計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史
電腦的學(xué)名為電子計(jì)算機(jī),是由早期的電動計(jì)算器發(fā)展而來的。
通常說到“世界公認(rèn)的第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)”大多數(shù)人都認(rèn)為是1946年面世的“ENIAC”,它主要是用于計(jì)算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電工學(xué)院制造的,但它的體積龐大,占地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近140千瓦的電力。顯然,這樣的計(jì)算機(jī)成本很高,使用不便。這個說法被計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教科書上普遍采用,事實(shí)上在1973年根據(jù)美國最高法院的裁定,最早的電子數(shù)字計(jì)算機(jī),應(yīng)該是美國愛何華大學(xué)的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞Clifford E.Berry ,1818-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff-Berry-Computer)。之所以會有這樣的誤會,是因?yàn)?/span>“ENIAC”的研究小組中的一個叫莫克利的人于1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年時,申請了專利。由于種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉(zhuǎn)過來。(具體情況參閱百度百科----“約翰·阿坦那索夫”詞條,希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫,希望以后的教科書能夠修改這個錯誤)。后來為了表彰和紀(jì)念約翰·阿坦那索夫在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)作出的偉大貢獻(xiàn),1990年美國前總統(tǒng)布什授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎項(xiàng)----“國家科技獎”。
1956年,晶體管電子計(jì)算機(jī)誕生了,這是第二代電子計(jì)算機(jī)。只要幾個大一點(diǎn)的柜子就可將它容下,運(yùn)算速度也大大地提高了。1959年出現(xiàn)的是第三代集成電路計(jì)算機(jī)。
最初的計(jì)算機(jī)由約翰·馮·諾依曼發(fā)明(那時電腦的計(jì)算能力相當(dāng)于現(xiàn)在的計(jì)算器),有三間庫房那么大,后逐步發(fā)展而成。
從20世紀(jì)70年代開始,這是電腦發(fā)展的最新階段。到1976年,由大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制成的“克雷一號”,使電腦進(jìn)入了第四代。超大規(guī)模集成電路的發(fā)明,使電子計(jì)算機(jī)不斷向著小型化、微型化、低功耗、智能化、系統(tǒng)化的方向更新?lián)Q代。
20世紀(jì)90年代,電腦向“智能”方向發(fā)展,制造出與人腦相似的電腦,可以進(jìn)行思維、學(xué)習(xí)、記憶、網(wǎng)絡(luò)通信等工作。
進(jìn)入21世紀(jì),電腦更是筆記本化、微型化和專業(yè)化,每秒運(yùn)算速度超過100萬次,不但操作簡易、價格便宜,而且可以代替人們的部分腦力勞動,甚至在某些方面擴(kuò)展了人的智能。于是,今天的微型電子計(jì)算機(jī)就被形象地稱做電腦了。
世界上第一臺個人電腦由IBM于1980年推出。IBM推出以英特爾的x86的硬體架構(gòu)及微軟公司的MS-DOS操作系統(tǒng)的個人電腦,并制定以PC/AT為PC的規(guī)格。之後由英特爾所推出的微處理器以及微軟所推出的操作系統(tǒng)發(fā)展幾乎等同于個人電腦的發(fā)展歷史。Wintel架構(gòu)全面取代了IBM在個人電腦主導(dǎo)的地位。
分類
從計(jì)算機(jī)的類型、運(yùn)行方式、構(gòu)成器件、操作原理、應(yīng)用狀況等劃分,計(jì)算機(jī)有多種分類。
從數(shù)據(jù)表示來說,計(jì)算機(jī)可分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)以及混合計(jì)算機(jī)三類;
數(shù)字計(jì)算機(jī)按構(gòu)成的器件劃分,曾有機(jī)械計(jì)算機(jī)和機(jī)電計(jì)算機(jī),現(xiàn)用的電子計(jì)算機(jī),正在研究的光計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、神經(jīng)計(jì)算機(jī)等等。
電子計(jì)算機(jī)就其規(guī)?;蛳到y(tǒng)功能而言,可分為巨型、大型、中型、小型、微型計(jì)算機(jī)和單片機(jī)。
綜合起來說,計(jì)算機(jī)的分類是這樣的:
(1)按照性能指標(biāo)分類
①巨型機(jī):高速度、大容量
②大型機(jī):速度快、應(yīng)用于軍事技術(shù)科研領(lǐng)域
③小型機(jī):結(jié)構(gòu)簡單、造價低、性能價格比突出
④微型機(jī):體積小、重量輕、價格低
(2)按照用途分類
①專用機(jī):針對性強(qiáng)、特定服務(wù)、專門設(shè)計(jì)
②通用機(jī):科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、過程控制解決各類問題
(3)按照原理分類
①數(shù)字機(jī):速度快、精度高、自動化、通用性強(qiáng)
②模擬機(jī):用模擬量作為運(yùn)算量,速度快、精度差
③混合機(jī):集中前兩者優(yōu)點(diǎn)、避免其缺點(diǎn),處于發(fā)展階段
構(gòu)成
不論何種計(jì)算機(jī),它們都是由硬件和軟件所組成,兩者是不可分割的。人們把沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。
硬件
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所使用的電子線路和物理設(shè)備,是看得見、摸得著的實(shí)體,如中央處理器( CPU )、存儲器、外部設(shè)備(輸入輸出設(shè)備、I/O設(shè)備)及總線等。
①存儲器。主要功能是存放程序和數(shù)據(jù),程序是計(jì)算機(jī)操作的依據(jù),數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)操作的對象。存儲器是由存儲體、地址譯碼器、讀寫控制電路、地址總線和數(shù)據(jù)總線組成。能由中央處理器直接隨機(jī)存取指令和數(shù)據(jù)的存儲器稱為主存儲器,磁盤、磁帶、光盤等大容量存儲器稱為外存儲器(或輔助存儲器)。由主存儲器、外部存儲器和相應(yīng)的軟件,組成計(jì)算機(jī)的存儲系統(tǒng)。
②中央處理器的主要功能是根據(jù)存儲器內(nèi)的程序,逐條地執(zhí)行程序所指定的操作。中央處理器的主要組成部分是:數(shù)據(jù)寄存器、指令寄存器、指令譯碼器、算術(shù)邏輯部件、操作控制器、程序計(jì)數(shù)器(指令地址計(jì)數(shù)器 )、地址寄存器等。
③外部設(shè)備是用戶與機(jī)器之間的橋梁。輸入設(shè)備的任務(wù)是把用戶要求計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)、字符、文字、圖形和程序等各種形式的信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)所能接受的編碼形式存入到計(jì)算機(jī)內(nèi)。輸出設(shè)備的任務(wù)是把計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以用戶需要的形式(如屏幕顯示、文字打印、圖形圖表、語言音響等)輸出。輸入輸出接口是外部設(shè)備與中央處理器之間的緩沖裝置,負(fù)責(zé)電氣性能的匹配和信息格式的轉(zhuǎn)換。
軟件
對能使計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)順利和有效工作的程序集合的總稱。程序總是要通過某種物理介質(zhì)來存儲和表示的,它們是磁盤、磁帶、程序紙、穿孔卡等,但軟件并不是指這些物理介質(zhì),而是指那些看不見、摸不著的程序本身??煽康挠?jì)算機(jī)硬件如同一個人的強(qiáng)壯體魄,有效的軟件如同一個人的聰穎思維?!?/span>
