计算机一到四代依次是电子管计算机(第一代)、晶体管计算机(第二代)、集成电路计算机(第三代)和超大规模集成电路计算机(第四代)。 每一代的更迭都伴随着硬件技术突破、体积缩小、性能提升和应用场景扩展,推动计算机从实验室走向大众生活。
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第一代计算机(1946–1957年)
核心元件为电子管,体积庞大且功耗高,代表机型是ENIAC。运算速度仅每秒数千次,主要用于军事和科学计算,需人工操作机器语言,可靠性低且维护成本极高。 -
第二代计算机(1957–1964年)
晶体管取代电子管,体积缩小至冰箱大小,功耗降低十倍。出现高级编程语言(如COBOL),应用扩展至商业数据处理,典型代表是IBM 1401,运算速度提升至每秒百万次。 -
第三代计算机(1964–1971年)
集成电路技术将多个元件集成到硅片上,计算机进一步微型化。操作系统诞生(如UNIX),支持多任务处理,代表产品IBM System/360系列,性价比显著提高,企业级应用普及。 -
第四代计算机(1971年至今)
超大规模集成电路(VLSI)实现单芯片集成数百万晶体管,催生个人电脑和智能手机。性能呈指数级增长,人工智能、云计算等新技术依赖此代硬件,代表如现代PC和服务器集群。
当前计算机仍属于第四代,但量子计算、生物计算等新技术可能引领下一代变革。理解代际划分有助于把握技术发展趋势,选择适合场景的设备。