八種常用計算機硬件的發展歷史

回顧380年——計算機年代學簡史

作者:葛玲

【史前時代:1623-1895】

1623:德國科學家w·契克卡德制造了人類歷史上第壹臺機械計算機，可以進行六位數的加減乘除運算。

1642:法國科學家B.Pascal發明了著名的Pascal機械計算機，首次確立了計算機器的概念。

1674:萊布尼茨對帕斯卡的計算機進行了改進，使之成為能夠連續運算的機器，並提出了“二進制”數的概念。(據說這個概念來自中國的八卦)

1725:法國紡織技工b . Bouchon發明了“穿孔紙帶”的概念。

1805:法國機械師J·雅卡爾(J.Jacquard)根據布喬“打孔紙帶”的思想，完成了“自動提花織機”的設計和制造。在電子計算機開始發展的最初幾年，我們可以在許多著名的計算機中找到自動提花機。

1822:英國科學家c . babb age制造了第壹臺差分機，可以處理三個不同的5位數，計算精度達到小數點後6位。

1834:巴貝奇提出了分析器的概念，分為堆棧、運算器和控制器三部分。他的助手阿達，英國著名詩人拜倫的獨生女？阿達·奧古斯塔編制了人類歷史上第壹批用於分析機器的計算機程序。

阿達和巴貝奇為計算機的發展做出了不朽的貢獻，他們對計算機的預見至少超前了壹個多世紀。正是他們的辛勤工作為後來計算機的出現奠定了堅實的基礎。

1847:英國數學家G .布爾出版了《邏輯的數學分析》壹書。

1852:阿達？阿達·奧古斯塔36歲就去世了。

1854:布爾發表了《思維規律研究——邏輯與概率的數學理論基礎》，並融合了他的另壹篇文章《邏輯的數學分析》，從而創立了壹門全新的學科——布爾代數，為百年後出現的數字計算機的開關電路設計提供了重要的數學方法和理論基礎。

1868:美國記者克裏斯托弗？C.Sholes發明的QWERTY鍵盤壹直沿用至今。

1871年:為計算機行業貢獻了壹生的c .巴貝奇去世了。他和阿達設想的分析機最終沒能問世，但他們給後人留下了寶貴的遺產，那就是面對困難不屈不撓的精神和數十種設計方案和程序。

1873:美國人F. Baldwin利用他過去發明的變齒數齒輪，制造出了第壹臺掌上電腦。

1886:美國Dorr e . Felt(1862-1930)制造了第壹臺用按鍵操作的計算器。

1890:美國12人口普查中使用了統計學家H.Hollerith博士發明的制表器，從而完成了人類歷史上第壹次大規模的數據處理。之後，賀拉斯根據自己的發明成立了自己的制表公司，最終演變成了IBM。

1891年份:利蘭？斯坦福和他的妻子在帕洛附近？在帕洛阿爾托開辦了占地8000畝的斯坦福大學，為日後矽谷的誕生奠定了基礎。

1893:德國Stajgr公司開發了壹款名為“大富豪”的電腦，是在手持電腦的基礎上改進而來，憑借其良好的運算速度和可靠性占領了當時的市場。直到1914年第壹次世界大戰爆發，這種“大富豪”電腦壹直很暢銷。

1895: J .弗萊明，壹位年輕的英國工程師，通過愛迪生效應發明了人類第壹個電子。

【電子管時代:1911——1946】

1911年:15年6月，美國華爾街金融投資家C.Flent投資Horatius的制表公司，成立了全新的CTR公司。但該公司成立之初並未涉足任何電子領域，而是生產碎紙機或土豆削皮機等產品。