計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。系統(tǒng)軟件是負(fù)責(zé)對整個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理、調(diào)度、監(jiān)視和服務(wù)。應(yīng)用軟件是指各個不同領(lǐng)域的用戶為各自的需要而開發(fā)的各種應(yīng)用程序。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)包括:
①操作系統(tǒng) :系統(tǒng)軟件的核心,它負(fù)責(zé)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種軟、硬資源的管理、控制和監(jiān)視。
②數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):負(fù)責(zé)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)全部文件、資料和數(shù)據(jù)的管理和共享。
③編譯系統(tǒng):負(fù)責(zé)把用戶用高級語言所編寫的源程序編譯成機(jī)器所能理解和執(zhí)行的機(jī)器語言。
④網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):負(fù)責(zé)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行組織和管理,使得在多臺獨(dú)立的計(jì)算機(jī)間能進(jìn)行相互的資源共享和通信。
⑤標(biāo)準(zhǔn)程序庫:按標(biāo)準(zhǔn)格式所編寫的一些程序的集合,這些標(biāo)準(zhǔn)程序包括求解初等函數(shù)、線性方程組、常微分方程、數(shù)值積分等計(jì)算程序。
⑥服務(wù)性程序:也稱實(shí)用程序。為增強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的服務(wù)功能而提供的各種程序,包括對用戶程序的裝置、連接、編輯、查錯、糾錯、診斷等功能。為了使計(jì)算機(jī)能算得快和準(zhǔn)、記得多和牢,數(shù)十年來,對提高單機(jī)中的中央處理器的處理速度和精度,對提高存儲器的存取速度和容量作了許多改進(jìn),如:增加運(yùn)算器的基本字長和提高運(yùn)算器的精度;增加新的數(shù)據(jù)類型,或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行自定義,使數(shù)據(jù)帶有標(biāo)志符,用以區(qū)別指令和數(shù),及說明數(shù)據(jù)類型;在 CPU 內(nèi)增設(shè)通用寄存器、采用變址寄存器、增加間接尋址功能和增設(shè)高速緩沖存儲器和采用堆棧技術(shù);采用存儲器交叉存取技術(shù)及虛擬存儲器技術(shù);采用指令流水線和運(yùn)算流水線;采用多個功能部件和增設(shè)協(xié)處理器等。
發(fā)展歷史
1614年,蘇格蘭人John Napier(1550-1617)發(fā)表了一篇論文,其中提到他發(fā)明了一種可以計(jì)算四則運(yùn)算和方根運(yùn)算的精巧裝置。
1623年, WilhelmSchickard (1592-1635)制作了一個能進(jìn)行六位以內(nèi)數(shù)加減法,并能通過鈴聲輸出答案的'計(jì)算鐘'。通過轉(zhuǎn)動齒輪來進(jìn)行操作。
1625年, WilliamOughtred (1575-1660) 發(fā)明計(jì)算尺。
1642至1643年,巴斯卡(Blaise Pascal)為了幫助做收稅員的父親,他就發(fā)明了一個用齒輪運(yùn)作的加法器,叫 “Pascalene” ,這是第一部機(jī)械加法器。
1666年,在英國Samuel Morland發(fā)明了一部可以計(jì)算加數(shù)及減數(shù)的機(jī)械計(jì)數(shù)機(jī)。
1673年, GottfriedLeibniz 制造了一部踏式(stepped)圓柱形轉(zhuǎn)輪的計(jì)數(shù)機(jī),叫“SteppedReckoner”,這部計(jì)算器可以把重復(fù)的數(shù)字相乘,并自動地加入加數(shù)器里。
1694年,德國數(shù)學(xué)家,GottfriedLeibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以計(jì)算乘數(shù)的機(jī)器,它仍然是用齒輪及刻度盤操作。
1773年,Philipp-Matthaus 制造及賣出了少量精確至12位的計(jì)算機(jī)器。
1775年,The third Earlof Stanhope 發(fā)明了一部與Leibniz相似的乘法計(jì)算器。
1786年,J.H.Mueller 設(shè)計(jì)了一部差分機(jī),可惜沒有撥款去制造。
1801年, Joseph-MarieJacquard 的織布機(jī)是用連接按序的打孔卡控制編織的樣式。
Charles Babbages的差分機(jī)
1847年,計(jì)算機(jī)先驅(qū)、英國數(shù)學(xué)家Charles Babbages開始設(shè)計(jì)機(jī)械式差分機(jī)??傮w設(shè)計(jì)耗時盡2年,這臺機(jī)器可以完成31位精度的運(yùn)算并將結(jié)果打印到紙上,因此被普遍認(rèn)為是世界上第一臺機(jī)械式計(jì)算機(jī)。但由于設(shè)計(jì)過于復(fù)雜且改動過于頻繁,Charles Babbages直到去世也沒有把自己的設(shè)計(jì)變成現(xiàn)實(shí)。直到2008年3月,人們才把Charles Babbages的差分機(jī)造出來,這臺機(jī)器有8000個零件,重5噸,目前放置在美國加利福尼亞州硅谷的計(jì)算機(jī)歷史博物館里供人參觀。
1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”,是講述符號及邏輯理由,它后來成為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基本概念。
1882年,William S.Burroughs 辭去在銀行文員的工作,并專注于加數(shù)器的發(fā)明。
1889年,Herman Hollerith的電動制表機(jī)在比賽中有出色的表現(xiàn),并被用于1890 中的人口調(diào)查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 織布機(jī)的概念用來計(jì)算,他用咭貯存資料,然后注入機(jī)器內(nèi)編譯結(jié)果。這機(jī)器使本來需要十年時間才能得到的人口調(diào)查結(jié)果,在短短六星期內(nèi)做到。
1893年,第一部四功能計(jì)算器被發(fā)明。
1895年,GuglielmoMarconi 傳送廣播訊號。
1896年,Hollerith 成立制表機(jī)器公司(Tabulating Machine Company)。
1901年,打孔鍵出現(xiàn),之后的半個世紀(jì)只有很少的改變。
1904年,John A.Fleming 取得真空二極管的專利權(quán),為無線電通訊建立基礎(chǔ)。
1906年,Lee de Foredt 加了一個第三活門在Felming 的二極管,創(chuàng)制了三電極真空管。
1907年,唱片音樂在紐約組成第一間正式的電臺。
1908年,英國科學(xué)家 CampbellSwinton描述了電子掃描方法及預(yù)示用陰極射線管制造電視。
1911年,Hollerith 的表機(jī)公司與其它兩間公司合并,組成 Computer Tabulating Recording Company(C-T-R),制表及錄制公司。但在1924年,改名為InternationalBusiness Machine Corporation (IBM)。
1911年,荷蘭物理學(xué)家 KamerlinghOnnes 在 Leiden Unversity 發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電。
1931年,Vannever Bush 發(fā)明了一部可以解決差分程序的計(jì)數(shù)機(jī),這機(jī)器可以解決一些令數(shù)學(xué)家,科學(xué)家頭痛的復(fù)雜差分程序。
1935年,IBM(International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601”,它是一部有算術(shù)部件及可在1秒鐘內(nèi)計(jì)算乘數(shù)的穿孔咭機(jī)器。它對科學(xué)及商業(yè)的計(jì)算起很大的作用。總共制造了1500 部。
1937年,Alan Turing 想出了一個 "通用機(jī)器(UniversalMachine)” 的概念,可以執(zhí)行任何的算法,形成了一個"可計(jì)算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同類型的發(fā)明為好,因?yàn)樗昧朔柼幚?/span>(symbolprocessing) 的概念。
1939年11月,John Vincent Atannsoff 與 John Berry 制造了一部16位加數(shù)器。它是第一部用真空管計(jì)算的機(jī)器。
