計算機
計算機發展史
1945年，由美國生產了第一台全自動電子數字計算機“埃尼阿克”(英文縮寫詞是ENIAC，即Electronic Numerical Integrator and Calculator，中文意思是電子數字積分器和計算器)。它是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研製成的。主要發明人是電氣工程師普雷斯波·埃克特(J. Prespen Eckert)和物理學家約翰·莫奇勒博士(John W. Mauchly)。這台計算機1946年2月交付使用，共服役9年。它採用電子管作為計算機的基本元件，每秒可進行5000次加減運算。它使用了18000隻電子管，10000隻電容，7000隻電阻，體積3000立方英尺，占地170平方米，重量30噸，耗電140~150千瓦，是一個名副其實的“龐然大物”。
ENIAC機的問世具有劃時代的意義，表明計算機時代的到來，在以後的40多年裡，計算機技術發展異常迅速，在人類科技史上還沒有一種學科可以與電子計算機的發展速度相提並論。
下面介紹各代計算機的硬體結構及系統的特點：
一、第一代(1946~1958)：電子管數字計算機
計算機的邏輯元件採用電子管，主存儲器採用汞延遲線、磁鼓、磁芯；外存儲器採用磁帶；軟體主要採用機器語言、彙編語言；套用以科學計算為主。其特點是體積大、耗電大、可靠性差、價格昂貴、維修複雜，但它奠定了以後計算機技術的基礎。
二、第二代(1958~1964)：電晶體數字計算機
電晶體的發明推動了計算機的發展，邏輯元件採用了電晶體以後，計算機的體積大大縮小，耗電減少，可靠性提高，性能比第一代計算機有很大的提高。
主存儲器採用磁芯，外存儲器已開始使用更先進的磁碟；軟體有了很大發展，出現了各種各樣的高級語言及其編譯程式，還出現了以批處理為主的作業系統，套用以科學計算和各種事務處理為主，並開始用於工業控制。
三、第三代(1964~1971)：積體電路數字計算機
20世紀60年代，計算機的邏輯元件採用小、中規模積體電路(SSI、MSI)，計算機的體積更小型化、耗電量更少、可靠性更高，性能比第十代計算機又有了很大的提高，這時，小型機也蓬勃發展起來，套用領域日益擴大。
主存儲器仍採用磁芯，軟體逐漸完善，分時作業系統、會話式語言等多種高級語言都有新的發展。
四、第四代(1971年以後)：大規模積體電路數字計算機
計算機的邏輯元件和主存儲器都採用了大規模積體電路(LSI)。所謂大規模積體電路是指在單片矽片上集成1000~2000個以上電晶體的積體電路，其集成度比中、小規模的積體電路提高了1~2個以上數量級。這時計算機發展到了微型化、耗電極少、可靠性很高的階段。大規模積體電路使軍事工業、空間技術、原子能技術得到發展，這些領域的蓬勃發展對計算機提出了更高的要求，有力地促進了計算機工業的空前大發展。隨著大規模積體電路技術的迅速發展，計算機除了向巨型機方向發展外，還朝著超小型機和微型機方向飛越前進。1971年末，世界上第一台微處理器和微型計算機在美國舊金山南部的矽谷應運而生，它開創了微型計算機的新時代。此後各種各樣的微處理器和微型計算機如雨後春筍般地研製出來，潮水般地湧向市場，成為當時首屈一指的暢銷品。這種勢頭直至今天仍然方興未艾。特別是IBM-PC系列機誕生以後，幾乎一統世界微型機市場，各種各樣的兼容機也相繼問世。
二．現代計算機階段（即傳統大型機階段）
所謂現代計算機是指採用先進的電子技術來代替陳舊落後的機械或繼電器技術。
現代計算機經歷了半個多世紀的發展，這一時期的傑出代表人物是英國科學家圖靈和美籍匈牙利科學家馮·諾依曼。
圖靈對現代計算機的貢獻主要是：建立了圖靈機的理論模型，發展了可計算性理論；提出了定義機器智慧型的圖靈測試。
馮·諾依曼的貢獻主要是：確立了現代計算機的基本結構，即馮·諾依曼結構。其特點可以概括為如下幾點：
（1）使用單一的處理部件來完成計算、存儲以及通信的工作；
（2）存儲單元是定長的線性組織；
（3）存儲空間的單元是直接定址的；
（4）使用機器語言，指令通過操作碼來完成簡單的操作；
（5）對計算進行集中的順序控制。
現代計算機的劃代原則主要是依據計算機所採用的電子器件不同來劃分的，這就是人們通常所說的電子管、電晶體、積體電路、超大規模積體電路等四代。
1642至1643年，巴斯卡(Blaise Pascal)為了幫助做收稅員的父親，他就發明了一個用齒輪運作的加法器，叫 “Pascalene” ，這是第一部機械加法器。
1666年，在英國Samuel Morland發明了一部可以計算加數及減數的機械計數機。
