计算机发展的四个阶段
【1946-1957】第一阶段：电子管计算机
- 第二次世界大战是电子管计算机产生的催化剂
- 英国为了解密德国海军的密文而生产了第一台电子管计算机。
- 著名计算机ENIAC：战争使用了飞机和火箭，为了更准确和高效地计算射击参数而发明了ENIAC。
- 集成度小，空间占用大
- 功耗高，运行速度慢（但仍然是手工计算的百万倍）
- 操作复杂，更换程序需要接线
【1957-1964】第二阶段：晶体管计算机
- 前提：贝尔实验室的三个科学家发明了晶体管
- 著名计算机
- TX-0：来自MIT林肯实验室
- PDP-1: 当时性能最高的晶体管计算机
- 4k内存，每秒200,000指令
- 配备512×512的显示器
- 优点：
- 集成度相对较高，空间占用相对小
- 功耗相对较低，运行速度较快
- 操作相对简单，交互更加方便
【1964-1980】第三阶段：集成电路计算机
- 前提：德州仪器的工程师发明了集成电路（IC）
- 优点（具备了进入千家万户的条件）：
- 计算机变得更小
- 功耗变得更低
- 计算速度变得更快
- 诞生了操作系统：IBM的两款计算机7094、1401卖的很好，但是也存在几个问题：
- 主打功能不同
- 相互无法兼容
- 买家不愿意投入两组人力
由此，IBM推出兼容的产品System/360（操作系统的雏形）
【1980-现在】第四阶段：超大规模集成电路计算机
- 优点：
- 一个芯片集成了上百万的晶体管
- 速度更快，体积更小，价格更低，更能被大众接受
- 用途丰富：文本处理、表格处理、高交互的游戏与应用
- PC的出现。其中，乔布斯的apple以及apple二代较为出名。
【未来】第五个阶段：未来的计算机
- 生物计算机：以蛋白质分子作为主要原材料，优点如下：
- 体积小，效率高
- 不易损坏，生物级别的自动修复
- 不受信号干扰，无热损耗
- 量子计算机：遵循量子力学的物理计算机，发展：
- 2013年5月，谷歌和NASA发布D-Wave Two
- 2017年5月，中国科学院宣布制造出光量子计算机
- 2019年1月，IBM展示了世界首款商业化量子计算机
- 腾讯在2017年就组建了量子实验室
- 阿里巴巴在2017年成立了达摩院
微型计算机的发展历史
- 发展条件：第一二阶段不足以具备微机发展的条件，故微机从第三阶段开始发展
- 单核CPU性能发展：
- （1971-1973）500KHz频率的微型计算机（字长8位）
- （1973-1978）高于1MHz频率的微型计算机（字长8位）
- （1978-1985）500MHz频率的微型计算机（字长16位）
- （1985-2000）高于1GHz频率的微型计算机（字长32位）
- （2000-现在）高于2GHz频率的微型计算机（字长64位）
- Intel提出摩尔定律：集成电路的性能，每18-24个月就会提升一倍，但在20世纪后慢慢失效，由此出现了多核CPU的发展
- 多核CPU发展：
- （2005）Intel奔腾系列双核CPU、AMD速龙系列
- （2006）Intel酷睿四核CPU
- Intel酷睿系列十六核CPU
- Intel至强系列五十六核CPU