计算机导论论文《计算机的发展》

计算机的发展与展望

摘要：如今的电脑已经笔记本化、微型化和专业化,其每秒运算速度早已超过100 万次, 不但操作简易、价格便宜, 而且计算机技术迅猛发展, CPU 的速度越来越快, 体积越来越小, 价格越来越低。CPU的发展很大地提高了计算机的性能。

关键词计算机的发展微型计算机四个阶段计算机的现状计算机的发计算机的发展趋势

Development And Prospect Of Computer

Abstract ：the computer has notebook, micromation and specialization, the operation speed is more than 1000000 times per second, not only the

operation simple, cheap, and the rapid development of computer

technology, CPU is becoming faster and faster, smaller and smaller, more and more low price. The development of CPU can greatly improve the

performance of a computer.

Key words: with the development of computer computer computer computer four stages of the development trend of computer

一、计算机的发展

1946年2月世界第一台计算机ENIAC诞生于美国宾夕法尼亚大学。它是“世界公认的第一台电子数字计算机”。它的体积庞大，消耗的功率也很大，显然这样的计算机成本高，不划算。

而如今的计算机在体积，运算速度都大大的发展了。按照构成计算机的

元器件不同，计算机的发展过程大致分为四个阶段。

1. 电子管计算机。这一代计算机虽然体积依然庞大，成本也高，但相对

第一代计算机来说运算速度和体积方面都有很大的发展。

2. 晶体管计算机。这一代计算机有晶体管取代了电子管，这一代计算机

的特点是体积小、速度快、功率低、性能更稳定。在工程设计、数据处理等方面得到应用。这一时期，高级程序设计语言也相继诞生了。

3. 小规模集成电路计算机。在这个时期，计算机的兼容性更好，成本更

低，体积更小，应用范围更加广泛。大规模集成电路计算机。，计算机技术水平迅速提高。半导体储存器取代磁芯储存器，超大规模集成电路的发明，使电子计算机不断向着小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。这一时期还诞生了微型计算机。

4 .大规模、超大规模集成电路计算机（1972年至今）。到. 1976 年, 由大

规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”, 使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明, 使电子计算机不断向着小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。第四代计算机，也做称大规模集成电路时代，半导体储存器取代磁存储存器。

二．微型计算机四个阶段

第一阶段：1971~1974年。1971年Intel公司研制出MCS4微型计算机（CPU为4040，四位机）。后来又推出以8008为核心的MCS-8型。

第二阶段：1974~1977年，微型计算机的发展和改进阶段（CPU为8080、Z80、6502的2位机）。后期有TRS-80型。

第三阶段：1978~1983年，16位微型计算机的发展阶段，代表产品是IBM-PC（CPU为8086）。本阶段的顶峰产品是APPLE公司的Macintosh（1984年）和IBM公司的PC/AT286（1986年）微型计算机。

第四阶段：便是从1983年开始的32位微型计算机的发展阶段。Inter 公司推出了Pentium（中文译名为“奔腾”）微型处理器，它具有64位的内部数据通道。现在Pentium4微处理器已成为主流产品。

由此可见，微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微型处理器（CPU）的性能。

三、计算机的现状

如今的电脑已经笔记本化、微型化和专业化,其每秒运算速度早已超过100 万次, 不但操作简易、价格便宜, 而且计算机技术迅猛发展, CPU 的速度越来越快, 体积越来越小, 价格越来越低。CPU的发展很大地提高了计算机的性能，主要表现在缩小处理器芯片内晶体管的尺寸上。计算机界据此总结出了“摩尔法则”, 该法则认为每18 个月左右计算机性能就会提高一倍。

四、计算机的发展趋势

随着硅芯片技术的高速发展，硅技术越来越接近了其自身的物理发展极限，以此，迫切要求计算机从结构变革，到器件与技术的革命这一系列的技术都要产生一次质的飞跃才行。新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机和纳米计算机应运而生。

1）量子计算机。把量子力学和计算机结合起来的可能性是在1982 年由美国著名物理学家理查德.费因曼首次提出的。随后, 英国牛津大学物理学家戴维.多伊奇于1985 年初步阐述了量子计算机的概念, 并指出量子并行处理技术会使量子计算机比传统的图灵计算机(英国数学家图灵于1936 年提出的计算数学模型)功能更强大。量子计算机是基于量子效应基础上开发的，是利用处于多现实态的原子作为数据进行运算。

它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。一个量子位可以存储2 个数据（0 和1 可同时存取），同样数量的存储位，量子计算机的存储量比普通计算机要大得多，而且能够实行量子并行计算，其运算速度可能比现有的个人计算机的奔腾3 的晶片快将近10 亿倍。

美国、英国、以色列等国家都先后开展了有关量子计算机的基础研究。

除了传统的量子理论外, 科学家认为量子棘轮理论可能引发电子学等领域的革命。据英国《新科学家》周刊报道, 量子棘轮(quantum ratchet)是一门崭新的科学。通过一个振荡信号或随机变化信号, 科学家可以从看似混乱无序的状态中得到可以控制方向的有用运动。借助于让电子从一个电器元件跳跃到另一个电器元件, 可以制造出不用电线连接的电子设备。

2）光子计算机。光子计算机即全光数字计算机，光子计算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。光的高速，天然地决定了光计算机有超高速运算速度；与只能在低温下工作的超高速电子计算机相比，光计算机可在正常室温下工作；光计算机还具有容错性，从这个层面上，可以人脑