電腦的發展史(1)

第 0代電腦 ( 1939 ~ 1946 )

      電腦的試作機為1944年艾肯教授所完成的哈佛大學的 ASCC-MARK-I 。在MARK-I中，使用了3，000個以上的繼電器 (Relay)和多量的齒輪，MARK-I為電氣機械式的電腦。MARK-I 採用的構想與今天的電系統的構想，幾乎相同 。為執行計算，事先排定指令，編製程序手冊，並將它轉換於紙帶上，成為打孔的組合，指示機械，如此使機械能依循程序 手冊，實行計算。這種處理方式稱為，自動逐次控制方式。

第ㄧ代電腦 （ 1946 ~ 1959 ）~~ 真空管時期

        第二次世界大戰期間，美國軍方要求賓州大學莫奇來（Mauchly）博士和他的學生愛克特（Eckert）設計以真空管取代繼電器的"電子化"電腦ENIAC，目的是用來計算砲彈彈道。這部機器使用了18800個真空管，長50英呎，寬30英呎，佔地1500平方英呎，重達30噸（大約是一間半的教室大，六隻大象重）。它的計算速度快，大約一秒鐘可以做300多個乘法運算。然而，這部龐然大物所產生的熱量造成嚴重的冷卻問題，同時消耗大量電力。另外，真空管的損耗率相當高，幾乎每15分鐘就可能燒掉一支真空管，操作人員須花15分鐘以上的時間才能找出壞掉的管子，使用上極不方便。

特色：

1.主要元件為真空管。

2.1946年美國賓州大學設計完成第一部大型電子數為電腦—ENIAC電腦。

3.1951年IBM推出UNIVAC-1，是第一部商用電腦。

4.運算速度以毫秒ms為單位，ms=10-3秒。

5.耗電大、體積大、速度慢為其缺點

第二代電腦 （ 1959 ~ 1964 ）~~ 電晶體時期

　    西元1948年美國貝爾實驗室的科學家J.Bardeen、H. W. Brattain和W. Shockley共同發展出電晶體，這項發明給一般的電子應用帶來極大的變革，尤其是電腦。它使電腦的體積更小，重量更輕，省電，故障率降低，計算能力更快。由貝爾實驗室製造的第二代電腦TX-0，便是用了800個電晶體所製造出來的。由於體積大幅縮小，重量輕，使得電腦的應用範圍由軍事用途擴大到政府機關行政用途。

　　這時期高階程式語言也發展出來了，程式師只要將注意力集中在解決問題上，不再需要自己去應付機器所有的細節，對未來的資訊工業發展，有重要的影響。

特色：

1.主要元件為電晶體。

2.高階語言FORTRAN及COBOL成為主流。

3.運算速度以微秒us為單位，us=10-6秒。

4.體積小，省電耐用，計算能力更強。

用電晶體製造的TX-0

第二代電腦主要電子原件： 電晶體（放在一塊錢上）

第三代電腦 （ 1964 ~ 1971 ）~~ 積體電路時期

　      西元1964年，美國IBM公司用積體電路設計成功的IBM SYSTEM-360型電腦問世後，開啟了第三代電腦的序幕。西元1959年，德州儀器和Fairchild半導體公司共同推出積體電路（Intergrated Circuit, IC）。它由矽作成，是一種能傳導電流的晶體，一片比八分之一英吋還小的晶片上，包含了幾百個電子原件，構成一個完整的電子電路。一個一公分平方的晶片就可以存放相當於一份報紙的字數，而且計算速度幾乎快到以十億分之一秒為單位。另外，使用三千三百萬個小時後，才可能發生故障，因此耗用能源少，價格更為低廉。

　　同時，多元語言程式廣為應用，打字機式操作的遙控作業逐漸普遍，促進了預先定位和信用確認範疇的消費者服務業之繁榮。　

特色：

1.主要元件為積體電路。 {積體電路簡稱IC(Integrated Circuit)，亦即將電路所有元件，如電晶體、二極體、電阻等聚集在一個矽晶片上。}

2.1964年美國國際商業機器公司（IBM）推出IBM 360型電腦。

3.運算速度以奈秒ns為單位，ms=10-9秒。

4.開始使用作業系統，發展出BASIC、RPG等高階語言。

IBM SYSTEM 360

第三代電腦主要電子原件： 　積體電路（IC）

第四代電腦 （ 1971 ~ ???）~~ 超大型積體電路時期

　　西元1975年，超大型積體電路（VLSI）被完成，一片積體電路晶片可裝進上萬個電子原件，體積比第一代電腦小了數百倍，計算速度卻快了千倍以上。它促進了設計電子電路、資料通訊、計算機軟硬體和輸入／輸出裝置的長遠進步。這種晶片製造的電腦，就是近代風行的個人電腦（PC, Personal Computer）。

　　延續超大型積體電路而發展的微處理機（一片晶片上的通用處理機），體積小，能力強大而價格低廉，更可實際應用於家庭和商業利用於每一種機器上，如：微波爐、冷氣機、音響、電視、洗衣機等等。無庸置疑，電腦將是日常生活中不可或缺的一環。

　　到目前為止，個人電腦一直扮演時代進步的重要工具，在這個時代，資訊工業正處於快速成長階段，進步之快讓人無法喘息，微處理機（CPU）的處理速度與日俱增，由美國英代爾公司（INTEL Corp.）所研發的電腦晶片，從1989年到1998年短短的十年內，將CPU只有8MHz的處理速度，發展到目前的300MHz以上，以往複雜的立體動畫浮點運算，原本要花二十幾天的計算時間，現在只要一分半鐘，甚至更快的速度便可完成。

特色：

1.以半導體為內部記憶體。

2.將電路所有元件，如電晶體、電阻、二極體濃縮在一矽晶片。

3.Intel 80386、80486 的32位元微處理機加強了電腦的處理速度，而後繼的80586 64位元微處理機，讓資料的處理速度更快。

第四代電腦－個人電腦（微電腦）

第四代電腦主要電子原件： 　超大型積體電路（VLSI）

第五代電腦 ( 1990以後 )

目前各先進國家(如日本、美國，由日本在1982年率先提出)正研突可處理聲音，具有人工智慧，能夠累積知識。此代的電腦屬於人工智慧(Artificial Intelligenec，簡稱 AI)的時代，又稱超導體電腦時代，或稱有機電腦時代，統稱無電腦時代；它是以超導體、砷化鎵或生物晶片等全新的技術所開發的電子元件為主，體積更小，處理速度更快。而具有知識處理能力，能聽、能看、會說話、也會思考，更具自行學習與推理能力的第五代電腦，將會是屬於未來的電腦。

電腦發展年代比較表：