世界上第一台通用计算机是一台,世界上第一台计算机是如何诞生的?
世界上第一台通用电子计算机叫做“电子数值积分计算机”,英文缩写ENIAC,发音是“埃尼阿克”。它是图灵完全(具有无限存储能力的通用物理机器或编程语言)的电子计算机,能够重新编程,解决各种计算问题。
↑↑↑在ENIAC上编程
ENIAC的主人是美国陆军弹道研究实验室(BRL),最初用来计算火炮的火力表。
1946年被公布的时候,EINAC就被当时的新闻界赞誉为“巨脑”,因为它的计算速度比机电机器提高了1000倍,是个历史性的飞跃。
更关键的是, 它的数学能力和通用可编程能力,为后续电子计算机发展奠定了基础。
如今的人们恐怕难以想象ENIAC有多么庞大和复杂。
它包含17468个真空管(晶体管是后来的事儿了)、7200个晶体二极管、1500个继电器、10000个电容器,还有大约500万个人工焊接头。
重量达27吨,体积大约是2.4×0.9×30米,占地167平方米,相当于一座大房子,耗电达150千瓦——有传言说,它每次启动的时候,费城的灯都变暗了。
↑↑↑工作人员在操控ENIAC的主控制面板
ENIAC的工作原理和方式非常复杂,一般人很难理解,其实也没必要是深究。
简单地说,它是一台模块化计算机,由执行不同功能的独立面板组成,其中20个模块是累加器,能做加减运算、存储十位十进制数。使用十位环形计数器存储数字,每个数字使用36个真空管,其中10个是双三极管,它们组成了环形计数器的触发器。
它有20个带符号的十位累加器,将两个累加器用线连接起来可以实现双精度计算。每四个累加器被一个特殊的“乘法器”单元所控制,每秒可进行385次乘法操作。
还有五个累加器被一个特殊的“除法器/平方-平方根器”单元,每秒可进行四十次除法运算或三次求平方根运算。
ENIAC中其他九个单元是“初始化单元”(启动和停止机器)、“循环单元”(用于同步其他单元)、“主程序器”(控制“循环”序列)、“读取器”(控制IBM打孔卡片读取器)、“打印器”(控制IBM打孔卡片的打孔)、“常数传送器”,还有三个“函数表”。
↑↑↑设置ENIAC一个函数表上的开关
ENIAC的可靠性很差,几乎每天都有几个管件烧毁,差不多一半的时间都在停机或维修,后来采用了一种简单暴力的方法:永远不关机,因为烧毁基本都发生在预热和冷却阶段,也就是开关机的时候。(现代电子计算机也有这个规律,长时间运行其实并不会烧毁元件,反复重启开关反而更容易,长时间不开机更容易坏。)
ENIAC最长无故障运行时间是116个小时,接近5天。
1997年的时候,一个边长8毫米、频率20MHz的硅质CPU已经可以在性能上媲美ENIAC。
感谢时代的进步!
↑↑↑ENIAC里的电容器
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