1.2　电子计算机的产生与发展

电子计算机的雏形是ENIAC。1946年在美国宾夕法尼亚大学研制了一台用于计算弹道的机器，名为电子数字积分计算机（Electronic Numerical Intergrator And Calculator），简称ENIAC。该机重达30吨，用了18 000多只电子管，功率为150kW，占地170m²，运行速度为每秒5 000次，当时投资约140万美元。

也是在1946年，电子计算机之父冯·诺依曼提出了新的电子计算机设计思想，主要有三点：

●采用二进制来表示各种指令和数据。采用二进制的优点为：

　可行性。采用二进制，它只有0和1两个状态，这在物理上极易实现，且实现的成本低。例如通电和断电，磁场的南极与北极，光线的明暗等都可以表示两种状态。

　可靠性。由于二进制只有0和1两个符号，电子元件就可以用对立的两个状态来表示。因此易于检测，可靠性高，在存储、传输和处理时不容易出错，即使出错也容易检验和纠正。

　简易性。二进制数的运算法则比其他进制简单。例如二进制数的求和法则只有三条。而十进制数的求和法则却有一百种之多。因此，采用二进制可以使计算机运算器的结构大为简化。

　逻辑性。由于二进制数符1和0正好与逻辑代数中的真（True）和假（False）相对应，所以用二进制数来表示二值逻辑、进行逻辑运算是十分自然。

●采用存储程序的工作原理使计算机自动运行。在计算机运行前，将计算机要做工作的每一个步骤都存储在计算机中，计算机根据所存储的程序自动开展工作。

●计算机由控制器、运算器、存储器、输入、输出设备五个部分组成。

在此以后凡按冯·诺依曼思想设计的计算机叫冯·诺依曼型计算机。

第一台具有存储程序功能的计算机于1948年在英国产生，名为电子延迟存储计算机（EDSAC），而冯·诺依曼自己设计的计算机——离散变量计算机（The Electronic Discrete Variable Computer，简称EDVAC）虽然设计较早，但在1952年才投入使用。

电子计算机产生之初，设计、制造和使用往往是同一单位。1951年，美国统计局委托计算机公司制造了电子计算机UNIVAC，开创了电子计算机商业制造的首例。之后，电子计算机逐渐地进入了商业制造。

进入商业制造后的电子计算机得到了迅速的发展。人们一般将电子计算机的发展阶段按照逻辑部件分为5代，前4代详见表1.2.1，第五代正在研制中。

表1.2.1　电子计算机的发展阶段及特点

目前，大多数的电子计算机还是冯·诺依曼型计算机。人们正试图突破冯·诺依曼设计思想，其工作也取得了一些进展，如数据流计算机、智能计算机等，此类计算机统称非冯·诺依曼型计算机。

在未来，电子计算机主要向巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展。