計(jì)算機(jī)發(fā)展史

1、2024/3/21,1,計(jì)算機(jī)發(fā)展史,無(wú)處不在、無(wú)所不能的電腦，已歷經(jīng)了50多個(gè)春華秋實(shí)。50余年在人類的歷史長(zhǎng)河中只是一瞬間，電腦卻徹底改變了我們的生活?；仡欕娔X發(fā)展的歷史，將給后人留下無(wú)啟迪。,,2024/3/21,2,最初的計(jì)算工具,1.人類最初用手指計(jì)算，因?yàn)槿擞袃芍皇?，十個(gè)手指頭。用手指頭計(jì)算固然方便，但不能存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果。于是人們用結(jié)繩記事來(lái)延長(zhǎng)記憶能力。,2.到了春秋時(shí)到就出現(xiàn)了算籌。算籌是我國(guó)古代最早用來(lái)計(jì)數(shù)和計(jì)算的工

2、具，一般是由十幾厘米長(zhǎng)的竹簽制成，用它擺成不同的形式來(lái)表示不同的數(shù)。,3.到了唐朝已經(jīng)有了至今仍在使用的計(jì)算工具——算盤(pán)。珠算是我國(guó)人民獨(dú)特的創(chuàng)造。,4.歐洲直到17世紀(jì)才出現(xiàn)計(jì)算尺和機(jī)械式計(jì)算機(jī),2024/3/21,3,計(jì)算機(jī)誕生,巴貝奇：提出了自動(dòng)計(jì)算機(jī)的概念。,帕斯卡：制造了能加減的計(jì)算機(jī)。,萊布尼次：制造了能乘除的計(jì)算機(jī),,艾克特、毛奇萊：設(shè)計(jì)了世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC。于1946年在賓夕法尼亞大學(xué)誕生,2024/

3、3/21,4,計(jì)算機(jī)發(fā)展,第一階段：電子管（1946—1957）,第二階段：晶體管（1958—1964）,第三階段：集成電路（1965—1971）,第四階段：大規(guī)模集成電路（1972—1957）,2024/3/21,5,機(jī)械計(jì)算器時(shí)期 (1930以前),電子計(jì)算機(jī)時(shí)期 (1930 ~ 1950),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)期 (1950 ~ now),帕斯卡與機(jī)械計(jì)算機(jī) Pascaline， 1642,萊布尼茲與 改進(jìn)的Pascaline，1672,

4、巴貝奇與 差分引擎，1823,霍列瑞斯與卡片穿孔制表機(jī)，1890,圖靈與圖靈機(jī)、巨人計(jì)算機(jī) Colossus，1943,馮?諾依曼 與IAS, 1952,莫奇利和埃克特與ENIAC, 1946,EDVAC, 1950 與UNIVAC, 1951,各時(shí)期計(jì)算機(jī)發(fā)展,2024/3/21,6,第一代計(jì)算機(jī),第一代計(jì)算機(jī)（1946-1958）是采用電子管作為邏輯元件，用陰極射線管或汞延遲線作主存儲(chǔ)器，外存主要使用紙帶、卡片等，程序設(shè)計(jì)主要使用

5、機(jī)器指令或符號(hào)指令，應(yīng)用領(lǐng)域主要是科學(xué)計(jì)算。當(dāng)時(shí)的運(yùn)算速度為5千——3萬(wàn)次每秒。,1946年2月世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)誕生。它采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本元件，由18000多個(gè)電子管，1500多個(gè)繼電器，10000多只電容器和7000多只電阻構(gòu)成，占地170m2，重量30噸，每小時(shí)耗電30萬(wàn)千瓦,是一個(gè)龐然大物，每秒能進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。,ENIAC機(jī)房,2024/3/21,7,第二代計(jì)算機(jī),第二代計(jì)算

6、機(jī)（1959-1964）用晶體管代替了電子管，主存儲(chǔ)器均采用磁芯存儲(chǔ)器，磁鼓和磁盤(pán)開(kāi)始用作主要的外存儲(chǔ)器，程序設(shè)計(jì)使用了更接近于人類自然語(yǔ)言的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)展到了事務(wù)處理、工程設(shè)計(jì)等多個(gè)方面。,1954年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室建成世界上第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)TRADIC。開(kāi)始了第二代計(jì)算機(jī)的發(fā)展。,第二代晶體管計(jì)算機(jī),2024/3/21,8,第三代計(jì)算機(jī),第三代計(jì)算機(jī)（1965-1970）采用中小規(guī)模的集成電路塊代

