1.2.1　計算機的發展簡史

從第一臺電子數字計算機誕生至今已有70多年的歷史，計算機的發展速度突飛猛進，給人類社會帶來了巨大的變化。計算機的發展經歷了四代發展歷程，每一代計算機的變革在技術上都是一次新的突破，在性能上都是一次質的飛躍。

根據制造電子計算機采用的物理器件的不同，可以將計算機的發展過程分成如下幾個階段。

1.第一代計算機（1946—1957）

第一代計算機的硬件主要采用電子管，一個電子管的體積和成人一個指頭的體積近似，而一臺計算機需要許多的電子管。所以，這時的計算機體積非常龐大，價格也很高，運算速度每秒僅幾千次；使用機器語言與符號語言編制程序。計算機只能在少數尖端領域中應用，主要用于軍事和科學計算。雖然第一代計算機與今天的計算機無法相比，但是它的誕生奠定了計算機發展的基礎，對以后計算機的發展產生了深遠影響。

2.第二代計算機（1958—1964）

第二代計算機的硬件主要采用晶體管，外圍設備采用磁盤、磁帶，運算速度為每秒幾十萬次。晶體管的體積較電子管的體積小，因此晶體管計算機的體積較電子管計算機的體積小了很多。體積的縮小及相關技術的發展，使計算機運算速度提高，存儲容量增大，功耗降低，可靠性提高。晶體管是用半導體材料制造的，半導體材料便于控制并且功耗很低，集成度的提高有很大的發展空間，因此這一時代為未來計算機的迅速發展鋪平了道路。在軟件方面提出了操作系統的概念，開始使用FORTRAN、COBOL、ALGOL等高級程序語言。第二代計算機不僅用于科學計算，還用于數據處理和事務處理，并逐漸應用于工業控制領域。

3.第三代計算機（1965—1971）

第三代計算機的硬件主要采用中、小規模集成電路，用半導體存儲器代替了磁心存儲器。運算速度可達每秒幾十萬次到幾百萬次。集成電路是把若干個元件集成在一個指關節大小的半導體基片上，并進行封裝，具有一定功能的電子電路。開始時，集成電路的集成度比較低，稱為小規模集成電路。隨后集成電路的集成度提高了很多，稱為中規模集成電路。在這個時期，計算機系統軟件也有了很大發展，出現了操作系統和會話式語言，以及結構化程序設計的方法。計算機向標準化、多樣化和通用化方向發展，并開始應用于各個領域。

4.第四代計算機（1972年至今）

第四代計算機的硬件主要采用大規模與超大規模集成電路。單就集成度來說，這一時代和第三代相比，除集成度進一步提高外，沒有太大的差別。但是，由于大規模、超大規模集成電路技術的發展，可以把整個處理器制造在一個指關節大小的芯片上，因此計算機的體系結構和構成方式有了很大的發展。計算機的各種性能都得到了大幅度的提高，運算速度從每秒幾百萬次到億萬次以上。操作系統不斷完善，計算機軟件產業高度發展，層出不窮，計算機進入了人們生產、生活的各個方面。微型機的產生為計算機的普及奠定了基礎，計算機的發展進入了以計算機網絡為特征的時代。