2011年計算機等級考試三級網絡技術考試要點(1)
【考點一】
計算機的發展自從1946年2月現代電子計算機的鼻祖ENIAC(electronic numerical integrator and computer)在美國賓夕法尼亞大學問世以后，短短50年里，計算機技術經歷了巨大的變革。學術界經常使用器件(硬件)劃分計算機的發展史，如第一代電子管計算機(1947～1957)，第二代晶體管計算機(1958～1964)，第三代集在電路計算機(1964～1972)，第四代大規模集成電路計算機(1972～)，目前提出了所謂的第五代(或新一代)計算機。從1946年到50年代后期(1946～1957)為電子管計算機時期。計算機的元器件主要由電子管(vacuum tube)組成。其特點是：體積龐大、功耗高、運算速度較低。如ENIAC占地170m2，重達30t，功耗為140kW，有18000多個電子管，每秒鐘能進行5000次加法計算。這一階段，計算機主要用于軍事、國防等尖端技術領域。除了ENIAC以外，1945年左右，馮·諾依曼等人在研制EDVAC(electronic discrete variable computer)時，提出了存儲程序(stored-program)概念，奠定了以后計算機發展的基石。IBM公司1954年12月推出的IBM650是第一代計算機的代表。從20世紀50年代后期到60年代中期(1958～1964)為晶體管計算機時期。自從1947年晶體管(transistor)在貝爾實驗室誕生后，引發了一場影響深遠的電子革命。體積小、功耗低、價格便宜的晶體管取代了電子管，不僅提高了計算機的性能，也使計算機在科研、商業等領域內廣泛地被應用。第二代計算機不僅采用了晶體管器件，而且存儲器改用速度更快的磁芯存儲器;與此同時高級編程語言和系統軟件的出現，也大大提高了計算機的性能和拓寬了其應用領域。這一時期計算機的代表主要有DEC公司1957年推出的PDP-I，IBM公司于1962年推出的7094以及CDC公司1964年研制成功的CDC6600。1969年CDC公司研制的DCD7600平均速度達到每秒千萬次浮點運算。
從20世紀60年代中期到70年代初期(1965～1972)為集成電路計算機時代。第一代和第二代計算機均采用分離器件(discrete component)組成。集成電路(integrated circuit)的出現，宣告了第三代計算機的來臨。由于采用了集成電路，使得計算機的制造成本迅速下降;同時因為邏輯和存儲器件集成化的封裝，大大提高了運行速度，功耗也隨之下降;集成電路的使用，使得計算機內各部分的互聯更加簡單和可靠，計算機的體積也進一步縮小。這一時期的代表為IBM的system/360和DEC的PDP-8。從20世紀70年代初期到70年代后期(1972～1978)為大規模集成電路(LSI)計算機時代。
20世紀70年代初半導體存儲器的出現，迅速取代了磁芯存儲器，計算機的存儲器向大容量、高速度的方向飛速發展。存儲器芯片從1kbit，4kbit，16kbit，64kbit，256kbit，1Mbit，4Mbit發展到16Mbit(1992年)。接著就進入了超大規模集成電路(VLSI)計算機時代。隨著技術的日新月異，軟件和通信的重要性也逐步上升，成為和硬件一樣舉足輕重的因素。同時系統結構的特點對計算機的性能也有巨大的影響(中斷系統、Cache存儲器、流水線技術等等)。實際上在第三代計算機以后，就很難找到一個統一的標準進行劃分。也可以從應用的觀點來劃分計算機的發展史。最早的應用是軍事上的需要，如炮彈彈道計算，核武器的設計等;其次是廣泛地用于科學計算，工程設計計算;第三階段是大量用于管理，現在計算機的80%以上用于管理;再接著是計算機輔助設計(CAD)和輔助制造(CAM);進入90年代，計算機的應用已趨向于綜合化和智能化，例如在一個企業里，計算機不僅用于科學計算、輔助設計和輔助制造，還用于輔助管理和輔助決策(MIS與DSS)，以及辦公自動化(OA)等等，使設計、生產自動化和管理自動化融為一體，形成所謂計算機集成制造系統(CIMS-Computer Integrated Manufacturing System)，再發展下去就是工廠自動化(Factory Automation)或稱無人工廠。DSS(Decision Support System)/ES(Expert System)利用人工智能(AI——Artification Intelligence)技術，讓計算機代替人判斷、推理，尋找最優方案，以輔助決策者決策。目前更流行的是認為計算機的發展經過了三次浪潮(wave)。
計算機的發展第一個浪潮是單個主機(Mainframe)的時期，以IBM360、370為代表的大型機的出現，其特點是以批處理為主，主要用于大規模科學計算。第二次浪潮為客戶機/服務器(Client/Server)的時期，這時期出現了小型機、微型機和局域網。其特點是多用戶分時處理。第三個浪潮是70～80年代的微型計算機PC(Personal Computer)的出現。現在正處于第三次浪潮，網絡計算機的時期，即以網絡為中心或以網絡為基礎的計算機時期。目前計算機向綜合的方向發展，將各種計算機的特點和優點綜合起來，并結合了多媒體技術，通信技術等，把人類帶入了網絡社會。
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