機械方式

機械方式

機械方式是計算機早期的運行方式,現在已經完全被電子計算機所取代。

概述

早期的計算機早期的計算機
機械方式,是計算機的運行方式的一種。在以機械方式運行的計算器誕生百年之後,隨著電子技術的突飛猛進,計算機開始了真正意義上的由機械向電子時代的過渡,電子器件逐漸演變成為計算機的主體,而機械部件則漸漸處於從屬位置。二者地位發生轉化的時候,計算機也正式開始了由量到質的轉變,由此導致電子計算機正式問世。

機械歷史

電子管電子管
1906年:美國人Lee De Forest 發明電子管,為電子計算機的發展奠定了基礎。
1924年2月:IBM公司成立,從此一個具有劃時代意義的公司誕生。
1935 年:IBM 推出IBM 601 機。這是一台能在一秒鐘內算出乘法的穿孔卡片計算機 。這台機器無論在自然科學還是在商業套用上都具有重要的地位,大約製造了1500 台。
1937年:英國劍橋大學的Alan M.Turing(1912 ~1954年)出版了他的論文 ,並提出了被後人稱之為“圖靈機”的數學模型。
1937年:Bell試驗室的George Stibitz展示了用繼電器表示二進制的裝置。儘管僅僅是個展示品,但卻是第一台二進制電子計算機。
1940年1月:Bell實驗室的Samuel Williams和Stibitz製造成功了一個能進行複雜運算的計算機。該機器大量使用了繼電器,並借鑑了一些電話技術,採用了先進的編碼技術。
1941年夏季:Atanasoff和學生Berry完成了能解線性代數方程的計算機,取名叫“ABC ”(Atanasoff-Berry Computer),用電容作存儲器 ,用穿孔卡片作輔助存儲器 ,那些孔實際上是“燒”上去的,時鐘頻率是60Hz,完成一次加法運算用時一秒。
1943年1月:MarkI 自動順序控制計算機在美國研製成功。整個機器有51英尺長、5噸重、75萬個零部件。該機使用了3304個繼電器 ,60個開關作為機械唯讀存儲器 。程式存儲在紙帶上 ,數據可以來自紙帶或卡片閱讀器。Mark I被用來為美國海軍計算彈道火力表。
1943年9月:Williams和Stibitz完成了“Relay Interpolator”,後來命名為“ModelⅡ Re-lay Calculator”的計算機。這是一台可程式計算機,同樣使用紙帶輸入程式和數據。它運行更可靠,每個數用7個繼電器表示,可進行浮點運算。
1946年:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)誕生 ,這是第一台真正意義上的數字電子計算機。開始研製於1943年,完成於1946年,負責人是John W.Mauchly和J.Presper Eckert,重30噸,用了18000個電子管,功率25千瓦,主要用於計算彈道和氫彈的研製。
真空管時代的計算機儘管已經步入了現代計算機的範疇,但因其體積大、能耗高、故障多、價格貴,從而制約了它的普及和套用。直到電晶體被發明出來,電子計算機才找到了騰飛的起點。
1947年:Bell實驗室的William B.Shockley、John Bardeen和Walter H.Brattain發明了電晶體,開闢了電子時代新紀元。
1949年:劍橋大學的Wilkes和他的小組製成了一台可以存儲程式的計算機,輸入輸出設備仍是紙帶。
1949年:EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer——電子離散變數自動計算機)——第一台使用磁帶的計算機。這是一個突破,可以多次在磁帶上存儲程式。這台機器是John von Neumann提議建造的。
1950年:日本東京帝國大學的Yoshiro Nakamats發明了軟磁碟 ,其銷售權由IBM公司獲得 。由此開創了存儲時代的新紀元。
1951年:Grace Murray Hopper完成了高級語言編譯器。
1951年:UNIVAC-1——第一台商用計算機系統誕生,設計者是J.Presper Eckert和JohnMauchly。被美國人口普查部門用於人口普查,標誌著計算機進入了商業套用時代。
1953年:磁芯存儲器被開發出來。
