2 | 电子计算机

2020-05-18  本文已影响0人  遗忘的残酷
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复杂度增高 导致数据量暴增。

哈佛 1号,1944年建造,IBM ,一秒三次 加法减法运算。
乘法要6秒 除法哟啊15秒,三角函数一分钟。

继电器

机器的大脑是继电器,用电控制的机械开关,

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闭合

联通电路,链接马达,让计算齿轮+1

1940 年 好的继电器,一秒 开关50次,

问题:
齿轮磨损,数量增加 故障率增加。

哈佛1号 3500个继电器,

黑色、温暖的机器吸引昆虫。

1947 年 9月,哈佛 2 号 操作员,在故障继电器中拔出一个Bug 。

需要更快 更高效的东西,替换继电器。

热电子管

1904年,开发了电子组件,热电子管。第一个真空管,发射电子。
另一个电极,吸引电子,形成回路电流。

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但是需要一个能开关电流的东西。

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可以控制断开和闭合电路。和继电器一样,但是真空管没有惠东的组件,意味着更少的磨损,更重要的每秒可以开闭数千次。

缺点是 有点脆弱,像灯泡会烧坏

比起机械继电器 是一次巨大进步。1940年改造后和继电器一样用在计算机里面。

标志计算机 从机电转向电子

巨人1号

第一个大规模使用真空管的计算机。

由工程师,Tommy flowers 设计,完工于1943年 12月。

在 布莱切利园 (图灵 在布莱切利园 做了太机电装置 叫 Bombe, 破解纳粹 “英格码” 通讯加密设备。),用于破解纳粹通讯。 由 1600个真空管。 造了10台计算机,帮助破解密码。

巨人 第一个被认为可编程的电子计算机。

几百根电线插入插板,让计算机执行正确的操作。可编程,但还是要配置它。

ENIAC 第一个可编程计算机

1946 年 在宾夕法尼亚大学 完成建造。真正的通用、可编程、电子计算机。
每秒执行5000次十位加减法。

真空管太多,半天就会出一次故障。

1950 年 真空管达到计算机的极限

为了降低成本和大小,同事提高可靠性和速度。需要新的而电子开关。

晶体管

1947 年 贝尔实验室发明了晶体管,一个全新的计算机时代诞生了!!!!

晶体管的物理相当复杂,牵扯到量子力学。

晶体管 就像之前的继电器和真空管,是一个开关,用控制线路来控制开 或关。

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控制线连接门电极,通过改变门的 电荷,可以控制半导体材料的导电性。
允许或不允许电流流动。

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每秒开关 10000次,

比玻璃 易碎的真空管,晶体管固态的,体积小。

1957 IBM 608 第一个完全用晶体管 的计算机。

3000 晶体管 每秒执行 45000 加法
每秒 执行 80次 乘除法

现在 晶体管 小于7纳米 ,一张纸 10万纳米。。。。

硅谷的典故:很多晶体管和半导体的开发都是这里做的,生存半导体导电材料是硅。

肖克利半导体 --仙童半导体--Intel

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