A. 是谁发明了电脑
计算机(全称:电子计算机;别称:电脑,英文:Computer)是20世纪最伟大的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到目前社会的各个领域,已形成规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革。计算机已遍及学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。它是人类进入信息时代的重要标志。
计算机是由早期的电动计算器发展而来的。1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展。
1946年面世的“ENIAC”,它主要是用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制造的,它的体积庞大,占地面积170多平方米,重量约30吨,消耗近150千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用,事实上在1973年根据美国最高法院的裁定,最早的电子数字计算机,应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以会有这样的误会,是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年时,申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。(具体情况参阅网络----“约翰·阿坦那索夫”词条,希望大家记住ABC和约翰·阿坦那索夫,希望以后的教科书能够修改这个错误)。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献,1990年美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项----“国家科技奖”。
硬件
所谓硬件,是指构成计算机的物理设备,即由机械、电子器件构成的具有输入、存储、计算、控制和输出功能的实体部件。下面介绍一下电脑主机的各个部件:
(1)电源:电源是电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220V交流转换为电脑中使用的5V,12V,3.3V直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。
(2)主板:主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。
(3)CPU:CPU(Central Precessing Unit)即中央处理器,是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心,CPU 也是整个系统最高的执行单元,因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。
(4)内存:内存又叫内部存储器(RAM),属于电子式存储设备,它由电路板和芯片组成,特点是体积小,速度快,有电可存,无电清空,即电脑在开机状态时内存中可存储数据,关机后将自动清空其中的所有数据。 内存有DDR、DDR II、DDR III三大类,容量1-8GB。
(5)硬盘:硬盘属于外部存储器,由金属磁片制成,而磁片有记功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是并机,都不会丢失。硬盘容量很大,目前已达TB级,尺寸有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸、1.0英寸等,接口有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。
移动硬盘是以硬盘为存储介质,强调便携性的存储产品。目前市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的,而只有很少部分的是以微型硬盘(1.8英寸硬盘等),但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质,因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口,可以较高的速度与系统进行数据传输。
(6)声卡:声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。
(7)显卡:显卡在工作时与显示器配合输出图形,文字,显卡的作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。
(8)网卡:网卡是工作在数据链路层的网路组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁,它是用来建立局网并连接到inerrnet的重要设备之一。
在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。
(9)调制解调器:调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着ADSL宽带网的普及,调制解调器逐渐退出了市场。
(10)软驱:软驱用来读取软盘中的数据。软盘为可读写外部存储设备,与主板用FDD接口连接。现已淘汰。
(11)光驱:电脑用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。目前,光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。
(12)显示器:显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备,是电脑必不可缺少的部件之一。分为CRT、LCD、LED三大类,接口有VGA、DVI两类。
(13)键盘:键盘是主要的输入设备通常为104或105键,用于把文字、数字等输到电脑上。
(14)鼠标:当人们移到鼠标时,电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动,并可以很准确切指到想指的们位置,快速地在屏幕上定位,它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。 键盘鼠标接口有PS/2和USB两种。
(15)音箱:通过它可以把电脑中的声音播放出来。
(16)打印机:通过它可以把电脑中的文件打印到纸上,它是重要的输出设备之一。目前,在打印机领域形成了针式打印机、喷墨打印机、激光打印机三足鼎立的主流产品,各自发挥其优点,满足各界用户不同的需求。
(17)视频设备,如摄像头、扫描仪、数码相机、数码摄像机、电视卡等设备,用于处理视频信号。
B. 电脑的硬件是谁发明的
首先你这个问题问的没有逻辑,电脑本身就是由硬件组成的,包括主机和外设==,每一样都是硬件.
C. 电脑是谁造的
人类第一台电子计算机的诞生 ENIAC1946年2月15日,世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(ENIAC)宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功,是计算机发展史上的一座纪念碑,是人类在发展计算技术的历程中,到达的一个新的起点。“埃尼阿克”计算机的最初设计方案,是由36岁的美国工程师莫奇利于1943年提出的,计算机的主要任务是分析炮弹轨道。美国军械部拨款支持研制工作,并建立一个专门研究小组,由莫奇利负责。总工程师由年仅24岁的埃克特担任,组员格尔斯坦是位数学家,另外还有逻辑学家勃克斯。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管,另加1500个继电器以及其它器件,其总体积约90立方米,重达30吨,占地170平方米,需要用一间30多米长的大房间才能存放,是个地地道道的庞然大物。 这台每小时耗电量为140千瓦时的计算机,运算速度为每秒5000次加法,或者400次乘法,比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时,一条炮弹的轨道用20秒钟就算出来,比炮弹本身的飞行速度还快。埃尼阿克的存储器是电子装置,而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天内完成几千万次乘法,大约相当于一个人用台式计算机操作40年的工作量。它是按照十进制,而不是按照二进制来操作。但其中也用少量以二进制方式工作的电子管,因此机器在工作中不得不把十进制转换为二进制,而在数据输入、输出时再变回十进制。 “埃尼阿克”最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机。但后来通过改变插入控制板里接线方式来解决各种不同的问题,而成为一台通用机。它的一种改型机曾用于氢弹的研制。“埃尼阿克”程序采用外部插入式,每当进行软件中心一项新的计算时,都要重新连接线路。有时几分钟或几十分钟的计算,要花几小时或1- 2天的时间进行线路连接准备,这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小。 1996年2月15日,在“埃尼阿克”问世50周年之际,美国副总统戈尔在宾夕法尼亚大学举行的隆重纪念仪式上,再次按动了这台已沉睡了40年的庞大电子计算机的启动电钮。戈尔在向当年参加“埃尼阿克”的研制、如今仍健在科学家发表讲话:“我谨向当年研制这台计算机的先驱者们表示祝贺。”埃尼阿克上的两排灯以准确的节闪烁到46,标志着它于1946年问世,然后又闪烁到96,标志计算机时代开始以来的50年。[4] 计算机进化过程 1642至1643年,巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲,他就发明了一个用齿轮运作的加法器,叫“Pascalene”,这是第一部机械加法器。 1666年,在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 1671年,著名的德国数学家莱布尼兹(G.W.Leibnitz)制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。 1673年,Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机,叫“Stepped Reckoner”,这部计算器可以把重复的数字相乘,并自动地加入加数器里。 1694年,德国数学家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以计算乘数的机器,它仍然是用齿轮及刻度盘操作。 