電子計算機(jī)的歷史可以追溯到中國的算盤。在世界范圍內(nèi),算盤是公認(rèn)的最早的手動計算機(jī)。算盤實際上包含了現(xiàn)代計算機(jī)的基本功能,其中歌訣相當(dāng)于控制運算的指令,而撥動算盤珠則相當(dāng)于計算進(jìn)行。此外,算盤珠的位置還能表示計算的結(jié)果,起到了貯存和記憶的作用。如果您對此感興趣,可以繼續(xù)閱讀小編的相關(guān)文章。
1834年,英國數(shù)學(xué)家巴貝奇對計算機(jī)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。他提出用穿孔卡片攜帶計算指令控制計算過程,設(shè)計了包括控制部分、運算部分和存貯部分的機(jī)械式計算機(jī)。但由于缺少必要的技術(shù)基礎(chǔ),這種計算機(jī)沒有造出來。1937年,美國人艾肯設(shè)計了和巴貝奇方案類似的計算機(jī)。艾肯是哈佛大學(xué)物理系的研究生,他的設(shè)計得到了國際商業(yè)機(jī)器公司的支持。1939年,這家公司派了4個有經(jīng)驗的工程師與年輕的艾肯合作。
到1944年,這臺使用繼電器的機(jī)電式計算機(jī)研制成功并投入使用,每秒運算3次。差不多和艾肯同時代,德國人也試制成功類似的計算機(jī)。這些計算機(jī)的主要元件是普通電話里的繼電器。而繼電器開關(guān)速度大約是百分之一秒,這大大限制了運算速度,注定了機(jī)電式計算機(jī)必然是短命的。第二次世界大戰(zhàn)促進(jìn)了電子計算機(jī)的發(fā)展。在二戰(zhàn)中,美國賓夕法尼亞大學(xué)的莫爾電工學(xué)院同阿伯丁彈道研究實驗室共同負(fù)責(zé)給陸軍提供彈道表。這是一項十分困難的工作。每一張表都要計算幾百條彈道,一個熟練的計算員用臺式計算機(jī)計算一條飛行時間為60秒的彈道,要花20個小時。顯然,已有的運算工具難以保證戰(zhàn)爭需要。
在此情況下,莫爾電工學(xué)院的莫希萊于1942年8月寫了一份《高速電子管計算機(jī)裝置使用》的備忘錄,實際上提出了第一臺電子計算機(jī)的初步方案。這個方案得到了軍方代表格爾斯坦中尉的支持,還引起了研究生埃克特的興趣。經(jīng)過格爾斯坦向軍方申請,得到了15萬美元的研制經(jīng)費。這樣,研制小組正式成立并開始了工作。24歲的埃克特?fù)?dān)任總工程師,30多歲的莫希萊提供了計算機(jī)的總體設(shè)想,格爾斯坦則是個精明強干的組織者。
1945年底,這臺計算機(jī)研制成功,第一臺電子計算機(jī)出世了。這臺計算機(jī)由控制、運算、存貯、輸入、輸出五部分組成,每秒鐘運算5000次,比原來的計算機(jī)快一千多倍。制作這臺計算機(jī),共用18萬個電子管,7萬只電阻,10萬只電容,重30噸,耗電140千瓦,占地170平方米,差不多有十間房子大小。它的實際造價約為48萬美元。在這臺計算機(jī)制造過程中,科學(xué)家們就已考慮設(shè)計更先進(jìn)的計算機(jī)了。1944年夏季的一天,參加原子彈研制工作的馮·諾伊曼遇見了格爾斯坦,在交談中了解到計算機(jī)的研制工作,馮·諾伊曼很感興趣,幾天后,他專程趕到莫爾,參加了對計算機(jī)的改進(jìn)工作。
1944年8月到1945年6月,在馮·諾伊曼的領(lǐng)導(dǎo)下,研制小組制定了新的改進(jìn)方案。重大改進(jìn)有三方面:一是把十進(jìn)位制改成二進(jìn)位制;二是利用包含水銀柱的特殊電路做存儲器;三是把程序外插變做程序內(nèi)存。按照這一新的設(shè)計,1949年英國首先研制出程序內(nèi)存計算機(jī),它有一個可以貯存一千多個數(shù)據(jù)的存儲器。后來,美國也研制、生產(chǎn)和使用了程序內(nèi)存計算機(jī)。程序內(nèi)存的電子管計算機(jī)常稱作第一代電子計算機(jī)。它結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格昂貴,調(diào)試?yán)щy,因此發(fā)展不快。
1956年,用晶體管制成了電子計算機(jī),這是第二代電子計算機(jī),其運算速度成百倍地增長。
60年代初,每秒運算幾十萬次的晶體管計算機(jī)問世。
1964年,每秒二三百萬次的大型晶體管計算機(jī)研制成功,并且成批生產(chǎn)。
60年代初期,集成電路取代了晶體管,出現(xiàn)了第三代計算機(jī)。
60年代末期,每秒千萬次的大型計算機(jī)投入使用。到70年代,大規(guī)模集成電路在計算機(jī)中取代集成電路,電子計算機(jī)進(jìn)入了第四代。
1978年每秒一億五千萬次的巨型計算機(jī)已經(jīng)在運行。由于集成電路和大規(guī)模集成電路的發(fā)展,計算機(jī)出現(xiàn)了向小型化和微型化發(fā)展的趨勢。
到1977年,全世界已有微機(jī)800萬臺。目前計算機(jī)技術(shù)仍在發(fā)展之中,今后還會有什么新的突破,尚需拭目以待。