1673年, Gottfried Leibniz 製造了一部踏式(stepped)圓柱形轉輪的計數機,叫“Stepped Reckoner”，這部計算器可以把重複的數字相乘，並自動地加入加數器里。
1694年,德國數學家，Gottfried Leibniz ，把巴斯卡的Pascalene 改良，製造了一部可以計算乘數的機器，它仍然是用齒輪及刻度盤操作。
1773年, Philipp-Matthaus 製造及賣出了少量精確至12位的計算機器。
1775年,The third Earl of Stanhope 發明了一部與Leibniz相似的乘法計算器。
1786年,J.H.Mueller 設計了一部差分機，可惜沒有撥款去製造。
1801年, Joseph-Marie Jacquard 的織布機是用連線按序的打孔卡控制編織的樣式。
1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”，是講述符號及邏輯理由，它後來成為計算機設計的基本概念。
1858年,一條電報線第一次跨越大西洋，並且提供了幾日的服務。
1861年,一條跨越大陸的電報線把大西洋和太平洋沿岸連線起來。
1876年,Alexander Graham Bell 發明了電話並取得專利權。
1876至1878年,Baron Kelvin 製造了一部泛音分析機及潮汐預測機。
1882年,William S. Burroughs 辭去在銀行文員的工作，並專注於加數器的發明。
1889年,Herman Hollerith 的電動制表機在比賽中有出色的表現，並被用於 1890 中的人口調查。Herman Hollerith 採用了Jacquard 織布機的概念用來計算，他用咭貯存資料,然後注入機器內編譯結果。這機器使本來需要十年時間才能得到的人口調查結果，在短短六星期內做到。
1893年,第一部四功能計算器被發明。
1895年,Guglielmo Marconi 傳送廣播訊號。
1896年,Hollerith 成立制表機器公司(Tabulating Machine Company)。
1901年,打孔鍵出現，之後的半個世紀只有很少的改變。
1904年,John A.Fleming 取得真空二極體的專利權，為無線電通訊建立基礎。
1906年,Lee de Foredt 加了一個第三活門在Felming 的二極體， 創製了三電極真空管。
1907年,唱片音樂在紐約組成第一間正式的電台。
1908年,英國科學家 Campbell Swinton 述了電子掃描方法及預示用陰極射線管制造電視。
1911年,Hollerith 的表機公司與其它兩間公司合併，組成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R)，制表及錄製公司。但在1924年，改名為International Business Machine Corporation (IBM)。
1911年,荷蘭物理學家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 發現超導電。
1931年,Vannever Bush 發明了一部可以解決差分程式的計數機，這機器可以解決一些令數學家，科學家頭痛的復雜差分程式。
1935年,IBM (International Business Machine Corporation) 引入 "IBM 601”，它是一部有算術部件及可在1秒鐘內計算乘數的穿孔咭機器。 它對科學及商業的計算起很大的作用。總共製造了1500 部。
1937年,Alan Turing 想出了一個 "通用機器(Universal Machine)” 的概念，可以執行任何的算法，形成了一個"可計算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同類型的發明為好，因為他用了符號處理(symbol processing) 的概念。
1939年11月,John Vincent Atannsoff 與 John Berry 製造了一部16位加數器。它是第一部用真空管計算的機器。
1939年,Zuse 與 Schreyer 開鈶製造了"V2”［後來叫Z2］，這機器沿用 Z1的機械貯存器，加上一個用斷電器邏輯(Relay Logic)的新算術部件。但當 Zuse完成草稿後，這計畫被中斷一年。
1939-40年,Schreyer 完成了用真空管的10位加數器，以及用氖氣燈(霓虹燈)的存貯器。
