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3分钟了解计算机发展历史

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一、计算机定义

计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

计算机光有硬件是没法工作的,因为人无法和硬件(CPU/硬盘/光驱等)交流的,你说的它也听不懂,所以需要一个媒介来
帮助你管理这些硬件,驱动硬件干活,能听懂的的指令,管理你的所有app。这个媒介就是操作系统,比如windows
 Linux Unix Android ios等这些都是操作系统,所以一个可以让人使用的完整的计算机必须包括干活的硬件和辅助
人类使用的操作系统软件

二、计算机分类

  • 超级计算机

超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家高科技领域和尖端技术研究,是一个国家科研实力的体现,它对国家安全,经济和社会发展具有举足轻重的意义。是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

中国超级计算机: 天河2号 神威蓝光 曙光星云等

超级计算机一般用在科研、超级运算、航天等领域,因为价格超级昂贵(注意我的措辞:昂贵,大家脑补吧),一般不会被企业和个人购买和使用,所以我们一般是看不到这样的机器的,大家了解这种神一样的机器是存在的就可以了。有的小伙伴问过我,像阿里云、京东云等这样的云计算公司会不会用到这样的机器呢?
答案是肯定的:不会
原因是:

  1. 价格是第一要素
  2. 弹性伸缩很难实现
  3. 运营成本太高
  • 工业控制计算机

工控机(Industrial Personal Computer,IPC)即工业控制计算机,是一种采用总线结构,对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征,如具有计算机主板、CPU、硬盘、内存、外设及接口,并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊,属于中间产品,是为其他各行业提供稳定、可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。

工控机的主要类别有:

IPC(PC总线工业电脑)
PLC(可编程控制系统)
DCS(分散型控制系统)
FCS(现场总线系统)
CNC(数控系统)
  • 网络计算机
    网络计算机的特点是无盘,是瘦版的计算机,数据由由服务器提供网络上的程序或存储。网络计算机具有自己的处理能力,但除核心软件之外,其他软件都需从网络服务器下载,节省了频繁的软件升级和维护,也降低了成本。

  • 个人计算机
    个人计算机由硬件系统和软件系统组成,是一种能独立运行,完成特定功能的设备。

  • 嵌入式计算机
    嵌入式技术就是"专用"计算机技术,这个专用,是指针对某个特定的应用,如针对网络、针对通信、针对音频、针对视频,针对工业控制等,从学术的角度,嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统,它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入 式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。

三、计算机的发展史

第1代:电子管数字机(1946—1958年)

世界上第一台电脑硬件方面,逻辑元件采用的是真空电子管,主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯;外存储器采用的是磁带。软件方面采用的是机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。

第2代:晶体管数字机(1958—1964年)

硬件方的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主,并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。

第3代:集成电路数字机(1964—1970年)

硬件方面,逻辑元件采用中、小规模集成电路(MSI、SSI),主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显著提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。

第4代:大规模集成电路机(1970年至今)

硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和VLSI)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生,开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。

推动计算机高速发展的重要人物–冯.诺依曼
1944年,美籍匈牙利数学家 冯·诺依曼 提出计算机基本结构和工作方式的设想,为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日,尽管计算机软硬件技术飞速发展,但计算机本身的体系结构并没有明显的突破,当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。

计算机快速发展的贡献者–冯.诺依曼,提出了计算机的冯.诺依曼体系。

冯.诺依曼.jpeg

冯.诺依曼计算机体系的部分内容:
1)计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。
2)采用二进制形式表示数据和指令。
3) 将程序(数据和指令序列)预先存放在主存储器中,使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令,并加以执行。

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