1912:美國青年發明家？l . De Forest首先在帕洛阿爾托發現了電子管的放大效應，奠定了電子工業的基礎，今天的帕洛阿爾托已經成為矽谷的中心。

1913:美國麻省理工學院萬教授？v·布什領導了模擬計算機“微分分析器”的制造。機器由壹系列電機驅動，計算結果用齒輪轉動角度模擬。

1924:矽谷之父特曼曾在斯坦福大學擔任教授，對惠普和斯坦福工業園的建立起到了決定性的作用。

2月，霍拉修斯創立的制表公司幾經演變，最終更名為國際商業機器公司，也就是我們今天看到的IBM。

1935: IBM制造了IBM601穿孔卡計算機，可以在壹秒鐘內計算出乘法運算。

1936:艾倫·圖靈發表論文《論可數及其在判斷問題中的應用》，首次闡述了現代計算機的原理，從理論上證明了現代通用計算機存在的可能性。圖靈把人做的工作分解成簡單的動作，類似於人的計算。機器需要:(1)存儲計算結果的內存；(2)表示運算和數字的語言；(3)掃描；(4)計算意圖，即計算過程中下壹步做什麽；(5)執行下壹次計算。具體到壹步計算，分為:(1)改數帶符號；(2)掃描區域變化，如向左進位，向右加位；(3)改變計算意圖等。整個計算過程采用二進制，後來被稱為“圖靈機”。

K.二十多歲的德國工程師Zuse研制了機械可編程計算機Z1，采用二進制形式，其理論基礎來自布爾代數。

1937:165438+10月，at & amp；t貝爾實驗室研究員g·斯蒂比茨制造了電磁數字計算機“Model-K”。

1938:克勞德？埃爾伍德。克勞德·艾爾伍德·香農發表了著名論文《繼電器與開關電路的符號分析》，首次用布爾代數分析了開關電路，證明了布爾代數的邏輯運算可以通過繼電器電路實現，同時明確給出了加減乘除運算的電子電路設計方法。這篇論文成為開關電路理論的開端。

1939:元旦，斯坦福大學研究生比爾？b .樸正洙和大衛？D.Packard正式簽署企業合作夥伴協議，創立惠普(HP)，也就是中國俗稱的惠普。

9月，貝爾實驗室開發了M-1計算機。

65438年6月+10月，約翰·阿塔納索夫(1903-1995)制作了世界著名的ABC計算機的第壹臺樣機，提出了計算機的三個原理:(1)在二進制邏輯的基礎上實現數字運算，保證精度；(2)利用電子技術實現控制、邏輯運算和算術運算，保證計算速度；(3)采用計算功能與二進制數更新存儲功能分離的結構。這就是著名的計算機三原則。

1940:9月，貝爾實驗室在美國達特茅斯大學演示了M-1模型。他們用電報線把安裝在校園裏的M-1計算機連接起來，當場打印出壹道數學題，傳送到紐約。達特茅斯大學M-1計算機的成功運行，首次實現了遠程控制計算機的夢想。

控制論之父維納提出計算機五大原理，(1)不是模擬的，而是數字的；(2)由電子元件組成，機械部件盡可能少；(3)采用二進制代替十進制；(4)內存計算表；(5)在計算機中存儲數據。

1941年:楚澤完成了第壹臺可編程電子計算機Z3計算機的研制。它可以處理7位數的指數和14位數的小數。使用了大量的真空管。每秒鐘可以做三到四次加法，壹次乘法需要三到五秒。

1942:時任美國愛荷華州立大學數學物理學教授的阿塔納索夫和研究生克利福德·貝裏組裝了著名的ABC(阿塔納索夫-貝裏計算機)計算機，使用了300多個電子管，這也是世界上第壹臺具有現代計算機原型的計算機。但由於美國政府正式參加二戰，計算機並沒有真正投入運行。

1943:貝爾實驗室將U型繼電器安裝到計算機設備中，制成了M-2計算機，這是最早的編程計算機之壹。此後兩年，貝爾實驗室相繼研制出M-3和M-4計算機，但兩者都與M-2計算機相似，但內存容量更大。

