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白马书院 > 中外科学家发明家丛书 > 第187章完结

第187章完结

1834年,英国数学家巴贝奇对计算机的发展作出了重要贡献。*齐?盛¢暁′税,枉′ ¨首`发·他提出用 穿孔卡片携带计算指令控制计算过程,设计了包括控制部分、运算部分和存 贮部分的机械式计算机。但由于缺少必要的技术基础,这种计算机没有造出 来。

1937年,美国人艾肯设计了和巴贝奇方案类似的计算机。艾肯是哈佛大 学物理系的研究生,他的设计得到了国际商业机器公司的支持。1939年,这 家公司派了4个有经验的工程师与年轻的艾肯合作。到 1944年,这台使用继 电器的机电式计算机研制成功并投入使用,每秒运算三次。

差不多和艾肯同时代,德国人也试制成功类似的计算机。这些计算机主 要元件是普通电话里的继电器。而继电器开关速度大约是百分之一秒,这就 大大限制了运算速度,注定了机电式计算机必然是短命的。

第二次世界大战促进了电子计算机的发展。在二战中,美国宾夕法尼亚 大学的莫尔电工学院同阿伯丁弹道研究实验室共同负责,给陆军提供弹道 表。这是一项十分困难的工作。每一张表都要计算几百条弹道,一个熟练的 计算员用台式计算机计算一条飞行时间为60秒的弹道,要花20个小时。?g′o?u\g+o-u/k/s^./c′o-m/显 然,已有的运算工具难以保证战争需要。

在此情况下,莫尔电工学院的莫希莱于1942年8月写了一份《高速电子 管计算机装置使用》的备忘录,实际上提出了第一台电子计算机的初步方案。 这个方案得到了军方代表格尔斯坦中尉的支持,还引起了研究生埃克特的兴 趣。经过格尔斯坦向军方申请,得到了15万美元的研制经费。

这样,研制小组正式成立并开始了工作。24岁的埃克特担任总工程师, 30多岁的莫希莱提供了计算机的总体设想,格尔斯坦则是个精明强干的组织 者。

1945年底,这台计算机研制成功,第一台电子计算机出世了。

这台计算机由控制、运算、存贮、输入、输出5部分组成,每秒钟运算 5000次,比原来的计算机快一千多倍。制作这台计算机,共用1.8万个电子 管,7万只电阻,10万只电容,重30吨,耗电140千瓦,占地170平米,差 不多有十间房子大小。它的实际造价约为48万美元。

在这台计算机制造过程中,科学家们就已考虑设计更先进的计算机了。_l!o*v!e*y!u?e¨d?u.._n!e.t¨ 1944年夏季的一天,参加原子弹研制工作的冯·诺伊曼遇见了格尔斯坦,在 交谈中了解到计算机的研制工作。冯·诺伊曼很感兴趣,几天后,他专程赶 到莫尔,参加了对计算机的改进工作。

1944年8月到1945年6月,在冯·诺伊曼的领导下,研制小组制定了 新的改进方案。重大改进有三方面:一是把十进位制改成二进位制。二是利 用包含水银柱的特殊电路做存贮器。三是把程序外插变做程序内存。

按照这一新的设计,1949年英国首先研制出程序内存计算机,它有一个 可以贮存一千多个数据的存贮器。后来,美国也研制、生产和使用了程序内 存计算机。

程序内存的电子管计算机常称做第一代电子计算机。它结构复杂,价格 昂贵,调试困难,因此发展不快。

1956年,用晶体管制成了电子计算机,这是第二代电子计算机,其运算 速度成百倍地增长。60年代初,每秒运算几十万次的晶体管计算机问世。1964 年,每秒二三百万次的大型晶体管计算机研制成功,并且成批生产。

60年代初期,集成电路取代了晶体管,出现了第三代计算机。60年代末 期,每秒千万次的大型计算机投入使用。到70年代,大规模集成电路在计算 机中取代集成电路,电子计算机进入了第四代。1978年每秒一亿五千万次的 巨型计算机已经在运行。

由于集成电路和大规模集成电路的发展,计算机出现了向小型化和微型 化发展的趋势。到1977年,全世界已有微机800万台。

目前计算机技术仍在发展之中,今后还会有什么新的突破,尚需拭目以 待。

晶体管的诞生

(1948年)

晶体管是在人们对半导体材料进行深入研究的基础上发明的。半导体材 料是导电性介于金属和绝缘体之间的材料,一般是固体,比如锗和硅等。半 导体中杂质的含量和外界条件

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