‘壹’ 简述计算机的发展过程,第一代…第二代…第三代…第四代
根据计算机所采用的物理器件的发展,一般把电子计算机的发展分成四个阶段,习惯上称为四代。
第一代:
电子管计算机时代(从1946年到50年代后期),其主要特点是采用电子管作为基础器件。代表机型IBM公司的IBM650。
第二代:
晶体管计算机时代(从50年代中期到60年代后期),采用的主要器件逐步由电子管改为晶体管,缩小了体积,降低了功耗,提高了速度和可靠性,降低了价格。代表机型控制数据公司(CDC)的大型计算机系统CDC6600.
第三代:
集成电路计算机时代(从60年代中期到70年代前期),计算机采用集成电路作为基本器件,功耗、体积、价格进一步下降,速度和可靠性相应的提高。代表机型IBM公司的IBM360.
第四代:
大规模集成电路计算机时代(从70年代初至今),70年代初,半导体存储器问世,迅速取代了磁芯存储器,并不断向大容量、高速度发展。1984年内涵2300个晶体管的Intel 4004芯片问世,开启了现代计算机的篇章。
‘贰’ 第一代、第二代、第三代半导体材料分别是
1.第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。作为第一代半导体材料的锗和硅,在国际信息产业技术中的各类分立器件和应用极为普遍的集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业中都得到了极为广泛的应用,硅芯片在人类社会的每一个角落无不闪烁着它的光辉。
2.第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。
3.第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。在应用方面,根据第三代半导体的发展情况,其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域,每个领域产业成熟度各不相同。在前沿研究领域,宽禁带半导体还处于实验室研发阶段。
(2)半导体存储是第几代扩展阅读
Si和化合物半导体是两种互补的材料,化合物的某些性能优点弥补了Si晶体的缺点,而Si晶体的生产工艺又明显的有不可取代的优势,且两者在应用领域都有一定的局限性,因此在半导体的应用上常常采用兼容手段将这二者兼容,取各自的优点,从而生产出符合更高要求的产品,如高可靠、高速度的国防军事产品。因此第一、二代是一种长期共同的状态。
但是第三代宽禁带半导体材料,可以被广泛应用在各个领域,消费电子、照明、新能源汽车、导弹、卫星等,且具备众多的优良性能可突破第一、二代半导体材料的发展瓶颈,故被市场看好的同时,随着技术的发展有望全面取代第一、二代半导体材料。
参考资料网络——半导体材料
‘叁’ 从计算机发展史看,第一代到第四代各有哪些特征
1、第1代:电子管数字机(1946—1958年)
特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数千次至数万次)、价格昂贵,但为以后的计算机发展奠定了基础。
2、第2代:晶体管数字机(1958—1964年)
特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高(一般为每秒数10万次,可高达300万次)、性能比第1代计算机有很大的提高。
3、第3代:集成电路数字机(1964—1970年)
特点是速度更快(一般为每秒数百万次至数千万次),而且可靠性有了显着提高,价格进一步下降,产品走向了通用化、系列化和标准化等。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。
4、第4代:大规模集成电路机(1970年至今)
硬件方面,逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和VLSI)。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。
由于集成技术的发展,半导体芯片的集成度更高,每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管,并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器,并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机。
(3)半导体存储是第几代扩展阅读:
随着科技的进步,各种计算机技术、网络技术的飞速发展,计算机的发展已经进入了一个快速而又崭新的时代,计算机已经从功能单一、体积较大发展到了功能复杂、体积微小、资源网络化等。
计算机的未来充满了变数,性能的大幅度提高是不可置疑的,而实现性能的飞跃却有多种途径。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线,计算机的发展还应当变得越来越人性化,同时也要注重环保等等。
参考资料来源:网络-计算机
‘肆’ 从什么时候开始,计算机以半导体为主存储器
半导体存储器从第二代计算机(时间划分:1958年-1964年)后期,第三代计算机(时间划分:1965年-1971年)开始就已经是出现了。
‘伍’ 第几代计算机是逻辑元件采用的是大规模,超大规模集成电路
第四代 大规模 超大规模集成电路。
第一代( 1946 ~ 1957 ),以电子管为逻辑部件,以阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段。软件上采用机器语言,后期采用汇编语言。
第二代( 1958 ~ 1965 ),以晶体管为逻辑部件,内存用磁芯,外存用磁盘。软件上广泛采用高级语言,并出现了早期的操作系统。
第三代( 1966 ~ 1971 ),以中小规模集成电路为主要部件,内存用磁芯、半导体,外存用磁盘。软件上广泛使用操作系统,产生了分时、实时等操作系统和计算机网络。
第四代( 1971 至今),以大规模、超大规模集成电路为主要部件,以半导体存储器和磁盘为内、外存储器。在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。另外,网络操作系统、数据库管理系统得到广泛应用。微处理器和微型计算机也在这一阶段诞生并获得飞速发展。
