当今时代科技发达,台式计算机、笔记本电脑、iPad等已走进千家万户,给我们的生活、学习和工作带来了极大的便利。这些产品的共同特点是体积小、重量轻、耗电量少、运行速度快、功能齐全……与它们相比,第一代的电子计算机简直就是庞然大物。第一代电子计算机是什么样子的?它们有哪些共同特征?
真空电子管Ⓨ
世界上第一台电子计算机是阿塔纳索夫和贝利发明的ABC计算机,而第一台获得广泛应用的电子计算机则是开始研制于1943年、完成于1946年的莫奇利和埃克特发明的ENIAC计算机。1943—1958年期间设计的计算机通常被称为第一代电子计算机。它们的共同特征是使用真空电子管,所有的程序都是用机器编写的,且都使用穿孔卡片。
第二次世界大战期间,敌对双方都使用飞机和火炮猛烈轰炸对方的军事目标。要想打得准,必须精确计算并绘制出射击图表。但是,每一个数据都要做几千次的运算才能得出来,十几个人用手摇机械计算器算几个月,才能完成一份图表。针对这种情况,人们开始尝试将电子管作为电子开关,来提高计算机器的运算速度。
美国物理学家莫奇利教授是ENIAC计算机的总设计师,他的研究生埃克特是总工程师。莫奇利从阿塔纳索夫处了解了ABC计算机的成果与想法,将其应用于ENIAC的研制中。ENIAC全长30.48米,占地面积约63平方米,有30个操作台,重达30吨,每小时耗电150千瓦。它包含了17468个真空电子管,70000个电阻器,10000个电容器,1500个继电器,6000多个开关,每秒可执行5000次加法或400次乘法运算,主要用于计算弹道和研制氢弹。
1950年代是计算机研制的第一个高潮时期,最典型的机器就是通用自动计算机UNIVAC,研制人也是莫奇利和埃克特。第一台UNIVAC计算机被美国政府用于人口普查,这标志着计算机进入了商业应用时代。
ENIAC计算机Ⓦ
UNIVAC计算机Ⓦ
IBM701Ⓞ
IBM650Ⓞ
1952年,诞生了第一台能存储由一系列指令编制成的程序的计算机,出现了第一台能把符号语言翻译成机器指令的计算机,建造完成了第一台大型计算机系统IBM 701。1954年,诞生了第一台用于数据处理的通用计算机IBM 650。1955年,第一台利用磁芯作为存储器的大型计算机IBM 705建造完成。1956年,诞生了用于科学计算的计算机IBM 704。1959年,第一台小型计算机IBM 1620研制成功。
1952年起,中国科学院数学研究所开始计算机的研制工作。1956年,中国科学院计算技术研究所建立。1958年,计算技术研究所研制成功中国第一台“八一型”通用电子管计算机(又称103机),每秒运算30次,改进后提高到1500次。这标志着中国第一台电子计算机的诞生。
103机Ⓢ