计算机硬件发展可分为以下四个阶段,每个阶段以核心电子元器件的演变为特征:
一、电子管计算机时代(1946-1958年)
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核心器件 :采用真空电子管作为逻辑元件,如ENIAC(电子数字积分计算机)。
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主要特征 :
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体积庞大(如ENIAC占地170平方米)
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功耗高、可靠性差、运算速度慢(每秒数千至数万次)
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应用领域:主要用于科学计算和工程领域。
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二、晶体管计算机时代(1958-1964年)
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核心器件 :晶体管取代电子管,显著减小体积并降低功耗。
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主要特征 :
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体积缩小至原电子管的1/1000
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运算速度提升至每秒数十万次
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出现高级编程语言(如FORTRAN、COBOL)。
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代表机型 :贝尔实验室的TRADIC计算机。
三、集成电路与大规模集成电路时代(1964-1970年)
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核心器件 :中小规模集成电路(SSI)和大规模集成电路(LSI)。
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主要特征 :
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体积进一步缩小,价格降低
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运算速度达每秒几百万次
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操作系统逐步完善,应用领域扩展至文字处理、图形图像处理等。
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代表机型 :DEC公司的PDP-8。
四、超大规模集成电路时代(1970年至今)
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核心器件 :超大规模集成电路(VLSI)及微处理器(如8086、8088)。
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主要特征 :
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体积微缩至厘米级,便携性增强
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运算速度突破每秒亿次级别
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网络技术快速发展,智能化趋势显著。
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应用领域 :覆盖个人计算机、服务器、移动设备等,渗透到社会生活的方方面面。
补充说明
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存储技术 :从最初的磁芯、磁鼓发展到光盘、固态硬盘(SSD)。
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输入输出设备 :从机械键盘、CRT显示器演变为光电设备、LED液晶屏。
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软件发展 :从机器语言到高级语言,再到操作系统和人工智能算法的集成。
以上阶段划分基于硬件核心元器件的演变,同时反映了计算能力、应用领域和便携性的显著提升。