第七章 第一代计算机

冯·诺伊曼主持制订的埃德伐克（EDVAC）设计方案，为现代计算机的发展奠定了基石。从此计算机进入现代的阶段。

1947 年，莫奇利和埃克特同时离开宾夕法尼亚大学，再次合作，联合开设了一家公司——埃克特·莫奇利计算机公司，成为世界上第一家电子计算机公司。

当时计算机革命的浪潮已波及科学界，但人们还未意识到计算机时代的到来。就连以生产数据处理机器——穿孔机闻名的 IBM 公司的创始人老沃森，还认为穿孔机与大型计算机从属于两个截然不同的领域，大型计算机只能为科学界服务，而在会计室里，穿孔机将仍然独占鳌头。他没有意识到一个旧时代已经结束，一个新的时代已降临。当时 IBM 公司没有一个人明智地认识到，公司的业务范围应该是从事数据处理，而不能仅仅局限于生产穿孔机。直到 1947 年春天，老沃森还决定投资 10 万美元，在年底制成一台程序选择式电子计算机，其中既有电子元件，又有机械部件。

以使用电子管为主要特征的第一代计算机，使用过几种不同类型的存贮器。开始使用过电子管和汞延迟线。1950 年，美国籍华裔科学家王安，提出了利用磁性材料制造存贮器的创见。

王安是世界著名的美籍华裔科学家，一度曾享誉全球计算机界。他 1920 年出生于上海， 1936 年进上海交通大学电机系学习，1940 年获得理学士学位。1945 年远涉重洋到美国留学，在哈佛大学攻读应用物理学。1948 年王安获得应用物理学博士学位后，就到哈佛大学计算机实验室工作，实验室主任艾肯立即安排他从事电子计算机信息存贮问题的研究。

王安发现，可以用一种镍铁合金做的磁芯，来存贮计算机信息。由于单个磁芯只能存贮一比特（二进制的一位称为一比特）信息，为了存贮大量信息就要把许多磁芯组成一个阵列。

1949 年 10 月，王安就单个磁芯存贮的原理申请专利。同时他辞去哈佛大学研究员的职务。1951 年 6 月，开办了独资企业——王安实验室（1955 年改名为王安公司，开始走上科技企业家的道路）。

1956 年，王安的磁芯存贮专利，以 40 万美元的代价（这只是此项专利实际价值的 8％）转让给 IBM 公司。这项专利在计算机行业沿用了 20 多年。直到 70 年代，磁芯存贮器才被体积更小的半导体存贮器取代。1967 年到 1972 年期间，王安公司抓住有利时机，发行股票，使资产迅速增值，王安公司一举成为世界著名的计算机公司，作为当时美国最成功的华人企业之一，为华人增了光。

王安在磁芯存贮器的结构和应用方面，先后共获得了 34 项专利权。

由于王安在计算机磁芯存贮的原理与设计方面取得了卓越成就，1986 年7 月，他被选为全美最杰出的 12 位移民之一，受到美国政府的表彰。1988

年 12 月，他的画像进入美国国家发明家纪念馆的殿堂，成为美国继爱迪生、

赖特、福特兄弟等人之后的第 69 位大发明家。

在 60 年代，王安公司在文字处理机的研制生产方面，曾处于领先地位。

1953 年，美国麻省理工学院的福瑞斯特和美国无线电公司，同时研制出磁芯存贮器，从此计算机存贮技术日趋成熟。由于磁芯存贮器的可靠性和存取速度都比原有的存贮器高得多，所以从 50 年代中期到 70 年代，几乎所有

计算机都采用磁芯作为主存贮器。

1955 年以前，是第一代计算机的兴旺时期。

1951 年 6 月，莱明顿·兰德公司研制的尤尼瓦克一号（U- NIVAC—I） 交付使用。这是莫奇利和埃克特主持设计的，世界上第一台供出售的、程序内存的通用计算机，在其中最早使用了磁芯存贮器这种型号的计算机为电子计算机这一新生事物得到社会的广泛承认鸣锣开道。

第一台 UNIVAC—I 型机，迅速处理了美国 1950 年全国人口普查的数据， 取得成功。

在 1952 年 11 月举行的美国总统选举中，CBS 电视公司用第二台 UNIVAC

——I 型机抽样分析了 5％的选票，在选举结束后 45 分钟就很快预测出，艾森豪威尔将当选为总统。由于民意测验表明两名候选人票数不相上下，CBS 公司担心预测的结果未必正确，所以直到选举揭晓时才公布于众。预测的结果与最后结果一致，这条“新闻”与总统竞选结果一起轰动了美国，使社会各界对“无以伦比的电子大脑”的神奇功能留下了深刻的印象。

UNIVAC——I 型机，在制成后 5 年内，一直独执计算机世界的牛耳，被人们认为是大型计算机中的佼佼者。它既能处理数值信息，又能处理以字母顺序排列的信息，是第一台进行数据处理的商用电子计算机。

1951 年，冯·诺伊曼开始担任 IBM 公司的顾问。公司的领导人老沃森才意识到迅速发展电子计算机的重要性，因此采纳了他的许多建议。当时侵朝战争已爆发，军事工业刺激了计算机工业的发展。1953 年研制出的 IBM—701 机，采用阴极射线管作内存贮器，性能好的磁彭作外存贮器，从此打开了销路。1954 年，改用磁鼓为内存贮器的 IBM—650 机研制成功，这种机器采用了穿孔卡输入输出系统，取得了很大的成功，到 1959 年共销售出几百台。在此后二十年，IBM 成为世界上最大的一家计算机公司，它的计算机产量，占美国全国总产量的 60％以上。

1951 年，美籍荷兰天文学家布劳威尔发表了一篇论文，该文反映出高速电子数字计算出在天文学中得到成功的应用：计算出几百年时间各个行星的位置，从此计算机在科学的许多领域成为不可缺少的重要工具，得到了广泛的应用。过去由于计算量过大或计算时间过长而无法完成的数字计算工作， 逐步成为可能，从而像望远镜的发明对于天文学，显微镜的发明对于生物学一样，开创了人类认识自然的新局面。

在工业上使用计算机及有关的设备后，就可以用最少的人员参与生产和管理，工业界的这一趋势——工业自动化，标志了第二次工业革命的到来， 其影响和意义比两个世纪前第一次工业革命更为深远。计算机改变了人类社会，有人甚至说，计算机还改变了人对自己能力的看法。