计算机的发展历经了哪几个阶段?每一阶段的组成元器件是什么?

Question

如题所述

Answer 1

从核心元器件的角度而言，计算机的发展经历了真空管、晶体管、大规模集成电路、超大规模和甚大规模集成电路四个阶段。

第一代计算机基于真空管技术。特点：无操作系统，采用机器指令或汇编语言。
第二代计算机基于晶体管技术。国外第二代电子计算机的生存期大约是1957-1964年。其软件开始使用面向过程的程序设计语言，如fortran、algol等。
第三代计算机基于大规模集成电路（每片上集成几百到几千个逻辑门）LSI（Large-Scale Integration）来构成计算机的主要功能部件；主存储器采用集成度很高的半导体存储器。运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。在软件方面，出现了数据库系统、分布式操作系统等，应用软件的开发已逐步成为一个庞大的现代产业。
第四代计算机基于超大规模集成电路VLSI(Very Large Scale Integration)和甚大规模集成电路ULSI(Ultra Large Scale Integration)制作开关逻辑部件, 微处理器的型号经过了8088, 8086, 80286, 80386, 80486, 80586, Pentium, Pentium Pro等发展过程. 这一阶段, 软件行业一日千里, 成为全球信息化革命最活跃的领域之一.

Answer 2

第一代:电子管计算机(1945-1956)
在第二次世界大战中，美国政府寻求计算机以开发潜在的战略价值。这促进了计算机的研究与发展。1944年Howard
H.Aikien(1900-1973)研制出全电子计算机，为美国海军绘制弹道图。这台简称Mark
Ⅰ的机器有半个足球场大，内含500英里的电线，使用电磁信号来移动机械部件，速度很慢(3-5秒一次计算)并且实用性很差只用于专门领域，但是，它既可以执行基本算术运算也可以运算复杂的等式。
1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC(Electronic
Numerical
Intergrator
and
Computer)在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力。ENIAC由美国政府和槟夕法尼亚大学合作开发，使用了18000个电子管，70000个电阻器，有5百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比Mark
Ⅰ快1000倍，ENIAC是第一台普通用途计算机。
第一代计算机的特点是操作指令是为特定任务而编制的，每种机器有各自不同的机器语言，功能受到限制，速度也慢;另一个明显特征是使用真空电子管和磁鼓存储数据。
第二代晶体管计算机(1956-1963)
1948年，晶体管的发明大大促进了计算机的发展，晶体管代替了体积庞大电子管，电子设备的体积不断减小。1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。首先使用晶体管技术的是早期的超级计算机，主要用于原子科学的大量数据处理，这些机器价格昂贵，生产数量极少。
1960年，出现了一些成功地用于商业领域、大学和政府部门的第二代计算机。第二代计算机用晶体管代替电子管，还有现代计算机的一些部件:打印机、磁带、磁盘、内存、操作系统等。计算机中储存的程序使得计算机有很好的适应性，可以更有效地用于商业用途。在这一时期出现了更高级的COBOL和FORTRAN等语言，以单词、语句和数学公式代替了含混的二进制机器码，使计算机编程更容易。新的职业(程序员、分析员和计算机系统专家)和整个软件产业由此诞生。
第三代集成电路计算机(1964-1971)
虽然晶体管比起电子管是一个明显的进步，但晶体管还是产生
大量的热量，这会损害计算机内部的敏感部分。1958年德州仪器的工程师Jack
Kilby发明了集成电路IC，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。科学家使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。于是，计算机变的更小，公耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。
第四代大规模集成电路计算机(1971-现在)
出现集成电路后，唯一的发展方向是扩大规模。大规模集成电路LSI，可以在一个芯片上容纳几百个元件。到了80年代，超大规模集成电路VLSI在芯片上容纳了几十万个元件，后来的ULSI将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。
70年代中期，计算机制造商开始将计算机带给普通消费者，这时的小型机带有友好届面的软件包，供非专业人员使用的程序和最受欢迎的字处理和电子表格程。这一领域的先锋有Commodore，Radio
Shack和Apple
Computers等。
1981年，IBM推出个人计算机PC用于家庭、办公室和学校。80年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌，微机的拥有量不断增加，计算机继续缩小体积，从桌上到膝上到掌上。与IBM
PC竞争的APPLE
Macintosh系统于1984年推出，Macintosh提供了友好的图形界面，用户可以用鼠标方便地操作。

Answer 3

电子管阶段是上世纪40年代开发运算速度几十K,第二代是晶体管时代。第三代是简易集成电路时代多以各种逻辑电路为基础搭建，这三个时代一共大约具有40多年就进入到现代的大规模集成电路时代，而且规模越来越大。09年已经进入到一千万亿次的计算速度。