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计算机的前世今生资料,浅谈计算机前世今生及计算机发展史的意义

发布时间:2023-10-28 12:48:28编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对计算机的前世今生资料,浅谈计算机前世今生及计算机发展史的意义不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

计算机的前世今生资料,浅谈计算机前世今生及计算机发展史的意义

计算网络、智能家居、元宇宙、操作系统本地化……这些热门的东西不断涌现,让人眼花缭乱。而支撑这些精致复杂系统的技术基础,无非就是CPU、内存、操作系统、网络协议、算法等等。那么这些技术是如何发展到今天这种形式的呢?本文将从一个独特的角度切入,带你穿越电脑的今生和前世。

近80年的计算机发展史浩如烟海,一篇短文想说的透彻是不现实的。不过不用担心,作为一个普通用户,只要记住一个神奇的年代,计算机发展史就会在你眼前一清二楚,也就是——70年代的开始。俯瞰此生为什么是70年代初?因为我们今天看到的计算机,它所依赖的所有技术,都诞生于1970年到1973年这三年。不信,看3354。

1970年,英特尔发布了第一款商用DRAM内存。电脑没有内存就玩不了。1971年,英特尔发布了第一款商用微处理器,也就是现在的CPU。有了它,电脑可以小巧玲珑。1971年,贝尔实验室开发了第一个版本的Unix操作系统。Unix是当今大多数操作系统的祖先,包括无处不在的Linux(包括Android)、苹果系统等等。计算机时间的“起点”(1970年1月1日0点)也是由Unix定义的。

1972年,贝尔实验室开发了C语言。C语言可能是最有影响力的编程语言,很多操作系统和编程语言都直接或间接地基于C语言。1973年,ARPA设计了TCP/IP协议,这是互联网的基石。电影《流浪地球2》通过重启全球互联网来拯救地球,全球互联网是基于TCP/IP协议套件的。1973年,IBM发布了第一款具有今天结构的机械硬盘。

1973年,施乐公司发明了第一个图形界面操作系统,实现了简单直观的人机交互,为计算机的普及奠定了重要基础。总的来说,今天关于计算机最重要的东西,基本都诞生于70年代初。你可能会想,哇,20世纪70年代初太神奇了。发生了这么多大事。计算机在后来的几年里发展了什么?后来的故事

20世纪70年代末,个人电脑诞生了。从此,昂贵的电脑不再是政府、企业和大学的专属。80年代,消费者的福音——图形界面操作系统在商业上开始流行,即苹果系统和Windows(用C/C编写)。90年代,——Python和Java(用C/C编写)诞生,是程序员流行的生产力工具。90年代,数十亿人工作生活所需的信息高速公路,催生了——万维网(基于TCP/IP)。21世纪:

在00年代,智能手机操作系统之王Android和iOS诞生了(间接来自Unix)。上世纪10年代,移动互联网和云计算火了。20年代——元的宇宙,现有技术的大师,2021年起飞。相比之下,在70年代初,有太多的开创性成果,但在随后的几年里,发展似乎相对乏善可陈,更多的是对现有技术的优化和升级。比如CPU位数从最初的4位到主流的64位,性能也有了很大的提升。

比如DRAM存储器,最初叫DRAM(动态随机存取存储器);后来一路升级,前缀不断叠加。现在叫LPDDR5 SDRAM(第五代低功耗双倍数据速率同步动态存储器)。图1内存名称的定义如果把1970年以后的电脑视为“今生”,那么它的“前世”在做什么?这些硬件和软件系统在上世纪70年代之前不就存在了吗?

要知道,人类第一次登月是在1969年,70年代初的技术还没出来,那么他是靠什么系统登月的呢?回顾前世一般认为计算机诞生于1946年,那么直到1970年计算机的发展经历了什么?这里用“三化”来概括:硬件小型化、操作系统人性化编程语言升级——硬件小型化

起初,计算机电路使用电子管,电子管有两个房间那么大。很难想象我们的前辈要付出多大的努力才能控制住这个庞然大物。好在50年代有了晶体管和集成电路技术,CPU和内存开始小型化,从而逐渐实现了整机的小型化。进化路线是:巨型-大型-中型-小型计算机,至于微型计算机(微型计算机),是70年代才出现的。

集成电路使芯片小型化,性能飙升,从而支持丰富的上层应用。集成电路的关键工艺是光刻,所以为什么说先进的光刻会卡住,因为它处于产业链的上游,一旦被切断,下游就很难无米下锅。-操作系统人性化现在的电脑好像有三头六臂,同时在微信上播放歌曲、下载视频、聊天毫不费力。