1939年,Zuse 與 Schreyer 開鈶制造了"V2”[后來叫Z2],這機(jī)器沿用 Z1的機(jī)械貯存器,加上一個用斷電器邏輯(Relay Logic)的新算術(shù)部件。但當(dāng) Zuse完成草稿后,這計(jì)劃被中斷一年。
1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加數(shù)器,以及用氖氣燈(霓虹燈)的存貯器。
1940年1月,在 Bell Labs, Samuel Williams及Stibitz 完成了一部可以計(jì)算復(fù)雜數(shù)字的機(jī)器,叫“復(fù)雜數(shù)字計(jì)數(shù)機(jī)(Complex Number Calculator)”,后來改稱為“斷電器計(jì)數(shù)機(jī)型號I (Model I RelayCalculator)” 。它用電話開關(guān)部份做邏輯部件:145個斷電器,10個橫杠開關(guān)。數(shù)字用“Plus 3BCD”代表。在同年9月,電傳打字 etype 安裝在一個數(shù)學(xué)會議里,由New Hampshire 連接去紐約。
1940年, Zuse 終于完成Z2,它比V2運(yùn)作得更好,但不是太可靠。
1941年夏季,Atanasoff及Berry完成了一部專為解決聯(lián)立線性方程系統(tǒng)(system ofsimultaneous linear equations) 的計(jì)算器,后來叫做"ABC(Atanasoff-Berry Computer)”,它有60個50位的存貯器,以電容器(capacitories)的形式安裝在2個旋轉(zhuǎn)的鼓上,時鐘速度是60Hz。
1941年2月,Zuse 完成"V3”(后來叫Z3),是第一部操作中可編寫程序的計(jì)數(shù)機(jī)。它亦是用浮點(diǎn)操作,有7個位的指數(shù),14位的尾數(shù),以及一個正負(fù)號。存貯器可以貯存64個字,所以需要1400個斷電器。它有多于1200個的算術(shù)及控制部件,而程序編寫,輸入,輸出的與 Z1 相同。 1943年1月 Howard H. Aiken完成"ASCC Mark I”(自動按序控制計(jì)算器 Mark I ,Automatic Sequence —— Controlled Calculator Mark I),亦稱“Haward Mark I”。這部機(jī)器有51尺長,重5頓,由 750,000部份合并而成。它有72個累加器,每一個有自己的算術(shù)部件,及23位數(shù)的寄存器。
1943年12月, Tommy Flowers與他的隊(duì)伍,完成第一部“Colossus”,它有2400個真空管用作邏輯部件,5 個紙帶圈讀取器
(reader),每個可以每秒工作5000字符。
1943年,由 John Brainered領(lǐng)導(dǎo),
ENIAC開始研究。而 John Mauchly 及J. Presper Eckert負(fù)責(zé)這計(jì)劃的執(zhí)行。
1946年,(ENIAC)在美國建造完成。
1947年,美國計(jì)算機(jī)協(xié)會(ACM)成立。
1947年,英國完成了第一個存儲真空管O 1948貝爾電話公司研制成半導(dǎo)體。
1949年,英國建造完成"延遲存儲電子自動計(jì)算器"(EDSAC)
1950年,"自動化"一詞第一次用于汽車工業(yè)。
1951年,美國麻省理工學(xué)院制成磁心
1952年,第一臺"儲存程序計(jì)算器"誕生。
1952年,第一臺大型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)IBM701宣布建造完成。
1952年,第一臺符號語言翻譯機(jī)發(fā)明成功。
1954年,第一臺半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)由貝爾電話公司研制成功。
1954年,第一臺通用數(shù)據(jù)處理機(jī)IBM650誕生。
1955年,第一臺利用磁心的大型計(jì)算機(jī)IBM705建造完成。
1956年,IBM公司推出科學(xué)704計(jì)算機(jī)。
1957年,程序設(shè)計(jì)語言FORTRAN問世。
1959年,第一臺小型科學(xué)計(jì)算器IBM620研制成功。
1960年,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)IBM1401研制成功。
1961年,程序設(shè)計(jì)語言COBOL問世。
1961年,第一臺分系統(tǒng)計(jì)算機(jī)由麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)完成。
1963年,BASIC語言問世。
1964年,第三代計(jì)算機(jī)IBM360系列制成。
1965年,美國數(shù)字設(shè)備公司推出第一臺小型機(jī)PDP-8。
1969年,IBM公司研制成功90列卡片機(jī)和系統(tǒng)——3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
1970年,IBM系統(tǒng)1370計(jì)算機(jī)系列制成。
1971年,伊利諾大學(xué)設(shè)計(jì)完成伊利阿克IV巨型計(jì)算機(jī)。
1971年,第一臺微處理機(jī)4004由英特爾公司研制成功。
1972年,微處理機(jī)基片開始大量生產(chǎn)銷售。
1973年,第一片軟磁盤由IBM公司研制成功。
1975年,ATARI——8800微電腦問世。
1977年,柯莫道爾公司宣稱全組合微電腦PET——2001研制成功。
1977年,TRS——80微電腦誕生。
1977年,蘋果——II型微電腦誕生。
1978年,超大規(guī)模集成電路開始應(yīng)用。
1978年,磁泡存儲器第二次用于商用計(jì)算機(jī)。
1979年,夏普公司宣布制成第一臺手提式微電腦。
1982年,微電腦開始普及,大量進(jìn)入學(xué)校和家庭。
1984年,日本計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)著手研制"第五代計(jì)算機(jī)"——-具有人工智能的計(jì)算機(jī)。1984: DNS(Domain Name Server) 域名服務(wù)器發(fā)布,互連網(wǎng)上有1000多臺主機(jī)運(yùn)行。
1984年:Hewlett-Packard發(fā)布了優(yōu)異的激光打印機(jī),HP也在噴墨打印機(jī)上保持領(lǐng)先技術(shù)。
1984年1月: Apple 的Macintosh發(fā)布?;?/span>Motorola 68000微處理器??梢詫ぶ?/span>16M。
1984年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT發(fā)布,采用ISA標(biāo)準(zhǔn),支持大硬盤和1.2M高密軟驅(qū)。
1984年9月: Apple 發(fā)布了有512Kb 內(nèi)存的Macintosh,但其他方面沒有什么提高。
1984年底: Compaq開始開發(fā)IDE接口,可以以更快的速度傳輸數(shù)據(jù),并被許多同行采納,后來更進(jìn)一步的EIDE推出,可以支持到528MB的驅(qū)動器。數(shù)據(jù)傳輸也更快。
1985年: Philips和Sony合作推出CD-ROM驅(qū)動器。
1985年: EGA標(biāo)準(zhǔn)推出。
1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。這是第一個提供部分網(wǎng)絡(luò)功能支持DOS版本。
1985年10月17日: 80386 DX推出。時鐘頻率到達(dá)33MHz,可尋址1GB內(nèi)存。比286更多的指令。每秒6百萬條指令,集成275000個晶體管。
1985年11月: Microsoft Windows發(fā)布。但在其3.0版本之全面沒有得到廣泛的應(yīng)用。需要DOS的支持,類似蘋果機(jī)的操作界面,以致被蘋果控告。訴訟到1997年8月才終止。
1985年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。這是第一個支持3.5英寸磁盤的系統(tǒng)。但也只是支持到720KB。到3.3版本時方可支持1.44兆。
1986年1月: Apple 發(fā)布較高性能的Macintosh。有四兆內(nèi)存,和SCSI適配器。
1986年9月: Amstrad Announced發(fā)布便宜且功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)Amstrad PC 1512。具有CGA圖形適配器、512KB內(nèi)存、8086處理器20兆硬盤驅(qū)動器。采用了鼠標(biāo)器和圖形用戶界面,面向家庭設(shè)計(jì)。
1987: Connection Machine超級計(jì)算機(jī)發(fā)布。采用并行處理,每秒鐘2億次運(yùn)算。
1987: Microsoft Windows 2.0發(fā)布,比第一版要成功,但并沒有多大提高。.
