教材把计算机发展分成四代,考题常问第二代是什么。答案就是晶体管计算机,时间大致在上世纪五十年代后期到六十年代中期。
四代各靠什么元件划界
- 第一代:电子管。代表是 1946 年的 ENIAC,用了约一万八千只电子管,占地一百多平方米,耗电大,管子还常烧
- 第二代:晶体管。体积和功耗比电子管小得多,可靠性明显提升,机器从占一个房间缩到几个机柜
- 第三代:中小规模集成电路,大量元件开始做进少数几块芯片
- 第四代:大规模和超大规模集成电路,今天的个人电脑、手机都属于这一代
换代带来的不只是变小
晶体管计算机时期有几件事影响深远:内存开始用磁芯,存储容量上了一个台阶;高级语言落地,FORTRAN 在这一代普及,编程不再直接对着机器码;行业里出现了 IBM 7090 这类有代表性的机型,商用和科研用途真正铺开。
对比一下数量级:电子管机器每秒一般做几千到几万次运算,晶体管机器提高到每秒几十万次以上,而且故障率大幅下降,机房才从天天换管子变成能稳定值班运行。
怎么快速判断一台老机器属于哪代
看核心逻辑元件就行:玻璃壳的电子管是第一代,散装的晶体管是第二代,集成度几十到几百门的芯片是第三代,密密麻麻的大规模芯片是第四代。博物馆里那种占满一面墙、内部插满晶体管板卡的机器,基本就是第二代。
实际判断:现在已经没有厂商再造晶体管计算机,了解它的意义在于记住一条主线,每一代更替的核心都是元件变革,元件一变,速度、体积、可靠性全跟着变,这条规律放到今天看芯片工艺依然成立。