计算机是人类智慧的结晶,也是21世纪生产、科研等各个领域的重要工具,其发展历程可以分为四个大的阶段:电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和新型电子器件时代。
一、电子管时代
20世纪40年代到50年代是计算机的电子管时代。当时计算机主要采用电子管作为开关和放大器,程序设计采用汇编语言。但由于电子管有着发热、体积大、寿命短等缺点,导致计算机体积庞大,效率低下,成本高昂。
二、晶体管时代
20世纪50年代晶体管的发明开启了计算机的晶体管时代,这也是计算机得以进一步发展的关键阶段。晶体管不仅体积小、功耗低、更加可靠,而且易于制造和替换。1964年IBM公司推出了有史以来最畅销的计算机System/360,同样也是最先采用晶体管技术的计算机之一。对于中国来说,第一台晶体管计算机“107大型计算机”被设计出来并投入使用,标志着中国计算机科技进入了“计算机自己研制时代”。
三、集成电路时代
1960年代后期,随着集成电路的问世,计算机的体积迅速缩小,性能迅速提高,成本也大幅降低。尤其是微型计算机的出现,使得计算机普及化再次得到持续的推进。计算机逐渐从科研、工业中心、主要企业普及到中小企业和千家万户,成为人们日常生活的必需品。
四、新型电子器件时代
当前,计算机正在进入新型电子器件时代,例如量子计算、生物晶片、光子计算、超导计算等,这些技术将会彻底颠覆现有计算机的体系结构和算法。量子计算机的理论计算速度开启了计算机未来数年的研究方向,生物晶片的集成极大的提高了计算机的计算密度和速度,光子计算机用光子代替电子进行计算,速度更快效率更高,超导计算机利用银河系中自然晶体形成的 various qubit 等原件来构建计算机等等,这些都是值得寻找和探讨的领域。
综上所述,计算机发展历程经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代和新型电子器件时代四个阶段。其中,晶体管和集成电路的应用是计算机历史上的重要分水岭,也为计算机迅速普及和发展打下了坚实的基础。
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