1987: 英國數(shù)學(xué)家Michael F.Barnsley找到圖形壓縮的方法。
1987: Macintosh II發(fā)布,基于Motorola 68020處理器。時鐘16MHz,每秒260萬條指令。有一個SCSI適配器和一個彩色適配器。
1987年4月2日: IBM推出PS/2系統(tǒng)。最初基于8086處理器和老的XT總線。后來過渡到80386,開始使用3.5英寸1.44MB軟盤驅(qū)動器。引進(jìn)了微通道技術(shù),這一系列機(jī)型取得了巨大成功。出貨量達(dá)到200萬臺。
1987: IBM發(fā)布VGA技術(shù)。
1987: IBM發(fā)布自己設(shè)計(jì)的微處理器8514/A。
1987年4月: MS-DOS 3.3、PC-DOS 3.3。隨IBM PS/2一起發(fā)布,支持1.44MB驅(qū)動器和硬盤分區(qū)。可為硬盤分出多個邏輯驅(qū)動器。
1987年4月: Microsoft和IBM發(fā)布S/2Warp操作系統(tǒng)。但并未取得多大成功。
1987年8月: AD-LIB聲卡發(fā)布。一個加拿大公司的產(chǎn)品。
1987年10月: Compaq DOS (CPQ-DOS) v3.31發(fā)布。支持的硬盤分區(qū)大于32Mb。
1988: 光計(jì)算機(jī)投入開發(fā),用光子代替電子,可以提高計(jì)算機(jī)的處理速度。
1988: XMS標(biāo)準(zhǔn)建立。
1988: EISA標(biāo)準(zhǔn)建立。
1988 6月6日: 80386 SX為了迎合低價電腦的需求而發(fā)布。
1988年7月到8月: PC-DOS 4.0、MS-DOS 4.0。支持EMS內(nèi)存。但因?yàn)榇嬖?/span>BUG,后來又陸續(xù)推出4.01a。
1988年9月: IBM PS/20 286發(fā)布,基于80286處理器,沒有使用其微通道總線。但其他機(jī)器繼續(xù)使用這一總線。
1988年10月: Macintosh Iix發(fā)布?;?/span>Motorola 68030處理器。仍使用16 MHz主頻、每秒390萬條指令,支持128M RAM。
1988年11月: MS-DOS 4.01、PC-DOS 4.01發(fā)布。
1989: Tim Berners-Lee 創(chuàng)立World Wide Web雛形,他工作于歐洲物理粒子研究所。通過超文本鏈接,新手也可以輕松上網(wǎng)瀏覽。這大大促進(jìn)了INTERNET的發(fā)展。
1989: Phillips和Sony發(fā)布CD-I標(biāo)準(zhǔn)。
1989年1月: Macintosh SE/30 發(fā)布。基于新型68030處理器。
1989年3月: E-IDE標(biāo)準(zhǔn)確立,可以支持超過528MB的硬盤容量??蛇_(dá)到 33.3 MB/s 的傳輸速度。并被許多CD-ROM所采用。
1989年4月10日: 80486 DX發(fā)布,集成120萬個晶體管。其后繼型號時鐘頻率達(dá)到100MHz。
1989年11月: Sound Blaster Card(聲卡)發(fā)布。
1990: SVGA標(biāo)準(zhǔn)確立。
1990年3月 : Macintosh Iifx發(fā)布,基于68030CPU,主頻40MHz,使用了更快的SCSI接口。
1990年5月22日: 微軟發(fā)布Windows 3.0。兼容MS-DOS模式。
1990年10月: Macintosh Classic發(fā)布,有支持到256色的顯示適配器。
1990年11月: 第一代MPC (多媒體個人電腦標(biāo)準(zhǔn))發(fā)布。處理器至少80286/12MHz,后來增加到80386SX/16 MHz ,及一個光驅(qū),至少150 KB/sec的傳輸率。
1991: 發(fā)布ISA標(biāo)準(zhǔn)。
1991年5月: Sound Blaster Pro發(fā)布。
1991年6月: MS-DOS 5.0、PC-DOS 5.0。為了促進(jìn)OS/2的發(fā)展,Bill Gates說:DOS5.0是DOS終結(jié)者,今后將不再花精力于此。該版本突破了640KB的基本內(nèi)存限制。這個版本也標(biāo)志著微軟與IBM在DOS上的合作的終結(jié)。
1992: Windows NT發(fā)布,可尋址2G RAM。
1992年4月: Windows 3.1發(fā)布。
1992年6月: Sound Blaster 16 ASP發(fā)布。
1993: INTERNET開始商業(yè)化運(yùn)行。
1993: 經(jīng)典游戲Doom發(fā)布。
1993: Novell并購Digital Research, DR-DOS成為Novell DOS。
1993年3月22: Pentium發(fā)布。集成了300多萬個晶體管。初期工作在60-66MHz。每秒鐘執(zhí)行1億條指令。
1993年5月: MPC標(biāo)準(zhǔn)2發(fā)布。CD-ROM傳輸率要求300KB/sec。在320*240的窗口中每秒播放15幀圖像。
1993年12月: MS-DOS6.0發(fā)布,包括一個硬盤壓縮程DoubleSpace,,但一家小公司聲稱,微軟剽竊了其部分技術(shù)。于是在后來的DOS6.2中,微軟將其改名為:DriveSpace。后來WIN95中的DOS成為DOS7.0,WIN95OSR2中稱為DOS7.10.
1994年3月7日: Intel 發(fā)布90-100 MHz Pentium處理器。
1994年9月: PC-DOS 6.3發(fā)布。
1994年10月10日: Intel 發(fā)布75 MHz Pentium處理器。
1994: Doom II 發(fā)布。開辟了PC機(jī)游戲廣闊市場。
1994: Netscape 1.0 瀏覽器發(fā)布。
1994: Comm&Conquer(命令與征服)發(fā)布。
1995年3月27日: Intel發(fā)布120 Mhz的Pentium處理器。
1995年6月1日: Intel發(fā)布133 Mhz的Pentium處理器。
1995年8月23日: Windows '95 發(fā)布。大大不同于其以前的版本。完全脫離MS-DOS,但照顧用戶習(xí)慣還保留了DOS形式。純32位的多任務(wù)操作系統(tǒng)。該版本取得了巨大的成功。
1995年11月1日: Pentium Pro發(fā)布。主頻可達(dá)200 MHz ,每秒鐘完成4.4億條指令,集成了550萬個晶體管。
1995年12月: Netscape發(fā)布其.javascript。
1996: Quake、Civilization 2、Command& Conquer - Red Alert等一系列的著名游戲發(fā)布。
1996年1月: Netscape Navigator 2.0發(fā)布,第一個支持javascript的瀏覽器。
1996年1月4日: Intel發(fā)布150-166MHz的Pentium處理器,集成了330萬個晶體管。
1996: Windows '95 OSR2發(fā)布,修復(fù)了部分BUG,擴(kuò)充了部分功能。
1997: Gr和 Theft Auto、Quake 2、Blade Runner等著名游戲發(fā)布,3D圖形加速卡大行其道。
1997年1月8日: Intel發(fā)布Pentium MMX。對游戲和多媒體功能進(jìn)行了增強(qiáng)。
1997年4月: IBM的深藍(lán)(Deep Blue)計(jì)算機(jī),戰(zhàn)勝人類國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫。
1997年5月7日: Intel發(fā)布Pentium II,增加了更多的指令和更多CACHE。
1997年6月2日: Intel 發(fā)布233 MHz Pentium MMX.