然而早期的计算机相当“专心”,一个任务比一个任务先完成。那时候电脑稀缺,速度慢,几十个人只能排队轮流用。五、上世纪60年代出现的“批处理”和“分时”操作系统改善了这种糟糕的用户体验。

分时度假的本质是任务在微观上依次执行,但在宏观上是并行的,用户基本察觉不到这种错觉。这种人性化的设计,也算是解决了用户的痛点。当然这个操作离不开CPU性能的提升。-高级编程语言(自动化)Python近年来非常流行。原因之一是它简单而强大。即使是非专业人士也可以用Python实现办公自动化,把自己从重复性的工作中解放出来。而这,得益于当年的高级编程语言。

我们知道计算机的底层是0和1。起初,人类直接使用由0和1组成的机器语言,阅读或书写都非常困难,更不用说出错后的检查了。后来有了可读性比较强的汇编语言,但是效率还是比较低。1957年引入第一种高级语言Fortran,实现自动编程。从此,人们只需要写简单的表意文字,计算机就可以自己翻译成机器语言;另外,简单的符号可以代表复杂的功能,达到四两拨千斤的效果,可以说极大的解放了人力。

表1列出了早期计算机技术的重点发展,有兴趣的可以参考一下。表1计算机早期发展的亮点展望未来了解计算机发展史的意义是什么?一方面,千变万化,底部不变。

计算网络、智能家居、元宇宙是近年来的热门事物。它们在很大程度上是基于现有技术的整合和创新,如云计算、物联网等。两者归根结底是CPU、内存、操作系统、网络的强力支撑。明白了根源,透过现象看到本质,面对日新月异的新事物才能更加从容。

比如,计算力网络并不是凭空出现的,其愿景(让计算力成为像水电一样的基础设施,即随时可用)早在20世纪60年代分时操作系统出现时就有类似的想法和大规模的实践,但由于时代的局限,并没有持续多久。另一方面,以史为鉴,可以知兴亡。

随着国际形势的变化,推动芯片、操作系统等关键技术国产化的紧迫性急剧增加。毕竟底层是基础。如果把底层技术拿走,上层建筑又会崩塌。在国产化的过程中,一定程度上会重走计算机生态的发展历程,以史为鉴,少走弯路。当然,本文只是试图摆脱消费者眼中笼罩在电脑上的迷雾,从而一窥全貌。要了解更多的历史资料,请参阅文章末尾的参考资料。结论

话说回来,在20世纪70年代初,这真的那么重要吗?其实更重要的是集成电路、分时系统、高级语言等。这些诞生于五六十年代的技术,为后来的发展奠定了基础。20世纪70年代初成就的爆发更像是一种自然的必然,而不是一种巧合。

然而,这并不妨碍我们将20世纪70年代视为一个重要的里程碑。毕竟我们的消费者最熟悉的就是手边的电脑(微型计算机),它的非凡一生可谓是70年代的神奇分水岭:在70年代初的三年里,电脑最重要的硬件和软件相继走上了历史舞台;未来的“今生今世”,大致就是基于这些成果的不断升级和创新。

前面的“史前文明”大致是三个:硬件小型化(集成电路)、操作系统人性化(分时)、编程语言高级(自动化)。上面说的70年代初的技术,都是美国创造的,那时候肯定是全盛时期。相反,那时美国的生活并不容易。

20世纪70年代,美国结束了二战以来的经济高速增长,进入停滞阶段。政治上处于冷战时期“苏联攻美防御”阶段,美国压力很大。后来长期称霸CPU的英特尔,当时已经陷入绝境,甚至在1975年就考虑过出售自己。但危机往往与机遇并存,不是吗?美国担心苏联核弹轰炸会使其指挥系统瘫痪,于是开发了“阿帕网”(1969),互联网就是由此起源的。

虽然成就诞生于70年代初,但并未成气候。直到上世纪90年代,互联网经济才蓬勃发展。而这个繁荣的技术基础,早在20世纪70年代,就已经埋下了伏笔。中国陷入制裁危机,但也大力推进关键技术国产化,工业体系将迎来自下而上的涅槃重生。2020年代初的这个时刻,可能就跟70年代初一样。相信今天生存的不屈成长,终将在不久的将来结出丰硕的果实。参考数据

[1]马丁坎贝尔—凯利,威廉阿斯普雷等。计算机简史(第三版)[M]。人民邮电出版社,2020年。[2]吴军.浪潮的顶峰(第4版)[M].人民邮电出版社,2019。[3]迈克尔马龙。三位一体:英特尔传奇[M]

以上知识分享希望能够帮助到大家!