计算机的发展主要经历了以下四个阶段,每个阶段都伴随着硬件、软件和应用领域的重大突破:
一、电子管计算机时代(1946-1958年)
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硬件特点 :以真空电子管为逻辑元件,体积庞大(如ENIAC重达30吨)、功耗高、可靠性差,运算速度较慢(每秒数千至数万次)。
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代表机型 :ENIAC(电子数字积分计算机)、EDVAC(存储程序计算机)。
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应用领域 :主要用于科学计算和军事研究。
二、晶体管计算机时代(1958-1964年)
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硬件革新 :采用晶体管替代电子管,体积缩小、功耗降低、可靠性提升,运算速度加快(每秒数万至数十万次)。
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软件发展 :引入高级语言(如FORTRAN、COBOL)及操作系统,应用扩展至数据处理和工业控制。
三、中小规模集成电路计算机时代(1965-1970年)
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技术突破 :使用中小规模集成电路(SSI、MSI),将多个晶体管集成到芯片上,进一步缩小体积,运算速度提升至每秒数百万次。
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系统完善 :操作系统逐步成熟,计算机开始支持多任务处理。
四、大规模/超大规模集成电路计算机时代(1971年至今)
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性能飞跃 :采用大规模(LSI)和超大规模(VLSI)集成电路,运算速度可达每秒几百万至数十亿次,计算机进入个人计算机(PC)时代。
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应用普及 :计算机广泛应用于家庭、办公、网络及人工智能等领域,推动社会信息化进程。
补充说明 :1946年冯·诺依曼提出“存储程序”概念,奠定了现代计算机体系结构基础。摩尔定律(1965年提出)预测了集成电路性能的指数级增长。