7、替了晶體管等分立元件，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器逐步取代了磁芯存儲(chǔ)器的主存儲(chǔ)器地位，磁盤(pán)成了不可缺少的輔助存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)也進(jìn)入了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化的發(fā)展時(shí)期，計(jì)算機(jī)的管理、使用方式也由手工操作完全改變?yōu)樽詣?dòng)管理，使計(jì)算機(jī)的使用效率顯著提高。,IBM S/360,1964年研制出計(jì)算機(jī)歷史上最成功的機(jī)型之一IBM S/360。S/360極強(qiáng)的通用性適用于各方面的用戶，它具有“360度”全方位的特點(diǎn)，并因此得名。IBM為此投入了50億美元的研發(fā)費(fèi)

8、用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)制造原子彈的的20億美元。IBM360成為第三代電腦的標(biāo)志性產(chǎn)品,2024/3/21,9,第四代計(jì)算機(jī),第四代計(jì)算機(jī)（1971-至今）使用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，主存儲(chǔ)器均采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，主要的外存儲(chǔ)器是磁帶、磁盤(pán)、光盤(pán)，微處理器和微型計(jì)算機(jī)誕生。多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，讓計(jì)算機(jī)深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。,1976年蘋(píng)果計(jì)算機(jī)：集成電路的發(fā)展，計(jì)算機(jī)開(kāi)始了小型化的歷程。,2024/3/21,10,帕斯卡與機(jī)械計(jì)

9、算機(jī) Pascaline，1642,早期最重要的計(jì)算工具是算盤(pán) (abacus),計(jì)算工具最重要的發(fā)展是帕斯卡機(jī)械計(jì)算機(jī) ，也稱“Pascaline”，1642由法國(guó)數(shù)學(xué)家 Blaise Pascal發(fā)明?？蓪?duì)所以數(shù)字做加減法運(yùn)算。,2024/3/21,11,計(jì)算機(jī)的雛形：算盤(pán),世界第一臺(tái)機(jī)械式加法計(jì)算機(jī)(1642年),2024/3/21,12,萊布尼茲與 改進(jìn)的Pascaline， 1672,德國(guó)數(shù)學(xué)家萊布尼茲 1672年對(duì)“Psca

10、line”進(jìn)行了改進(jìn)，可進(jìn)行四則運(yùn)算和開(kāi)方。稱之為萊布尼茲輪。,－－據(jù)說(shuō)他的靈感來(lái)自中國(guó),2024/3/21,13,巴貝奇與 差分引擎，1823,1823年, 設(shè)計(jì)了一臺(tái)自動(dòng)的機(jī)械計(jì)算器，也稱差分引擎 “ (Difference Engine )”。,1833, 又開(kāi)始設(shè)計(jì)可編程的自動(dòng)機(jī)械數(shù)字計(jì)算機(jī)，也稱分析引擎 “ (Analytical Engine )”。,2024/3/21,14,圖靈與圖靈機(jī)、巨人計(jì)算機(jī) Colossus， 1

11、943,計(jì)算機(jī)界的諾貝獎(jiǎng)：圖靈獎(jiǎng),1943年，圖靈設(shè)計(jì)了 “Colossus” (巨人計(jì)算機(jī))，主要用于第二次世界大戰(zhàn)破譯德國(guó)的密碼。,2024/3/21,15,莫奇利、?？颂嘏c ENIAC, 1946,,第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)， Electronic Numerical Integrator And Calculator (ENIAC)的誕生（ 1946 ）：,2024/3/21,16,偉大的馮?諾依曼模型,馮?諾依曼的 IAS 計(jì)算機(jī)

12、誕生于 1952。,,,2024/3/21,17,計(jì)算機(jī)發(fā)展中的幾個(gè)重要公司和人物,微軟（microsoft）：創(chuàng)建于1975年，是世界個(gè)人和商用計(jì)算機(jī)軟件行業(yè)的領(lǐng)袖，目前正致力于.net構(gòu)架的發(fā)展。,,,Dos操作系統(tǒng),Windows3.1操作系統(tǒng),Windows95操作系統(tǒng),Windows98操作系統(tǒng),Windows2000系統(tǒng),WindowsXP系統(tǒng),比爾、蓋茨：神話般的人物。一手創(chuàng)辦微軟公司。目前為微軟董事長(zhǎng)兼首席軟件設(shè)計(jì)師。,