‘陆’ 第一代至第四代计算机依次是什么
第一代叫做电子管电脑,第二代是晶体管电脑,第三代是集成电路电脑,第四代是超大规模集成电路电脑。
自1946年第一台电脑诞生起,至今不过短短半个多世纪历史,然而,它的发展之迅速、普及之广泛、对整个社会和科学技术影响之深远,是任何其它学科所不及的。半个多世纪以来,电脑已经发展了四代,现在正向第五代电脑发展。
第一代电脑叫做电子管电脑,体积庞大,可靠性差,输入输出设备有限,内存容量只有数百字到数千字,主要以单机方式完成计算,数据表示为定点数。
第二代电脑叫做晶体管电脑,用铁淦氧磁心和磁盘作为存储器,体积和质量比电子管电脑小,运算速度进一步提高。
第三代电脑叫做集成电路电脑,包括小规模集成电路和中规模集成电路,用半导体存储器取代了铁淦氧磁心存储器,采用了微程序控制技术。
第四代电脑叫做超大规模集成电路电脑,主存储器是集成度很高的半导体存储器。20世纪80年代末期出现了多媒体电脑。
(6)半导体存储是第几代扩展阅读
1、运算速度快,计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。
2、计算精确度高,科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。
3、逻辑运算能力强,计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。
4、存储容量大,计算机内部的存储器具有记忆特性,可以存储大量的信息,这些信息,不仅包括各类数据信息,还包括加工这些数据的程序。
‘柒’ 四代计算机的各个特点是什么
四代计算机的各个特点是:
(1第一代为电子管计算机
主要特点是:体积庞大,运算速度低,成本高。
(2)第二代机是晶体管计算机
主要特点是:体积小,寿命长,速度快,能耗少,可靠性高。
(3)第三代机是由中小规模集成电路计算机
主要特点是:体积更小、速度更快、能耗更小、可靠性更高。
(4)第四代机是由中大规模和超大规模集成电路计算机
主要特点是:网络普及与应用。
计算机(computer)俗称电脑,是一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。电子计算机的发展已经历了四代,正向第五代智能化的计算机发展。
‘捌’ 第3代计算机采用什么作为主存储器
第3代计算机采用(半导体存储器)作为主存储器。
半导体存储器是一种以半导体电路作为存储媒体的存储器,内存储器就是由称为存储器芯片的半导体集成电路组成。主要用作高速缓冲存储器、主存储器、只读存储器、堆栈存储器等。
‘玖’ 第1、2、3、4代计算机的特点和主要应用领域
1、第一代计算机(1946~1958)
电子管为基本电子器件;使用机器语言和汇编语言;主要应用于国防和科学计算;运算速度每秒几千次至几万次。
计算机主要用于科学计算。主存储器是决定计算机技术面貌的主要因素。当时,主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型,通常按此对计算机进行分类
2、第二代计算机(1958~1964)
晶体管为主要器件;软件上出现了操作系统和算法语言;运算速度每秒几万次至几十万次。
主存储器均采用磁心存储器,磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。不仅科学计算用计算机继续发展,而且中、小型计算机,特别是廉价的小型数据处理用计算机开始大量生产。
3、第三代计算机(1964~1971)
普遍采用集成电路;体积缩小;运算速度每秒几十万次至几百万次。
在集成电路计算机发展的同时,计算机也进入了产品系列化的发展时期。半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位,磁盘成了不可缺少的辅助存储器,并且开始普遍采用虚拟存储技术。
随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展,以及微程序技术的发展和应用,计算机系统中开始出现固件子系统
4、第四代计算机(1971~至今 )
新一代计算机是把信息采集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统。它不仅能进行一般信息处理,而且能面向知识处理,具有形式化推理、联想、学习和解释的能力,将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。
以大规模集成电路为主要器件;运算速度每秒几百万次至上亿次。
(9)半导体存储是第几代扩展阅读:
计算机主要特点
运算速度快:计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到
每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年,而在现代社会里,用计算机只需几分钟就可完成。
计算精确度高:科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。
一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
逻辑运算能力强:计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。
存储容量大:计算机内部的存储器具有记忆特性,可以存储大量的信息,这些信息,不仅包括各类数据信息,还包括加工这些数据的程序。
自动化程度高:由于计算机具有存储记忆能力和逻辑判断能力,所以人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存,在程序控制下,计算机可以连续、自动地工作,不需要人的干预。
性价比高:几乎每家每户都会有电脑,越来越普遍化、大众化,21世纪电脑必将成为每家每户不可缺少的电器之一。计算机发展很迅速,有台式的还有笔记本。
参考资料来源:
网络-计算机