你可能連連計算機(jī)發(fā)展史都不知道
計算機(jī)的發(fā)展
一、第一臺計算機(jī)
首先問大家一個問題:我們常用的MySQL,是系統(tǒng)軟件還是應(yīng)用軟件?
注意啊,我說的MySQL不是Navicat或者SQLyon這種圖形化界面,而是在cmd命令行里寫命令的的那個MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。大部分同學(xué)第一反應(yīng)肯定是應(yīng)用軟件,但實(shí)際上,像MySQL這樣的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),應(yīng)該屬于系統(tǒng)軟件。
1)計算機(jī)系統(tǒng)
「計算機(jī)系統(tǒng)」 = 「硬件」+ 「軟件」
「硬件」:計算機(jī)的實(shí)體,比如主機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤等- 「軟件」:功能程序,分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 -「系統(tǒng)軟件」:管理計算機(jī)系統(tǒng),如操作系統(tǒng) -「應(yīng)用軟件」:按照任務(wù)需求編制成的各種程序,如酷狗,愛奇藝 硬件就不做解釋了,看得見摸得著的實(shí)體都是硬件,重點(diǎn)在于軟件,身邊的很多同事都認(rèn)為,「系統(tǒng)軟件」就只包括Windows,Linux這種操作系統(tǒng)一類的重量級軟件。但實(shí)際上,除了操作系統(tǒng)以外,系統(tǒng)還包括很多,比如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)程序庫、網(wǎng)絡(luò)軟件、語言處理程序、服務(wù)程序 操作系統(tǒng):最典型的系統(tǒng)軟件- 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫的時候,用到的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)- 標(biāo)準(zhǔn)程序庫:編程的時候使用的庫函數(shù)- 網(wǎng)絡(luò)軟件:實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議的那些軟件模塊- 語言處理程序:編譯程序、匯編程序,將編程語言轉(zhuǎn)譯成編譯語言,比如將Java代碼轉(zhuǎn)譯成0101二進(jìn)制- 服務(wù)程序:比如調(diào)試代碼用的調(diào)試程序
2)第一臺計算機(jī)
1946年2月14日,第一臺電子數(shù)字積分計算機(jī):ENIAC(中文名:埃尼阿克),在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生,發(fā)明人是美國人莫克利和艾克特
有資料稱 ABC(中文名:阿塔納索夫·貝瑞計算機(jī))與1943年測試成功,但再1960年才被認(rèn)可。1973年,美國聯(lián)邦地方法院撤銷了ENIAC的專利,因此ABC被認(rèn)定為世界上第一臺計算機(jī),但大多數(shù)情況下還是認(rèn)定ENIAC是第一臺計算機(jī)
3)計算機(jī)識別二進(jìn)制數(shù)據(jù)的原理
眾所周知,計算機(jī)通過二進(jìn)制數(shù)據(jù)(0101)的不同組合來決定執(zhí)行的操作,那計算機(jī)是怎么識別這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)的呢?答案是:「電信號」 電信號可以理解為電流,強(qiáng)度比較低的電流稱為「低電平」,可以理解為打火機(jī)的電子打火的器的那種小型電壓;而強(qiáng)度較高的電流稱為「高電平」,可以想象成高壓電線的那種電壓,當(dāng)然,這里只是為了方便大家理解,實(shí)際上高電壓并沒有這么大。二進(jìn)制數(shù)據(jù)只有兩種: 0 和 1 ,低電平對應(yīng) 0 ,高電平對應(yīng) 1 ,通過改變電流的大小來傳遞不同的信息,負(fù)責(zé)接收這種電流的容器,我們暫時稱之為「邏輯元件」,隨著時代的發(fā)展,邏輯元件的性能越來越高,叫法也在不斷的發(fā)生著改變。
二、硬件的發(fā)展
計算機(jī)的發(fā)展史重點(diǎn)在于「硬件」的發(fā)展,而「邏輯元件」的變化對計算機(jī)的性能有著跨時代的提升,因此,計算機(jī)的發(fā)展歷程可以按照邏輯元件的變化劃分為四個時代
第一代:電子管時代
1946-1957年,隨著世界上第一臺計算機(jī)的誕生,進(jìn)入了計算機(jī)的時代。這個時代的計算機(jī)邏輯元件是「電子管」,因此也被稱為電子管時代。
電子管是最早起的電信號放大器。被封閉在玻璃容器(一般為玻璃管)中的陰極電子發(fā)射部分、控制柵極、加速柵極、陽極(屏極)引線被焊在管基上。利用電場對真空中的控制柵極注入電子調(diào)制信號,并在陽極獲得對信號放大或反饋振蕩后的不同參數(shù)信號數(shù)據(jù)。早期應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品中,近年來逐漸被半導(dǎo)體材料制作的放大器和集成電路取代。
第二代:晶體管時代
1958-1964年,這個時代的邏輯元件是「晶體管」,這個由貝爾實(shí)驗室發(fā)明的半導(dǎo)體器件憑借著體積小的優(yōu)勢,逐漸替代了原有的電子管,使計算機(jī)進(jìn)入了晶體管的時代。
晶體管(transistor)是一種固體半導(dǎo)體器件(包括二極管、三極管、場效應(yīng)管、晶閘管等,有時特指雙極型器件),具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關(guān),能夠基于輸入電壓控制輸出電流。
第三代:中小規(guī)模集成電路時代
1964-1971年,這個時代的邏輯元件是「中小規(guī)模集成電路」,傳統(tǒng)的晶體管需要手工一根一根的焊接在電路板上,一個計算機(jī)需要幾萬到幾十萬個晶體管,每個晶體管需要多個焊接點(diǎn),只要其中有一個焊接點(diǎn)出現(xiàn)問題,整個計算機(jī)將無法工作,這種繁瑣的工藝使得計算機(jī)變得十分不可靠,于是有人發(fā)明了「集成電路」。

集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)
第四代:大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時代
1972-現(xiàn)在,這個時代的邏輯元件是「大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路」,隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,性能不斷的提升,體積不斷減小,開始出現(xiàn)了微處理器和微型計算機(jī),一個指甲蓋大小的集成電路(CPU),可以擁有幾十億個晶體管。
微處理器逐漸走入千家萬戶,成為了我們所熟悉的個人計算機(jī)(PC)
摩爾定律
說道集成電路技術(shù),不得不提一嘴「摩爾定律」,摩爾定律是英特爾創(chuàng)始人之一戈登·摩爾的經(jīng)驗之談,其核心內(nèi)容為:集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目在大約每經(jīng)過18個月便會增加一倍。換言之,處理器的性能每隔兩年翻一倍
三、發(fā)展趨勢
目前的發(fā)展呈「兩極分化」的趨勢 一方面是「微型計算機(jī)」,往更微型化、高性能、多用途的方向發(fā)展,比如電子手表、智能手機(jī)等
另一方面是「巨型機(jī)」,往更巨型化、超高速、智能化防線發(fā)展,如天河一號等超級計算機(jī)。



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