1954年:IBM的John Backus和他的研究小組開始開發FORTRAN(FORmula TRANslation),1957年完成。這是一種適合科學研究使用的計算機高級語言。
1957年:IBM開發成功第一台點陣式印表機。
儘管電晶體的採用大大縮小了計算機的體積、降低了價格、減少了故障 ,但離用戶的實際要求仍相距甚遠,而且各行業對計算機也產生了較大的需求,生產性能更強、重量更輕、價格更低的機器成了當務之急。積體電路的發明解決了這個問題。高集成度不僅使計算機的體積得以減小,也使速度加快、故障減少。從此,人們開始製造革命性的微處理器。
1958年9月12日:在Robert Noyce(Intel公司創始人)的領導下,積體電路誕生 ,不久又發明了微處理器。但因為在發明微處理器時借鑑了日本公司的技術,所以日本對其專利不承認,因為日本沒有得到應有的利益。過了30年,日本才承認,這樣日本公司可以從中得到一部分利潤。但到2001年,這個專利就失效了。
1959年:Grace Murray Hopper開始開發COBOL(COmmon Business-Oriented Language)語言 ,完成於1961年。
1960年:ALGOL——第一個結構化程式設計語言推出。
1961年:IBM的Kennth Iverson推出APL程式語言。
1963年:DEC公司推出第一台小型計算機——PDP-8。
1964年:IBM發布PL/1程式語言。
1964年:發布IBM360首套系列兼容機。
1964年:DEC發布PDB-8小型計算機。
1965年:摩爾定律發表,處理器的電晶體數量每18個月增加一倍,價格下降一半。
1965年:Lofti Zadeh創立模糊邏輯,用來處理近似值問題。
1965年:Thomas E.Kurtz和John Kemeny完成BASIC(Beginner ’s All-purpose SymbolicIn-struction Code)語言的開發。特別適合計算機教育和初學者使用,得以廣泛推廣。
1965年:Douglas Englebart提出滑鼠器的構想,但沒有進一步研究,直到1983年才被蘋果電腦公司大量採用。
1965年:第一台超級計算機CD6600開發成功。
1967年:Niklaus Wirth開始開發PASCAL語言,1971年完成。
1968年:Robert Noyce和他的幾個朋友創辦了Intel公司。
1968年:Seymour Paper和他的研究小組在MIT開發了LOGO語言。
1969年:ARPANet(Advanced Research Projects Agency Network)計畫開始啟動,這是現代Internet的雛形。
1969年4月7日:第一個網路協定標準RFC推出。
1970年:第一塊RAM晶片由Intel推出,容量1KB 。
1970年:Ken Thomson和Dennis Ritchie開始開發UNIX作業系統。
1970年:Forth程式語言開發完成。
1970年:Internet的雛形ARPANet基本完成,開始向非軍用部門開放。
1971年11月15日:Marcian E.Hoff在Intel公司開發成功第一塊微處理器4004,含2300個電晶體,字長為4位,時鐘頻率為108KHz,每秒執行6萬條指令。
1972年:1972年以後的計算機習慣上被稱為第四代計算機。基於大規模積體電路及後來的超大規模積體電路。這一時期的計算機功能更強,體積更小。此時人們開始懷疑計算機能否繼續縮小,特別是發熱量問題能否解決。同時,人們開始探討第五代計算機的開發。
1972年:C語言開發完成。其主要設計者是UNIX系統的開發者之一Dennis Ritche。這是一個非常強大的語言,特別受人喜愛。
1972年:Hewlett-Packard發明了第一個手持計算器。
1972年4月1日:Intel 推出8008微處理器。
1972年:ARPANet開始走向世界,Internet革命拉開序幕。
1973年:街機遊戲Pong發布,得到廣泛歡迎。發明者是Nolan Bushnell(Atari 的創立者)。
1974年:第一個具有並行計算機體系結構的CLIP-4推出。