1940年1月,在 Bell Labs, Samuel Williams 及Stibitz 完成了一部可以計算複雜數字的機器， 叫“複雜數字計數機(Complex Number Calculator)”，後來改稱為“斷電器計數機型號I (Model I Relay Calculator)” 。它用電話開關部份做邏輯部件：145個斷電器，10個橫槓開關。數字用“Plus 3BCD”代表。在同年9月，電傳打字 etype 安裝在一個數學會議里，由New Hampshire 連線去紐約。
1940年, Zuse 終於完成Z2，它比運作得更好，但不是太可靠。
1941年夏季，Atanasoff及Berry完成了一部專為解決聯立線性方程系統(system of simultaneous linear equations) 的計算器，後來叫做"ABC (Atanasoff-Berry Computer)”，它有60個50位的存貯器，以電容器(capacitories)的形式安裝在2個旋轉的鼓上，時鐘速度是60Hz。
1941年2月,Zuse 完成"V3”(後來叫Z3)，是第一部操作中可編寫程式的計數機。它亦是用浮點操作，有7個位的指數，14位的尾數，以及一個正負號。存貯器可以貯存64個字，所以需要1400個斷電器。它有多於1200個的算術及控制部件，而程式編寫，輸入，輸出的與 Z1 相同。 1943年1月 Howard H. Aiken完成"ASCC Mark I”(自動按序控制計算器 Mark I ，Automatic Sequence -- Controlled Calculator Mark I)，亦稱“Haward Mark I”。這部機器有51尺長，重5頓，由 750,000部份合併而成。它有72個累加器，每一個有自己的算術部件，及23位數的暫存器。
1943年12月, Tommy Flowers與他的隊伍，完成第一部“Colossus”，它有2400個真空管用作邏輯部件，5 個紙帶圈讀取器(reader)，每個可以每秒工作5000字元。
1943年,由 John Brainered領導，ENIAC開始研究。而 John Mauchly 及J. Presper Eckert負責這計畫的執行。
1946v第一台電子數字積分計算器(ENIAC)在美國建造完成。
1947年,美國計算器協會(ACM)成立。
1947年,英國完成了第一個存儲真空管O 1948貝爾電話公司研製成半導體。
1949年,英國建造完成"延遲存儲電子自動計算器"(EDSAC)
1950年,"自動化"一詞第一次用於汽車工業。
1951年,美國麻省理工學院製成磁心
1952年,第一台"儲存程式計算器"誕生。
1952年,第一台大型計算機系統IBM701宣布建造完成。
1952年,第一台符號語言翻譯機發明成功。
1954年,第一台半導體計算機由貝爾電話公司研製成功。
1954年,第一台通用數據處理機IBM650誕生。
1955年,第一台利用磁心的大型計算機IBM705建造完成。
1956年,IBM公司推出科學704計算機。
1957年,程式設計語言FORTRAN問世。
1959年,第一台小型科學計算器IBM620研製成功。
1960年,數據處理系統IBM1401研製成功。
1961年,程式設計語言COBOL問世。
1961年,第一台分系統計算機由麻省理工學院設計完成。
1963年,BASIC語言問世。
1964年,第三代計算機IBM360系列製成。
1965年,美國數字設備公司推出第一台小型機PDP-8。
1969年,IBM公司研製成功90列卡片機和系統--3計算機系統。
1970年,IBM系統1370計算機系列製成。
1971年,伊利諾大學設計完成伊利阿克IV巨型計算機。
1971年,第一台微處理機4004由英特爾公司研製成功。
1972年,微處理機基片開始大量生產銷售。
1973年,第一片軟磁碟由IBM公司研製成功。
1975年,ATARI--8800微電腦問世。
1977年,柯莫道爾公司宣稱全組合微電腦PET--2001研製成功。
1977年,TRS--80微電腦誕生。
1977年,蘋果--II型微電腦誕生。
1978年,超大規模積體電路開始套用。
1978年,磁泡存儲器第二次用於商用計算機。
1979年,夏普公司宣布製成第一台手提式微電腦。
1982年,微電腦開始普及，大量進入學校和家庭。
1984年,日本計算機產業著手研製"第五代計算機"---具有人工智慧的計算機。1984: DNS (Domain Name Server) 域名伺服器發布，互連網上有1000多台主機運行。