1773年,Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机,可惜没有拨款去制造。 1801年, Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。 1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”,是讲述符号及逻辑理由,它后来成为计算机设计的基本概念。 1858年,一条电报线第一次跨越大西洋,并且提供了几日的服务。 1861年,一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。 1876年,Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。 1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。 1882年,William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作,并专注于加数器的发明。 1889年,Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现,并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算,他用咭贮存资料,然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果,在短短六星期内做到。 1893年,第一部四功能计算器被发明。 老式计算机 1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。 1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。 1908年,英国科学家 Campbell Swinton 述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。 1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并,组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),制表及录制公司。但在1924年,改名为International Business Machine Corporation(IBM)。 1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。 1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机,这机器可以解决一些令数学家,科学家头痛的复杂差分程序。 1935年,IBM(International Business Machine tion)引入 "IBM 601”,它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。 1937年,Alan Turing 想出了一个 "通用机器” 的概念,可以执行任何的算法,形成了一个"可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好,因为他用了符号处理symbol 概念。 1939年11月,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。1939年,Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了"V2”〔后来叫Z2〕,这机器沿用 Z1的机械贮存器,加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后,这计划被中断一年。 科学计算器 1946年 ,第一台正式的电脑“埃尼阿克”在美国诞生,但十分耗电。 1959年,第一台小型科学计算器IBM620研制成功。 1960年,数据处理系统IBM1401研制成功。 1961年,程序设计语言COBOL问世。 1961年,第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。 1963年,BASIC语言问世。 1964年,第三代计算机IBM360系列制成。 1965年,美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。 1969年,IBM公司研制成功90列卡片机和系统——3计算机系统。 1970年,IBM系统1370计算机系列制成。 1971年,伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。 1971年,第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。 1972年,微处理机基片开始大量生产销售。 1973年,第一片软磁盘由IBM公司研制成功。 1975年,ATARI——8800微电脑问世。 1977年,柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET——2001研制成功。 1977年,TRS——80微电脑诞生。 1977年,苹果——II型微电脑诞生。 1978年,超大规模集成电路开始应用。 1978年,磁泡存储器第二次用于商用计算机。 1979年,夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。 1982年,微电脑开始普及,大量进入学校和家庭。 1984年,日本计算机产业着手研制"第五代计算机"——-具有人工智能的计算机。1984: DNS(Domain Name Server)域名服务器发布,互连网上有1000多台主机运行。 1984年: Hewlett-Packard发布了优异的激光打印机,HP也在喷墨打印机上保持领先技术。 1984年1月: Apple 的Macintosh发布。基于Motorola 68000微处理器。可以寻址16M。 1984年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT发布,采用ISA标准,支持大硬盘和1.2M高密软驱。 1984年9月: Apple发布了有512Kb 内存的Macintosh,但其他方面没有什么提高。 1984年底: Compaq开始开发IDE接口,可以以更快的速度传输数据,并被许多同行采纳,后来更进一步的EIDE推出,可以支持到528MB的驱动器。数据传输也更快。 1985年: Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。 1985年: EGA标准推出。 1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。 1985年10月17日: 80386 DX推出。时钟频率到达33MHz,可寻址1GB内存。比286更多的指令。每秒6百万条指令,集成275000个晶体管。 1985年11月: Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到广泛的应用。需要DOS的支持,类似苹果机的操作界面,以致被苹果控告。诉讼到1997年8月才终止。 1985年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。但也只是支持到720KB。到3.3版本时方可支持1.44兆。 1986年1月: Apple 发布较高性能的Macintosh。有四兆内存,和SCSI适配器。 1986年9月: Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。采用了鼠标器和图形用户界面,面向家庭设计。 1987 年:Microsoft Windows 2.0 发布。 1988 年:EISA 标准建立。 1989 年:欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。 1989 年3 月:EIDE 标准确立,可以支持超过528MB 的硬盘,能达到33.3MB/s 的传输速度,并被许多CD-ROM 所采用。 1989 年4 月10 日:80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到100MHz 。 1989 年11 月:Sound Blaster Card(声卡)发布。 1990 年5 月22 日:微软发布Windows 3.0,兼容MS-DOS 模式。 1990 年11 月:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱,至少150KB/sec 的传输率。 1991 年:ISA 标准发布。 1991 年6 月:MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展,Bill Gates 说DOS5.0 是 DOS 终结者,今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。 1992 年:Windows NT 发布,可寻址2GB 内存。 1992 年4 月:Windows 3.1 发布。 1993 年:Internet 开始商业化运行。 1993 年:经典游戏Doom 发布。 1993 年3 月22 日:Pentium 发布,该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 ~66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。 1993 年5 月:MPC 标准2 发布,要求CD-ROM 传输率达到300KB/s,在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。 1994 年3 月7 日:Intel 发布90 ~100MHz Pentium 处理器。 1994 年:Netscape 1.0 浏览器发布。 1994 年:著名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。 1995 年3 月27 日:Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。 1995 年6 月1 日:Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。 1995 年8 月23 日:纯32 位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ,完全脱离MS-DOS,但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。 1995 年11 月1 日:Pentium Pro 发布,主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。 1995 年12 月:Netscape 发布其JavaScript 。 1996 年1 月:Netscape Navigator 2.0 发布。这是第一个支持JavaScript 的浏览器。 1996 年1 月4 日:Intel 发布150 ~166MHz 的Pentium 处理器,集成了310 ~330 万个晶体管。 1996 年:Windows 95 OSR2 发布,修正了部分BUG,扩充了部分功能。 1997 年:Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等著名游戏软件发布,并带动3D图形加速卡迅速崛起。 1997 年1 月8 日:Intel 发布Pentium MMX CPU,处理器的游戏和多媒体功能得到增强。 1997 年4 月:IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。 1997 年5 月7 日:Intel 发布Pentium Ⅱ,增加了更多的指令和Cache 。 1997 年6 月2 日:Intel 发布233MHz Pentium MMX 。
