计算的历史
算盘2.0
罗马算盘使用10位罗马数字缩短时间进行计算:
图片:1911 年大英百科全书（公共领域）。
罗马人开发了罗马算盘，这是巴比伦人使用的早期算盘的便携式、base-10 版本。
这是世界上第一台掌上电脑。 供罗马工程师、商人和税吏使用。
模拟计算机
差分机（Charles Babbage 1822）是一种机械机器，旨在缩短时间以计算复杂的数学函数。
分析引擎（Charles Babbage 1833）是一种机械机器，设计有算术、逻辑和内存等现代计算机元素。
这两种"计算机"都使用 10 位（十进制）机械齿轮来执行数学计算:
（查尔斯·巴贝奇的分析引擎。科学博物馆。伦敦）
数字计算机
数字计算机使用 0/1 开关来执行计算。 它们对像 11100110 这样的 二进制 值进行操作，而不是像 230 这样的 模拟 值。
亲自试一试:
第一台电动数字计算机由德国的 Konrad Zuse 设计和制造（1941 年）。
它使用 2600 个继电器作为 0/1 开关。 时钟速度约为 5 Hz。
祖泽 Z3 的复制品。 德意志博物馆。 慕尼黑。
电子计算机
第一代计算机（1945-1950）使用真空管作为二进制开关。
真空管比继电器快得多。
这些计算机的时钟速度在 500 KHz 和 1 Mhz 之间。
第二代计算机
第二代计算机（1950-1960）使用晶体管作为二进制 0/1 开关。
晶体管比真空管快得多。
第三代计算机
第三代计算机（1960 年）使用集成电路作为二进制开关。
集成电路比晶体管快得多。
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电脑速度
第一台电子计算机每秒可以执行 5 条指令。
第一台电子计算机每秒执行 5000 条指令。
第一台 PC 每秒执行 500 万条指令。
AMD 是第一台达到每秒 10 亿条指令的 PC。
今天，iPhone 12 每秒可以执行 110 亿条指令。
| 年份 | 计算机 | 每秒 指令 | 每条指令 位数 |
|---|---|---|---|
| 1941 | Z3 | 5 | 4 |
| 1945 | ENIAC | 5.000 | 8 |
| 1981 | IBM PC | 5.000.000 | 16 |
| 1995 | Intel Pentium PC | 100.000.000 | 32 |
| 2000 | AMD PC | 1.000.000.000 | 64 |
| 2020 | 10.000.000.000 | 128 |
什么时候开始的? 它会在哪里结束?
从上面的历史可以提取:
- 计算机旨在进行计算
- 查尔斯·巴贝奇创造了第一台机械计算机
- 第一台使用机电开关的数字计算机
- 真空管比机电开关快得多
- 晶体管比真空管快得多
- 集成电路比晶体管快得多
- 明天的计算速度会比人脑快吗?
比人类更聪明?
如果我们相信摩尔定律:
到 2020 年，计算机将拥有老鼠大脑的能力。
到 2030 年，计算机可能具有人脑的能力:
来源:Ray Kurzweil
