计算的历史

第一个算盘

巴比伦算盘是为了缩短计算时间而开发的。

正如上一章所述，我们认为巴比伦人发明了复杂的计算。

公元前 2700–2300 年间，可能出现了第一个算盘，它是一个由一系列列组成的表格，定义了60 位数的数制。

算盘 2.0

罗马算盘使用 10 位罗马数字来缩短计算时间。

图片：1911 年《大英百科全书》（公有领域）。

罗马人开发了罗马算盘，这是巴比伦人早期算盘的一个便携式、十进制版本。

这是世界上第一台手持计算机。由罗马工程师、商人和税务官使用。

模拟计算机

差分机（查尔斯·巴贝奇，1822 年）是一种机械设备，旨在缩短计算复杂数学函数的时间。

分析机（查尔斯·巴贝奇，1833 年）是一台机械设备，配备了现代计算机的元素，如算术、逻辑和内存。

这两台“计算机”都使用 10 位（十进制）机械齿轮进行数学计算。

（查尔斯·巴贝奇的分析机。科学博物馆。伦敦）

数字计算机

数字计算机使用 0/1 开关进行计算。它们处理的是二进制值，如 11100110，而不是模拟值，如 230。

自己尝试

第一台电动数字计算机由康拉德·祖斯于 1941 年在德国设计和制造。

它使用了 2600 个电子继电器作为 0/1 开关。时钟速度约为 5 Hz。

祖斯 Z3 的复制品。慕尼黑德意志博物馆。

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。

真空管比电子继电器快得多。

这些计算机的时钟速度在 500 KHz 到 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。

计算机速度

第一台电动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 是第一台每秒达到 10 亿条指令的 PC。

如今，iPhone 12 每秒可执行 110 亿条指令。

它何时开始？它将走向何方？

从上面的历史中，你可以得出

• 计算机被设计用来进行计算
• 查尔斯·巴贝奇创造了第一台机械计算机
• 第一台数字计算机使用了机电开关
• 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
• 明天的计算机将比人脑更快吗？

比人类更聪明？

如果我们相信摩尔定律

2020 年，计算机的容量相当于老鼠的大脑。

2030 年，计算机的容量可能相当于人脑。

来源：雷·库兹韦尔