當代技術

現代計算機現代計算機
在此之前,應該說計算機技術還是主要集中於大型機和小型機領域的發展。隨著超大規模積體電路和微處理器技術的進步,計算機進入尋常百姓家的技術障礙逐漸被突破。特別是在Intel公司發布了其面向個人用戶的微處理器8080之後,這一浪潮終於洶湧澎湃起來,同時也催生出了一大批資訊時代的弄潮兒,如Stephen Jobs(史締芬•賈伯斯)、Bill Gates(比爾•蓋茨)等 ,至今他們對整個計算機產業的發展還起著舉足輕重的作用。在此時段,網際網路技術和多媒體技術也得到了空前的套用與發展,計算機真正開始改變我們的生活。
1974年4月1日:Intel發布其8位微處理器晶片8080。
1975年:Bill Gates和Paul Allen完成了第一個在MIT(麻省理工學院)的Altair計算機上運行的BASIC程式。
1975年:Bill Gates和Paul Allen創辦Microsoft公司(現已成為全球最大、最成功的軟體公司)。3年後就收入50萬美元,員工增加到15人。1992年達28億美元,1萬名雇員。1981年Microsoft為IBM的PC機開發作業系統,從此奠定了在計算機軟體領域的領導地位。
1976年:Stephen Wozinak和Stephen Jobs創辦蘋果計算機公司,並推出其Apple Ⅰ計算機。
1978年6月日:Intel發布其16位微處理器8086。1979年6月又推出準16位的8088來滿足市場對低價處理器的需要,並被IBM的第一代PC機所採用。該處理器的時鐘頻率為4.77MHz、8MHz和10MHz,大約有300條指令,集成了29000個電晶體。
1979年:低密軟磁碟誕生。
1979年:IBM公司眼看個人計算機市場被蘋果等電腦公司占有,決定開發自己的個人計算機。為了儘快推出自己的產品,IBM 將大量工作交給第三方來完成(其中微軟公司就承擔了作業系統的開發工作,這同時也為微軟後來的崛起奠定了基礎),於1981年8月12日推出了IBM- PC。
1980年:“只要有1兆記憶體就足夠DOS盡情表演了”,微軟公司開發DOS初期時說。今天來聽這句話有何感想呢?
1981年:Xerox開始致力於圖形用戶界面、圖示、選單和定位設備(如滑鼠)的研製 。結果研究成果為蘋果所借鑑,而蘋果電腦公司後來又指控微軟剽竊了他們的設計,開發了Windows系列軟體。
1981年8月12日:MS-DOS 1.0和PC-DOS 1.0發布。Microsoft受IBM的委託開發DOS作業系統,他們從Tim Paterson那裡購買了一個叫86-DOS的程式並加以改進。由IBM銷售的版本叫PC-DOS,由Microsoft銷售的叫MS-DOS 。Microsoft與IBM 的合作一直到1991年的DOS 5.0為止。最初的DOS 1.0非常簡陋,每張盤上只有一個根目錄,不支持子目錄,直到1983年3月的2.0版才有所改觀。MS-DOS在1995年以前一直是與IBM-PC兼容的作業系統,Windows 95推出並迅速占領市場之後,其最後一個版本命名為DOS 7.0。
1982年:基於TCP/IP協定的Internet初具規模。
1982年2月:80286發布,時鐘頻率提高到20MHz、增加了保護模式、可訪問16MB記憶體、支持1GB以上的虛擬記憶體、每秒執行270萬條指令、集成了13.4萬個電晶體。
1983年春季:IBM XT機發布,增加了10MB硬碟、128KB記憶體、一個軟碟機、單色顯示器、一台印表機、可以增加一個8087數字協處理器。當時的價格為5000美元。
1983年3月:MS-DOS 2.0和PC-DOS 2.0增加了類似UNIX分層目錄的管理形式。
1984年:DNS(Domain Name Server)域名伺服器發布,網際網路上有1000多台主機運行。
1984年底:Compaq開始開發IDE接口,能以更快的速度傳輸數據,並被許多同行採納,後來在此基礎上開發出了性能更好的EIDE接口。
1985年:Philips和SONY合作推出CD-ROM驅動器。
1985年10月17日:80386 DX推出 。時鐘頻率達到33MHz、可定址1GB記憶體 、每秒可執行600萬條指令、集成了275000個電晶體。
1985年11月:Microsoft Windows發布。該作業系統需要DOS的支持,類似蘋果機的操作界面,以致被蘋果控告,該訴訟到1997年8月才終止。
1985年12月:MS-DOS 3.2和PC-DOS 3.2發布。這是第一個支持3.5英寸磁碟的系統,但只支持到720KB,3.3版才支持1.44MB。
1987年:Microsoft Windows 2.0發布。
1988年:EISA標準建立。
1989年:歐洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee創立World Wide Web雛形。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年3月:EIDE標準確立,可以支持超過528MB的硬碟,能達到33.3MB/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。該處理器集成了120萬個電晶體,其後繼型號的時鐘頻率達到100MHz。
1989年11月:Sound Blaster Card(音效卡)發布。
1990年5月22日:微軟發布windows 3.0,兼容MS-DOS模式。