D. 谁发明的电脑
第一台是美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的~
美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院计算机(全称:电子计算机;别称:电脑,英文:Computer)是20世纪最伟大的科学技术发明之一,对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到目前社会的各个领域,已形成规模巨大的计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革。计算机已遍及学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。它是人类进入信息时代的重要标志。
计算机是由早期的电动计算器发展而来的。1946年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。最初的计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展。
1946年面世的“ENIAC”,它主要是用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制造的,它的体积庞大,占地面积170多平方米,重量约30吨,消耗近150千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。这个说法被计算机基础教科书上普遍采用,事实上在1973年根据美国最高法院的裁定,最早的电子数字计算机,应该是美国爱荷华州立大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·贝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以会有这样的误会,是因为“ENIAC”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年时,申请了专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。(具体情况参阅网络----“约翰·阿坦那索夫”词条,希望大家记住ABC和约翰·阿坦那索夫,希望以后的教科书能够修改这个错误)。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在计算机领域内作出的伟大贡献,1990年美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项----“国家科技奖”。
硬件
所谓硬件,是指构成计算机的物理设备,即由机械、电子器件构成的具有输入、存储、计算、控制和输出功能的实体部件。下面介绍一下电脑主机的各个部件:
(1)电源:电源是电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220V交流转换为电脑中使用的5V,12V,3.3V直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。
(2)主板:主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。
(3)CPU:CPU(Central Precessing Unit)即中央处理器,是一台计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心,CPU 也是整个系统最高的执行单元,因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。
(4)内存:内存又叫内部存储器(RAM),属于电子式存储设备,它由电路板和芯片组成,特点是体积小,速度快,有电可存,无电清空,即电脑在开机状态时内存中可存储数据,关机后将自动清空其中的所有数据。 内存有DDR、DDR II、DDR III三大类,容量1-8GB。
(5)硬盘:硬盘属于外部存储器,由金属磁片制成,而磁片有记功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是并机,都不会丢失。硬盘容量很大,目前已达TB级,尺寸有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸、1.0英寸等,接口有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。
移动硬盘是以硬盘为存储介质,强调便携性的存储产品。目前市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的,而只有很少部分的是以微型硬盘(1.8英寸硬盘等),但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质,因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口,可以较高的速度与系统进行数据传输。
(6)声卡:声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。
(7)显卡:显卡在工作时与显示器配合输出图形,文字,显卡的作用是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。
(8)网卡:网卡是工作在数据链路层的网路组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁,它是用来建立局网并连接到inerrnet的重要设备之一。
在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。
(9)调制解调器:调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着ADSL宽带网的普及,调制解调器逐渐退出了市场。
(10)软驱:软驱用来读取软盘中的数据。软盘为可读写外部存储设备,与主板用FDD接口连接。现已淘汰。
(11)光驱:电脑用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。目前,光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。
(12)显示器:显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备,是电脑必不可缺少的部件之一。分为CRT、LCD、LED三大类,接口有VGA、DVI两类。
(13)键盘:键盘是主要的输入设备通常为104或105键,用于把文字、数字等输到电脑上。
(14)鼠标:当人们移到鼠标时,电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动,并可以很准确切指到想指的们位置,快速地在屏幕上定位,它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。 键盘鼠标接口有PS/2和USB两种。
(15)音箱:通过它可以把电脑中的声音播放出来。
(16)打印机:通过它可以把电脑中的文件打印到纸上,它是重要的输出设备之一。目前,在打印机领域形成了针式打印机、喷墨打印机、激光打印机三足鼎立的主流产品,各自发挥其优点,满足各界用户不同的需求。
(17)视频设备,如摄像头、扫描仪、数码相机、数码摄像机、电视卡等设备,用于处理视频信号
E. 电脑是什么时候发明的
计算机(computer)的原来意义是“计算器”,也就是说,人类会发明计算机,最初的目的是帮助处理复杂的数字运算。而这种人工计算器的概念,最早可以追溯到十七世纪的法国大思想家帕斯卡。帕斯卡的父亲担任税务局长,当时的币制不是十进制,在计算上非常麻烦。帕斯卡为了协助父亲,利用齿轮原理,发明了第一台可以执行加减运算计算器 。后来,德国数学家莱布尼兹加以改良,发明了可以做乘除运算的计算器。之后虽然在计算器的功能上多所改良与精进,但是,真正的电动计算器,却必须等到公元1944年才制造出来。 而第一部真正可以称得上计算机的机器,则诞生于1946年的美国,毛琪利与爱克特发明的,名字叫做ENIAC。这部计算机使用真空管来处理讯号,所以体积庞大(占满一个房间)、耗电量高(使用时全镇的人都知道,因为家家户户的电灯都变暗了!),而且记忆容量又非常低(只有100多个字),但是,却已经是人类科技的一大进展。而我们通常把这种使用真空管的计算机称为第一代计算机。 第一代的电脑有2间教室大,跟现在我们一般用的个人电脑体积差很多吧。 当时的电脑零件是真空管(现在已经找不到了) 而存档的东西是一种打孔卡片,若没有前人的设计概念,也没有计算机的发明,所以计算机是谁发明的还有点难界定。 下面有两条不知道哪个是正确的 1.1940年,美国的华德·爱肯制造出第一部新型的电脑,命名为“马克1号”。这电脑非常庞大,操作时还会发出巨大的声音,而且每秒钟仅能处理两个附加问题,但它毕竟是最早的电脑。 2.一般来说,世界上第一部电脑,是1945年由美国宾夕法尼亚大学的两位教授-莫奇利和埃克特设计和研制出来的,其英文名字ENIAC(埃尼阿克),其实就是电子识字计算机。不过,在这之前,人们研究电脑已经很厂一段时间了.