1984: Hewlett-Packard發布了優異的雷射印表機，HP也在噴墨印表機上保持領先技術。
1984年1月: Apple 的Macintosh發布。基於Motorola 68000微處理器。可以定址16M。
1984 年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT發布，採用ISA標準，支持大硬碟和1.2M高密軟碟機。
1984年9月: Apple 發布了有512Kb 記憶體的Macintosh，但其他方面沒有什麼提高。
1984 底: Compaq開始開發IDE接口，可以以更快的速度傳輸數據，並被許多同行採納，後來更進一步的EIDE推出，可以支持到528MB的驅動器。數據傳輸也更快。
1985: Philips和Sony合作推出CD-ROM驅動器。
1985: EGA標準推出。
1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。這是第一個提供部分網路功能支持DOS版本。
1985年10月17日: 80386 DX推出。時鐘頻率到達33MHz，可定址1GB記憶體。比286更多的指令。每秒6百萬條指令，集成275000個電晶體。
1985年11月: Microsoft Windows發布。但在其3.0版本之全面沒有得到廣泛的套用。需要DOS的支持，類似蘋果機的操作界面，以致被蘋果控告。訴訟到1997年8月才終止。
1985 年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。這是第一個支持3.5英寸磁碟的系統。但也只是支持到720KB。到3.3版本時方可支持1.44兆。
1986 年1月: Apple 發布較高性能的Macintosh。有四兆記憶體，和SCSI適配器。
1986 年9月: Amstrad Announced發布便宜且功能強大的計算機Amstrad PC 1512。具有CGA圖形適配器、512KB記憶體、8086處理器20兆硬碟驅動器。採用了滑鼠器和圖形用戶界面，面向家庭設計。
1987: Connection Machine超級計算機發布。採用並行處理，每秒鐘2億次運算。
1987: Microsoft Windows 2.0發布，比第一版要成功，但並沒有多大提高。.
1987: 英國數學家Michael F. Barnsley找到圖形壓縮的方法。
1987: Macintosh II發布，基於Motorola 68020處理器。時鐘16MHz，每秒260萬條指令。有一個SCSI適配器和一個彩色適配器。
1987年4月2日: IBM推出PS/2系統。最初基於8086處理器和老的XT匯流排。後來過渡到80386，開始使用3.5英寸1.44MB軟碟驅動器。引進了微通道技術，這一系列機型取得了巨大成功。出貨量達到200萬台。
1987: IBM發布VGA技術。
1987: IBM發布自己設計的微處理器8514/A。
1987年4月: MS-DOS 3.3、PC-DOS 3.3。隨IBM PS/2一起發布，支持1.44MB驅動器和硬碟分區。可為硬碟分出多個邏輯驅動器。
1987年4月: Microsoft和IBM發布S/2Warp作業系統。但並未取得多大成功。
1987年8月: AD-LIB音效卡發布。一個加拿大公司的產品。
1987年10月: Compaq DOS (CPQ-DOS) v3.31發布。支持的硬碟分區大於32Mb。
1988: 光計算機投入開發，用光子代替電子，可以提高計算機的處理速度。
1988: XMS標準建立。
1988: EISA標準建立。
1988 6月6日: 80386 SX為了迎合低價電腦的需求而發布。
1988年7月到8月: PC-DOS 4.0、MS-DOS 4.0。支持EMS記憶體。但因為存在BUG，後來又陸續推出4.01a。
1988年9月: IBM PS/20 286發布，基於80286處理器，沒有使用其微通道匯流排。但其他機器繼續使用這一匯流排。
1988年10月: Macintosh Iix發布。基於Motorola 68030處理器。仍使用16 MHz主頻、每秒390萬條指令，支持128M RAM。
1988年11月: MS-DOS 4.01、PC-DOS 4.01發布。
1989: Tim Berners-Lee 創立World Wide Web雛形,他工作於歐洲物理粒子研究所。通過超文本連結，新手也可以輕鬆上網瀏覽。這大大促進了INTERNET的發展。
1989: Phillips和Sony發布CD-I標準。