1997年16日: Apple遇到嚴(yán)重的財務(wù)危機(jī),微軟伸出援助之手,注資1.5億美元。條件是Apple撤消其控訴:微軟模仿其視窗界面的起訴,并指出Apple也是模仿了XEROX的設(shè)計(jì)。
1998年2月 : Intel發(fā)布333 MHz PentiumII處理器。采用0.25微米技術(shù),提高速度,減少發(fā)熱量。
1998年6月25日: Microsoft發(fā)布Windows '98,一些人企圖肢解微軟,微軟回?fù)粽f這會傷害美國的國家利益。
1999年1月25日: Linux Kernel2.2.0發(fā)布。人們對其寄予厚望。
1999年2月22日: AMD公司發(fā)布K6-III 400MHz。有測試說其性能超過Intel P-III 。集成2300萬個晶體管、socket 7結(jié)構(gòu)。
1999年2月26日,Intel公司推出了PentiumⅢ處理器,PentiumⅢ采用了和PentiumⅡ相同的Slot1架構(gòu),并增加了擁有70條全新指令的SSE指令集,以增強(qiáng)3D和多媒體的處理能力。最初時鐘頻率在450MHz 以上,總線速度在100MHz 以上,采用0.25μm 工藝制造,集成有512KB或以上的二級緩存。
1999年4月26日,臺灣學(xué)生陳盈豪編寫的CIH病毒在全球范圍內(nèi)爆發(fā),近100萬臺左右的計(jì)算機(jī)軟硬件遭到不同程度的破壞,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)十億美元。
1999年5月10日,id Soft推出了《QuakeⅢ》的第一個測試版本,此后的時間中,《QuakeⅢ》逐漸確立了FPS游戲競技標(biāo)準(zhǔn),并成為了計(jì)算機(jī)硬件性能的測試標(biāo)準(zhǔn)之一。
1999年6月23日,AMD公司推出了采用全新架構(gòu),名為Athlon的處理器,并且在CPU頻率上第一次超越了Intel公司,從此拉開了精彩激烈的世紀(jì)末處理器主頻速度大戰(zhàn)。
1999年9月1日,Nvidia公司推出了GeForce256顯示芯片,并提出了GPU的全新概念。
1999年10月25日,代號為Coppermine(銅礦)的PentiumⅢ處理器發(fā)布。采用0.18μm工藝,內(nèi)部集成了256KB 全速L2Cache ,內(nèi)建2800萬個晶體管。
2000年1月1日,全世界都在等待,呵呵,千年蟲并沒有爆發(fā)。2月17日,美國微軟公司正式發(fā)布Windows2000。
2000年3月16日,AMD公司正式推出了主頻達(dá)到1GHz的“Athlon”處理器,從而掀開了GHz 處理器大戰(zhàn)。
2000年3月18日,Intel公司推出了自己的1GHz Pentium3處理器。同一天,資產(chǎn)高達(dá)50億美元的銥星公司宣告破產(chǎn),公司全面終止其銥星電話服務(wù)。五角大樓最終獲得了銥星的使用權(quán),但用途至今未知。
2000年4月27日,AMD公司發(fā)布了“毒龍”(Duron)處理器,開始在低端市場向Intel發(fā)起沖擊。
2000年5月14日,名為“I LOVE YOU”(愛蟲)的病毒在全球范圍內(nèi)發(fā)作,僅用三天的時間就造成全世界近4500萬臺電腦感染,經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)26億美元。
2000年9月14日,微軟正式推出了面向家庭用戶的windows千僖年版本Windows Me,同時這也是微軟最后一個基于9X內(nèi)核的操作系統(tǒng)。
2000年11月12日,微軟宣布推出薄型個人電腦Tablet PC。
2000年11月20日,Intel正式推出了Pentium4處理器。該處理器采用全新的Netburst架構(gòu),總線頻率達(dá)到了400MHz,并且另外增加了144條全新指令,用于提高視頻,音頻等多媒體及3D圖形處理能力。
2000年12月14日,3dfx宣布將全部資產(chǎn)出售給競爭對手Nvidia,從而結(jié)束了自己傳奇般的歷史。
2001年2月1日,世嘉宣布退出游戲硬件市場。
2001年3月26日,蘋果公司發(fā)布Mac OS X操作系統(tǒng),這是蘋果操作系統(tǒng)自1984年誕生以來首個重大的修正版本。
2001年6月19日,Intel推出采用“Tualatin”(圖拉丁)內(nèi)核的P3和賽揚(yáng)處理器,這也是Intel首次采用0.13微米工藝。
2001年10月8日,AMD宣布推出Athlon XP 系列處理器,新處理器采用了全新的核心,專業(yè)3D Now!指令集和OPGA(有機(jī)管腳陣列)封裝,而且采用了“相對性能標(biāo)示”(PR標(biāo)稱值)的命名規(guī)范,同時該處理器極為優(yōu)異的性價比使得Intel壓力倍增。
2001年10月25日,微軟推出Windows XP操作系統(tǒng),比爾.蓋茨宣布:“DOS時代到此結(jié)束。” Windows XP的發(fā)布,也推動了身處低潮的全球PC硬件市場。
2002年2月5日,Nvidia發(fā)布GeForce 4系列圖形處理芯片,該系列共分為Ti和Mx兩個系列,其中的GeForce4 Ti 4200和GeForce 4 MX 440兩款產(chǎn)品更是成為市場中生命力極強(qiáng)的典范。
2002年5月13日,沉寂多時的老牌顯示芯片制造廠商Matrox正式發(fā)布了Parhelia-512(中文名:幻日)顯示芯片,這也是世界上首款512bit GPU。
2002年7月17日,ATI發(fā)布了Radeon 9700顯卡,該顯卡采用了代號為R300的顯示核心,并第一次毫無爭議的將Nvidia趕下了3D性能霸主的寶座。
2002年11月18日,Nvidia發(fā)布了代號為NV30的GeForce FX顯卡,并在該產(chǎn)品上首次使用了0.13微米制造工藝,由于采用了多項(xiàng)超前技術(shù),因此該顯卡也被稱為一款劃時代的產(chǎn)品。
2003年1月7日,Intel發(fā)布全新移動處理規(guī)范“迅馳”。
2003年2月10日,AMD發(fā)布了Barton核心的Athlon XP處理器,雖然在推出后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)得不到媒體的認(rèn)可,但是憑借超高的性價比和優(yōu)異的超頻能力,最終Barton創(chuàng)造出了一個讓所有DIYer無限懷念的Barton時代。
2003年2月12日,FutureMark正式發(fā)布3Dmark 03,但是由此卻引發(fā)了一場測試軟件的信任危機(jī)。
2004年 Intel 全面轉(zhuǎn)向 PCI-Express。
2005年 Intel 開始推廣雙核CPU。
2006年 Intel 開始推廣四核CPU。
2007年 Intel IDF 大會推出震驚世界的2萬億次80核CPU。
2007年1月 Microsoft發(fā)布Windows Vista(Windows 6)
計(jì)算機(jī)在中國
在人類文明發(fā)展的歷史上中國曾經(jīng)在早期計(jì)算工具的發(fā)明創(chuàng)造方面寫過光輝的一頁。遠(yuǎn)在商代,中國就創(chuàng)造了十進(jìn)制記數(shù)方法,領(lǐng)先于世界千余年。到了周代,發(fā)明了當(dāng)時最先進(jìn)的計(jì)算工具——算籌。這是一種用竹、木或骨制成的顏色不同的小棍。計(jì)算每一個數(shù)學(xué)問題時,通常編出一套歌訣形式的算法,一邊計(jì)算,一邊不斷地重新布棍。中國古代數(shù)學(xué)家祖沖之,就是用算籌計(jì)算出圓周率在3.1415926和3.1415927之間。這一結(jié)果比西方早一千年。
珠算盤是中國的又一獨(dú)創(chuàng),也是計(jì)算工具發(fā)展史上的第一項(xiàng)重大發(fā)明。這種輕巧靈活、攜帶方便、與人民生活關(guān)系密切的計(jì)算工具,最初大約出現(xiàn)于漢朝,到元朝時漸趨成熟。珠算盤不僅對中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起過有益的作用,而且傳到日本、朝鮮、東南亞等地區(qū),經(jīng)受了歷史的考驗(yàn),至今仍在使用。
中國發(fā)明創(chuàng)造指南車、水運(yùn)渾象儀、記里鼓車、提花機(jī)等,不僅對自動控制機(jī)械的發(fā)展有卓越的貢獻(xiàn),而且對計(jì)算工具的演進(jìn)產(chǎn)生了直接或間接的影響。例如,張衡制作的水運(yùn)渾象儀,可以自動地與地球運(yùn)轉(zhuǎn)同步,后經(jīng)唐、宋兩代的改進(jìn),遂成為世界上最早的天文鐘。
記里鼓車則是世界上最早的自動計(jì)數(shù)裝置。提花機(jī)原理劉計(jì)算機(jī)程序控制的發(fā)展有過間接的影響。中國古代用陽、陰兩爻構(gòu)成八卦,也對計(jì)算技術(shù)的發(fā)展有過直接的影響。萊布尼茲寫過研究八卦的論文,系統(tǒng)地提出了二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算法則。他認(rèn)為,世界上最早的二進(jìn)制表示法就是中國的八卦。
經(jīng)過漫長的沉寂,新中國成立后,中國計(jì)算技術(shù)邁入了新的發(fā)展時期,先后建立了研究機(jī)構(gòu),在高等院校建立了計(jì)算技術(shù)與裝置專業(yè)和計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè),并且著手創(chuàng)建中國計(jì)算機(jī)制造業(yè)。