F. 电脑是谁发明的
人类第一台电子计算机的诞生 ENIAC1946年月15日,世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”(ENIAC)宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功,是计算机发展史上的一座纪念碑,是人类在发展计算技术的历程中,到达的一个新的起点。“埃尼阿克”计算机的最初设计方案,是由36岁的美国工程师莫奇利于1943年提出的,计算机的主要任务是分析炮弹轨道。美国军械部拨款支持研制工作,并建立一个专门研究小组,由莫奇利负责。总工程师由年仅24岁的埃克特担任,组员格尔斯坦是位数学家,另外还有逻辑学家勃克斯。“埃尼阿克”共使用了18000个电子管,另加1500个继电器以及其它器件,其总体积约90立方米,重达30吨,占地170平方米,需要用一间30多米长的大房间才能存放,是个地地道道的庞然大物。 这台每小时耗电量为140千瓦时的计算机,运算速度为每秒5000次加法,或者400次乘法,比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时,一条炮弹的轨道用20秒钟就算出来,比炮弹本身的飞行速度还快。埃尼阿克的存储器是电子装置,而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天内完成几千万次乘法,大约相当于一个人用台式计算机操作40年的工作量。它是按照十进制,而不是按照二进制来操作。但其中也用少量以二进制方式工作的电子管,因此机器在工作中不得不把十进制转换为二进制,而在数据输入、输出时再变回十进制。 “埃尼阿克”最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机。但后来通过改变插入控制板里接线方式来解决各种不同的问题,而成为一台通用机。它的一种改型机曾用于氢弹的研制。“埃尼阿克”程序采用外部插入式,每当进行软件中心一项新的计算时,都要重新连接线路。有时几分钟或几十分钟的计算,要花几小时或1- 2天的时间进行线路连接准备,这是一个致命的弱点。它的另一个弱点是存储量太小。 1996年2月15日,在“埃尼阿克”问世50周年之际,美国副总统戈尔在宾夕法尼亚大学举行的隆重纪念仪式上,再次按动了这台已沉睡了40年的庞大电子计算机的启动电钮。戈尔在向当年参加“埃尼阿克”的研制、如今仍健在科学家发表讲话:“我谨向当年研制这台计算机的先驱者们表示祝贺。”埃尼阿克上的两排灯以准确的节闪烁到46,标志着它于1946年问世,然后又闪烁到96,标志计算机时代开始以来的50年。[4] 计算机进化过程 1642至1643年,巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲,他就发明了一个用齿轮运作的加法器,叫“Pascalene”,这是第一部机械加法器。 1666年,在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 1671年,著名的德国数学家莱布尼兹(G.W.Leibnitz)制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。 1673年,Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机,叫“Stepped Reckoner”,这部计算器可以把重复的数字相乘,并自动地加入加数器里。 1694年,德国数学家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以计算乘数的机器,它仍然是用齿轮及刻度盘操作。 1773年,Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机,可惜没有拨款去制造。 1801年, Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。 1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”,是讲述符号及逻辑理由,它后来成为计算机设计的基本概念。 1858年,一条电报线第一次跨越大西洋,并且提供了几日的服务。 1861年,一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。 1876年,Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。 1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。 1882年,William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作,并专注于加数器的发明。 1889年,Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现,并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算,他用咭贮存资料,然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果,在短短六星期内做到。 1893年,第一部四功能计算器被发明。 老式计算机 1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。 1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。 1908年,英国科学家 Campbell Swinton 述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。 1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并,组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),制表及录制公司。但在1924年,改名为International Business Machine Corporation(IBM)。 1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。 1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机,这机器可以解决一些令数学家,科学家头痛的复杂差分程序。 1935年,IBM(International Business Machine tion)引入 "IBM 601”,它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。 