1989年1月: Macintosh SE/30 發布。基於新型68030處理器。
1989年3月: E-IDE標準確立，可以支持超過528MB的硬碟容量。可達到 33.3 MB/s 的傳輸速度。並被許多CD-ROM所採用。
1989年4月10日: 80486 DX發布，集成120萬個電晶體。 其後繼型號時鐘頻率達到100MHz。
1989年11月: Sound Blaster Card（音效卡）發布。
1990: SVGA標準確立。
1990年3月 : Macintosh Iifx發布，基於68030CPU，主頻40MHz，使用了更快的SCSI接口。
1990年5月22日: 微軟發布windows 3.0。兼容MS-DOS模式。
1990年10月: Macintosh Classic發布，有支持到256色的顯示適配器。
1990年11月: 第一代MPC (多媒體個人電腦標準)發布。處理器至少80286/12MHz，後來增加到80386SX/16 MHz ，及一個光碟機，至少150 KB/sec的傳輸率。
1991: 發布ISA標準。
1991年5月: Sound Blaster Pro發布。
1991年6月: MS-DOS 5.0、PC-DOS 5.0。為了促進OS/2的發展，Bill Gates說：DOS5.0是DOS終結者,今後將不再花精力於此。該版本突破了640KB的基本記憶體限制。這個版本也標誌著微軟與IBM在DOS上的合作的終結。
1992: Windows NT發布，可定址2G RAM。
1992年4月: Windows 3.1發布。
1992年6月: Sound Blaster 16 ASP發布。
1993: INTERNET開始商業化運行。
1993: 經典遊戲Doom發布。
1993: Novell併購Digital Research, DR-DOS成為Novell DOS。
1993年3月22: Pentium發布。集成了300多萬個電晶體。初期工作在60-66MHz。每秒鐘執行1億條指令。
1993年5月: MPC標準2發布。CD-ROM傳輸率要求300KB/sec。在320＊240的視窗中每秒播放15幀圖像。
1993年12月: MS-DOS6.0發布，包括一個硬碟壓縮程DoubleSpace,，但一家小公司聲稱，微軟剽竊了其部分技術。於是在後來的DOS6.2中，微軟將其改名為：DriveSpace。後來WIN95中的DOS成為DOS7.0，WIN95OSR2中稱為DOS7.10.
1994年3月7日: Intel 發布90-100 MHz Pentium處理器。
1994年9月: PC-DOS 6.3發布。
1994年10月10日: Intel 發布75 MHz Pentium處理器。
1994: Doom II 發布。開闢了PC機遊戲廣闊市場。
1994: Netscape 1.0 瀏覽器發布。
1994: Comm&Conquer（命令與征服）發布。
1995年3月27日: Intel發布120 Mhz的Pentium處理器。
19956月1日: Intel發布133 Mhz的Pentium處理器。
1995年8月23日: Windows '95 發布。大大不同於其以前的版本。完全脫離MS-DOS，但照顧用戶習慣還保留了DOS形式。純32位的多任務作業系統。該版本取得了巨大的成功。
1995年11月1日: Pentium Pro發布。主頻可達200 MHz ，每秒鐘完成4.4億條指令，集成了550萬個電晶體。
1995年12月: Netscape發布其.JavaScript。
1996: Quake、Civilization 2、Command& Conquer - Red Alert等一系列的著名遊戲發布。
1996年1月: Netscape Navigator 2.0發布，第一個支持JavaScript的瀏覽器。
1996年1月4日: Intel發布150-166MHz的Pentium處理器，集成了330萬個電晶體。
1996: Windows '95 OSR2發布，修復了部分BUG，擴充了部分功能。
1997: Gr和 Theft Auto、Quake 2、Blade Runner等著名遊戲發布，3D圖形加速卡大行其道。
1997年1月8日: Intel發布Pentium MMX。對遊戲和多媒體功能進行了增強。
1997年4月: IBM的深藍（Deep Blue）計算機，戰勝人類西洋棋世界冠軍卡斯帕羅夫。
1997年5月7日: Intel發布Pentium II，增加了更多的指令和更多CACHE。文字