5438年6月+10月，用於破譯德國密碼的綽號為“巨人”的計算機在英國布雷謝爾莊園制造成功，此後又制造了更多的計算機，為第二次世界大戰的勝利做出了巨大貢獻。

1944:8月7日，IBM出資，美國霍華德？H.Aiken研制的Mark 1計算機已在哈佛大學正式投入運行。它配備了15萬個元件和800公裏的導線，每分鐘可以進行200次以上的運算。女數學家格蕾絲？g . Hopper為它編制了壹個計算程序，並宣稱計算機可以解微分方程。Mark 1計算機的問世，不僅實現了巴貝奇的夙願，也代表了帕斯卡計算機問世以來機械計算機和電子計算機的最高水平。

1946:14年2月，賓夕法尼亞大學摩爾學院的J·莫奇(J. Mauchiy)教授和J·埃克特(J . Duncan)教授共同開發了ENIAC(電子數值積分器和計算機)。這臺電腦壹共安裝了17468個電子管，7200個二極管，7萬多個電阻，10000多個電容，6000個繼電器，電路中的焊點多達50萬個。機器安裝在壹排2.75米高的金屬櫃內，占地面積約170平方米，總重量30噸。

[晶體管年齡:1947——1958]

1947:12年2月23日，貝爾實驗室的肖克利、布拉頓和沃爾特·h·布拉頓創造了世界上第壹個半導體放大裝置，他們將其重新命名為“晶體管”。

從上到下:肖克利、布拉頓、巴丁。

1948:10年6月，香農在貝爾系統技術雜誌上發表了他影響深遠的論文《通信的數學原理》，次年又在同壹雜誌上發表了他的另壹篇著名論文《噪聲下的通信》。在這兩篇論文中，香農闡明了通信的基本問題，給出了通信系統的模型，提出了信息量的數學表達式，解決了信道容量、信源統計特性、信源編碼、信道編碼等壹系列基本技術問題。這兩篇論文成為信息論的奠基之作，當時不到30歲的香農也成為信息論的奠基人。

65438年2月，ENAIC的兩位創始人共同創立了世界上第壹家計算機公司“埃克特-莫奇利計算機公司”(EMCC)。

莫塞利

埃克特

1949:在哈佛大學計算機實驗室的上海籍中國留學生王安向國家專利局申請磁芯專利。

貝爾實驗室制造了M系列計算機的最後壹個型號:M-6，從此再也沒有涉足計算機的開發和生產。貝爾實驗室研制的M系列繼電器計算機是從機械計算機到電子計算機的重要橋梁。

9月，“馬克”三號計算機研制成功，“馬克”三號也是霍華德？艾肯開發了第壹臺帶有記憶程序的大型計算機。在這臺計算機上，他首次使用磁鼓作為數字和指令的存儲器，這是計算機發展史上的壹大進步。此後，磁鼓成為第壹代電子管計算機中廣泛使用的存儲器。

來自英國劍橋大學數學實驗室的威爾克斯和他的團隊建造了壹臺用於存儲程序的計算機EDSAC，輸入輸出設備仍然是紙帶。

1950:東京帝國大學的Yoshiro Nakamats發明了軟盤，從而開創了計算機存儲的新時代。

5438年6月+10月，艾倫·圖靈發表了另壹篇非常重要的論文《機器能思考嗎》，奠定了人工智能的基礎，圖靈也因此獲得了“人工智能之父”的美譽。甚至有人說，在第壹代計算機占主導地位的時代，這篇論文可以看作是第五代和第六代計算機的宣言。

1951年:14年6月，當時曾在雷明頓-蘭德公司工作的莫塞利和埃克特共同制造的UNIVAC計算機正式移交給美國人口普查局使用，從而使計算機走出實驗室，開始為人類社會服務，人類社會從此進入計算機時代。

6月，王安創立王安實驗室，王安電腦公司的前身，開始了王安電腦的傳奇歷程。

1952: 1月，計算機之父馮寫的？馮·諾依曼設計的IAS電子計算機EDVAC問世。這臺IAS計算機總共使用了2300根管子，但它的運算速度比“Eniac”的18000根管子高10倍。諾依曼的思想在這臺計算機中得到了令人滿意的體現。

