计算机发展经历几个阶段?

如题所述

1.第一代计算机(1946年~1957年) 主要元器件是电子管。2.第二代计算机(1958年~1964年) 晶体管时代。3.第三代计算机(1965年~1970年) 以中、小规模集成电路取代了晶体管.4.第四代计算机(1971年至今) 采用大规模集成电路和超大规模集成电路。现在,有进入了智能计算机阶段.第一代( 1946 ~ 1957 ),以电子管为逻辑部件,以阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段。软件上采用机器语言,后期采用汇编语言。第二代( 1958 ~ 1965 ),以晶体管为逻辑部件,内存用磁芯,外存用磁盘。软件上广泛采用高级语言,并出现了早期的操作系统。第三代( 1966 ~ 1971 ),以中小规模集成电路为主要部件,内存用磁芯、半导体,外存用磁盘。软件上广泛使用操作系统,产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。第四代( 1971 至今),以大规模、超大规模集成电路为主要部件,以半导体存储器和磁盘为内、外存储器。在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。另外,网络操作系统、数据库管理系统得到广泛应用。微处理器和微型计算机也在这一阶段诞生并获得飞速发展。微型计算机的发展微型计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上,每当一款新型的微处理器出现时,就会带动微机系统的其它部件的相应发展,如微机体系结构的进一步优化,存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高,外围设备性能的不断改进以及新设备的不断出现等。根据微处理器的字长和功能,可将微型计算机的功能划分为以下几个阶段:第一阶段( 1971 ~ 1973 年)是 4 位和 8 位低档微处理器时代。通常称为第一代,其典型产品是 Intel4004 和 Intel8008 微处理器和分别由它们组成的 MCS-4 和 MCS-8 微机。基本特点是采用 PMOS 工艺,集成度低( £ 4000 个晶体管 / 片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少( 20 多条指令),基本指令周期为 20 ~ 50 μ s ,用于家电和简单的控制场合。第二阶段( 1974 ~ 1977 年)是 8 位中高档微处理器时代。通常称为第二代,其典型产品是 Intel8080/8085 、 Motorola 公司的 MC6800 、 Zilog 公司的 Z80 等,以及各种 8 位单片机,如 Intel 公司的 8048 、 Motorola 公司的 MC6801 、 Zilog 公司的 Z8 等。它们的特点是采用 NMOS 工艺,集成度提高约 4 倍,运算速度提高约 10~15 倍(基本指令执行时间 1 ~ 2 μ s ),指令系统比较完善,具有典型的计算机体系结构和中断、 DMA 等控制功能。软件方面除了汇编语言外,还有 BASIC 、 FORTRAN 等高级语言和相应的解释程序和编译程序,在后期还出现了操作系统,如 CM/P 就是当时流行的操作系统。第三阶段( 1978 ~ 1984 年)是 16 微处理器时代。通常称为第三代,其典型产品是 Intel 公司的 8086/8088 、 80286 , Motorola 公司的 M68000 , Zilog 公司的 Z8000 等微处理器。其特点是采用 HMOS 工艺,集成度( 20000~70000 晶体管 / 片)和运算速度(基本指令执行时间是 0.5 μ s )都比第二代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统。这一时期的著名微机产品有 IBM 公司的个人计算机 PC ( Personal Computer )。 1981 年推出的 IBM PC 机采用 8088 CPU 。紧接着 1982 年又推出了扩展型的个人计算机 IBM PC/XT ,它对内存进行了扩充,并增加了一个硬磁盘驱动器。 1984 年 IBM 推出了以 80286 处理器为核心组成的 16 位增强型个人计算机 IBM PC/AT 。由于 IBM 公司在发展 PC 机时采用了技术开放的策略,使 PC 机风靡世界。第四阶段( 1985 ~ 1992 年)是 32 位微处理器时代,又称为第四代。其典型产品是 Intel 公司的 80386/80486 , Motorola 公司的 M68030/68040 等。其特点是采用 HMOS 或 CMOS 工艺,集成度高达 100 万晶体管 / 片,具有 32 位地址线和 32 位数据总线。每秒钟可完成 600 万条指令( MIPS , Million Instructions Per Second )。微机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期,其他一些微处理器生产厂商(如 AMD 、 TEXAS 等)也推出了 80386/80486 系列的芯片。第五阶段( 1993 年以后)是奔腾( Pentium )系列微处理器时代,通常称为第五代。典型产品是 Intel 公司的奔腾系列芯片及与之兼容的 AMD 的 K6 系列微处理器芯片。内部采用了超标量指令流水线结构,并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着 MMX ( Multi Media eXtended )微处理器的出现,使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。 2000 年 3 月, AMD 与 Intel 分别推出了时钟频率达 1GHz 的 Athlon 和 Pentium III 。 2000 年 11 月, Intel 又推出了 Pentium Ⅳ微处理器,集成度高达每片 4200 万个晶体管,主频 1.5GHz , 400MHz 的前端总线,使用全新 SSE 2 指令集。 2002 年 11 月, Intel 推出的 Pentium Ⅳ微处理器的时钟频率达到 3.06GHz ,而且微处理器还在不断地发展,性能也在不断提升。 Intel 公司在不同时期生产的 80X86 系列微处理器参见表 1.5 。
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