1958年和1959年,中國先后制成第一臺小型和大型電子管計(jì)算機(jī)。60年代中期,中國研制成功一批晶體管計(jì)算機(jī),并配制了ALGOL等語言的編譯程序和其他系統(tǒng)軟件。60年代后期,中國開始研究集成電路計(jì)算機(jī)。70年代,中國已批量生產(chǎn)小型集成電路計(jì)算機(jī)。80年代以后,中國開始重點(diǎn)研制微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并推廣應(yīng)用;在大型計(jì)算機(jī)、特別是巨型計(jì)算機(jī)技術(shù)方面也取得了重要進(jìn)展;建立了計(jì)算機(jī)服務(wù)業(yè),逐步健全了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究方面,中國在有限元計(jì)算方法、數(shù)學(xué)定理的機(jī)器證明、漢字信息處理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件等方面都有所建樹。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面,中國在科學(xué)計(jì)算與工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了顯著成就。在有關(guān)經(jīng)營管理和過程控制等方面,計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究和實(shí)踐也日益活躍。
計(jì)算機(jī)類型
新型計(jì)算機(jī)
現(xiàn)在新出現(xiàn)的一些新型計(jì)算機(jī)有:生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等
1、仿生的生物計(jì)算機(jī)
生物計(jì)算機(jī)的主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子,并以此作為生物芯片,利用有機(jī)化合物存儲數(shù)據(jù)。在這種芯片中,信息以波的形式傳播,當(dāng)波沿著蛋白質(zhì)分子鏈傳播時,會引起蛋白質(zhì)分子鏈中單鍵、雙鍵結(jié)構(gòu)順序的變化,例如一列波傳播到分子鏈的某一部位,它們就像硅芯片集成電路中的載流子那樣傳遞信息。運(yùn)算速度要比當(dāng)今最新一代計(jì)算機(jī)快10萬倍,它具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力,并能徹底消除電路間的干擾。能量消耗僅相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的十億分之一,且具有巨大的存儲能力。由于蛋白質(zhì)分子能夠自我組合,再生新的微型電路,使得生物計(jì)算機(jī)具有生物體的一些特點(diǎn),如能發(fā)揮生物本身的調(diào)節(jié)機(jī)能,自動修復(fù)芯片上發(fā)生的故障,還能模仿人腦的機(jī)制等。
生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性是十分誘人的,現(xiàn)在世界上許多科學(xué)家在研制它,不少科學(xué)家認(rèn)為,50年前的真空電子管,有誰會想到今天的電子計(jì)算機(jī)能風(fēng)靡全球;當(dāng)前的生物計(jì)算機(jī)正在靜悄悄地研制著,有朝一日出現(xiàn)在科技舞臺上,就有可能徹底實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理功能。
2、二進(jìn)制的非線性量子計(jì)算機(jī)
據(jù)美國IBM公司科學(xué)家伊薩克、張介紹,量子計(jì)算機(jī)是利用原子所具有的量子特性進(jìn)行信息處理的一種全新概念的計(jì)算機(jī)。量子理論認(rèn)為,非相互作用下,原子在任一時刻都處于兩種狀態(tài),稱之為量子超態(tài)。原子會旋轉(zhuǎn),即同時沿上、下兩個方向自旋,這正好與電子計(jì)算機(jī)0與1完全吻合。如果把一群原子聚在一起,它們不會像電子計(jì)算機(jī)那樣進(jìn)行的線性運(yùn)算,而是同時進(jìn)行所有可能的運(yùn)算,例如量子計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時不是分步進(jìn)行而是同時完成。只要40個原子一起計(jì)算,就相當(dāng)于今天一臺超級計(jì)算機(jī)的性能。量子計(jì)算機(jī)以處于量子狀態(tài)的原子作為中央處理器和內(nèi)存,其運(yùn)算速度可能比目前的奔騰4芯片快10億倍,就像一枚信息火箭,在一瞬間搜尋整個互聯(lián)網(wǎng),可以輕易破解任何安全密碼,黑客任務(wù)輕而易舉,難怪美國中央情報局對它特別感興趣。
3、光子計(jì)算機(jī)
1990年初,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室制成世界上第一臺光子計(jì)算機(jī)。
光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計(jì)算機(jī)。光子計(jì)算機(jī)的基本組成部件是集成光路,要有激光器、透鏡和核鏡。
由于光子比電子速度快,光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度可高達(dá)一萬億次。它的存貯量是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的幾萬倍,還可以對語言、圖形和手勢進(jìn)行識別與合成。
目前,許多國家都投入巨資進(jìn)行光子計(jì)算機(jī)的研究。隨著現(xiàn)代光學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)相結(jié)合,在不久的將來,光子計(jì)算機(jī)將成為人類普遍的工具。
光子計(jì)算機(jī)與電子計(jì)算機(jī)相比,主要具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)超高速的運(yùn)算速度。光子計(jì)算機(jī)并行處理能力強(qiáng),因而具有更高的運(yùn)算速度。電子的傳播速度是593km/s,而光子的傳播速度卻達(dá)3×105km/s,對于電子計(jì)算機(jī)來說,電子是信息的載體,它只能通過一些相互絕緣的導(dǎo)線來傳導(dǎo),即使在最佳的情況下,電子在固體中的運(yùn)行速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如光速,盡管目前的電子計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度不斷提高,但它的能力極限還是有限的;此外,隨著裝配密度的不斷提高,會使導(dǎo)體之間的電磁作用不斷增強(qiáng),散發(fā)的熱量也在逐漸增加,從而制約了電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度;而光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度要比電子計(jì)算機(jī)快得多,對使用環(huán)境條件的要求也比電子計(jì)算機(jī)低得多。
(2)超大規(guī)模的信息存儲容量。與電子計(jì)算機(jī)相比,光子計(jì)算機(jī)具有超大規(guī)模的信息存儲容量。光子計(jì)算機(jī)具有極為理想的光輻射源——激光器,光子的傳導(dǎo)是可以不需要導(dǎo)線的,而且即使在相交的情況下,它們之間也不會產(chǎn)生絲毫的相互影響。光子計(jì)算機(jī)無導(dǎo)線傳遞信息的平行通道,其密度實(shí)際上是無限的,一枚五分硬幣大小的枚鏡,它的信息通過能力竟是全世界現(xiàn)有電話電纜通道的許多倍。
(3)能量消耗小,散發(fā)熱量低,是一種節(jié)能型產(chǎn)品。光子計(jì)算機(jī)的驅(qū)動,只需要同類規(guī)格的電子計(jì)算機(jī)驅(qū)動能量的一小部分,這不僅降低了電能消耗,大大減少了機(jī)器散發(fā)的熱量,而且為光子計(jì)算機(jī)的微型化和便攜化研制,提供了便利的條件??茖W(xué)家們正試驗(yàn)將傳統(tǒng)的電子轉(zhuǎn)換器和光子結(jié)合起來,制造一種“雜交”的計(jì)算機(jī),這種計(jì)算機(jī)既能更快地處理信息,又能克服巨型電子計(jì)算機(jī)運(yùn)行時內(nèi)部過熱的難題。
目前,光子計(jì)算機(jī)的許多關(guān)鍵技術(shù),如光存儲技術(shù)、光互連技術(shù)、光電子集成電路等都已經(jīng)獲得突破,最大幅度地提高光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力是當(dāng)前科研工作面臨的攻關(guān)課題。光子計(jì)算機(jī)的問世和進(jìn)一步研制、完善,將為人類跨向更加美好的明天,提供無窮的力量。
【混合計(jì)算機(jī)】
