编程基础入门-计算机发展史原创

大家好，我是马术，今天带大家学习预备知识阶段的第一个知识点。计算机的发展史。我们预备阶段呢，一共有三个知识点，第一呢是计算机的发展史，第二是计算机组成，第三是二进制，那我们的重点和难点都是这个二进制，下面我们先来看看计算机的发展史。计算机的发展呢，我们可以大致分为五个阶段，第一阶段呢，就是我们1946年到1958年这一阶段的计算机使用了电子管。作为它的元器件。这就是电子管。这就是我们的第一台计算机，1946年诞生的，它的名字叫埃尼阿克。所以它叫第一台通用型计算机，因为在他之前其实还有其他的一些计算机。

是为了满足特定的场景而设计的。呃，也没有采用二进制，这台计算机呢，它采用了二进制，并且呢，使用了可重用的存储器。呃，由冯诺伊曼参与研制。所以说这台计算机呢，它是满足冯诺伊曼的架构体系的，我们把它叫做我们人类史上的第一台通用型计算机。那么这台计算机呢？有以下几个特点，第一，非常大。它有多大呢？长大约有30米，宽呢大约有六米，高呢大约有2.4米。那么它的占地呢？达到了约。170平米。这个如果放在现在我们这个城市里面，如果您家的房子能够达到170多平米，那也算豪宅呢。第二个呢，就是它比较重，它的重量呢达到了约30吨。

第三呢，就是它耗电大。他的耗电达到了一百五十千瓦，当时他这台计算机开机的时候，周边的居民都得断电。另外呢，它的速度比较慢，所以这个慢呢，是相对于我们现在的计算机而言，因为我们现在计算机的CPU啊，动辄就是G赫兹，多少G赫兹这么一个速度，那么它当时能达到多少呢？就是每秒钟5000次的加法运算。这个在我们现在看来呢，是非常慢的，但是在当时，呃，这个速度呢，已经不慢了。因为这台计算机呢，是当时美国军方为了计算大炮和导弹的弹道而研制的，嗯，当时呢，这台计算机研制出来之后呢，能够把当时20分钟的计算量。

啊，缩短到30秒，这个呢，已经是一个非常了不起的进步了啊，第五一个特点呢，就是它的维护比较困难，因为它采用了呃电子管技术，电子管的呃空间比较大，另外呢，它采用了大约17000多根的电子管，那么在这么大的空间里面，有的时候呢，虫子都能爬进去。那么重置进去之后呢，就造成电路的短路啊，电路烧了之后呢，那么运维人员就得去找到是哪个地方短路了，那么它其实很简单，它就是去找到虫子在哪里啊，这个我们后面再说，找计算机bug的时候，我们做编程啊，写软件的时候，我们去找bug，那么其实啊，就是从这个地方来的，第二呢，就是它的电子管的散热性能不好啊，也容易烧啊，你从17000多个里面烧一个，要去找到这一个被烧掉的替换掉，所以说这个困难啊，可想而知，所以说它的维护也是比较困难的。

好了，这就是我们第一代啊，就第一阶段的这个计算机，嗯，到了第二阶段呢，我们晶体管技术发展起来啊，这时候呢，我们的计算机呢，体积有缩小啊，能耗呢也在降低，可靠性呢也在提高，速度也在提高啊，然后就到了我们的第三阶段，第三阶段呢，就是我们的集成电路阶段，这个呢是以中小规模的集成电路啊使用。那么这个时候呢，它的体积就变得更小了，功耗呢变得更低了啊，可靠性呢更高，注意在第三阶段啊的时候，我们的计算机才逐渐发展到个人的使用，在一二阶段呢，一般来说，计算机都是拿来做科学研究和科学计算的啊，到第三阶段，我们的集成电路发展起来，我们的计算机就能够供我们呃人们的那个凭日常的一个使用了，到了第四阶段呢，就是我们大规模的集成电路啊发展起来，这时候呢，是从1971年到现在啊，都一直是这个第四阶段，那么这个时候呢，体积缩的很小了，就是我们现在看到的呃，所谓原来的啊呃手机啊对吧啊，掌上电脑啊啊平板啊等等啊，然后呢，性能呢进一步提高啊，它不光小而且快啊，软件系统呢，也开始工程化。

啊，几乎能够应用到所有的领域，像我们所知的手机电脑，以及我们的车载啊，万物互联的时代啊。那么注意，前四阶段，不管他怎么发展，其实它都是基于冯诺伊曼的结构体系。它只是体积在缩小，速度在加快，我们也可以说仅仅是芯片的制造工艺的发展，到现在呢，我们的芯片做的越来越小啊，现在中国呢，大约能够做到多少呢？啊，就是十几纳米20几纳米的这么一个啊，这么一个呃芯片，但是呢国呃国际顶尖的芯片呢，已经在三纳米五纳米啊方向发展啊，那么呃，我们芯片的发展呢，一直以来都有一个摩尔定律啊，摩尔定律说的什么呢？就是在相同的体积的啊上面，每经过18个月，那么它的元器件呢，会增加一倍，所以成本不会提高啊，也就是说它的芯片的这个集成电路呢，会越来越小，越来越小，但是呢，现在这个摩尔定律呢，已经出现了强弩之末的这个啊势头啊，为什么呢？因为这个芯片呢，现在是。

就越做越小，越做越小，小到不能再小了啊，就是小到总有一个啊极限，那么这也是我们要讲啊第五代计算机啊，第五阶段呢，就是这个计算机呢，与人工智能结合，他提出了知识库的概念，人机接口的概念，以及能够自动的进行问题的求解和推理啊，那么这个时候的计算机已经突破了冯诺伊曼的架构体系。

它也就是说它是一个全新的架构，全新的技术，这个就是技术的变革，技术的革新了啊，那么典型的代表呢，就有我们的生物计算机啊，光子计算机，以及我们的量子计算机啊，这个图就是我们国家的量子计算机九张的这张图，那么九张呢，将传统6亿年的计算机啊，计算量缩短到了我们现在的200秒。啊，这个呢，让我们不得不感慨，科学技术呢，才是第一生产力，计算机的未来啊，如何发展，让我们拭目以待。

当你如果足够优秀，也有可能下一代计算机的发展呢，你是参与者，而不是旁观者。好了，这一讲我们就先讲到这儿，谢谢大家。