1937年,Alan Turing 想出了一个 "通用机器” 的概念,可以执行任何的算法,形成了一个"可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好,因为他用了符号处理symbol 概念。 1939年11月,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。1939年,Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了"V2”〔后来叫Z2〕,这机器沿用 Z1的机械贮存器,加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后,这计划被中断一年。 科学计算器 1946年 ,第一台正式的电脑“埃尼阿克”在美国诞生,但十分耗电。 1959年,第一台小型科学计算器IBM620研制成功。 1960年,数据处理系统IBM1401研制成功。 1961年,程序设计语言COBOL问世。 1961年,第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。 1963年,BASIC语言问世。 1964年,第三代计算机IBM360系列制成。 1965年,美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。 1969年,IBM公司研制成功90列卡片机和系统——3计算机系统。 1970年,IBM系统1370计算机系列制成。 1971年,伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。 1971年,第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。 1972年,微处理机基片开始大量生产销售。 1973年,第一片软磁盘由IBM公司研制成功。 1975年,ATARI——8800微电脑问世。 1977年,柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET——2001研制成功。 1977年,TRS——80微电脑诞生。 1977年,苹果——II型微电脑诞生。 1978年,超大规模集成电路开始应用。 1978年,磁泡存储器第二次用于商用计算机。 1979年,夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。 1982年,微电脑开始普及,大量进入学校和家庭。 1984年,日本计算机产业着手研制"第五代计算机"——-具有人工智能的计算机。1984: DNS(Domain Name Server)域名服务器发布,互连网上有1000多台主机运行。 1984年: Hewlett-Packard发布了优异的激光打印机,HP也在喷墨打印机上保持领先技术。 1984年1月: Apple 的Macintosh发布。基于Motorola 68000微处理器。可以寻址16M。 1984年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT发布,采用ISA标准,支持大硬盘和1.2M高密软驱。 1984年9月: Apple发布了有512Kb 内存的Macintosh,但其他方面没有什么提高。 1984年底: Compaq开始开发IDE接口,可以以更快的速度传输数据,并被许多同行采纳,后来更进一步的EIDE推出,可以支持到528MB的驱动器。数据传输也更快。 1985年: Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。 1985年: EGA标准推出。 1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。 1985年10月17日: 80386 DX推出。时钟频率到达33MHz,可寻址1GB内存。比286更多的指令。每秒6百万条指令,集成275000个晶体管。 1985年11月: Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到广泛的应用。需要DOS的支持,类似苹果机的操作界面,以致被苹果控告。诉讼到1997年8月才终止。 1985年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。但也只是支持到720KB。到3.3版本时方可支持1.44兆。 1986年1月: Apple 发布较高性能的Macintosh。有四兆内存,和SCSI适配器。 1986年9月: Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。采用了鼠标器和图形用户界面,面向家庭设计。 1987 年:Microsoft Windows 2.0 发布。 1988 年:EISA 标准建立。 1989 年:欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。 1989 年3 月:EIDE 标准确立,可以支持超过528MB 的硬盘,能达到33.3MB/s 的传输速度,并被许多CD-ROM 所采用。 1989 年4 月10 日:80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到100MHz 。 1989 年11 月:Sound Blaster Card(声卡)发布。 1990 年5 月22 日:微软发布Windows 3.0,兼容MS-DOS 模式。 1990 年11 月:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱,至少150KB/sec 的传输率。 1991 年:ISA 标准发布。 1991 年6 月:MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展,Bill Gates 说DOS5.0 是 DOS 终结者,今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。 1992 年:Windows NT 发布,可寻址2GB 内存。 1992 年4 月:Windows 3.1 发布。 1993 年:Internet 开始商业化运行。 1993 年:经典游戏Doom 发布。 1993 年3 月22 日:Pentium 发布,该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 ~66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。 1993 年5 月:MPC 标准2 发布,要求CD-ROM 传输率达到300KB/s,在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。 