1990年11月:第一代MPC(多媒體個人電腦標準)發布。該標準要求處理器至少為80286/12MHz(後來增加到80386SX/16MHz)及一個光碟機,至少150KB/sec的傳輸率。
1991年:ISA標準發布。
1991年6月:MS-DOS 5.0和PC-DOS 5.0發布。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上合作的終結。
1992年:Windows NT發布,可定址2GB記憶體。
1992年4月:Windows 3.1發布。
1993年:Internet開始商業化運行。
1993年:經典遊戲Doom發布。
1993年3月22日:Pentium發布,該處理器集成了300多萬個電晶體、早期版本的核心頻率為60~66MHz、每秒鐘執行1億條指令。
1993年5月:MPC標準2發布,要求CD-ROM傳輸率達到300KB/s,在320×240的視窗中每秒播放15幀圖像。
1994年3月7日:Intel發布90~100MHz Pentium處理器。
1994年:Netscape 1.0瀏覽器發布。
1994年:著名的即時戰略遊戲Command&Conquer(命令與征服)發布。
1995年3月27日:Intel發布120MHz的Pentium處理器。
1995年6月1日:Intel發布133MHz的Pentium處理器。
1995年8月23日:純32位的多任務作業系統Windows 95發布。該作業系統大大不同於以前的版本 ,完全脫離MS-DOS,但為照顧用戶習慣還保留了DOS模式。Windows 95取得了巨大成功。
1995年11月1日:Pentium Pro發布,主頻可達200MHz、每秒可執行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年1月:Netscape Navigator 2.0發布。這是第一個支持JavaScript的瀏覽器。
1996年1月4日:Intel發布150~166MHz的Pentium處理器,集成了310~330萬個電晶體。
1996年:Windows 95 OSR2發布,修正了部分BUG,擴充了部分功能。
1997年:Heft Auto、Quake 2和Blade Runner等著名遊戲軟體發布,並帶動3D圖形加速卡迅速崛起。
1997年1月8日:Intel發布Pentium MMX CPU,處理器的遊戲和多媒體功能得到增強。
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Cache 。
1997年6月2日:Intel發布233MHz Pentium MMX。
1998年2月:Intel發布333MHz Pentium Ⅱ處理器,採用0.25 μm工藝製造,在速度提升的同時減少了發熱量。
1998年6月25日:Microsoft發布Windows 98,一些人企圖肢解微軟,微軟回擊說這會傷害美國的國家利益。
1999年1月25日:Linux Kernel 2.2.0發布,人們對其寄予厚望。
1999年2月22日:AMD公司發布K6-3 400MHz處理器。
1999年7月:Pentium Ⅲ發布,最初時鐘頻率在450MHz以上,匯流排速度在100MHz以上,採用0.25μm工藝製造,支持SSE多媒體指令集,集成有512KB以上的二級快取。
1999年10月25日:代號為Coppermine(銅礦)的Pentium Ⅲ處理器發布。採用0.18 μm工藝製造的Coppermine晶片核心尺寸進一步縮小,雖然內部集成了256KB全速On-Die L2 Cache,內建2800萬個電晶體,但其尺寸卻只有106平方毫米。
2000年3月:Intel發布代號為“Coppermine 128”的新一代的Celeron處理器。新款Celeron與老Celeron處理器最顯著的區別就在於採用了與新P Ⅲ處理器相同的Coppermine核心及同樣的FC-PGA封裝方式,同時支持SSE多媒體擴展指令集
2000年4月27日:AMD宣布正式推出Duron作為其新款廉價處理器的商標,並以此準備在低端向Intel發起更大的衝擊,同時,面向高端的ThunderBird也在其後的一個月間發布。
2000年7月:AMD領先Intel發布了1GHz的Athlon處理器,隨後又發布了1.2GMHz Athlon處理器。
2000年7月:Intel發布研發代號為Willamette的Pentium 4處理器,管腳為423或478根,其晶片內部集成了256KB二級快取,外頻為400MHz,採用0.18 μm工藝製造 ,使用SSE2指令集,並整合了散熱器,其主頻從1.4GHz起步。
2001年5月14日,AMD 發布用於筆記本電腦的Athlon 4處理器。該處理器採用0.18微米工藝造,前端匯流排頻率為200MHz,有256KB二級快取和128KB一級快取。
2001年5月21日 ,VIA發布C3出處理器 。該處理器採用0.15微米工藝製造(處理器核心僅為2mm2), 包括192KB全速快取(128KB一級快取、64KB二級快取),並採用Socket370接口。支持133MHz 前端匯流排頻率和3DNow!、MMX多媒體指令集。
2001年8月15日,VIA宣布其兼容DDR和SDRAM記憶體的P4晶片組P4X266將大量出貨。該晶片組的記憶體頻寬達到4GB,是i850的兩倍。
2001年8月27日,Intel發布主頻高達2GHz的P4處理器。每千片的批發價為562美元。

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