計算機在今天被俗稱為“電腦”，已經是現如今絕大數家庭都在使用的工具了，在很多發達地區，電腦的普及率不亞於手機的普及率。我們平時可以使用電腦看視頻、玩遊戲、查資料、聊天交友等，豐富了我們的眼界並且提高了我們的生產效率。隨著發展電腦的體積也由當年的“大屁股”電腦逐漸演變為現在的超薄本，可大家知道你們所用的電腦自從誕生以來發展到現在更新了幾代嗎？這一期文章，我就給大家介紹一下電腦發展的歷史。
第一代真空管電子計算機
要說“電腦”的最初始形態根本不能說他是“電腦”，叫它是“計算機”比較靠譜。為什麼這麼說呢？當年的計算機可沒有現在的電腦擁有這麼多豐富的功能，從字面上理解，當年的計算機的唯一一個功能就是用來計算。我們中學歷史課本上講的是1946年，“ENIAC”的誕生標誌著是世界上有了第一臺通用計算機。
事實上在1946年之前，計算機就已經存在了：包括1936年德國工程師康拉德·楚澤製造的“Z-1”計算機和1939年約翰·文森特·阿塔那索夫製造的“ABC”計算機，以及1946年的“ENIAC”，他們都具有良好的計算性能。這些計算機可以統稱為第一代電子計算機，因為採用的真空管原件，又被稱為真空管電子計算機。但是這種計算機必然有很多缺點：體積、重量巨大；使用的真空管損耗極高，耗電量高得驚人。這也註定了第一代電子計算機不能夠量產。
第二代晶體管電子計算機
1955年，貝爾實驗室研製出世界上第一臺全晶體管計算機TRADIC，它裝有800只晶體管，只有100瓦功率，佔地也僅有3立方英尺。到了1960年以後，晶體管開始大規模取代真空管。所以，第二代電子計算機又被稱為晶體管計算機。
晶體管計算機主機採用晶體管等半導體器件，以磁鼓和磁盤為輔助存儲器，採用算法語言（高級語言）編程，並開始出現操作系統。由於採用晶體管代替電子管，所以很輕，且運算速度比較快，達到每秒幾十萬次。但這些數據只是相對於第一代電子計算機來講是“很輕且運算快”，但實際上晶體管計算機依然是很佔地方。
歷史上第一塊“集成電路”
這時候有人就開始想了：一個晶體管一個電路實在太麻煩了，能不能把一堆晶體管和其他元件放到一個電路板上呢？早在1958年，美國物理學家傑克·基爾比就想過這個問題了，並且按照這個想法設計製作出了人類歷史上第一塊“電腦集成電路”，也就是後來我們所說的芯片。當然他這個集成電路就只有一個三極管和一個電容器以及三個電阻，體積重量依然不小。但正是有了他的這種思路，才有了我們後來性能強大的電腦芯片。
傑克·基爾比
第三代中小規模集成電路計算機時代
提到傑克·基爾比，就不得不提到另一個人——羅伯特·諾伊斯。羅伯特·諾伊斯與傑克·基爾比共同被稱為“集成電路之父”，這一殊榮同時給了兩個人，看似這兩個人的關係應該是很親密才對，但歷史上的這兩個人既不是合作伙伴，也不是親密同事，而是完完全全的競爭對手。
羅伯特·諾伊斯
1959年1月，擔任仙童半導體公司總經理的諾伊斯寫出了有關集成電路的方案。但當他們剛開始研究時，傳來了基爾比的TI公司已經制成集成電路，並將提出專利申請的消息，這使他們大感意外。於是他們加緊研發，並於1959年7月30日提出了“半導體器件——連線結構”的專利申請。該申請於1961年4月25日獲得批准，而基爾比的專利申請直到1964年6月23日才被批准。這就引發了一系列的問題，誰才是集成電路的發明者？仙童半導體公司和TI公司為集成電路的發明權引發了一場馬拉松式的訴訟。最後1969年法院判決，由於諾伊斯的互連技術和基爾比的不同，不存在侵權問題，兩個專利都有效。
仙童半導體，中間為諾伊斯
這期間，阿波羅飛船登月，飛船的計算機採用的正是諾伊斯設計的集成電路，這使仙童公司財源滾滾。 1968年羅伯特·諾伊斯離開仙童半導體，創辦了一家至今仍是世界最大、最出名的公司——英特爾。羅伯特·諾伊斯創辦英特爾公司推出的第一個產品是動態隨機存儲器芯片1103，這塊芯片一經問世風靡了整個計算機界，而磁芯存儲器逐漸被淘汰。
存儲器芯片1103（圖片來源：網絡）
1971年11月，英特爾4004微處理器芯片問世，更是引發了計算機產業界根本性的革命，那塊處理器的體積比你的指甲蓋還要小！而Intel公司股票的價值也在兩年之內猛漲了3倍。
英特爾4004芯片（圖片來源：網絡）
第四代大規模集成電路計算機時代
可以說從1971年至今，都是屬於第四代大規模集成電路計算機的時代。在技術上與第三代本質上並無大的差異，用通俗的話來說，就是“芯片越來越小了”。但是，現如今的芯片最極限基本上也就到7納米級別了，你再小還能小到哪去，小到我都找不到這個東西？這怎麼可能。目前，工藝和製程已經難以繼續支撐集成電路性能再有很大提升了。計算機的更新換代的速率早就已經開始放緩，未來更是如此。除非我們突破這個瓶頸，開始第五代計算機產業革命。比如像量子計算機、生物計算機都已經提上日程，相信在不久的將來，這些新一代的計算機就能夠造福於人類。
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