计算机的发展 赵宾 （长春＿ｚ，Ａｋ大学软件学院【摘要】计算机从诞生到现在，已走过了６ｏ年的发展历程，在这期间， 计算机的系统结构不断发生变化。人们根据计算机所采用的物理器 件，将计算机的发展划分为几个阶段，下面就来具体介绍。 【关键词】电子计算机；计算机；程序 １３００１２） 电子计算机的发展阶段通常以构成计算机的电子器件来划 分，至今已经历了四代，目前正在向第五代过渡。每一个发展阶段 在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。 １．第一代（１９４６￣１９５７年）。电子管计算机 它是一台电子数字积分计算机，取名为ＥＮＩＡＣ。这台计算机 是个庞然大物，共用了１８０００多个电子管、１５００个继电器，重达３０ 吨，占地１７０平方米，每小时耗电１４０千瓦，计算速度为每秒５０００ 次加法运算。尽管它的功能远不如今天的计算机，但ＥＮＩＡＣ作为 计算机大家族的鼻祖，开辟了人类科学技术领域的先河，使信息处 理技术进人了一个崭新的时代。其主要特征如下： （１）电子管元件，体积庞大、耗电量高、可靠性差、维护困难。 （２）运算速度慢，一般为每秒钟１千次到１万次。 （３）使用机器语言，没有系统软件。 （４）采用磁鼓、小磁芯作为存储器，存储空间有限。 （５）输入／车俞出设备简单，采用穿孔纸带或卡片。 （６）主要用于科学计算。 ２．第二代（１９５８￣１９６４年），晶体管计算机 晶体管的发明给计算机技术带来了革命性的变化。第二代计 算机采用的主要元件是晶体管，称为晶体管计算机。计算机软件 有了较大发展，采用了监控程序，这是操作系统的雏形。第二代计 算机有如下特征： （１）采用晶体管元件作为计算机的器件，体积大大缩小，可靠 性增强，寿命延长。 （２）运算速度加快，达到每秒几万次到几十万次。 （３）提出了操作系统的概念，开始出现了汇编语言，产生了如 ＦＯＲＴＲＡＮ和ＣＯＢＯＬ等高级程序设计语言和批处理系统。 （４）普遍采用磁芯作为内存储器，磁盘、磁带作为外存储器，容 量大大提高。 （５）计算机应用领域扩大，从军事研究、科学计算扩大到数据 处理和实时过程控制等领域，并开始进入商业市场。 ３．第三代（１９６５￣１９６９年）。中小规模集成电路计算机 ２０世纪６０年代中期，随着半导体工艺的发展，已制造出了集 成电路元件。集成电路可在几平方毫米的单晶硅片上集成十几个 甚至上百个电子元件。计算机开始采用中小规模的集成电路元 件，这一代计算机比晶体管计算机体积更小，耗电更少，功能更强， 寿命更长，综合性能也得到了进一步提高。具有如下主要特征： （１）采用中小规模集成电路元件，体积进一步缩小，寿命更长。 （２）内存储器使用半导体存储器，性能优越，运算速度加快，每 秒可达几百万次。 （３）外围设备开始出现多样化。 （４）高级语言进一步发展。操作系统的出现，使计算机功能更 强，提出了结构化程序的设计思想。 （５）计算机应用范围扩大到企业管理和辅助设计等领域。 ４．第四代（１９７１年至今），大规模集成电路计算机 一随着２０世纪７０年代初集成电路制造技术的飞速发展，产生 了大规模集成电路元件，使计算机进入了一个新的时代，即大规模 和超大规模集成电路计算机时代。这一时期的计算机的体积、重 量、功耗进一步减少，运算速度、存储容量、可靠性有了大幅度的提 高。其主要特征如下： （１）采用大规模和超大规模集成电路逻辑元件，体积与第三代 相比进一步缩小，可靠性更高，寿命更长。 （２）运算速度加快，每秒可达几千万次到几十亿次 （３）系统软件和应用软件获得了巨大的发展，软件配置丰富， 程序设计部分自动化。 （４）计算机网络技术、多媒体技术、分布式处理技术有了很大 的发展，微型计算机大量进入家庭，产品更新速度加快。 （５）计算机在办公自动化、数据库管理、图像处理、语言识别和 专家系统等各个领域得到应用，电子商务已开始进入到了家庭，计 算机的发展进入到了一个新的历史时期。 ５．计算机的特点 １．自动地运行程序 计算机能在程序控制下自动连续地高速运算。由于采用存储 程序控制的方式，因此一旦输入编制好的程序，启动计算机后，就 能自动地执行下去直至完成任务。这是计算机最突出的特点。 ２．运算速度快 计算机能以极快的速度进行计算。现在普通的微型计算机每 秒可执行几十万条指令，而巨型机则达到每秒几十亿次甚至几百 亿次。随着计算机技术的发展，计算机的运算速度还在提高。例 如天气预报，由于需要分析大量的气象资料数据，单靠手工完成计 算是不可能的，而用巨型计算机只需十几分钟就可以完成。 ３．运算精度高 电子计算机具有以往计算机无法比拟的计算精度，目前已达 到小数点后上亿位的精度。 ４．具有记忆和逻辑判断能力 人是有思维能力的。而思维能力本质上是一种逻辑判断能 力。计算机借助于逻辑运算，可以进行逻辑判断，并根据判断结果 自动地确定下一步该做什么。计算机的存储系统由内存和外存组 成，具有存储和“记忆”大量信息的能力，现代计算机的内存容量已 达到上百兆甚至几千兆，而外存也有惊人的容量。如今的计算机 不仅具有运算能力，还具有逻辑判断能力，可以使用其进行诸如资 料分类、情报检索等具有逻辑加工性质的工作。 ５．可靠性高 随着微电子技术和计算机技术的发展，现代电子计算机连续 无故障运行时间可达到几十万小时以上，具有极高的可靠性。例 如，安装在宇宙飞船上的计算机可以连续几年时间可靠地运行。 计算机应用在管理中也具有很高的可靠性，而人却很容易因疲劳 而出错。另外，计算机对于不同的问题，只是执行的程序不同，因 而具有很强的稳定性和通用性。用同一台计算机能解决各种问 题，应用于不同的领域。 微型计算机除了具有上述特点外，还具有体积小、重量轻、耗 电少、维护方便、可靠性高、易操作、功能强、使用灵活、价格便宜等 特点。计算机还能代替人做许多复杂繁重的工作。 ９５—