1994 年3 月7 日:Intel 发布90 ~100MHz Pentium 处理器。 1994 年:Netscape 1.0 浏览器发布。 1994 年:著名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。 1995 年3 月27 日:Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。 1995 年6 月1 日:Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。 1995 年8 月23 日:纯32 位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ,完全脱离MS-DOS,但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。 1995 年11 月1 日:Pentium Pro 发布,主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。 1995 年12 月:Netscape 发布其JavaScript 。 1996 年1 月:Netscape Navigator 2.0 发布。这是第一个支持JavaScript 的浏览器。 1996 年1 月4 日:Intel 发布150 ~166MHz 的Pentium 处理器,集成了310 ~330 万个晶体管。 1996 年:Windows 95 OSR2 发布,修正了部分BUG,扩充了部分功能。 1997 年:Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等著名游戏软件发布,并带动3D图形加速卡迅速崛起。 1997 年1 月8 日:Intel 发布Pentium MMX CPU,处理器的游戏和多媒体功能得到增强。 1997 年4 月:IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。 1997 年5 月7 日:Intel 发布Pentium Ⅱ,增加了更多的指令和Cache 。 1997 年6 月2 日:Intel 发布233MHz Pentium MMX 。
G. 请问第一台电脑一体机是谁发明的
一体机最初的主要市场是在日本,日立、SONY等都是这方面的先驱,美国的APPLE也非常有特色。在中国,最早的一体机是在1998年联想发布的问天系列。
似乎没有特定的第一台之说,详情可以查看引用的资料
H. 一体化电脑谁发明的
1. 1998年苹果推出首款一体式电脑一体机:iMacG3。索尼、神舟等厂商也早已推出了一内体机产品。但容是由于技术、成本等诸多原因,这种前卫的电脑形态并没有在市场中开拓出一片属于自己的新天地。 2. 2009年CES展会的召开,联想、华硕、惠普、方正等厂商都已经推出了新的电脑一体机,这意味着电脑一体机经过了多年的沉淀和酝酿,技术的成熟及成本有效的控制,如今电脑一体机已经登堂入室让概念变为了现实。
I. 电脑是什么时候发明的
电脑技术的兴起
在第三次工业革命的三大主体技术中,电脑技术是对当代世界影响最大的技术领域。虽然电脑技术的兴起在时间上略晚于核能技术,但由于电脑技术比核能技术所产生的革命影响更为广泛、更为深远,因此电脑技术的兴起不仅成为第三次工业革命兴起的主要技术标志,而且成为整个现代科学技术发展的主要技术标志。
一、计算机发展的由来
电脑技术的兴起虽然始自于20世纪40年代中期,但它的技术基础和科学基础的形成却经历了漫长的历史年代。
首先,就其技术基础而言,在第一代电子计算机尚未发明之前,电子计算机的发明所必经的自动机械,计算工具和电子技术这三大技术基础已相继形成。
在自动机械方面,中国早在古代即有指南车、记里车、水运仪象、提花织机等机械技术发明。特别是提花织机技术的西传,曾对西方的自动机械技术的发展产生过直接影响。19世纪30年代初,法国发明家雅卡尔(J.M.Jacgnard 1752~1834)发明了近代提花织机。而英国数学家拜比吉所以能在19世纪中期提出他的新的机械计算机的设计,正是他把雅卡尔的提花织机的穿孔卡片自动控制技术引入其设计的结果。此后,这种源于提花织机的穿孔卡片自动控制技术即被成功地用于机电式计算机之中。
在计算机工具方面,早期的计算机工具已相继经历了机械计算器、机械计算机、机电计算机这样三个前后相继的历史发展阶段。
机械计算器是计算工具的孕育阶段。中国元末发明的算盘,既具有运算器的功能,又具有存贮器的功能,因此可以说是这一阶段的一种典型的机械计算器。
机械计算机是计算工具的成形阶段。在这一阶段,法国数学家什卡(Schlckarg 1592~1635)于1623年,法国数学家巴斯卡(B.Pascal 1623~1662)于1642年,都曾分别发明过可进行加减运算的机械计算机。此后,德国数学家莱布尼茨在研究巴斯卡计算机时,最先提出了把二进制用于计算机的设想。但在莱布尼茨以后,机械计算机的研制一直处于沉寂状态。直到进入19世纪以后,英国杰出数学家拜比吉(C.Babbage 1792~1871)才再度开始进行机械计算机的研究。由于历史条件的限制,拜比吉研制的分析机虽然未能取得完全成功,但拜比吉的设计思想却为后来机电式计算机的兴起奠定了技术基础。
机电式计算机是计算工具的发展阶段。19世纪末,由于电力技术的发展和继电元件的发明,使计算工具开始从机械式计算机向机电式计算机过渡。1890年,美国统计工程师霍勒里斯(H.Hollerith 1860~1929)为了人口统计分析的需要,发明了第一台以电磁元件为基本元件,以电动机为动力的机电式计算机。霍勒里斯的这一发明可以说是计算机技术进入发展阶段的历史起点。
到了20世纪初期至40年代初期,机电式计算机技术有了进一步发展。1941年,德国计算机工程师朱斯(K.Zuse 1910~)曾研制成功机电式计算机Z3。在美国,哈佛大学的计算机工程师艾肯(H.Aiken 1900~1973)在IBM公司的支持下,于1944年研制成功“自动程序控制计算机Mark I号”。1946年,艾肯等人又研制成功一台全部使用继电元件的“Mark II号”,艾肯等人的这种机电式计算机虽然旋即为电子计算机所淘汰,但它的研制成功却为电子计算机的发明奠定了直接的技术基础。
在电子技术方面,从1904年第一只电子管的发明到1938年第一台雷达问世,以电子管为主要技术标志的电子技术不但在电子元件和电子线路这两大基础技术领域取得一系列重大突破,而且在广播、电视、雷达等电子应用技术领域得到了初步发展。可以说,第一代电子计算机的发明,正是兴起于20世纪初期的电子技术向当时已有的机电式计算机技术领域渗透的必然成果。
当然,除了技术基础之外,电子计算机所以能在40年代中期发明,也源于电子计算机所必须的数学基础及其他相关科学的理论基础在此以前已相继形成。