混合計(jì)算機(jī)(hybrid computer)可以進(jìn)行數(shù)字信息和模擬物理量處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?;旌嫌?jì)算機(jī)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器將數(shù)字計(jì)算機(jī)和模擬計(jì)算機(jī)連接在一起,構(gòu)成完整的混合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?;旌嫌?jì)算機(jī)一般由數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)和混合接口三部分組成,其中模擬計(jì)算機(jī)部分承擔(dān)快速計(jì)算的工作,而數(shù)字計(jì)算機(jī)部分則承擔(dān)高精度運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理?;旌嫌?jì)算機(jī)同時具有數(shù)字計(jì)算機(jī)和模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn):運(yùn)算速度快、計(jì)算精度高、邏輯和存儲能力強(qiáng)、存儲容量大和仿真能力強(qiáng)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,混合計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于航空航天、導(dǎo)彈系統(tǒng)等實(shí)時性的復(fù)雜大系統(tǒng)中。
在混合計(jì)算機(jī)上操作時,來自模擬計(jì)算機(jī)的模擬變量通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字變量,傳送至數(shù)字計(jì)算機(jī)。同時,來自數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)字變量通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號,傳送至模擬計(jì)算機(jī)。除了計(jì)算變量的轉(zhuǎn)換和傳送外,還有邏輯信號和控制信號的傳送。用以完成并行運(yùn)算的模擬計(jì)算機(jī)和串行運(yùn)算的數(shù)字計(jì)算機(jī)在時間上同步。數(shù)字計(jì)算機(jī)每完成一幀運(yùn)算,就與模擬計(jì)算機(jī)交換一次信息,修正一次數(shù)據(jù),而在兩次信息交換的時間間隔(幀)內(nèi),兩種計(jì)算機(jī)都以前一幀的計(jì)算結(jié)果作為初值進(jìn)行運(yùn)算。這個時間間隔稱為幀同步時間。對混合程序的設(shè)計(jì),要求用戶考慮模型在不同計(jì)算機(jī)上的分配、對幀同步時間的選擇以及對連接系統(tǒng)硬件特性的了解等。
現(xiàn)代混合計(jì)算機(jī)已發(fā)展成為一種具有自動編排模擬程序能力的混合多處理機(jī)系統(tǒng)。它包括一臺超小型計(jì)算機(jī)、一兩臺外圍陣列處理機(jī)、幾臺具有自動編程能力的模擬處理機(jī);在各類處理機(jī)之間,通過一個混合智能接口完成數(shù)據(jù)和控制信號的轉(zhuǎn)換與傳送。這種系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)時仿真能力,但價格昂貴。
【智能計(jì)算機(jī)】
智能計(jì)算機(jī)(intelligent computers)迄今未有公認(rèn)的定義。計(jì)算理論的奠基人之一 A. 圖靈定義計(jì)算機(jī)為處理離散量信息的數(shù)字計(jì)算機(jī)。而對數(shù)字計(jì)算機(jī)能不能模擬人的智能這一原則問題,存在截然對立的看法。1937年A.丘奇和圖靈分別獨(dú)立地提出關(guān)于人的思維能力與遞歸函數(shù)的能力等價的假說。這一未被證明的假說后來被一些人工智能學(xué)者表述為:如果一個可以提交給圖靈機(jī)的問題不能被圖靈機(jī)解決,則這個問題用人類的思維也不能解決。這一學(xué)派繼承了以邏輯思維為主的唯理論與還原論的哲學(xué)傳統(tǒng),強(qiáng)調(diào)數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬人類思維的巨大潛力。另一些學(xué)者,如H.德雷福斯等哲學(xué)家肯定地認(rèn)為以圖靈機(jī)為基礎(chǔ)的數(shù)字計(jì)算機(jī)不能模擬人的智能。他們認(rèn)為數(shù)字計(jì)算機(jī)只能做形式化的信息處理,而人的智能活動不一定能形式化,也不一定是信息處理,不能把人類理智看成是由離散、確定的與環(huán)境局勢無關(guān)的規(guī)則支配的運(yùn)算。這一學(xué)派原則上不否認(rèn)用接近于人腦的材料構(gòu)成智能機(jī)的可能性,但這種廣義的智能機(jī)不同于數(shù)字計(jì)算機(jī)。還有些學(xué)者認(rèn)為不管什么機(jī)器都不可能模擬人的智能,但更多的學(xué)者相信大腦中大部分活動能用符號和計(jì)算來分析。必須指出,人們對于計(jì)算的理解在不斷加深與拓寬。有些學(xué)者把可以實(shí)現(xiàn)的物理過程都看成計(jì)算過程。基因也可以看成開關(guān),一個細(xì)胞的操作也能用計(jì)算加以解釋,即所謂分子計(jì)算。從這種意義講,廣義的智能計(jì)算機(jī)與智能機(jī)器或智能機(jī)范疇幾乎一樣。
【單片計(jì)算機(jī)】
單片計(jì)算機(jī)(single-chipcomputer)是指將計(jì)算機(jī)的主要部件制作在一個集成芯片上的微型計(jì)算機(jī)。單片計(jì)算機(jī)又稱為單片機(jī)或微控制器,從20世紀(jì)70年代開始,出現(xiàn)了4位單片計(jì)算機(jī)和8位單片計(jì)算機(jī),20世紀(jì)80年代出現(xiàn)16位單片機(jī),性能得到很大的提升,20世紀(jì)90年代又出現(xiàn)了32位單片機(jī)和使用FLASH存儲的微控制器。由于單片機(jī)的集成度高,所以單片計(jì)算機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于智能儀器儀表的制造、通過構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)控制、家用智能電器的制造、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的使用和醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)。
計(jì)算機(jī)使用注意事項(xiàng)
一, 開關(guān)機(jī):
計(jì)算機(jī)設(shè)備一定要正確關(guān)閉電源,否則會影響其工作壽命,也是一些故障的罪魁禍?zhǔn)?/span>.
正確的電腦開關(guān)機(jī)順序是:開機(jī),先接通并開啟計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備電源(如顯示器,打印機(jī)等),然后再開啟計(jì)算機(jī)主機(jī)電源;關(guān)機(jī)順序正好相反,先關(guān)主機(jī)電源,然后再斷開其他外圍設(shè)備的電源.
二, 計(jì)算機(jī)設(shè)備使用安全須知:
(一). 計(jì)算機(jī)設(shè)備不宜放在灰塵較多的地方(比如靠近路邊的窗口等),實(shí)在沒有條件換地方的,應(yīng)該能用防塵罩等在不使用的時候蓋好;不宜放在較潮濕的地方(比如說水瓶集中處,飲水機(jī)等的旁邊,人倒水容易將水濺到設(shè)備上),還有就是注意主機(jī)箱的散熱,避免陽光直接照射到計(jì)算機(jī)上;
(二). 計(jì)算機(jī)專用電源插座上應(yīng)嚴(yán)禁再使用其他電器,暖手爐等個人電器設(shè)備,下班時應(yīng)該檢查電腦設(shè)備是否全部關(guān)閉后再離開;
(三). 不能在計(jì)算機(jī)工作的時候搬動計(jì)算機(jī);
(四). 切勿在計(jì)算機(jī)工作的時候插拔設(shè)備,頻繁地開關(guān)機(jī)器,帶電插撥各接口(除USB接口),容易燒毀接口卡或造成集成塊的損壞;
(五). 防靜電,防灰塵,不能讓鍵盤,鼠標(biāo)等設(shè)備進(jìn)水;
(六). 定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份并整理磁盤.由于硬盤的頻繁使用,病毒,誤操作等,有些數(shù)據(jù)很容易丟失.所以要經(jīng)常對一些重要的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,以防止幾個月完成的工作因備份不及時而全部丟失.經(jīng)常整理磁盤,及時清理垃圾文件,以免垃圾文件占用過多的磁盤空間,還給正常文件的查找和管理帶來不便,不僅容易將重要文件刪除,還會在急用時找不到需要的文件等等問題;
(七). 發(fā)現(xiàn)問題要及時報修,使機(jī)器始終工作于較好狀態(tài).包括:設(shè)備是否有異常問題各個接線是否松動等;
(八). 預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒,裝殺毒軟件,定期升級并且查殺病毒
計(jì)算機(jī)使用上注意的幾點(diǎn):
1, 自動鏈接到一些陌生的網(wǎng)站.
