1-1.1電腦的發展歷史
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時間 |
發明或事蹟 |
發明者 |
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3000BC |
算盤(Abacus) |
中國人 |
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1642年 |
加法器(Adding
Machine) |
法國巴斯卡(Blaise
Pascal) |
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1671年 |
可連加做乘算的計算器 |
德國萊布尼茲(Gottfried
Wilhelm Leibniz) |
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1801年 |
打孔卡片機 |
法國賈克德(Joseph
Marie Jacquard)，織布 |
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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) |
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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) |
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1890年 |
打孔卡片處理機(Punched
Card Data Processing) |
美國何禮利(Herman
Hollerith)，人口普查 |
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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 |
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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 |
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1944年 |
Mark-1(The Automatic Controlled
Sequence Calculator) |
美國艾肯(Howard
Aikan)，主元件為繼電器(Relay) |
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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 |
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1946年 |
內儲程式(Stored
Program)觀念 |
匈牙利馮紐曼(John
Von Neumann) |
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1947年 |
電晶體(Transistor) |
美國貝爾實驗室(Bell
Laboratories) |
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1949年 |
EDSAC |
英國莫里斯·威爾克斯，第一部內儲程式電腦 |
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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 |
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1954年 |
TRADIC |
美國貝爾實驗室，第一部主元件為電晶體的電腦 |
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1964年 |
IBM System/360 |
美國IBM公司，主元件為積體電路(IC, Integrated Circuit) |
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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 |
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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 |
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2006年 |
奈米級Core
2多核心CPU |
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1-1.2電腦元件的發展世代與趨勢
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世代 |
第一代 |
第二代 |
第三代 |
第四代 |
第五代 |
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時間 |
1946~1954 |
1954~1964 |
1964~1970 |
1970以後 |
1990以後 |
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主元件 |
真空管 |
電晶體 |
積體電路IC |
超大型積體電路VLSI |
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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 |
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代表電腦 |
ENIAC |
TRADIC |
IBM
System/360 |
APPLE 各種PC |
人工智慧AI |
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程式語言 |
機器語言 組合語言 |
COBOL FORTRAN |
BASIC APL |
C PASCAL |
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運算速度 |
毫秒(ms) |
微秒(μs) |
奈秒(ns) |
披秒(ps) |
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功能性 (行動力) |
弱 → 強 |
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可靠度 (精確度) |
低 → 高 |
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架構複雜度 |
低 → 高 |
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耗電量 |
多 → 少 |
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記憶體容量 |
少 → 多 |
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執行速度 |
慢 → 快 |
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體積 |
大 → 小 |
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成本 (價格) |
高 → 低 |
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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
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類型 |
晶片上的電子元件數 |
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小型積體電路SSI |
100以下 |
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中型積體電路MSI |
100~1,000 |
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大型積體電路LSI |
1,000~10,000 |
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超大型積體電路VLSI |
10,000~1,000,000 |
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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
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超級電腦(Super
Computer) |
應用於氣象預測、軍事、天文 |
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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 |
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迷你電腦(Mini
Computer) |
應用於中小型企業、學校 |
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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 |
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伺服器(Server)應用於企業伺服器、網站伺服器 |
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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 |
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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) |
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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 |
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1-1.5電腦的特性
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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 |
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