首先,在电子计算机的数学基础方面,作为电子计算机的主要数学基础的布尔代数在19世纪中期即已奠基。布尔代数即逻辑代数,它是由英国数理逻辑学家布尔所创立的。1854年,布尔发表了逻辑代数的奠基性著作《思维规律研究》。在这一论著中,布尔以二进制为进位基础,把形式逻辑学归结为一种代数的演算。在这种逻辑代数演算中,他从一组逻辑公理出发,像推导代数公式那样来推导逻辑定理,这种逻辑代数后来经过德国数学家施罗德(E.Schroder 1841~1902)等人的进一步发展。此后
便成为电子计算机所必需的主要数学基础。
其次,有关电子计算机本身的工作原理等基础理论研究,已由英国数学家图林(A.M.Turing 1912~1954)等人在30年代基本完成。
1936年,图林发表了一篇题为《关于理想计算机》的论文。在这篇论文中,图林提出了理想计算机的基本理论模型。图林的这一理论模型的基础是他为“可计算性”下的一个严格的数学定义。这一定义的理论要点是:任何一个可计算数都具有可计算序列;而任何一个具有可计算序列的可计算数都具有可计算性。从这一定义出发,图林提出了理想计算机的定理:存在着这样一种理想计算机,它能模拟任何一种给定的计算机,这种能够模拟任何一种特定计算机的理想计算机就是通用计算机。此外,图林还提出了理想计算机的“程序内存”和逻辑构成的理论。由于图林提出了一套理想计算机的基本原理,所以人们后来便把图林所提出的这种理想计算机称为“图林机”。
图林提出理想计算机原理的目的,并不是为了研制具体的计算机,而是为了建立计算机的一般理论基础。也正因为如此,他的关于理想计算机的“图林机”理论模型也就成为第一代通用数字电子计算机发明的直接的理论基础。
可见,到了20世纪30年代末和40年代初,电脑技术兴起的各种技术基础和科学基础即已相继形成,只要有某些更直接的动因的作用,同时又有某些更善于综合各种相关科学技术成就的发明家,电脑的问世已是指日可待了。
二、第一代电脑的发明
由于发明电子计算机所必需的各种技术基础和科学基础已相继形成,到了30年代末和40年代初,不少科学家和工程师即相继开始进行电子计算机的研制。在德国,著名计算机专家朱斯于1942年设计出了一台电子计算机,并造出了部分运算元件,但其研制未能得到政府的支持而夭折。在美国,数学物理学家阿塔纳索夫(J.Atanssoff 1903~?)在1941年也曾提出过一台可解线性方程的电子计算机的设计方案,但由于他也未能得到经费的资助,所以也只是在研制出少数元件后就终止了其研制计划。
在电子计算机发展史上,真正发明第一台电子计算机的是美国宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系的工程师莫希莱(J.W.Mauchly 1907~1980)及其研制小组。
1941年12月7日,日军偷袭珍珠港而使太平洋战争爆发。1942年初,莫尔学院电工系与美国陆军所属的阿拉伯丁弹道研究所共同承担了每天为海陆军方提供6张火力表的任务。其中每张火力表都要计算几百条弹道。即使是最熟练的计算员,用当时最好的台式机电计算机计算一条弹道也要用20小时,而用当时最好的机电式微分分析机计算一条弹道也要15分钟。为此,当时曾聘用200名专职计算员来进行弹道的计算工作。即使这样,仍无法按要求完成火力表的计算任务。
由于机电式计算机无法及时完成弹道计算任务,莫希莱在1942年8月提出了一份题为《高速电子管装置的使用》的设计方案,建议研制以电子管为主要元件的电子计算机。莫希莱的建议立即得到了军方的支持。此后,即组建了以莫希莱为总设计师、莫希莱的助手艾克特(J.P.Ecker 1919~)为总工程师的莫尔研制小组,主持研制新的“电子数值计算机” (Electronic Numerical Integrator and Computer),即通常所说的第一台电子计算机ENIAC。
1943年6月,莫尔学院与军方正式签订合同,开始进行第一台电子计算机的研制。此后在两年半的时间内经过20次方案的修改和样机的调试,终于在1945年底研制成功了第一台电子计算机ENIAC。ENIAC总耗资48万美元,用了18000个电子管,70000个电阻,10000个电容,总重量达30吨,总占地面积为170平方米。为了散热,还配有一台重达30吨的冷却装置。1946年2月15日,当ENIAC在举行揭幕典礼之后投人正式使用时,其运算速度已为每秒5000次,即已比当时最好的机电式计算机的运算速度快1000倍。
第一台电子计算机的发明是现代技术发明史上具有划时代意义的重大技术发明之_。因为第一台电子计算机的发明不仅使计算机实现了从机电式计算机到电子计算机的伟大变革,而且直接拉开了电脑技术发展的序幕,特别是直接拉开了第一代电脑技术发展的序幕。
由于ENIAC是程序外插型计算机,因此它在发明以后不久即为诺依曼所设计的程序内存型计算机EDVAC所代替。
由于ENIAC是程序外插型计算机,准备一个运算的程序要花几小时甚至几天的时间,这与ENIAC已具有的运算高速度很不适应。此外,ENIAC还有存储容量太小等局限。鉴于ENIAC的程序外插等主要技术局限,诺伊曼即着手设计研制新的电子计算机。
早在1945年6月,诺伊曼就曾提出过“程序内存”的设计方案。他把这种程序内存的计算机称为“离散变量自动电子计算机”(Electronic Discrete Variable Automatic Computer),即通常所说的EDVAC。同ENIAC相比,程序内存的实现和二进制的采用可以说是EDVAC的两项最重大的技术变革成就,而程序内存则可以说是EDVAC优于ENIAC的最主要的技术标志。
诺伊曼提出EDVAC的设计方案之后,莫尔小组曾接受其方案开始进行这种新样机的研制。但此后不久,莫尔小组因ENI-AC的发明权之争而陷于分裂。小组主要成员莫希莱和艾克特脱离开小组另建公司,因此使美国的EDVAC的研制受到了影响。
当美国的程序内存电子计算机的研制受挫时,英国剑桥大学数学系实验室则于1949年5月按诺伊曼的设计思想研制成功了第一台程序内存电子计算机EDSAC。而美国的第一台程序内存计算机直到1950年才开始安装,1952年才正式投入运行。据说英国早在1943年就研制出了专用电子计算机,不过由于英国严格保密而不为世人所知。
从第一台电子计算机发明的40年中期到50年代中期,是第一代电子计算机的发展时期。在这一时期内,第一代电子计算机的主要技术标志是电子管被普遍用作计算机的逻辑元件,而其主要技术成就则是程序外插型和程序内存型这两种类型的电子计算机的相继发明,特别是程序内存型的诺伊曼机的发明。虽然这一时期的程序存储技术尚不成熟,但由于计算机已相继实现从机电计算机到电子计算机的变革,从程序外插型电子计算机到程序内存型电子计算机的变革,因此也就为第二代电脑的兴起奠定了直接的技术基础。
三、第二代电脑的发展
50年代中期至60年代中期是第二代电脑的发展时期。
第二代电脑的主要技术标志是分立的晶体管元件的普遍采用,因此第二代电子计算机通常被称为晶体管计算机。
就其科学渊源而言,第二代电脑的兴起主要源于半导体物理学在40年代末和50年代初的进一步发展。
