活动2 了解计算机的产生和发展

提到计算机，有的人可能感到陌生，但是说起电脑，恐怕无人不知，其实电脑就是计算机的俗称。你知不知道电脑是什么时候出现的？又是怎么产生的呢？它经历了一个怎样的发展过程呢？

【活动描述】

如今，计算机在我们的生活中已不再陌生，我们在学习和生活中都常常会用到它，但是，你知道世界上第一台计算机的研制背景吗？知道计算机的发展历程吗？计算机分为几大类？……让我们一起来学习和讨论这些内容吧。

【学习实施】

一、计算机是如何产生的？

1941年12月7日清晨，日本偷袭珍珠港。12月8日，美国对日宣战。在战争中，美国需要制造强大、精准的远程火炮，可是弹道曲线的计算日益复杂，原有的一些计算器已经不能满足要求，于是便开始着手研制新的计算工具，这促使了计算机的诞生。

1946年2月15日，由美国宾夕法尼亚大学的莫奇利教授和他的学生们一起成立的研究小组研发出世界上第一台通用型电子计算机，取名为ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator），称为电子数字积分计算机。它重达30吨，总体积90立方米，占地170平方米，由1.8万个电子管、6万个电阻器、1万个电容器、1500个继电器和6000个开关组成，功率150千瓦，耗资45万美元。这台ENIAC计算机的使用条件也十分苛刻，要求在恒温、恒湿的条件下使用，人们为此还配备了一台30吨重的冷却设备。ENIAC每秒执行5000次加法运算或500次乘法运算，比当时最快的机电式计算机快了1000倍。但该计算机不具备“存储程序”的功能。

1955年10月2日，ENIAC宣布退役，之后其一直被陈列在美国华盛顿的一家博物馆中，如图1-1所示。

二、了解计算机的发展历程

早期的计算机主要用于科学计算，但由于庞大的体积和高昂的造价，其发展速度受到了限制。冯·诺依曼曾说，全世界有5台计算机就够用了。

计算机的发展主要经历了4个阶段，其特征见表1-1。

各个阶段的主要器件如图1-2所示。

三、了解微型计算机的发展历程

1971年，世界上第一台微型计算机在美国硅谷诞生，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。微型计算机的发展经历了6个阶段。

第一代：以4位微处理器和早期的8位微处理器为核心的微型计算机。

第二代：1973年12月，Intel 8080研制成功，标志着第二代微型计算机时代的开始。

第三代：1978年，Intel公司推出第三代微处理器代表产品Intel 8086。1982年，Intel 80286微处理器芯片问世，使微型计算机风靡全球。

第四代：1985年10月，Intel公司推出32位字长微处理器80386，标志着第四代微型计算机时代的开始。1989年，Intel 80486研制成功，微型计算机的功能和运算速度大大提升。

第五代：1993年，Intel公司推出Pentium，中文名为“奔腾”。当时的广告语是“给电脑一颗奔腾的芯”。

第六代：2004年，出现了64位芯片。2006年，Intel公司推出酷睿系列的64位双核微处理器Core 2，之后又相继推出了四核处理器。2008年11月，Intel公司推出了第一代智能酷睿Core i系列。2010年6月，又推出了第二代智能酷睿Core i系列。2018年4月，Intel发布首款面向笔记本电脑的酷睿Core i9处理器。

四、我国计算机技术的发展

1958年组装调试成功第一台电子管计算机（103机）, 1959年研制成功大型通用电子管计算机（104机）, 1960年研制成功第一台自己设计的通用电子管计算机（107机）。

1964年，我国开始推出第一批晶体管计算机。

1971年，第三代集成电路计算机研制成功。

1977年4月23日，清华大学、安徽无线电厂和电子部六所组成的联合设计组研制成功DJS-050微型计算机。这是我国最早研制生产的微型计算机，采用8位微处理器。

1983年，长沙国防科技大学推出运算速度达每秒1亿次的“银河Ⅰ”巨型计算机。1992年，运算速度达到每秒10亿次的“银河Ⅱ”投入运行。1997年，“银河Ⅲ”投入运行，速度为每秒130亿次，内存容量为9.15 GB。

2010年8月，我国首台千万亿次超级计算机“天河一号”在超级计算天津中心安装成功。

2013年6月，“天河二号”在超级计算广州中心安装成功。

2016年6月，“神威·太湖之光”落户超级计算无锡中心。

五、计算机的分类

按照计算机的规模，并参考其运算速度、输入/输出能力、存储能力等，通常将计算机分为巨型机、大型机、小型机、微型机等四类。

（1）巨型机：巨型机运算速度快，存储容量大，结构复杂，价格高昂，主要用于尖端科学研究领域，如IBM390系列、银河机等。

（2）大型机：大型机规模次于巨型机，有比较完善的指令系统和丰富的外部设备，主要用于计算机网络和大型计算中心，如IBM4300。

（3）小型机：小型机与大型机相比，成本较低，维护也较容易。小型机用途广泛，现可用于科学计算和数据处理，也可用于生产过程自动控制和数据采集及分析处理等。

例如，商业银行各地市分行，一般使用两台小型机互为备份，处理金融业务。

（4）微型机：体积小，价格低，灵活性好，可靠性高，使用方便。广泛应用于工作与日常生活当中。目前，许多微型机的性能已超过以前的大中型机。