1.1.1　計算機的產生

第一臺電子計算機于1946年2月在美國賓夕法尼亞大學誕生，全稱為“電子數字積分和計算機”（Electronic Numerical Integrator And Calculator），簡稱ENIAC（讀作“埃尼阿克”），如圖1-1所示。ENIAC用了18000多個電子管，1500個繼電器，功率為150kW，質量超過30t，占地約170m2，加法運算速度為5000次/秒，專門用于火炮和彈道計算。

圖1-1　ENIAC

ENIAC是第一臺正式投入運行的電子計算機，但它還不具備現代計算機“存儲程序”的主要特征。ENIAC每次計算時，都要先按計算步驟寫出一條條指令，然后逐條按指令的要求接通或斷開分布在外部線路中的接線開關，使用非常不便。1946年6月，美籍匈牙利科學家約翰·馮·諾依曼（John von Neumann）提出了全新的“存儲程序”的通用計算機設計方案。存儲程序的設計思想是：將計算機要執行的指令和要處理的數據都采用二進制表示，將要執行的指令和要處理的數據按照順序編寫出程序，存儲到計算機內部并讓它自動執行。根據這一思想設計的EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，離散變量自動電子計算機）解決了程序的“內部存儲”和“自動運行”兩大難題，從而大大提高了計算機的運算速度。1952年，EDVAC正式投入運行，它使用水銀延遲線作為存儲器，運算速度也比ENIAC有較大提高。EDVAC確立了構成計算機的基本組成部分：處理器（運算器、控制器）、存儲器、輸入設備和輸出設備。從EDVAC問世直到今天，計算機的基本體系結構采用的都是馮·諾依曼所提出的“存儲程序”設計思想，因此稱為馮·諾依曼體系結構，馮·諾依曼也被稱為“電子計算機之父”。