1953:4月7日，IBM正式發布了第壹臺電子計算機IBM701。還邀請了馮？共有65，438+050名來自各行各業的名人，包括諾依曼、肖克利和《奧本海默》，出席了揭幕儀式，以推廣他們的第壹臺電腦。

8月，IBM發布了面向應用和會計行業的IBM702計算機。

1954:6月8日，艾倫·圖靈去世。

IBM推出了中型電腦IBM650，以低廉的價格和優異的性能在市場上取得了巨大的成功。到目前為止，IBM已經在市場上確立了領先地位。

貝爾實驗室用800個晶體管組裝了世界上第壹臺晶體管計算機TRADIC。

1956:美國達特茅斯大學青年助理教授麥卡錫、哈佛大學明斯基、貝爾實驗室E.Shannon和IBM信息研究中心N. Lochester在達特茅斯大學聯合舉辦了壹場沙龍式的學術會議，他們邀請了紐維爾和赫伯特？西蒙，M.I.T. O .塞爾弗裏奇和R .索洛馬莫夫，還有IBM A .塞繆爾和t .莫爾這就是著名的達特茅斯會議。經過充分討論，他們首次提出了“人工智能”壹詞，這標誌著人工智能作為壹門新學科的出現。

9月，IBM的壹個工程小組向世界展示了第壹個磁盤存儲系統IBM 350 RAMAC(隨機存取的會計和控制方法)。

1957:8月，數字設備公司(DEC)在美國波士頓成立。創始人是麻省理工的肯。K.Olsen .在隨後的幾十年裏，DEC依靠自己的PDP系列開啟了小型機時代。

10個月，諾伊斯(N. Noyce)、摩爾(R.Moore)、布蘭克(J.Blank)、克萊爾(E.Kliner)、赫爾尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、羅伯茨(S.Boberts)和飛兆公司成立，這就是歷史上著名的“八日叛亂”。此後，湧現出英特爾、AMD、IDT等壹大批知名企業。

八天反叛的兩個重要人物，諾裏斯和摩爾。

1958:11年6月，IBM推出了自己的IBM709大型計算機。此時IBM的表現是IBM701以來最好的，但也是IBM最後壹臺電子管計算機。

【集成電路時代:1959——1970】

1959:2月6日，研制出第壹臺晶體管收音機的TI公司的kilby向美國專利局申請了“半導體集成電路”專利。

7月30日，飛兆公司向美國專利局申請了壹項專利“半導體集成電路”。

1960:麻省理工學院教授約瑟夫？J. Creed發表了著名的計算機研究論文《人機共生》，提出了分時操作系統的思想，首次實現了計算機網絡的設想。

1962:在蘭德公司工作的保羅？巴蘭發表了具有裏程碑意義的學術報告《論分布式通信》，其中他首次提出了“分布式自適應塊交換”，也就是我們現在所說的“分組交換”通信技術。

1963:八月，疾控中心的西蒙？S. Cray博士帶領他的R&D團隊成功開發了CDC6600超級計算機，該計算機仍屬於第二代計算機，共安裝了35萬個晶體管。

1964:4月7日，在IBM成立50周年之際，讓？G. Amdahl擔任總設計師，歷時四年研發的IBM360計算機問世，標誌著第三代計算機全面亮相，也是IBM歷史上最成功的機型。

1965: DEC推出PDP-8電腦，標誌著小型機時代的到來。

《時尚》在飛兆半導體的《摩爾》上發表只有三頁紙的論文時，正是對半導體未來發展具有深遠意義的“摩爾定律”。

1966:時任美國國防部高級研究計劃局(ARPA)信息處理技術辦公室(IPTO)主任的鮑勃？泰勒開始了ARPA網絡的研究項目。盡管他本人事後壹直強調“Apa”網絡本身並不用於軍事目的，但他的部門是冷戰的產物。

