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从计算机发展史看第一代到第四代各有哪些特征

归档日期:08-16       文本归类:第一代计算机      文章编辑:爱尚语录

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  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。

  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。

  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。

  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。

  由于集成技术的发展,半导体芯片的集成度更高,每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管,并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器,并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机。

  随着科技的进步,各种计算机技术、网络技术的飞速发展,计算机的发展已经进入了一个快速而又崭新的时代,计算机已经从功能单一、体积较大发展到了功能复杂、体积微小、资源网络化等。

  计算机的未来充满了变数,性能的大幅度提高是不可置疑的,而实现性能的飞跃却有多种途径。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线,计算机的发展还应当变得越来越人性化,同时也要注重环保等等。

  其特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件;内存储器采用水银延迟线;外存储器采用磁鼓、纸带、卡片等。运算速度只有每秒几千次到几万次基本运算,内存容量只有几千个字。用二进制表示的机器语言或汇编语言编写程序。由于体积大、功耗大、造价高、使用不便,主要用于军事和科研部门进行数值计算。代表性的计算机是1946年美籍匈牙利数学家冯?诺依曼(Von Neumann)与他的同事们在普林斯顿研究所设计的存储程序计算机IAS。它的设计体现了“存储程序原理”和“二进制”的思想,产生了所谓的冯?诺依曼型计算机结构体系,对后来计算机的发展有着深远的影响。

  其特征是用晶体管代替了电子管;大量采用磁芯做内存储器,采用磁盘、磁带等作外存储器;体积缩小、功耗降低、运算速度提高到每秒几十万次基本运算,内存容量扩大到几十万字。同时计算机软件技术也有了很大发展,出现了FORTRAN、ALGOL-60、COBOL等高级程序设计语言,大大方便了计算机的使用。因此,它的应用从数值计算扩大到数据处理、工业过程控制等领域,并开始进入商业市埸。代表性的计算机是IBM公司生产的IBM-7094机和CDC公司的CDC1604机。

  其特征是用集成电路IC(Intergrated Circuit)代替了分立元件,集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的基片上形成的逻辑电路。第三代计算机的基本电子元件是每个基片上集成几个到十几个电子元件(逻辑门)的小规模集成电路和每片上几十个元件的中规模集成电路。第三代计算机已开始采用性能优良的半导体存储器取代磁芯存储器;运算速度提高到每秒几十万到几百万次基本运算。在存储器容量和可靠性等方面都有了较大的提高。同时,计算机软件技术的进一步发展,尤其是操作系统的逐步成熟是第三代计算机的显著特点。多处理机、虚拟存储器系统以及面向用户的应用软件的发展,大大丰富了计算机软件资源。为了充分利用已有的软件,解决软件兼容问题,出现了系列化的计算机。最有影响的是IBM公司研制的IBM计算机系列。这个时期的另一个特点是小型计算机的应用。DEC公司研制的PDP-8机、PDP-11系列机以及后来的VAX-11系列机等,都曾对计算机的推广起了极大的作用。

  其特征是以大规模集成电路(每片上集成几百到几千个逻辑门)LSI(Large-Scale Integration)来构成计算机的主要功能部件;主存储器采用集成度很高的半导体存储器。运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。在软件方面,出现了数据库系统、分布式操作系统等,应用软件的开发已逐步成为一个庞大的现代产业。

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