上網(wǎng)時要注意,不懂的東西不要亂點(diǎn),尤其是一些色情類的圖片,廣告漂浮在瀏覽器頁面當(dāng)中的,不要點(diǎn)擊它;如果它影響你瀏覽網(wǎng)頁,就上下拖動滑動條,直到最佳視角為止.
另外,一些上網(wǎng)插件盡量不要裝.還有不要安裝上網(wǎng)助手及其工具欄,這類軟件有時會影響瀏覽器的正常使用.
2, 不要隨便下載和安裝互聯(lián)網(wǎng)上的一些小的軟件或者程序.
3, 陌生人發(fā)來的電子函件.
收到陌生人發(fā)來的電子函件,尤其是那些標(biāo)題很具誘惑力,比如一則笑話,或者一封情書等,又帶有附件的電子函件.
4, 使用優(yōu)盤前先進(jìn)行查殺病毒操作,定期用防病毒軟件檢測系統(tǒng)有沒有病毒.
5.裝機(jī)一定要安裝功能較好的是殺毒軟件.
計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作時常見的幾點(diǎn)表現(xiàn):
1, 運(yùn)行速度明顯變慢;
2, 以前能正常運(yùn)行的軟件經(jīng)常發(fā)生內(nèi)存不足的錯誤;
3, 提示一些不相干的話.
4, 產(chǎn)生特定的圖象.
5, 未做什么操作,硬盤燈不斷閃爍.
6, Windows桌面圖標(biāo)發(fā)生變化.
7, 計(jì)算機(jī)突然死機(jī)或重啟.
8, 自動發(fā)送電子函件.
9, 鼠標(biāo)自動處于繁忙狀態(tài).
10,某些正常文件突然不見了,其實(shí)是被病毒強(qiáng)行隱藏。
11,在地址欄里不讓搜索帶有“殺毒”字樣的文字,一旦出現(xiàn)網(wǎng)頁自動強(qiáng)行關(guān)閉。
計(jì)算機(jī)遭遇病毒可能產(chǎn)生的不良后果:
1, 硬盤無法啟動,數(shù)據(jù)丟失
2, 系統(tǒng)文件丟失或被破壞
3, 文件目錄發(fā)生混亂
4, 部分文檔丟失或被破壞
5, 部分文檔自動加密碼
6, 網(wǎng)絡(luò)癱瘓,無法提供正常的服務(wù).
計(jì)算機(jī)的維修和組裝需要掌握
計(jì)算機(jī)的基本組成及發(fā)展情況,對系統(tǒng)主要部件的了解
對系統(tǒng)外設(shè)及常用硬件的認(rèn)識及性能參數(shù)識別
動手組裝計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)軟件的安裝
系統(tǒng)驅(qū)動及常用軟件的安裝以及基本驅(qū)動備份
文件及系統(tǒng)的備份,ghost的使用
文件及系統(tǒng)的備份應(yīng)在決定ghost恢復(fù)之前,
1. 先決定恢復(fù)那個盤(例如C盤);
2. 再整理C盤,把一些安錯位置的軟件移除C盤,不要移除依靠C盤的軟件(拼音輸入法,迅雷,office的軟件,wps等)防止每次還原后,還要再裝;
3. 然后用殺毒軟件對C盤徹底殺毒,接下來利用優(yōu)化軟件(超級兔子、優(yōu)化大師等)清理注冊表,清除無用的信息
4. 利用ghost 備份C盤(把備份的文件不要裝進(jìn)備份的盤);
5. 備份完畢,恢復(fù)C盤
6. 重新啟動,一直Enter
Bios的基本的設(shè)置和維護(hù)
對系統(tǒng)的基本測試及系統(tǒng)優(yōu)化,系統(tǒng)安全的檢測
基本的故障排除及維護(hù)
計(jì)算機(jī)信息安全基礎(chǔ)知識
鑒于計(jì)算機(jī)病毒傳播危害性大,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一旦感染上病毒,可能會使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓,從而可能造成災(zāi)難性的后果。所以,各國一直對計(jì)算機(jī)病毒的防犯給予高度重視,并且逐步采取了一系列科學(xué)管理方法和預(yù)防措施。通常采用如下安全管理方法和對策。
1、對工作人員應(yīng)該加強(qiáng)關(guān)于計(jì)算機(jī)病毒及其危害的教育使有關(guān)人員認(rèn)識到,程序和數(shù)據(jù)的破壞或系統(tǒng)癱瘓,不僅給公司或廠方造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,而且還會嚴(yán)重地?fù)p害公司和廠方的社會形象和信譽(yù)。
?。病榱朔婪覆《镜娜肭?,對于系統(tǒng)軟件應(yīng)予以寫保護(hù)。注意對需要的可執(zhí)行程序和數(shù)據(jù)文件進(jìn)行寫保護(hù)。
?。场τ谟枰员Wo(hù)的文件,為了防止文件的任何可能的修改,只允許使用讀操作,而且要經(jīng)常檢查這些文件是否被修改了。
?。?、對于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序,要定期進(jìn)行比較測試和檢查,以檢測是否有病毒侵入。
?。?、要謹(jǐn)慎使用公共軟件,防止計(jì)算機(jī)病毒的傳播和擴(kuò)散。
?。丁⒃谑褂每诹?/span>(Password)時,要盡可能選擇隨機(jī)字符作為口令,讓口令本身無意義,不要用名字生日等作為口令,以增加破譯口令難度。
?。贰⒓訌?qiáng)使用軟盤的管理,盡量不用軟盤引導(dǎo)。因?yàn)橛密洷P引導(dǎo)造成病毒感染的機(jī)會要多一些,而用硬盤引導(dǎo),則較安全。
8、要嚴(yán)禁將其它部門的程序帶入本系統(tǒng)。外來程序如確需要使用,必須經(jīng)管理人員授權(quán),并要經(jīng)過嚴(yán)格檢查和測試,在確信無病毒感染時,才允許在本系統(tǒng)中運(yùn)行。
9、不允許隨便將本系統(tǒng)與外界系統(tǒng)接通,以防止外界系統(tǒng)的病毒乘機(jī)侵入。
?。保?、不允許將各種游戲軟件裝入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),因?yàn)橛螒蜍浖徊《厩秩氲臋C(jī)會很多,帶病毒可能性大,以防止計(jì)算機(jī)病毒乘機(jī)侵入。
11、使用殺毒軟件,病毒本質(zhì)上是一種程序,故可以通過軟件的方法來預(yù)防或清除病毒程序,這就是殺毒軟件?,F(xiàn)今市面上流行的國際,國內(nèi)的殺病毒軟件的很豐富。如:Scan、Clean、kill系列、KV200、KV300,等等不一而足。這些殺毒軟件各有特點(diǎn),使用較多的是kill系列和kv系列,這兩個系列都可以通過菜單界面方便的進(jìn)行操作。
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