1968: IBM首次提出“Winchester /Winchester”技術，探索硬盤技術重大變革的可能性。

4月，通用數據公司(DGC)由Castro創立，Castro是PDP-8的設計師，於12月離開

7月18日，戈登。摩爾，羅伯特。諾伊斯和威廉。從飛兆公司辭職的肖克利共同創辦了英特爾公司，為計算機的發展和普及做出了不可磨滅的貢獻。

65438年2月9日，加州大學的道格拉斯·恩格爾巴特博士發明了世界上第壹只老鼠。其工作原理是底部滾球帶動樞軸轉動，帶動變阻器改變電阻值產生位移信號。信號經過計算機處理後，屏幕上的光標就會移動。恩格爾巴特博士設計鼠標的初衷就是用這種簡單的操作方式代替復雜的鍵盤操作。但在鼠標誕生的前十年，人們並沒有意識到這種操作方式的簡單，直到1984年蘋果Macintosh的誕生，人們才改變了舊觀念。

還有壹種說法是恩格爾巴特博士在1964年發明了世界上第壹只鼠標，並在1968年的IEEE大會上正式公布了他的發明。)

1969: DGC公司推出自己的小型機Nova，成功進入DEC控制的小型機市場，成為當年最繁榮的新興企業。

貝爾實驗室的肯·湯普森和丹尼斯·裏奇在PDP-7上開發了Unix操作系統。

1年5月，傑裏·桑德斯從飛兆公司辭職，用10萬美元創立了AMD公司。

10年10月29日，加州大學洛杉磯分校的ARPANET節點和斯坦福研究所(SRI)節點實現了分組交換技術的首次遠程通信，這也標誌著互聯網的正式誕生。

1970:最早提出“兼容性”概念的IBM360之父Jean？G. Amdahl離開IBM是因為IBM拒絕了繼續開發大型機的計劃，並創辦了Amdahl公司，開始在大型機領域挑戰IBM。雖然此後不久他失去了對公司的控制權，先後創辦了Trilogy、Grid、CDS，但都失敗了。阿姆達爾本人最終在1996年去世。

5438年6月+10月，美國施樂公司在今天的矽谷帕洛阿爾托成立了帕洛阿爾托研究中心(PARC)。更重要的是，施樂沒有給來這裏的科學家制定任何研究計劃，而是讓他們自由發揮。在隨後的幾年裏，PARC誕生了壹系列改變了未來計算機發展方向的全新概念，如以太網、鼠標、對象、圖標、菜單、窗口等。，並間接孵化出Windows、Office、Macintosh等劃時代的軟件作品。IT出來的科學家也創辦了改變IT世界格局的企業，如Adobe、3Com、Novell等。

【微處理器時代:1971-1979】

1971年:《電子新聞》記者唐·哈弗(Don Havre)根據半導體中的主要成分矽給帕洛阿爾托地區命名，矽谷因此得名。

5438年6月+10月，英特爾的Ted Hoff開發了第壹個可以實際工作的微處理器4004。該處理器在壹塊面積約為12平方毫米的芯片上集成了2250個晶體管，計算能力足以超過ENICA。英特爾在同年的165438+10月65438+5月正式公布了這款處理器。

1972:曾經開發過Unix操作系統的丹尼斯·裏奇，領導了C語言的發展。

原疾控中心公司的西蒙？s·克雷博士自己創辦了“克雷研究公司”，專註於超級計算機領域。

1973:5月22日，施樂PARC研究中心的鮑勃·麥卡夫建立的世界上第壹個個人計算機局域網——ALTO ALOHA網絡正式開始運行。梅特卡夫將網絡重新命名為“以太網”。

1974:

4月1日，英特爾推出首款8位微處理器芯片8080。

65438+2月，電腦愛好者愛德華？E.Roberts發布了自己的搭載8080處理器的電腦“Altair”，這是世界上第壹臺搭載微處理器的電腦，從而拉開了個人電腦的帷幕。

