1.1　计算机发展史

计算机的历史可以追溯到17世纪法国数学家帕斯卡（Blaise Pascal，1623—1662）发明的手动机械式计算机。到19世纪，英国数学家巴贝奇（Charls Babbage，1791—1871）在自动机械式计算机（差分机和分析机）的研制上取得突破。1944年，美国哈佛大学和IBM公司合作，研制成功全继电器的马克1号（MARK-1）机电式计算机。而真正意义上的现代计算机是诞生于1946年，由美国宾夕法尼亚大学研制的埃尼阿克（Electronic Numerical Integrator AndComputer，ENIAC），即电子数字积分计算机，其目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。这台计算机总共安装了17468只电子管，7200个二极管，70000多个电阻器，10000多只电容器和6000只继电器，电路的焊接点多达50万个，机器被安装在一排2.75m高的金属柜里，占地面积约为170m2，总重量达到30t，其外观如图1-1所示。

埃尼阿克是世界上第一台电子数字积分计算机，除了体型巨大，也完全不同于现在的计算机，它没有内存、硬盘、光驱，更没有鼠标、键盘、显示器。它输入数据和输出结果都采用穿孔卡片，每分钟可以输入125张卡片，输出100张卡片。它能在1s内完成5000次加法，也可以在3/1000s内做完两个10位数乘法，其运算速度超出马克1号至少1000倍以上。埃尼阿克一天完成的计算工作量，大约相当于一个人用手摇计算机操作40年。埃尼阿克虽然功能强大，但它存在耗电多、维护费用高等缺点。其最大的缺点在于没有存储器，计算程序要用布线接板进行控制，进行一次计算要用几天的搭接工作。虽然埃尼阿克还很不完善，但它的成功研制使计算机技术得到飞速的发展和广泛的应用。

图1-1　ENIAC外观图

此后，电子计算机随着其基础部件的发展，先后经历了电子管、晶体管、小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路的发展过程。到20世纪70年代，随着半导体集成电路技术的迅速发展，大规模和超大规模集成电路技术的应用，出现了微处理器（MPU）、大容量半导体存储器芯片和各种通用的或专用的可编程接口电路，诞生了新一代的电子计算机——微型计算机，也称个人计算机（Personal computer，PC），随后又出现了笔记本式计算机。计算机发展历程如表1-1所示。

表1-1　计算机发展历程

进入20世纪90年代之后，计算机核心部件及整机技术突飞猛进，由于互联网技术的发展和不断普及，促进了计算机市场的繁荣，从而使得计算机制造技术进入高速发展期。

1993年Intel公司推出了划时代的586，CPU进入奔腾（Pentium）时代，随后是Pentium Ⅰ、Pentium Ⅱ、Pentium 4处理器出现并衍生出一系列产品；2005年Intel CPU开始步入酷睿双核时代；2008年，在酷睿2大获成功的基础上，Intel改良了CPU架构，诞生了全新的酷睿i系列处理器。

伴随着CPU的发展，内存从286时代的30pin SIMM内存、486时代的72pin SIMM内存，到Pentium时代的EDO DRAM内存、Pentium II时代的SDRAM内存，再到Pentium 4时代的DDR内存和9X5平台的DDR2内存，目前市场上DDR3、DDR4内存成为主流。

显卡和显示器发展同样不甘落后，从ISA插口显卡开始，显卡有了长足的发展，大致经历了4个阶段：ISA总线、PCI总线、AGP总线和PCI Express总线。显示器走过的道路，大体经历了球面显示器、平面直角显示器、纯平显示器和液晶显示器（LCD）的发展历程。从单调的绿色显示器到灰度的单显，从简单的CGA到VGA/SVGA，再到如今的超平面、大屏幕及高清晰度等智能彩显，显示器技术发展迅速，市场逐渐成熟。

计算机核心部件的发展进一步促进计算机整机技术的发展，以笔记本式计算机为例。20世纪90年代，随着笔记本式计算机专用处理器的出现、彩色液晶屏幕的运用，手写输入设备的引入，CD-ROM在笔记本式计算机上的运用以及电池的改进（镍氢电池和锂电池出现），大大增加了笔记本式计算机的移动性，笔记本市场逐渐成熟。进入21世纪，笔记本技术突飞猛进。Intel迅驰移动计算技术的诞生，使笔记本式计算机朝着便携，低能耗，高性能的方向发展；NVIDIA的GeForce系列显卡将笔记本式计算机的移动图形处理性能大为提升，使原先仅能进行简单办公处理的笔记本式计算机有了高清电影与游戏的功能；SONY、APPLE发布的小型笔记本式计算机（SONY VAIO SZ、Macbook Air）使笔记本式计算机微型化成为可能，开创了寻找笔记本式计算机便携与性能平衡点的路程；以华硕、Intel为代表推出的廉价PC Eee PC、Classmate PC使笔记本的价格大为降低，让人人拥有笔记本式计算机成为可能。