計算機的分類有哪些?
計算機的分類有哪些?
計算機(Computer)是一種能夠按照事先存儲的程序,自動、高速地進行大量數值計算和各種信息處理的現代化智能電子設備。由硬件和軟件所組成,兩者是不可分割的。人們把沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。隨著科技的發展,現在新出現一些新型計算機有:生物計算機、光子計算機、量子計算機等。
算機(全稱: 電子計算機)
?????? 中文:計算機。漢語拼音:jì suàn jī
?? 英文:computer、calculation machine、PC(個人計算機)、laptop(筆記本電腦)、Workstation(工作站)、Server(服務器)、Mainframe(大型機)、Supercomputer(超級計算機)
法文:Ordinateur
早期稱作微機,初期在香港商人之間被稱為電腦 ,后引入國內,成為大眾最熟悉的名字。
電腦的學名為電子計算機,是由早期的電動計算器發展而來的。1946年,世界上出現了第一臺電子數字計算機“ENIAC”,用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院制造的,但它的體積龐大,占地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近100千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。1956年,晶體管電子計算機誕生了,這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的柜子就可將它容下,運算速度也大大地提高了。1959年出現的是第三代集成電路計算機。最初的計算機由約翰·馮·諾依曼發明(那時電腦的計算能力相當于現在的計算器),有三間庫房那么大,后逐步發展。
從20世紀70年代開始,這是電腦發展的最新階段。到1970年,由大規模集成電路和超大規模集成電路制成的“克雷一號”,使電腦進入了第四代。超大規模集成電路的發明,使電子計算機不斷向著 小型化、微型化、低功耗、智能化、系統化的方向更新換代。20世紀90年代,電腦向“智能”方向發展,制造出與人腦相似的電腦,可以進行思維、學習、記憶、網絡通信等工作。
進入21世紀,電腦更是筆記本化、微型化和專業化,每秒運算速度超過100萬次,不但操作簡易、價格便宜,而且可以代替人們的部分腦力勞動,甚至在某些方面擴展了人的智能。于是,今天的微型電子計算機就被形象地稱做電腦了。世界上第一臺個人電腦由IBM于1981年推出。
電腦的學名為電子計算機,是由早期的電動計算器發展而來的。
通常說到“世界公認的第一臺電子數字計算機”大多數人都認為是1946年面世的“ENIAC”,它主要是用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電氣工程學院制造的,但它的體積龐大,占地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近150千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。這個說法被計算機基礎教科書上普遍采用,事實上在1973年根據美國最高法院的裁定,最早的電子數字計算機,應該是美國愛荷華州立大學的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞(Clifford E. Berry ,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff- Berry-Computer)。之所以會有這樣的誤會,是因為“ENIAC”的研究小組中的一個叫莫克利的人于1941年剽竊了約翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年時,申請了專利。由于種種原因直到1973年這個錯誤才被扭轉過來。(具體情況參閱百度百科----“約翰·阿坦那索夫”詞條,希望大家記住ABC和約翰·阿坦那索夫,希望以后的教科書能夠修改這個錯誤)。后來為了表彰和紀念約翰·阿坦那索夫在計算機領域內作出的偉大貢獻,1990年美國前總統布什授予約翰·阿坦那索夫全美最高科技獎項----“國家科技獎”。
1956年,晶體管電子計算機誕生了,這是第二代電子計算機。只要幾個大一點的柜子就可將它容下,運算速度也大大地提高了。1959年出現的是第三代集成電路計算機。
最初的計算機由約翰·馮·諾依曼發明(那時電腦的計算能力相當于現在的計算器),有三間庫房那么大,后逐步發展而成。
從20世紀70年代開始,這是電腦發展的最新階段。到1976年,由大規模集成電路和超大規模集成電路制成的“克雷一號”,使電腦進入了第四代。超大規模集成電路的發明,使電子計算機不斷向著小型化、微型化、低功耗、智能化、系統化的方向更新換代。
20世紀90年代,電腦向“智能”方向發展,制造出與人腦相似的電腦,可以進行思維、學習、記憶、網絡通信等工作。
進入21世紀,電腦更是筆記本化、微型化和專業化,每秒運算速度超過100萬次,不但操作簡易、價格便宜,而且可以代替人們的部分腦力勞動,甚至在某些方面擴展了人的智能。于是,今天的微型電子計算機就被形象地稱做電腦了。
世界上第一臺個人電腦由IBM于1981年推出。IBM推出以英特爾的x86的硬體架構及微軟公司的MS-DOS操作系統的個人電腦,并制定以PC/AT為PC的規格。之後由英特爾所推出的微處理器以及微軟所推出的操作系統發展幾乎等同于個人電腦的發展歷史。Wintel架構全面取代了IBM在個人電腦主導的地位。
本概念
分類
從計算機的類型、運行、構成器件、操作原理、應用狀況等劃分,計算機有多種分類。
從數據表示來說,計算機可分為數字計算機、模擬計算機以及混合計算機三類;
數字計算機按構成的器件劃分,曾有機械計算機和機電計算機,現用的電子計算機,正在研究的光計算機、量子計算機、生物計算機、神經計算機等等。
電子計算機就其規模或系統功能而言,可分為巨型、大型、中型、小型、微型計算機和單片機。
綜合起來說,計算機的分類是這樣的:
(1)按照性能指標分類
① 巨型機: 高速度、大容量
② 大型機: 速度快、應用于軍事技術科研領域
③ 小型機: 結構簡單、造價低、性能價格比突出
④ 微型機: 體積小、重量輕、價格低
(2)按照用途分類
① 專用機: 針對性強、特定服務、專門設計
② 通用機: 科學計算、數據處理、過程控制解決各類問題
(3)按照原理分類
① 數字機: 速度快、精度高、自動化、通用性強
② 模擬機: 用模擬量作為運算量,速度快、精度差
③ 混合機: 集中前兩者優點、避免其缺點,處于發展階段
電子計算機從總體上來說分為兩大類:電子模擬計算機和電子數字計算機。
電子模擬計算機的特點是數值由連續量來表示,運算過程也是連續的。
電子數字計算機的主要特點是按位運算,并且不連續地跳動計算。
數字計算機與模擬計算機的主要區別見表1.1:
表1.1 數字計算機與模擬計算機的主要區別
電子數字計算機是以近似于人類的“思維過程”來進行工作的,所以有人把它叫做電腦。它的發明和發展是20世紀人類最偉大的科學技術成就之一,也是現代科學技術發展水平的重要標志。
數字計算機又可分為專用計算機和通用計算機。專用和通用是根據計算機的效率、速度、價格、運行的經濟性和適應性來劃分的。專用機是最有效、最經濟和最快速的計算機,它是針對某一任務設計的計算機,但是它的適應性很差。通用機適應性很大,但是犧牲了效率、速度和經濟性。
通用計算機又分巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機和單片機六類,見圖所示。
圖1.1單片機、微型機、工作站、服務器、大型機、超級計算機之間的區別
它們的區別在于體積、簡易性、功率損耗、性能指標、數據存儲容量、指令系統規模和機器價格。超級計算機主要用于科學計算,其運算速度在每秒一萬億次以上,數據存儲容量很大,結構復雜,價格昂貴。單片計算機是只用一片集成電路做成的計算機,體積小,結構簡單,性能指標較低,價格便宜。介于超級計算機和單片機之間的是大型機、服務器、工作站和微型機,它們的結構規模和性能指標依次遞減。 隨著超大規摸集成電路的迅速發展,今天的工作站可能是明天的微型機,而今天的微型機可能是明天的單片機。
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