1975:克雷完成了他的第壹臺超級計算機“克雷I”(CARY-1)，實現了每秒1億次的運算速度。機器占地面積不到7平方米，重量不到5噸。它安裝了大約35萬個集成電路，這也標誌著超級計算機進入了第三代計算機的行列。

七月，比爾？b .蓋茨在為牛郎星成功匹配BASIC語言後從哈佛大學退學，與好友保羅·艾倫壹起創辦了微軟，並為公司定下目標:“每個家庭的每張桌子上都有壹臺運行微軟程序的微機！”

1976:1年4月，斯蒂芬·沃茲納克(Stephen Wozinak)和斯蒂芬·喬布斯(Stephen Jobs)共同創立了蘋果公司，並推出了他們的第壹臺電腦:Apple-I。

6月，美國伊利諾伊大學的兩位數學家沃爾夫岡？w .哈肯和肯尼斯？K. Apple利用計算機成功證明了困擾世界數學界100多年的“四色定理”。

(註:四色定理是1852提出的，即任何地圖都可以由四種顏色組成，以區分所有兩個相鄰的國家和地區。)

9月，史創立宏碁。

5438年6月+10月，雅達利推出全球首款3D電子遊戲《夜行者》，只有黑白兩色，采用第壹人稱視角。

6月，拉裏·埃裏森與他的朋友鮑勃·邁納和愛德華·奧茨壹起創建了甲骨文公司。

1979:6月，鮑勃·麥卡夫離開PARC，與霍華德·查尼、羅恩·克雷恩、格雷格·肖和比爾·克勞斯組建了壹家計算機通信和兼容性公司，也就是現在著名的3Com公司。

[PC Age 1: 1980-1985]

1980:年初，當時名不見經傳的Novell公司推出了NetWare網絡操作系統。

12月30日，英特爾和施樂聯合發布了“以太網”的技術規範，也就是現在著名的以太網藍皮書。

1981年:7月，沈創辦創新科技公司。

8月12，經過壹年的艱苦開發，後來被唐稱為PC之父？D.Estridge領導的開發團隊完成了IBM個人電腦的研發，IBM宣布了IBM PC的誕生，翻開了改變世界歷史的壹頁。

12年8月，微軟發布了MS-DOS 1.0版本。

1982:壹名年僅15歲的少年通過計算機網絡闖入“北美防空指揮系統”，這是第壹起從外部發現的網絡事件。這個年輕人就是凱文·米特尼克(Kevin mitnick)，世界頭號黑客，後來被判入獄，並被美國聯邦法院判處終身不得接觸電腦產品。他的另壹個“事跡”是在1994攻擊聖地亞哥超級計算機中心，使整個互聯網陷入危險。

2月，r . Canion、G.Stimac和H.Barnes共同成立了康柏公司。

2月份，英特爾發布了80286處理器。時鐘頻率提高到20MHz，增加了保護模式，可以訪問16M內存。支持1GB以上虛擬內存。每秒執行270萬條指令，集成134000個晶體管。

9月29日，3Com公司推出全球首款網卡——ether link網絡接口卡，這也是全球首款應用於IBM-PC的ISA接口網絡適配器。

165438+10月，康柏推出了便攜式PC，這也是第壹款非IBM制造的PC兼容機。

1983:1年6月，蘋果推出了Lisa電腦，開發成本高達5000萬美元。它也是世界上第壹臺具有圖形用戶界面的商用個人電腦，並且這臺電腦還首次配備了鼠標。

5月8日，IBM推出了IBM PC的改進型號IBM PC/XT，並為其打造了硬盤。

1984:邁克爾？戴爾創立了戴爾公司。

聯想成立。

英國公司Adlib Audio推出了第壹款聲卡:Magic聲卡，賦予了PC真正的語音能力。

65438年10月24日，蘋果公司推出了劃時代的Macintosh電腦，不僅首次采用了具有圖形界面的操作系統，還首次使個人電腦具備了多媒體處理能力。

14年8月，IBM推出了采用intel 80286處理器的IBM PC/AT電腦。

年底，康柏開始開發IDE接口。