13、2024/3/21,18,IBM 公司： IBM曾處于堅(jiān)如磐石的霸主地位。率先推出了個(gè)人電腦，但是，由于外部的激烈競(jìng)爭(zhēng)與內(nèi)部的管理機(jī)制問(wèn)題，IBM在上世紀(jì)80年代末90年代初，已不能很好地適應(yīng)市場(chǎng)的新變化。,,IBM的計(jì)算機(jī)被大量用于美國(guó)阿波羅登月計(jì)劃,2024/3/21,19,APPLE公司：1976: Stephen Wozinak和Stephen Jobs創(chuàng)辦蘋(píng)果計(jì)算機(jī)公司。并推出其Apple I 計(jì)算機(jī)

14、。在80年代個(gè)人電腦市場(chǎng)中占很大比重。后來(lái)。該公司一直面臨商業(yè)危機(jī)。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中逐漸失去地位。 首先推出產(chǎn)品PDA ，即Personal Digital Assistant的縮寫(xiě)，個(gè)人數(shù)字助理。如我們現(xiàn)在的文曲星、掌上電腦等。,2024/3/21,20,INTEL公司： 處理器生產(chǎn)中的龍頭，主要致力與Pentium系列處理器芯片的制造。,其他：,SUN公司（1982）：觀點(diǎn)是“網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”。 已促使 Sun 成為

15、啟用網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)用硬件、軟件和服務(wù)的領(lǐng)先供應(yīng)商。,2024/3/21,21,中國(guó)計(jì)算機(jī)現(xiàn)狀,高性能計(jì)算機(jī),移動(dòng)計(jì)算設(shè)備,國(guó)產(chǎn)PC市場(chǎng)占有率節(jié)節(jié)上長(zhǎng),計(jì)算機(jī)進(jìn)入家庭步伐加快,現(xiàn)狀,2024/3/21,22,移動(dòng)計(jì)算設(shè)備：筆記本電腦、PDA、HPC等。我國(guó)在筆記本電腦方面發(fā)展較晚，因而這方面能力較弱，尚沒(méi)有自主設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的筆記本電腦，目前有少量的產(chǎn)品和組裝生產(chǎn)。 我國(guó)在PDA領(lǐng)域切入較早，并且將國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的一些技術(shù)融入進(jìn)

16、產(chǎn)品，如手寫(xiě)漢字識(shí)別技術(shù)、電子字典等，生產(chǎn)廠商有恒基偉業(yè)、權(quán)智、名人、聯(lián)想等。,2024/3/21,23,高性能、高智能的并行計(jì)算成為主流。如人機(jī)對(duì)話方式，高速分布式并行計(jì)算，新的人工智能，智能家庭、智能辦公等等。 無(wú)處不在的計(jì)算進(jìn)一步促進(jìn)分布式并行計(jì)算的發(fā)展。 此十年的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的高速化，計(jì)算的分布化以及計(jì)算的可遷移化。,2024/3/21,24,計(jì)算機(jī)產(chǎn)品發(fā)展方向：客戶機(jī)／服務(wù)器。其中：

17、 客戶機(jī)包括網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、具有聯(lián)網(wǎng)功能的PDA以及各種類型的PC。 服務(wù)器包括大、中、小型機(jī)，高可靠、可擴(kuò)展的超級(jí)服務(wù)器是未來(lái)高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向。,2024/3/21,25,總結(jié),計(jì)算機(jī)從第一代發(fā)展到第四代，已由僅僅包含硬件的系統(tǒng)發(fā)展到包括硬件和軟件兩大部分的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于技術(shù)的更新和應(yīng)用的推動(dòng)，計(jì)算機(jī)一直處在飛速發(fā)展之中。依據(jù)信息技術(shù)發(fā)展功能價(jià)格比的莫爾定律，計(jì)算機(jī)芯片的功能每18個(gè)月翻一番，而價(jià)格減一半。該

18、定律的作用從60年代以來(lái)，已持續(xù)40多年。集處理文字、圖形、圖像、聲音為一體的多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展正方興未艾。各國(guó)都在計(jì)劃建設(shè)自己的“信息高速公路”。通過(guò)各種通信渠道，包括有線網(wǎng)和無(wú)線網(wǎng)，把各種計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來(lái)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了信息在全球范圍內(nèi)的傳遞。用計(jì)算機(jī)來(lái)模仿人的智能，包括聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)以及自學(xué)習(xí)和推理能力是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的一個(gè)重要方向。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)將會(huì)突破傳統(tǒng)的馮.諾依曼提出的原理，實(shí)現(xiàn)高度的并行處理。為了解決軟件發(fā)展