第二代电子计算机

第二代电子计算机

第二代电子计算机于20世纪50年代中斯问世，以晶体管代替电子管，并增加浮点运算

第二代电子计算机是用晶体管制造的计算机。在20世纪50年代之前，计算机都采用电子管作元件。电子管元件有许多明显的缺点。例如，在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度不快，价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机发展受到限制。于是，晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小，重量轻，寿命长，效率高，发热少，功耗低等优点。使用了晶体管以后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机的设想也就更容易实现了。

1954年，美国贝尔实验室研制成功第一台使用晶体管线路的计算机，取名“催迪克”（TRADIC），装有800个晶体管。1955年，美国在阿塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的小型计算机。10年以后，在美国生产的同一型号的导弹中，由于改用集成电路元件，重量只有原来的1/100，体积与功耗减少到原来的1/300。

1958年，美国的IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。由于第二代计算机采用晶体管逻辑元件，及快速磁芯存储器，计算速度从每秒几千次提高到几十万次，主存储器的存储量，从几千提高到10万以上。1959年，IBM公司又生产出全部晶体管化的电子计算机IBM 7090。1958~1964年，晶体管电子计算机经历了大范围的发展过程。从印刷电路板到单元电路和随机存储器，从运算理论到程序设计语言，不断的革新使晶体管电子计算机日臻完善。1961年，世界上最大的晶体管电子计算机ATLAS安装完毕。1964年，中国制成了第一台全晶体管电子计算机441—B型。

第一代电子计算机使用的是“定点运算制”，参与运算的绝对值必须小于1；而第二代电子计算机则增加了浮点运算，使数据的绝对值可达到2的几十次方或几百次方，使电子计算机的计算能力实现了一次飞跃。同时，用晶体管取代了电子管使第二代电子计算机的体积大大减小，寿命延长，价格降低，为电子计算机的广泛应用创造了条件。

（图）美国IBM公司于1959年生产的IBM 7090型采用晶体管的第二代电子计算机。它的体积减小了，运算速度却更快。

1964年4月IBM360系统问世。它成为使用集成电路的第三代电子计算机的著名代表

第三代电子计算机是使用了集成电路的计算机。1958年，世界上第一个集成电路诞生时，只包括一个晶体管，两个电阻和一个电阻—电容网络。后来集成电路工艺日趋完善，集成电路所包含的元件数量以每1~2年翻一番的速度增长

着。发展到70年代初期，大部分电路元件都已经以集成电路的形式出现。甚至，在想法拇指甲那样大的约1平方厘米的芯片上，就可以集成上百万个电子元件。因为它看起来只是一块小小的硅片，因此人们常把它称为芯片。与晶体管相比，集成电路的体积更小，功耗更低，而可靠性更高，造价更低廉，因此得到迅速发展。

1964年4月7日，美国IBM公司同时在14个国家，全美63个城市宣告，世界上第一个采用集成电路的通用计算机系列IBM 360系统研制成功，该系列有大，中，小，型计算机，共6个型号，它兼顾了科学计算和事务处理两方面的应用，各种机器全都相互兼容，适用于各方面的用户，具有全方位的特点，正如罗盘有360度刻度一样，所以取名为360。它的研制开发经费高达50亿美元，是研制第一颗原子弹的曼哈顿计划的2.5倍。

IBM 360系统是最早使用集成电路元件的通用计算机系列，它开创了民用计算机使用集成电路的先例，计算机从此进入了集成电路时代。IBM 360成为第三代计算机的里程碑。

随着半导体集成技术的快速发展，美国开始研究军用大规模集成电路计算机。1967年，美国无线电有限公司制成了领航用的机载计算机LIMAC，其逻辑部件采用双极性大规模集成电路，缓冲存储器用MOS大规模集成电路。1969年，美国自动化公司制成计算机D—200，采用了MOS场效应晶体管大规模集成电路，中央处理器由24块大规模集成电路做成；得克萨斯仪器公司也制成机载大规模集成电路计算机。军用机载大规模集成电路试验的成功，为过渡到民用大规模集成电路通用机积累了丰富的经验。1971年，IBM公司开始生产IBM 370系列机，它采用大规模集成电路做存储器，小规模集成电路做逻辑元件，被称为“第三代半电子计算机”，与IBM 360一样著名。

（上图）这是IBM 360系统的中央控制部分

（下图）著名的IBM 360型电子计算机系统带有一个中央存储器和几个外围存储器

（左图）IBM 370计算机系统中的终端设备

使用超大规模集成电路的第四代计算机

进入20世纪60年代后，微电子技术发展迅猛。在1967年和1977年，分别出现了大规模集成电路和超大规模集成电路，并立即在电子计算机上得到了应用。由大规模和超大规模集成电路组装成的计算机，就被称为第四代电子计算机。

美国ILLIAC-IV计算机，是第一台全面使用大规模集成电路作为逻辑元件和存储器的计算机，它标志着计算机的发展已到了第四代。1975年，美国阿姆尔公司研制成470V/6型计算机，随后日本富士通公司生产出M-190机，是比较有代表性的第四代计算机。英国曼彻斯特大学1968年开始研制第四代机。1974年研制成功DAP系列机。1973年，德国西门子公司，法国国际信息公司与荷兰

飞利浦公司联合成立了统一数据公司，研制出Unidata 7710系列机。

（图）在英国国家航空管理局的控制中心，空中交通管制用IBM计算机进行控制