《计算机组成原理》（微课版）第1章计算机系统概述
01 第1章计算机系统概述
⽂章⽬录
1.1 计算机发展历程
计算机是⼀种能够按照实现存储的程序，⾃动、⾼速、准确地对相关信息进⾏处理的电⼦设备。从数据表⽰来看，计算机可分为数字计算机和电⼦计算机。今天的计算机以数字计算机为主。
1.1.1 国外计算机发展概况
1946年2⽉，电⼦数字计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer，电⼦数字积分计算机）在美国宾⼣法尼亚⼤学诞⽣，它标志着科学技术的发展进⼊了新的时代——电⼦计算机时代，从电⼦计算机诞⽣到现在，计算机的发展经历了以下4个阶段。
1.电⼦管计算机（1946—1958年）
第⼀代计算机的基本电⼦器件为电⼦管。其主存先后采⽤⽔银延迟线、磁⿎、磁芯，存储容量只有⼏千
个存储单元，运算速度为每秒⼏千次⾄⼏万次。输⼊输出设备为穿孔卡⽚或穿孔纸带。第⼀代计算机体积⼤、功耗⾼、可靠性较差，主要应⽤于科学计算，编程语⾔为机器语⾔。
2.晶体管计算机（1958—1964年）
第⼆代计算机的基本电⼦器件为晶体管。其主存采⽤磁芯存储器，存储容量增⾄10万个存储单元以上，磁⿎、磁盘被⽤作辅助存储器（辅存），输⼊输出设备为穿孔卡⽚或打印机，运算速度为每秒⼗万次到数百万次。相对于电⼦管计算机，其体积和功耗均有明显减少。其应⽤领域从科学计算扩展到数据处理，编程语⾔主要是汇编语⾔，并开始使⽤FORTRAN、COBOL和ALGOL等⾼级语⾔。
3.集成电路计算机（1964—1971年）
第三代计算机的基本电⼦器件普遍采⽤集成电路。其主存采⽤半导体存储器，以磁盘为辅存，主存和辅存容量显著增加，出现了键盘、⿏标、显⽰器等外部设备，操作系统得到⼴泛应⽤。计算机运算速度⼀般为每秒数百万次⾄数千万次。计算机的体积和功耗均显著减⼩，可靠性⼤⼤提⾼。在此期间，出现了向⼤型和⼩型两级发展的趋势。与此同时，计算机类型开始出现多样化和系列化；微程序、流⽔线和并⾏性等技术也陆续被引⼊计算机设计中；软件技术和外部设备的快速发展，应⽤领域不断扩⼤。计算机的诞生
4.超⼤规模集成电路计算机（1971年⾄今）
第四代计算机普遍采⽤了超⼤规模集成电路（Very Large Scale Integration Circuit，VLSI），以微处理器为特征，运算速度从6912
MIPS（每秒10条指令）级提⾼到GIPS（每秒10条指令）级甚⾄TIPS（每秒10条指令）⽔平。VLSI进⼀步减⼩了计算机的体积和功耗，提升了计算机性能。1981年，采⽤Intel 8086系列芯⽚的IBM PC诞⽣；计算机出现了精减指令系统计算机RISC（如1985年推出的MIPS机）和复杂指令系统计算机CISC（如1978年推出的SPARC）两个发展⽅向。与此同时，多机并⾏处理与⽹络化也成为这⼀时代计算机的重要特征，⼤规模并⾏处理系统、分布式系统、计算机⽹络的研究和实施进展迅速；系统软件的发展实现了计算机运⾏的⾃动化，⽽且正在向⼯程化和智能化迈进。
1.1.2 摩尔定律
1965年，Intel创始⼈之⼀的⼽登·摩尔（Gordon Moore）对集成电路上可容纳的晶体管数⽬、性能和价格等发展趋势进⾏了预测，其主要内容可概括为：“当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数量⼤约18~24个⽉翻⼀番，性能也将提升⼀倍”， 此即著名的摩尔定律。
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论