【计算机基础Ep5】唐朔飞计算机组成原理教材梳理（五）
第二章 计算机的发展与应用
2.1计算机的发展史
2.1.1计算机的产生与发展
a.第一代电子管计算机
ENIAC——
1943年，二战后期，战争需要。美国国防部批准了由Pennsyivania大学John Mauchly教授和John Presper Eckert工程师提出的建造一台用电子管组成的电子数字积分机和计算机（Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC）的计划，用它来解决当时国防部弹道研究实验室（BRL）开发新武器的射程和检测模拟运算表的难题；
1946年交付使用，其首要任务就是完成了一系列测定氢弹可靠性的复杂运算；
意义：不但实现了制造一台通用计算机的目标，而且标志计算工具进入了一个崭新的时代，是人类文明发展史中的一个里程碑；
1955年正式退役。
IAS——
背景：1945年，ENIAC的顾问、数学家冯-诺依曼在为一台新的计算机EDVAC（电子离散变量计算机）所制定的计划中首次提出了存储程序的概念，即将程序和数据一起存放在存储器中，使编程更加方便；这个思想几乎同时被科学家图灵（Turing）想到了；
1946年，冯-诺依曼与他的同行们在Princeton Institute进行高级研究时，设计了一台存储程序的计算机IAS，可惜因种种原因直到1952年IAS也未能问世；IAS的总体结构从此得到了认可，并成为后来通用计算机的原型；
组成：
同时存放指令和数据的主存储器；
二进制的算逻运算部件；
一个解释存储器中的指令并能控制执行的程序控制部件；
由控制部件操作的I/O设备。
UNIVAC——
背景：20世纪50年代，美国出现了Sperry和IBM两大制造计算机的公司，后来又从Sperry公司分离出了UNIVAC子公司，他们控制着计算机市场；
1947年，Eckert和Mauchly共同建立了生产商用计算机的计算机公司，他们第一个成功的产品时UNIVAC I（Universal Automatic Computer），后来Eckert-Mauchly公司成为从Sperry-Rand公司分离出来的UNIVAC子公司，并继续制造了一系列产品，如UNIVAC II及UNIVAC 1100系列产品，它们成为科学和商用计算机的主流产品；
1953年，IBM公司推出首台存储程序的计算机701机，1955年推出了702机，使之更适用于科学计算和商业应用，后来形成了700/7000系列，使IBM成为计算机制造商的绝对权威。
后续发展——
20世纪50年代，除美国外，英、法、苏联、日本、意大利等国都相继研制出本国的第一台电子计算机，我国也于1958年研制成自己的第一台电子计算机；——性能未能出现奇迹般的提高；
20世纪50年代末，计算机技术迎来了第一次大飞跃的发展机遇，其性能出现了数十倍以至几百倍的提高，这就是用晶体管替代电子管的重大变革。
b.第二代晶体管计算机
历史——
1947年在贝尔实验室成功地用半导体硅作为基片，制成了第一个晶体管，它的小体积、低耗电以及载流子高速运行的特点，使真空管望尘莫及；
20世纪50年代，全球掀起了一场以晶体管替代电子管的热潮，计算机的性能有了很大的提高：主存容量提升，存储周期下降，指令操作码数增加，运算速度提高；
问题：随着对计算机性能越来越高的追求，新的计算机所包含的晶体管个数已从一万个左右骤增到数十万个，人们需要把晶体管、电阻、电容等一个个元件都焊接到一个电路板上，再由一块块电路板通过导线连接成一台计算机
——其复杂的工艺不仅严重影响制造计算机的生产效率，更严重的是，由几十万个元件产生几百万格焊点导致计算机工作的可靠性不高；
发展：1958年微电子学的深入研究，特别是新的光刻技术和设备的成熟，为计算机的发展又开辟了一个崭新时代——集成电路时代。
c.第三代集成电路计算机
小规模集成电路（SSI）：利用光刻技术把晶体管、电阻、电容等构成的单个电路制作在一块极小（如几个平方微米）的硅片上；
中等规模集成电路（MSI）：实现了将成百上千个电路全部制作在一块极小（如几个平方微米）的硅片上，并引出与外部连接的引线，这样，一次性能制作成成百上千个相同的门电路，又一次大大地缩小了计算机的体积，大幅度下降了耗电量、极大地提高了计算机的可靠性。
