
计算机发展史可根据主要元器件技术的变迁被概括为四个阶段:电子管数字机、晶体管数字机、集成电路数字机以及大规模集成电路机。
1. 电子管数字机(1946—1958年):这一时期的计算机以真空电子管作为关键逻辑元件。主存储器涉及汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁芯,外存储器主要是磁带。软件方面主要依赖机器语言和汇编语言。这些计算机体积庞大,功耗高,可靠性较差,运算速度较慢(一般每秒数千次至数万次),价格昂贵。尽管如此,它们为后续计算机技术的发展奠定了基础,并在军事和科学计算领域得到应用。
2. 晶体管数字机(1958—19年):晶体管在这一阶段取代了电子管,使得计算机体积缩小,能耗降低,可靠性提高。运算速度也有了显著提升(一般每秒数10万次,最高可达300万次)。操作系统和高级语言及其编译程序的出现使得计算机能够更好地处理科学计算和事务处理任务,并开始涉足工业控制领域。
3. 集成电路数字机(19—1970年):集成电路(IC)技术的发展使逻辑元件可以使用中、小规模集成电路(如SSI、MSI),而主存储器仍然基于磁芯。分时操作系统和结构化、规模化程序设计方法的出现,进一步提高了计算机的性能。这一时期的计算机速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),可靠性显著提高,价格进一步降低,产品开始走向通用化、系列化和标准化。应用领域也扩展到了文字处理和图形图像处理。
4. 大规模集成电路机(1970年至今):在这个阶段,逻辑元件采用了大规模和超大规模集成电路(LSI、VLSI)。软件方面,数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等的出现,为计算机应用提供了更多可能性。1971年,世界上第一台微处理器在美国硅谷问世,标志着微型计算机时代的开始。计算机的应用领域也从科学计算、事务管理、过程控制扩展到了家庭。