走进01时代首先,计算机发展到了上个世纪中后期,发生了一个重大的变化,那就是由传统的电机械结构转变为纯电路结构,其内部计数方式由10进制转变为2进制的过程。 现代计算机运行起来的最根本的基本的事实是——电路有连通与断开这两种状态。简单来说:就是电路中有无电流通过,如果有电流通过,那么电路中的灯泡就会亮起,这种状态就是 1 ,反之,如果电路中无电流通过,那么电路中的灯泡就不会亮起来,那么这就是 0 状态。这是现代计算机的基础。 机械继电器最大的机电计算机之一是哈佛 Mark 1号,IBM 于1944年完成建造,给二战同盟国建造。这台机器的用途之一是给曼哈顿计划跑模拟,这台机器的电脑是继电器。 继电器 其工作原理是:当控制电路有电流通过时,这控制电路的导线圈(就是图上那些圈圈)会产生磁力,从而逻辑电路上的铁块被吸引,然后电路被连通,如果断电,铁块复位(可以想象铁块被一根弹簧固定着)电路断开,1940年,一个好的继电器1秒可以翻转50次 虽然机械继电器的使用可以说是一个相当大的进步,但是他还是有很缺点:
Bug的来历bug 1947年9月,哈佛马克2型的操作员从故障继电器中,拔出一只死虫(bug的英文意思为虫子),后来人们便把计算机出了故障称为有了bug。 真空二极管与真空三极管1904年,英国物理学家“约翰·安布罗斯·弗莱明”,开发了一种新的电子组件,叫“热电子管”,也可以叫真空二极管。这个电子组件有点像灯泡,但是和普通灯泡有点区别,那就是它对电流的流向有限制,对于普通灯泡来说,你可以随意接正负极,他都会亮,但是这个真空二极管就不行,你只有正确地接好它指定的的正负极才可以亮起来。二极管是电子元器件,它的有一个功能是限制电流的通过,例如电流只能从二极管的一端到另一端,电流只能单向流动。 真空三极管 1906年,美国发明家“李·德福雷斯特”发明了三极真空管,这个真空三极管和前面说的真空二极管有一点不同的地方是,他有一个额外的控制电极,只有对这个控制电极施加正电荷,它才能允许整个三极管电子流动。这和继电器有些类似了。真空管是纯电路结构,在进行电路的开关切换时,没有机械损耗,更重要的是,每秒可以关闭数千次,这使得计算机的运行速度又提高了一个层次。 起初,真空管非常昂贵,到了1940年,价格才渐渐降下来。1943年12月巨人1号计算机完工,在英国“布莱切利园”首次大规模使用真空管(1600个真空管),用于破解纳粹通信。 1946年ENIAC 是第一个真正的通用、可编程、电子计算机,每秒可执行5000次十位数加减法,它运作了10年 1950年,真空管计算机的潜能开发到了极限,我们迫切需要新的“01载体”。 晶体管1947年 贝尔实验室发明了晶体管,晶体管和上面提到的三极真空管类似,都可以控制电路的开与关,但是相比于由玻璃制成的发光发热的真空三极管,晶体管是固态的,很小很牢靠,并且每秒可以开关10000次。 晶体管 1957年IBM发布了IBM608,一个完全用晶体管,而且消费者也可以买到的计算机,它有3000个晶体管,每秒执行4500次加法。 英特尔现代的晶体管更加微小,并且每秒可以切换上百万次,并且能工作几十年,生产半导最常见的材料是“硅”。 William Shockley 去了硅谷,创立了“肖克利半导体”,里面的员工后来成立了“仙童半导体”然后这里面的员工成立了英特尔。 资料来源特此鸣谢 The Crash Course 官方网站 https://www./ B站链接 https://www.bilibili.com/video/av21376839/?p=2 |
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