計概01-01電腦發展簡史

1-1.1電腦的發展歷史

時間	發明或事蹟	發明者
3000BC	算盤(Abacus)	中國人
1642年	加法器(Adding Machine)	法國巴斯卡(Blaise Pascal)
1671年	可連加做乘算的計算器	德國萊布尼茲(Gottfried Wilhelm Leibniz)
1801年	打孔卡片機	法國賈克德(Joseph Marie Jacquard)，織布
1822年 1833年	差分機(Difference Engine) 分析機(Analytical Engine)	英國巴貝奇(Charles Babbage)，電腦之父(Father of Computer)
	第一位程式設計師(The First Programmer)	英國奧古斯塔·艾達·拜倫(Augusta Ada Byron, 1815~1852)
1890年	打孔卡片處理機(Punched Card Data Processing)	美國何禮利(Herman Hollerith)，人口普查
1924年	國際商業機器公司(International Business Machines Corporation, IBM)	美國湯瑪士.瓦特森(Thomas J. Watson)成立
1939年	ABC(Atanasoff-Berry Computer)	美國阿塔那索夫(John Vincent Atanasoff)與貝利(Clifford Berry)，第一部電子式數位電腦
1944年	Mark-1(The Automatic Controlled Sequence Calculator)	美國艾肯(Howard Aikan)，主元件為繼電器(Relay)
1946年	ENIAC(Electronic Numerical Integrator & Computer)	美國伊克特(J. Presper Eckert)與莫克利(John W. Mauchly)，第一部通用型電腦，主元件為真空管(Vacuum Tube)，用於彈道計算
1946年	內儲程式(Stored Program)觀念	匈牙利馮紐曼(John Von Neumann)
1947年	電晶體(Transistor)	美國貝爾實驗室(Bell Laboratories)
1949年	EDSAC	英國莫里斯·威爾克斯，第一部內儲程式電腦
1951年	UNIVAC(Universal Automatic Computer)	美國伊克特(J. Presper Eckert)與莫克利(John W. Mauchly)，第一部商業用途電腦
1954年	TRADIC	美國貝爾實驗室，第一部主元件為電晶體的電腦
1964年	IBM System/360	美國IBM公司，主元件為積體電路(IC, Integrated Circuit)
1971年	微處理器(Microprocessor)4004	美國Intel公司，將控制和算術邏輯兩部分集中在一個晶片中
1977年	AppleⅡ	美國蘋果公司，第一部個人電腦PC 羅勃茲(Henry Edward Roberts)，個人電腦之父
2006年	奈米級Core 2多核心CPU

 

1-1.2電腦元件的發展世代與趨勢

世代	第一代	第二代	第三代	第四代	第五代
時間	1946~1954	1954~1964	1964~1970	1970以後	1990以後
主元件	真空管	電晶體	積體電路IC	超大型積體電路VLSI
記憶體元件	磁鼓及 磁蕊	磁蕊 (磁帶及磁碟為輔助記憶體)	半導體	半導體
代表電腦	ENIAC	TRADIC	IBM System/360	APPLE 各種PC	人工智慧AI
程式語言	機器語言 組合語言	COBOL FORTRAN	BASIC APL	C PASCAL
運算速度	毫秒(ms)	微秒(μs)	奈秒(ns)	披秒(ps)
功能性 (行動力)	弱 → 強
可靠度 (精確度)	低 → 高
架構複雜度	低 → 高
耗電量	多 → 少
記憶體容量	少 → 多
執行速度	慢 → 快
體積	大 → 小
成本 (價格)	高 → 低

 

1-1.3積體電路是將所有電子元件(電晶體、電阻、二極體…)聚集在晶片(Chip)中

類型	晶片上的電子元件數
小型積體電路SSI	100以下
中型積體電路MSI	100~1,000
大型積體電路LSI	1,000~10,000
超大型積體電路VLSI	10,000~1,000,000
極大型積體電路ULSI	1,000,000以上

※摩爾定律是由英特爾創始人之一戈登·摩爾(Gordon Moore)提出：積體電路上可容納的電晶體數目，約每隔24個月便會增加一倍。英特爾執行長David House指出：預計18個月會將晶片的效能提高一倍(即更多的電晶體使其更快)。

 

1-1.4電腦的類型

超級電腦(Super Computer)	應用於氣象預測、軍事、天文
大型電腦(Mainframe)	應用於政府機構、大型企業、醫院、金融業、交通運輸訂位系統
迷你電腦(Mini Computer)	應用於中小型企業、學校
	工作站(Workstation)應用於多媒體動畫製作、影片剪輯、電腦輔助繪圖、生物科技統計
	伺服器(Server)應用於企業伺服器、網站伺服器
微電腦(Micro Computer)   個人電腦(Personal Computer, PC)	桌上型電腦 (Desktop Computer)	IBM相容電腦 Apple蘋果電腦
	可攜式電腦 (Portable Computer)	筆記型電腦(Notebook PC) 平板電腦(Tablet PC) 掌上型電腦(Handheld PC) 個人數位助理(PDA, Personal Digital Assistant) Pocket PC iPod、iPad、iPhone 智慧型手機(Smart Phone)
嵌入式電腦(Embedded Computer)	應用於資訊家電(Information Appliance, IA)、導航、醫療器材、家用電器、手機、遊戲機、汽車電器

 

1-1.5電腦的特性

1.CPU執行速度快 2.記憶體存取時間短 3.記憶體容量大 4.體積小 5.硬體架構複雜 6.可靠度與準確性高 7.性能強