现代计算机硬件的发展.doc

现代计算机硬件的发展1945年，由美国生产了第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”(英文缩写词是ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，中文意思是电子数字积分器和计算器)。它是美国奥伯丁武器试验场为了满足计算弹道需要而研制成的。主要发明人是电气工程师普雷斯波埃克特(J. Prespen Eckert)和物理学家约翰莫奇勒博士(John W. Mauchly)。这台计算机1946年2月交付使用，共服役9年。它采用电子管作为计算机的基本元件，每秒可进行5000次加减运算。它使用了18000只电子管，10000只电容，7000只电阻，体积3000立方英尺，占地170平方米，重量30吨，耗电140150千瓦，是一个名副其实的“庞然大物”。ENIAC机的问世具有划时代的意义，表明计算机时代的到来，在以后的40多年里，计算机技术发展异常迅速，在人类科技史上还没有一种学科可以与电子计算机的发展速度相提并论。 下面介绍各代计算机的硬件结构及系统的特点： 一、第一代(19461958)：电子管数字计算机 计算机的逻辑元件采用电子管，主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯；外存储器采用磁带；软主要采用机器语言、汇编语言；应用以科学计算为主。其特点是体积大、耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂，但它奠定了以后计算机技术的基础。 二、第二代(19581964)：晶体管数字计算机 晶体管的发明推动了计算机的发展，逻辑元件采用了晶体管以后，计算机的体积大大缩小，耗电减少，可靠性提高，性能比第一代计算机有很大的提高。 主存储器采用磁芯，外存储器已开始使用更先进的磁盘；软件有了很大发展，出现了各种各样的高级语言及其编译程序，还出现了以批处理为主的操作系统，应用以科学计算和各种事务处理为主，并开始用于工业控制。 三、第三代(19641971)：集成电路数字计算机 20世纪60年代，计算机的逻辑元件采用小、中规模集成电路(SSI、MSI)，计算机的体积更小型化、耗电量更少、可靠性更高，性能比第十代计算机又有了很大的提高，这时，小型机也蓬勃发展起来，应用领域日益扩大。主存储器仍采用磁芯，软件逐渐完善，分时操作系统、会话式语言等多种高级语言都有新的发展。 四、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10002000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12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。 二现代计算机阶段（即传统大型机阶段） 二现代计算机阶段（即传统大型机阶段） 所谓现代计算机是指采用先进的电子技术来代替陈旧落后的机械或继电器技术。现代计算机经历了半个多世纪的发展，这一时期的杰出代表人物是英国科学家图灵和美籍匈牙利科学家冯诺依曼。图灵对现代计算机的贡献主要是：建立了图灵机的理论模型，发展了可计算性理论；提出了定义机器智能的图灵测试。冯诺依曼的贡献主要是：确立了现代计算机的基本结构，即冯诺依曼结构。其特点可以概括为如下几点： （1）使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作； （2）存储单元是定长的线性组织； （3）存储空间的单元是直接寻址的； （4）使用机器语言，指令通过操作码来完成简单的操作； （5）对计算进行集中的顺序控制。 现代计算机的划代原则主要是依据计算机所采用的电子器件不同来划分的，这就是人们通常所说的电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路等四代。 我们都关心信息产业的发展，它关系我们每一个人的生活。我个人比较喜欢看硬件的发展趋势，从电脑硬件的发展过程中，可以看出一些带方向性的东西。现在知道了SSD硬盘其实是非常重要的一个发展方向，原来计算机的瓶颈已经变成了硬盘，于是我买了一只30G的固态硬盘，使用后立马就感觉到效率提高一大截，要多么大的硬盘已经不重要的，传输速度极快的硬盘是重要的东西。触控屏，是目前比较热的一个话题，从手机的发展可以看出来，现在的手机稍微好一点儿的，都是触控屏的，这是苹果公司的创意，其他人纷纷效仿，已经成为一种巨大的潮流，你不跟上是不行的，触控代表一种方便，随意性，人的使用的感受比较的舒服，接下来就是电脑屏幕的触摸性，我们的手指就是鼠标，再接下来是动作感应，你可以在空中比划一下，电脑就知道你的意思，可以对着屏幕打乒乓球啦。最新的一期电脑报，告诉我们关于显示卡的作用，gpu把cpu从繁重的解码工作中解放出来，我们在打开图形时，听多媒体时，都会更流畅，进入了一个读图时代。 再看看操作系统的变化，最近我特别感受到windows7带来的方便，把装有win7的硬盘接到任何一台电脑中，很快就能适应，真正做到即插即用，不象xp系统，换了一块主板往往就死掉了，必须重装系统才行。它的防病毒能力比较强，不管什么样的程序，凡是要进入电脑中的必须由主人同意才行，把那些黑客病毒挡在门外了。好些朋友跟我说，我现在的电脑够用了，其实不是够用的问题，是不断的寻求更加美好的感觉的问题，否则为什么计算机的升级换代那么的勤？现在的主板是