计算机的发展经历了四个关键阶段,从电子管到超大规模集成电路,体积缩小百万倍的同时运算速度提升亿倍,应用领域从军事扩展到日常生活。以下是核心发展脉络:
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第一代电子管计算机(1946-1957)
以ENIAC为代表,使用18000个电子管,重达30吨,每秒仅5000次运算,耗电150千瓦,专用于弹道计算等军事领域。机器语言编程,可靠性低且维护复杂。 -
第二代晶体管计算机(1958-1964)
晶体管替代电子管,体积缩小至冰箱大小,运算速度突破每秒几十万次。磁芯存储器和高级语言(如FORTRAN)出现,应用扩展至工业控制与科学计算。 -
第三代集成电路计算机(1965-1971)
指甲盖大小的集成电路容纳数千晶体管,计算机进入办公室和实验室。半导体存储器取代磁芯,操作系统支持多任务,分时系统使多人共享成为可能。 -
第四代超大规模集成电路计算机(1971至今)
单芯片集成百万晶体管,个人电脑(PC)诞生。微处理器推动计算机微型化,从桌面到便携设备,渗透至社会各领域,人工智能和互联网由此爆发。
这一演进史不仅是技术的飞跃,更彻底重塑了人类文明形态。未来量子计算等新技术或将开启第五代革命。