計算機世代：1、2、3、4、5、6、7 和...第八代
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你有沒有想過發生了什麼事情會變成這樣？在計算歷史上，哪些事件最終出現在您用於工作的筆記本中？
發生的一切都非常令人興奮！在這裡，我們非常詳細地告訴您！（如果您不想閱讀那麼多內容，我們準備了一份電腦時代的總結。
在這裡，我們回顧了從1943年到現在的每一代不同代的計算機。標誌著計算和技術發展的每一次發展的故事。
要瞭解這段歷史，我們首先需要知道的是，所謂的「計算機一代」是一個與技術和計算的進化和適應有關的術語。
基本上，每一項重大進步，例如減小元件的大小，以及增加它們的容量和速度，都會產生代際飛躍。
在 1980 年代初期，幾乎不可能找到有電腦的家。
今天，在世界上幾乎不可能找到一個計算機不執行任務的地方。
這一切都始於 40 年代初的 ENIAC，第五代計算機的最後階段被宣佈為基於人工智慧的「智能計算機」，由日本的一個著名項目發起，但以徹底失敗告終。
計算機世代
當我們談論計算的歷史時，我們將它們的演變分為幾代計算機的各個階段。這基本上意味著，隨著計算機變得越來越強大和更小，它們經歷了幾代人的進步。
目前我們可以說有多達 5 代計算機，但是有些人更進一步提到了第 8 代，它非常先進且具有未來感，甚至還沒有開發中。
在這一點上，計算機的演變通常分為以下幾類：
第一代，從 1940 年到 1956 年：真空閥計算機
第二代，從 1956 年到 1963 年：帶晶體管的固態計算機
第三代，從 1964 年到 1971 年：具有積體電路的固態計算機
第四代，從 1971 年至今：帶微處理器的固態計算機
第五代，正在發生：量子計算。人工智慧
第六代、第七代和第八代：一些作者甚至將計算機的進化論述到超越了今天。然而，這些只是純粹的理論場景，遠非本文的目標。
在這篇文章中，我們將回顧幾代計算機是如何成功的。從1943年至今。
第一代電腦
從 1943 年的 Colossus 到 Univac，這些是產生第一代電腦的第一步。
第一代電腦：Colossus
1943 年，在數學家艾倫·圖靈 （Alan Turing） 的領導下，一個英國專案投入運行了一系列更雄心勃勃的機器 Colossus，因為每台新機器都使用 2,000 個電子閥，而不是機電繼電器。
Colossus 使用在紙帶環上穿孔的符號，該紙帶環插入具有光電讀取功能的機器中，將加密消息與已知代碼進行比較，直到找到匹配項。 它每秒處理 25000 個字元。
第一代計算機：ENIAC
1946 年 2 月 14 日，ENIAC（電子數值解釋器和計算機）誕生，由賓夕法尼亞大學的美國陸軍戰爭裝備部設計用於軍事目的。
它是第一台大型電子數字計算機，由 John W. Mauchly 和 J. Presper Eckert 設計。ENIAC 的速度比以前的任何機器都快一千倍，每秒解決 5,000 次加法和減法、350 次乘法或 50 次除法。它的尺寸是 Mark I 的兩倍：它裝滿了 40 個機櫃，裡面裝滿了 100,000 個元件，其中包括 17,468 個電子閥。
它重 27 噸，尺寸為 5.50 x 24.40 米，消耗 150 KW。儘管有無數的風扇，但環境溫度還是達到了67攝氏度。觀察到這個缺點，埃克特修改了 ENIAC 的操作，使閥門在低於必要的電壓下工作，從而減少了由於環境過熱而導致的故障。
它每秒執行 300 次乘法運算，但是，由於它旨在解決一組特定的問題，因此其重新程式設計非常緩慢。它每年更換大約19,000個閥門。ENIAC 有 500,000 個焊接連接，從構成它的無數真空閥中我們可以看出，耗電量非常高。
第一代計算機：EDVAC、EDSAC 和 LEO
ENIAC 的繼任者是EDVAC（電子離散可變計算機）。EDVAC 旨在通過在其內部記憶體擴展中存儲程式和數據來加快工作速度。
數據以電子方式存儲在由充滿汞的管組成的材料介質中，稱為延遲線，管內的晶體產生電子脈衝，這些電子脈衝來回反射，盡可能緩慢，類似於保留回聲的峽谷，埃克特在使用雷達時偶然發現了這一點。
EDVAC 的另一個重要功能是它可以以二進位形式而不是十進位形式對資訊進行編碼，從而顯著減少閥門的數量。
1947年，John Bardeen、William Shockley 和 Walter Brattain 發明了晶體管，幾年後將徹底改變計算機的格局。
1949年，EDSAC（電子延遲存儲自動計算機）出現，標誌著受戰爭啟發的一系列決定性進步的最後一重要步驟。1951年，第一台商用計算機 LEO 問世。
