岁时他能心算做八位数除法,八岁时掌握微积分,在十岁时他花费了数月读完了一部四十八卷的世界史,并可以对当前发生的时间和历史上某个时间做出对比,并讨论两者的军事理论和政治策略,十二岁就读懂领会了波莱尔的大作《函数论》要义-他就是个上知天文下知地理中晓人和前知五百年后知五百年的天才。

1946 年这台计算机主要元器件采用的是电子管。

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是的你没看错,那时候的计算机就是用灯泡组成的。

然而如大家知道的那样,电子管发热量非常大,几乎每 15 分钟就可能烧掉一个,但操作人员可能要花 15 分钟以上的时间才能找出坏掉的管子。使用计算机的时候一部分人在撕打卡机,一部分人在找坏灯泡。

许多人都记得,在第一节计算机课上,曾经学到过“电子管计算机”这样一个名称。可是这电子管究竟是什么东西,1980 年代以后的孩子们,恐怕都没有什么概念,不过那些上世纪 70 年代甚至更早生产的电子管,如今却成了音响发烧友的宝贝。说到胆机,主要分类有胆机,石机,还有胆石混合机,更多的胆机还是用在大型的家用耳放上面。那种温暖的声音在人声表现方面更加适合。。。。等等,跑题了。

这个人类历史上第一台真正意义上的计算机运行了 9 年之久。

然而在今天看来,这个倾注了美国科学家科技结晶的军方计算机的计算效能还不如这个。

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第二代 晶体管计算机

1954 年,美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机,取名“催迪克”(TRADIC),装有 800 个晶体管。1955 年,美国在阿塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的小型计算机。

是的。基本上都是军方在促使着计算机的发展。

1964 年,中国制成了第一台全晶体管电子计算机 441-B 型。

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多亏有了毛主席的思想,我们的计算机水平赶超了世界又登新高峰。

 

第三代 中小规模集成电路计算机

随着半导体工艺的发展,人类成功制造了集成电路。

你们眼中的半导体

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文中的半导体

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中小规模集成电路成为计算机的主要部件,主存储器也渐渐过渡到半导体存储器,使计算机的体积更小,大大降低了计算机计算时的功耗,由于减少了焊点和接插件,进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面,有了标准化的程序设计语言和人机会话式的 Basic 语言,其应用领域也进一步扩大。

1969 年 7 月 20 日,美国的阿波罗 11 号飞船释放“鹰”号登月舱安全着陆月球静海地区,达成人类首次登月的壮举。那时候的飞船所配置的电脑正是中小规模集成电路计算机。

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人类最牛的自拍:阿姆斯特朗在太空船。你们的自拍都弱爆了。

阿波罗上面用的导航计算机主频 2.048MHz,2048 字的 RAM,36864 字的 ROM,现在 casio 计算器的主频都有 30MHz。航天飞机上的飞控计算机处理速度只有 0.4MIPS。

“你的手机运算能力相当于阿波罗登月时 NASA 所有计算机运算能力的总和。但 NASA 把人类发射到了月球,你却发射小鸟去砸猪”。

是的。我们就是这么干的。

手机搭载高通骁龙 615 64 位 1.5GHz 处理器。这种可怕的配置如果全速运行的话大约可以同时让 750 个太空舱同时登月。

(当然我相信给你手机你也登不了月。太空舱对于稳定性要求极高,性能并不是第一位)所以我们老老实实发射小鸟去砸猪好啦。

第四代(1971 年以后):大规模集成电路数字计算机

计算机的逻辑元件和主存储器都采用了大规模集成电路(LSI)。所谓大规模集成电路是指在单片硅片上集成 1000~2000 个以上晶体管的集成电路,其集成度比中、小规模的集成电路提高了 1~2 个以上数量级。这时计算机发展到了微型化、耗电极少、可靠性很高的阶段。大规模集成电路使军事工业、空间技术、原子能技术得到发展,这些领域的蓬勃发展对计算机提出了更高的要求,有力地促进了计算机工业的空前大发展。随着大规模集成电路技术的迅速发展,计算机除了向巨型机方向发展外,还朝着超小型机和微型机方向飞越前进。1971 年末,世界上第一台微处理器和微型计算机在美国旧金山南部的硅谷应运而生,它开创了微型计算机的新时代。此后各种各样的微处理器和微型计算机如雨后春笋般地研制出来,潮水般地涌向市场,成为当时首屈一指的畅销品。这种势头直至今天仍然方兴未艾。特别是 IBM-PC 系列机诞生以后,几乎一统世界微型机市场,各种各样的兼容机也相继问世。

第五代计算机

指具有人工智能的新一代计算机,它具有推理、联想、判断、决策、学习等功能。计算机的发展将在什么时候进入第五代?什么是第五代计算机?对于这样的问题,已经有一个明确统一的说法了。
IBM 发表声明称,该公司已经研制出一款能够模拟人脑神经元、突触功能以及其他脑功能的微芯片,从而完成计算功能,这是模拟人脑芯片领域所取得的又一大进展。IBM 表示,这款微芯片擅长完成模式识别和物体分类等繁琐任务,而且功耗还远低于传统硬件。
值得注意的是,它并非想要用新的芯片取代原有的计算机芯片。IBM 在其网站上介绍,传统的计算机关注语言和分析思考,而神经突触核心能够解决感知和形状识别的问题,它们分别像人类的左脑和右脑一样;而 IBM 接下来想要做的,就是让“左脑”和“右脑”连接起来合作,形成一种新的“整体计算智能”。从这个说法上来看,传统的芯片擅长大量的符号运算和数字处理,而神经突触核心的优势在于多感官和实时传感器数据处理。比如,Modha 曾经表示,团队正在开发一种头戴设备,能够帮助盲人感知外部环境;而这一次 IBM 称,经过实验测试,这种芯片可以在录像片段中检测人、汽车、卡车和公共汽车,并识别出了它们。这其实就是依靠神经突触核心来完成的。
但有一点可以肯定,在现在的智能社会中,计算机、网络、通信技术会三位一体化。新世纪的计算机将把人从重复、枯燥的信息处理中解脱出来,从而改变我们的工作、生活和学习方式,给人类和社会拓展了更大的生存和发展空间。当历史的车轮驶入二十一世纪时,我们会面对各种各样的未来计算机。


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