1947年底,美国贝尔电话实验室的肖克利、巴丁、布拉顿等人发明了第一只半导体管,即第一只晶体管。由于晶体管具有体积小、能耗低、寿命长等电子管所无法比拟的优点,因此它一问世,即在电子技术领域内掀起了一场以晶体管代替电子管的电子技术的深刻革命。50年代初,由于晶体管技术已有初步发展,它也就立即向一切与电子技术有关的技术领域渗透。特别是第一台晶体管收音机在1952年问世之后,更是推动了电子技术革命的深入发展。
继第一台晶体管收音机问世之后,贝尔电话实验室即着手进行晶体管计算机的研制。1954年,该实验室即为美国空军研制成功第一台晶体管计算机TRADIC。由于这台计算机的逻辑元件普遍采用了晶体管,因此整机的体积大大减小,重量大大减轻,并因此被用作飞机的第一代机载计算机。
由于晶体管计算机具有电子管计算机所无法比拟的技术优势,所以它一问世,即得到迅速发展。1955年,美国的阿尔马公司生产出了第一台可装在洲际导弹中的弹载计算机,1957年,晶体管计算机即进入民用普及阶段。1958年4月,当时世界上最大的电子计算机公司——美国的IBM公司即开始批量生产晶体管计算机。同年,英国、前联邦德国、日本等国的公司也开始批量生产晶体管计算机。1959年,美国的菲尔克公司研制成功第一台大型通用晶体管计算机。至此,电子计算机即进入第二代
电子计算机——晶体管计算机的兴盛时期。
在第二代电子计算机的发展时期,计算机在两方面取得重大的技术进展。其一,在计算机的逻辑元件和逻辑线路方面,普遍采用了晶体管和晶体管线路,在计算机的存储器方面,普遍采用了快速磁芯存储器。由于这两大技术变革的实现,使计算机的运算速度从每秒几千次提高到每秒几十万次;而主存储器的容量从几千字提高到10万字。与此同时,计算机的体积成倍的减小,售价成倍地降低。也正是由于这两大技术变革的实现,电脑也就实现了其发展史上的以分立晶体管为主要技术标志的第二次革命。
四、第三代电脑的发展
60年代中期至70年代初期是第三代电脑的发展时期。
第三代电脑的主要技术标志是半导体集成电路的普遍采用。因为集成电路的最初的集成度较小,所以第三代电子计算机也被称为小规模集成电路计算机。
就其科学技术渊源而言,第三代电脑的兴起主要源于50年代末至60年代初半导体物理和半导体技术的进一步发展,特别是源于半导体集成电路的发明。1959年初,美国得克萨斯仪器公司的工程师基尔比(J.Kilby 1923--)发明了第一块集成电路。这块集成电路是一块含有晶体管、电阻、电容在内的单元电路。虽然它是一块完整的单元电路,但其面积仅为1平方毫米左右。同分立的晶体管相比,集成电路更具有容量大、体积小、功耗小和组装快等技术优点。因此它一经问世,即在电子技术领域引起又一次新的技术革命。
1961年,得克萨斯公司与美国空军合作,研制成功了第一台集成电路计算机。这台电子计算机由578块小规模集成电路组成。主机仅重285克;体积仅为100cm3,功耗仅为16瓦。第一台集成电路计算机的发明,正式拉开了第三代电脑发展序幕。
继第一台集成电路计算机发明之后,各种易于飞机和火箭携带的小规模集成电路计算机即在1962年以后相继问世。自此,小规模集成电路计算机进人全面发展时期。1962年,美国的IBM公司为了保持在计算机技术领域中的垄断地位,前后投资50亿美元用于研制小规模集成电路通用计算机。1964年4月,该公司即宣布批量生产兼备各种用途的IBM360集成电路系列通用计算机。IBM360系列计算机是第三代电脑的典型产品。它的成功,标志第三代电脑已进入其兴盛和成熟的发展时期。
在第三代电脑发展时期,电子计算机同样实现了两项重大的技术变革。其一,计算机的逻辑元件和逻辑线路普遍实现集成电路化;其二,计算机的输入、输出、外存、打印、显示、记录等外部设备开始实现电子化。其中逻辑元件与逻辑线路的小规模集成电路化是第三代电脑的主要技术标志。正是由于逻辑元件与逻辑线路的小规模集成电路化的实现,才真正使电子计算机进入小型化的发展时期。
由于小规模集成电路化的实现,使计算机的运算速度提高到每秒数百万次乃至数千万次,而单机的体积和重量反而成倍地减小,单机售价也成倍地降低,也正是由于小规模集成电路化的实现,计算机又实现了其发展史上的以小规模集成电路为主要技术标志的第三次革命。
五、第四代电脑的发展
第四代电脑是大规模集成电路计算机,它的发展始自70年代初期。
就其技术基础而言,第四代电脑的兴起主要源于70年代初半导体集成电路技术的进一步发展,特别是源于半导体大规模集成电路的发明。1971年,美国的英特尔公司在小规模和中规模集成电路技术的基础上,最先在一块面积(2.97×4.04)平方毫米的硅片上成功地集成了由2200个晶体管组成的大规模集成电路,从而为第四代电脑的兴起奠定了直接的技术基础。同年,该公司即以大规模集成电路为基础研制成功了第一台微电脑。1973年,大规模集成电路开始普遍代替小规模和中规模集成电路,电
子计算机自此即进入第四代电脑的全面发展时期。
在第四代电脑发展时期,电子计算机出现了微型化和巨型化这样两个新的发展趋向。
在微型化方面,微型机的发展主要源于大规模集成电路的集成度的不断发展。1971年,美国的英特尔公司即研制成功第一台微处理机。此后,每个微处理机的芯片上的集成度即普遍达到几千只晶体管。同60年代初的小规模集成电路相比,这已是重大的技术进展。而到了80年代初期,同等面积的每个芯片上集成度已发展到高达数十万只晶体管。特别是以大规模集成电路为基础的微处理的发明,更使微型机的发展日新月异。早在1977年,美国的苹果(Apple)电脑公司即开始大批量生产家用微电脑。自此,微电脑也像当年的电视一样进入普及性的发展时期。
在巨型化方面,同样也由于大规模集成电路的发展,使单机巨型化的发展有了可能。1975年,由美国伊利诺斯大学设计,由宝来公司制造的第一台每秒运算1.5亿次的巨型机问世。不过这台巨型机实际上是一个以主机和辅机的主从复合系统为基础的巨型机。因此,第一台真正的单机巨型机是美国电脑工程师格雷在1976年主持研究成功的Cray—I型计算机。该机最高向量运算速度为每秒2.5亿次,而其主机占地面积仅为7m2。
在巨型化方面,除了大规模集成电路的采用使单机巨型化之外,在这一时期内还出现了以多机系统为基础的三种不同类型的巨型机。其一是以双机对称系统为基础的巨型机。70年代初期,美国的IBM公司最先研制成功这种巨型机。1972年,日本也研制成功这种巨型机,这种巨型机后来又进一步发展为四机对称系统的巨型机。其二是以主从复合系统为基础的巨型机。这种类型的巨型机由一台中央处理机和多台外围处理机联合构成主从复合巨型机系统。1976年,美国的一台投入运行的巨型机CDC6600即是属于这种类型的第一台巨型机。其三是以多微机复合系统为基础的巨型机,这种巨型机是由多台微型机构成的一个巨型机系统。就其技术实质而言,这种类型的巨型机已是一种巨型机系
统。
在第四代电脑发展时期,电子计算机也同样是在两个方面实现了重大的技术突破。其一,计算机的逻辑元件和逻辑线路普遍实现大规模集成电路化。其二,计算机出现了微型机和巨型机这样两种新的系列。在这两大技术突破中,大规模集成电路是第四代电脑兴起的主要标志,而微电脑的兴起则是第四代电脑的主要技术成就。也正是由于大规模集成电路化的实现和微电脑的兴起,使电脑又实现了其技术发展史上的第四次革命。