计算机的发展历程

小白学习中……第一代电子管计算机1946年到1957年是计算机发展史上的第一代也是人类正式迈入电子计算时代的开端这一时期的计算机以电子管作为核心逻辑元件被称作电子管计算机。在第二次世界大战的军事需求推动下世界上第一台通用电子数字计算机ENIAC于1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学正式诞生它每秒仅能完成5000次加法运算却比传统的机械计算工具快了数千倍成为当时最先进的计算设备。第一代电子管计算机有着十分鲜明的特征。由于电子管本身体积大、发热量大、寿命短导致这一时期的计算机不仅占据空间巨大而且可靠性极差平均每隔几个小时就会有电子管烧坏需要人工频繁检修维护。同时它没有我们现在熟悉的硬盘、内存、键盘和显示器数据与程序的输入只能依靠插拔插头、拨动开关和使用穿孔卡片来完成操作过程十分繁琐。在软件与编程方面第一代计算机还没有出现操作系统更没有C、Java等高级编程语言程序员只能使用最原始的机器语言也就是二进制的0和1来编写程序或是使用简单的符号语言编程难度极高不仅耗时费力还很容易出现错误。第二代晶体管计算机1958–1964从1958年到1964年计算机进入了发展的第二代这一代计算机以晶体管为核心元件被称为晶体管计算机。相比于笨重、耗电、容易损坏的电子管晶体管体积更小、功耗更低、速度更快、寿命也更长这让计算机的整体性能实现了一次巨大飞跃。运算速度从每秒几千次提升到几十万次处理能力和工作效率都有了质的改变。同时计算机的存储设备也得到改进能够存储更多数据运行更加稳定。随着技术的进步第二代计算机在软件方面也迎来了重要发展。这一时期出现了汇编语言和早期的高级程序设计语言比如FORTRAN和COBOL程序员不再只能使用难懂的二进制机器语言编写程序变得更加方便、高效。操作系统也开始出现让计算机能够自动管理硬件和任务使用方式更加接近现代计算机。第三代中小规模集成电路计算机1965—197020世纪60年代中期随着半导体技术的进步计算机进入了第三代——中小规模集成电路时代。集成电路把许多晶体管、电阻、电容等元件集中在一块小小的硅片上让计算机再次迎来了革命性的变化。过去需要占据很大空间的电路现在只需要一小块芯片就能实现计算机变得更加轻巧、稳定也更适合批量生产。在软件方面第三代计算机迎来了真正的成熟。操作系统不断完善分时操作系统、多道程序处理让计算机可以同时为多个用户服务使用效率大大提高。编程语言也更加丰富程序设计变得更加简单高效计算机的功能不再局限于计算而是向着数据处理、工业控制、企业管理等多个方向扩展。分时操作系统- 一台计算机同时供多个用户通过终端使用​- CPU 时间被分成很短的时间片轮流分给每个用户​- 因为切换极快用户感觉独占计算机​- 属于多用户、多任务、交互式操作系统​- 出现在第三代计算机集成电路时代应用上为后来微型计算机的出现打下了坚实基础。第四代大规模和超大规模集成电路计算机1971—至今从1971年第一块微处理器诞生开始计算机迈入了第四代也是我们至今仍在延续的时代。这一代以大规模和超大规模集成电路为核心把成千上万甚至上亿个电子元件集成在一片芯片上带来了计算机发展史上最惊人的飞跃。大规模集成电路最具标志性的成果就是微处理器的出现。它把计算机的运算器和控制器集中在一块芯片上直接催生了微型计算机也就是我们常说的PC。从此计算机成为了普通人都能使用的工具。第四代计算机的特点十分突出体积越来越小从巨型机到台式机、笔记本再到平板电脑和智能手机速度越来越快运算能力以惊人的速度提升存储容量不断扩大硬盘、内存、闪存让海量数据随时可用同时计算机向着网络化、智能化、多媒体化快速发展。软件也迎来了爆发式发展操作系统越来越人性化各种应用软件、编程语言、数据库、网络技术层出不穷。互联网的普及更是让计算机从独立的机器变成了连接世界的终端。如今人工智能、云计算、大数据、超级计算机等都属于第四代计算机的延伸和发展。