世纪伟大的发明——电子计算机

1906 年,德·符勒斯发明了三极管。开创了电子学的新时代。电磁波与电子学的结合,推动了通信的进步,发展了无线电广播、电视、雷达及自动控制等一系列技术。电信的发展,加速了信息的流通,信息开始大量生产、传递和运用。

1946 年,美国莫尔电子工程学校和宾西法尼亚大学的电子计算机设计组,研制成世界第一台大型电子计算机“埃尼亚克”(ENIAC)。这个“埃尼亚克”,拥有 1800 万只电子管,70,000 万个电阻,10,000 个电容器和 6000

个开关,占地 170 平方米,要六个大房间才能装得下这个庞然大物,整整占

去了一层楼,重达 30 吨,耗电 140 千瓦,需要安装散热通风设备,消耗的能

量足以开动一列火车。这台计算机,造价高达几百万美万!每秒钟能做 5000

次加法或 400 次乘法,现在看来,这个速度当然是很低的。

美国科学家冯·诺依曼对“埃尼亚克”作了一系列改进,提出计算机整体结构的组成,按他的规划分成五个部分,这就是:计算器、控制器、存贮器、输入和输出部分。在他的方案中,采用二进制来代替十进制,同时引进了“存贮程序”的概念,就像贮存数据一样,把程序也贮存在存贮器中,这些都是电子计算机发展史上的创举。这样,数据和指令都可以采用二进制表示,而且又可以一起贮存。

1948 年 6 月 30 日,美国贝尔实验室宣布,发明了一种固态放大器件—

—晶体三极管。今天,超大规模集成电路在电子计算机和信息科学方面,给人类社会带来了奇迹!而晶体管的发明,在电子学发展史上是一个重要的里程碑。和电子管比起来,晶体管的体积,只有电子管的千分之一,而寿命却比电子管高 100 倍。

晶体管问世以后,人们就在捉摸如何把它们集成起来。1952 年,英国皇家雷达研究院的达墨首先提出了制造集成电路的设想。1957 年,美国得克萨斯仪器公司的基尔比与仙童公司的诺伊斯,做出了世界上第一块集成电路, 虽然这块集成电路仅仅包含了四个晶体管和六个阻容元件。

集成电路把晶体管、二极管、电阻、电容和电感等等这些原来分立存在的电子元件,连同连接这些元件的导线,经过外延、氧化、光刻、扩散、蒸发等一系列工艺过程,全部制作在一块小的硅片上,构成了一个完整的、不可分离的微型电路。

集成电路的发展非常迅速,几乎每隔几年,集成度就提高十倍!1967 年出现了包含上千个晶体管的集成电路;1971 年,美国的英特尔(Intel)公司首先制成了微处理机,它在一块 0.297×0.404(cm2)的硅片上,集成了2250 个晶体管;到 1977 年,就出现了包含十五万六千多个晶体管的集成电路;1984 年 IBM 公司做出的超大规模集成电路,在一块小小的芯片上,竟然可以集成 200 万个晶体管。

集成电路的迅速发展,使人类征服自然的能力发生了根本性的变化。集成电路已经渗入到各个领域,从人类登月和探测火星的宇宙飞船上的传感器与控制元件,到小如火柴盒一般的彩色电视机;从放在口袋里的微型计算器, 到代替人类大量脑力劳动的智能机器人,集成电路到处大显身手,给人类的生产活动、生活方式,以至于精神文化生活,都带来了深刻的变革,它已经成为发展现代科学技术的极其重要的物质基础。

超大规模集成电路集成度和成品率的提高,带来了电子计算机的革命。预计不用很长时间,人类将能制造出每秒钟运算一万亿次的巨型机来。计算

机和通信相结合,人们只要坐在自己的家里,利用终端装置,就可以在几分钟内,从千里以外的情报资料中心,取得自己需要的各种资料。

如今,计算机几乎渗透到我们生活的每一个领域,应用十分广泛。这就要求我们必须加强电脑学习,否则,我们不懂电脑,就会成为信息社会中的“文盲”。