始料不及的发展速度

从古到今，大概没有哪一项技术的发展速度可以与计算机相比肩了。从第一台电子计算机问世到“微处理器改变全球”的 50 年间，计算机技

术已历经 4 代，发展速度之快令许多电脑界泰斗人物的预言都成为笑柄。英国《泰晤士报》最近刊登的几则资料就说明了这个问题：

1943 年，美国 IBM 公司总裁托马斯·沃森预言说：“我认为也许 5 台计算机就能满足全世界的需要”；然而，1996 年仅全球个人电脑的销售量就达到了 7090 万台。

1949 年，美国《大众机械》杂志在预测科技；发展时认为，今后计算机

虽然也很重，但不会超过 1.5 吨然而，现在人们已经在使用掌上型电脑了。

1957 年，美国数字设备公司创始人肯·奥尔桑发表讲话认为，人们在家中使用电脑是完全不必要的；然而，现在电脑已经进入千家万户。

1981 年，美国微软公司的创始人比尔·盖茨说：“640 千（0.64 兆）位的存贮容量对所有的人都足够了”；然而，目前个人电脑中的内存通常都为8 兆至 32 兆位。

计算机发展快的主要原因是集成电路的快速发展。集成电路又称芯片，是组成计算机的基本元件，它把成千上万个电子元件集中到了一片很小的半

导体硅片上。1958 年，集成电路问世时，一块芯片上只能集成 5 个晶体管，到 1970 年已能集成 1500 个，1989 年可集成 120 万个，1995 年可集成 550 万个。

关于集成电路的发展速度，有一个著名的摩尔定律，即：平均每隔 18 个月，同样体积的集成电路中的晶体管数量就会增长一倍，性能也会提升一倍。集成电路问世 28 年来，把计算机的性能提高了 1 万倍，价格却降至当初

的万分之一。如今中学生手里的一台 586 台式计算机，其功能相当于 60 年代全世界计算机加起来的总和。这就是为什么这些年来计算机的价格总是一降再降，性能却越来越高的主要原因。一位德国工程师曾经感叹道，如果汽车工业也以这样的速度发展，今天一辆小汽车便只有 5 公斤重，时速高达 5000

公里，而售价只有 1 美元。

第一代计算机是以电子管为逻辑元件的。1996 年是世界上第一台电子计算机问世 50 周年。在为此举行的纪念仪式上，美国副总统戈尔按动了这台被称为“埃尼亚克”（ENIAC）的计算机的电钮，计算机上的两排数码灯随即以准确的节奏闪烁到“46”这一数字，表示它诞生于 1946 年，然后又闪烁 50

下到“96”，标志计算机已经走过了不平凡的 50 年。这台计算机是个庞然大物，装有 17468 个电子管、7 万个电阻器、1 万个电容器和 6000 个开关，重达 30 吨，占地面积 160 多平方米，耗电 174 千瓦，它工作时不得不对附近的

居民区停止供电，制造费用 45 万美元（相当于现在的 1200 万美元）。然而，

这个庞然大物的计算速度却只有每秒 5000 次，仅及当今一台普通个人电脑的

几千分之一，而后者轻轻一提即可带走，售价低于 2000 美元。

第二代计算机问世于 1954 年，由晶体管取代了电子管。与电子管相比，晶体管具有体积小、重量轻、寿命长、效率高、功耗低等特点，并把计算速度从每秒几千次提高到几十万次。

第三代计算机诞生于 1964 年，由集成电路取代了晶体管。与晶体管相比，集成电路的体积更小，功耗更低，可靠性更高，第三代计算机由于采用了集成电路，计算速度从几十万次提高到上千万次，体积大大缩小，价格也不断下降。

在计算机的发展史上，70 年代初问世的第四代计算机具有特殊重要的意义。对此，我们只要知道“微机”和“网络”是第四代计算机的产物就会一目了然了。第四代计算机是采用大规模集成电路制造的计算机，高度的集成化使得计算机的中央处理器和其他主要功能可以集中到同一块集成电路中，这就是人们常说的“微处理器”。第一台微处理器“4004 芯片”于 1971 年由英特尔公司研制成功，这块集成了 2300 个晶体管的芯片的面积只有 4.2×

3.2 平方毫米，其功能却已相当于 1950 年时像房子那么大的电路板。此后，微处理器的发展如同乘上了高速列车，每隔 18 个月，性能价格比就翻一番。

微处理器的问世不仅使得个人计算机——“微机”异军突起，让计算机进入寻常百姓家，它还真正实现了计算机技术向各行各业、各个领域的渗透。因为微处理器的功能如此之大，体积又是如此之小，人们就可以把它安装到各种生产工具和生活用具上了。现在人们常常讲“机电一体化”，其实就是用微处理器改造传统的机器、通信设备和家用电器，使之接受电脑芯片的控制。

第四代计算机在实现微型化的同时，还实现了巨型化。当然，从体积上说，如今最大的巨型机也未必能和第一台计算机相比，但它的运算能力则达

到了第一台计算机的百万倍、千万倍甚至上亿倍。1996 年 12 月 11 日，美国

耗资 5500 万美元制成了每秒可运算 1.4 万亿次的超级计算机，这台计算机的

体积相当于 57 台冰箱，使用了 9000 多块“奔腾”芯片，可以在 15 秒钟内完

成笔算需要 25 万年、个人计算机需要 2 天才能完成的任务，将主要用来进行核试验、天气和自然灾害预报、基因研究、太空模拟试验等数据量非常巨大的研究工作。我国在巨型机的研制上也拥有相当实力，1997 年 6 月 19 日，

每秒浮点运算达 100 亿次的银河-Ⅲ并行巨型计算机在我国研制成功，它标志着我国在高性能计算机的研制上实现了新的突破。

第四代计算机的使用方式也发生了变化，开始把计算机联成网，对社会影响深远的计算机网络出现了。

就在第四代计算机方兴未艾的时候，日本人在 1992 年提出了第五代计算机的概念，立即引起了广泛的关注。第五代计算机的特征是智能化的，具有某些与人的智能相类似的功能，可以理解人的语言，能思考问题，并具有逻辑推理的能力。严格地说来，只有第五代计算机才具有“脑”的特征，才能被称为“电脑”。不过到目前为止，智能计算机的研究虽然取得了某些成果，如发明了能模仿人的右脑工作的模糊计算机等，但从总体上看还没有突破性进展。

科学家预测，到 21 世纪初，一个微处理器可以集成 10 亿个晶体管，比

现在提高 100 多倍，智能计算机将取得突破性进展，人类将迎来“智能时代”。再往后还将出现光计算机、超导计算机和生物计算机，届时人类社会的信息化进程又将出现质的飞跃。