大规模和超大规模集成电路
从基本元器件的角度来看,第四代计算机的主要特征如下:
一、核心元器件
第四代计算机以 大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI) 为核心元件,这一变革标志着计算机性能的显著提升和体积的显著缩小。
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大规模集成电路(LSI)
采用约1万至10万个晶体管集成于单一芯片,显著提高了运算速度和可靠性。例如,1970年推出的80386微处理器,集成约32万个晶体管,面积仅10mm×10mm。
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超大规模集成电路(VLSI)
在LSI基础上进一步集成更多晶体管(如百万级以上),使计算机更小巧轻便且功能更强大。例如现代智能手机中的处理器,集成数十亿个晶体管。
二、技术发展背景
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时间范围 :第四代计算机始于1970年,延续至21世纪初。
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标志性事件 :Intel 4004微处理器的推出(1971年),作为大规模集成电路的先驱,奠定了第四代计算机的基础。
三、性能与影响
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运算速度 :LSI和VLSI的集成度使计算机运算速度提升数十倍,满足复杂计算需求。
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应用领域 :推动个人计算机、服务器、移动设备等领域的快速发展,成为现代信息社会的核心基础。
四、与其他代计算机的对比
代数 | 元器件类型 | 时间范围 | 代表技术 |
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第一代 | 电子管 | 1946-1958年 | ENIAC |
第二代 | 晶体管 | 1958-1964年 | IBM 701 |
第三代 | 中小规模集成电路 | 1964-1971年 | Intel 4004 |
第四代 | 大规模/超大规模集成电路 | 1970年至今 | 80386微处理器、现代CPU |
第四代计算机通过LSI和VLSI的突破,奠定了现代计算机体系结构的基础,其技术演进至今仍对计算机行业产生深远影响。