1.1.1　计算机的产生

第一台电子计算机于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生，全称为“电子数字积分和计算机”（Electronic Numerical Integrator And Calculator），简称ENIAC（读作“埃尼阿克”），如图1-1所示。ENIAC用了18000多个电子管，1500个继电器，功率为150kW，质量超过30t，占地约170m2，加法运算速度为5000次/秒，专门用于火炮和弹道计算。

图1-1　ENIAC

ENIAC是第一台正式投入运行的电子计算机，但它还不具备现代计算机“存储程序”的主要特征。ENIAC每次计算时，都要先按计算步骤写出一条条指令，然后逐条按指令的要求接通或断开分布在外部线路中的接线开关，使用非常不便。1946年6月，美籍匈牙利科学家约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）提出了全新的“存储程序”的通用计算机设计方案。存储程序的设计思想是：将计算机要执行的指令和要处理的数据都采用二进制表示，将要执行的指令和要处理的数据按照顺序编写出程序，存储到计算机内部并让它自动执行。根据这一思想设计的EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，离散变量自动电子计算机）解决了程序的“内部存储”和“自动运行”两大难题，从而大大提高了计算机的运算速度。1952年，EDVAC正式投入运行，它使用水银延迟线作为存储器，运算速度也比ENIAC有较大提高。EDVAC确立了构成计算机的基本组成部分：处理器（运算器、控制器）、存储器、输入设备和输出设备。从EDVAC问世直到今天，计算机的基本体系结构采用的都是冯·诺依曼所提出的“存储程序”设计思想，因此称为冯·诺依曼体系结构，冯·诺依曼也被称为“电子计算机之父”。