第一代計算機：UNIVAC
第一台大型商用電腦是 UNIVAC（通用自動電腦），於 1951 年在美國設計，它通過觸摸大約 6,000 個鍵並將電線連接到面板來程式設計。
信息的輸入和輸出由 1/2 英寸寬、400 m 長的金屬帶製成。總共售出了 46 台 UNIVAC Model I，通常配有名為 UNIPRINTER 的列印設備，功耗為 14,000 W。
另一個是 1952 年的 IBM 701，它使用塑膠膠帶，比 UNIVAC 的金屬膠帶更快，以及 IBM 704，具有存儲 8,192 個 36 位字的驚人容量，兩者都來自 IBM。在英國，出現了 MADAM（曼徹斯特自動數位機器）、SEC（簡單電子計算機）和 APEC（通用電子電腦）。
1945 年至 1951 年間，麻省理工學院的 Whirlwind 系統是第一台實時處理資訊的電腦，數據從穿孔磁帶輸入並輸出到 CRT（視頻監視器）或 Flexowriter（一種打字機）中。
第二代電腦
據認為，在 1947 年，隨著晶體管的到來，出現了第二代計算機。
1947年，Bardeen、Schockley 和 Brattain 發明了晶體管，1953 年，Jay Forrester 製造了磁性記憶體。帶有晶體管的計算機出現在 50 年代，重 150 公斤，功耗不到 1,500 W，與前代電子管相比具有更大的處理能力、速度和許多其他優勢。
第一台晶體管計算機的例子是IBM 1401和 Burroughs B 200。1954年，IBM 銷售了中型 650 650。第一台完全晶體管化的計算機是貝爾實驗室的 TRADIC。
IBM TX-0 從 1958 年開始，有一個高級視頻監視器，速度快且相對較小，並且有一個聲音輸出設備。由 Olsen 構建的 PDP-1 可程式設計數據處理器在麻省理工學院引起了轟動：學生們玩了 Spacewar！ 和 Mouse in the Labyrinth，通過操縱桿和手寫筆，作為滑鼠
第二代計算機：Burroughs
1957年，數學家馮·諾依曼 （Von Neumann） 合作建造了一台先進的計算機，開玩笑地將其命名為 MANIAC，即數學分析器分子積分器和計算機。1959 年 1 月，德州儀器 （TI） 向世界宣佈了 Jack Kilby 的一項發明：積體電路。
雖然普通人需要大約5分鐘才能將兩個10位數位相乘，但MARK I在5秒內完成，ENIAC在千分之二秒內完成，晶體管計算機在大約十億分之四秒內完成，第三代機器在更短的時間內完成。
第三代電腦
第三代計算機是從 60 年代開始的，隨著積體電路的引入。
Burroughs B-2500 是最早的之一。雖然 ENIAC 可以儲存 20 個 10 位數位，但這些數位可以儲存數百萬個數位。虛擬記憶體、多程式程式設計和複雜作業系統等概念應運而生。這個時代的例子是 IBM 360 和 Burroughs B-3500。
第三代計算機：IBM 360
1960 年，美國大約有 5,000 台電腦。軟體一詞就是從這個時候開始的。1964年，CSC（計算機科學公司）成立於1959年，資本為100美元，成為第一家在證券交易所交易的軟體公司。第一台商用迷你計算機於 1965 年出現，即 PDP-5，由美國 DEC 數字設備公司推出。
根據其配置和附件，它可以以 18,000.00 美元的實惠價格購買。緊隨其後的是價格更具競爭力的 PDP-8。緊隨其後，其他公司推出了他們的模型，到本世紀末，世界各地已經有大約100,000台電腦。
1970年，INTEL Corporation 向市場推出了一種新型積體電路：微處理器。第一個是4位4004。緊隨其後的是 8008,1972 年，非常普遍的 8080、8085 等。從那時起，微型計算機出現了。對於許多人來說，第四代出現的是 VLSI 晶片，這些晶元被大規模集成。
事情開始發展得更快、更頻繁。1972年，布希內爾發佈了視頻遊戲 Atari。Kildall於 1974 年推出了 CP/M。第一台微型計算機套件，1974/5 年的 ALTAIR 8800。
1975年，Paul Allen 和 Bill Gates 創建了 Microsoft 和第一個微型電腦軟體：ALTAIR 的 BASIC 版本。1976 年，Kildall 成立了 Digital Research Corporation，銷售 CP/M 操作系統。1977 年，賈伯斯和沃茲尼亞克發明瞭 Apple 微型計算機，RadioShack 發明瞭 TRS-80 和 Commodore 發明瞭 PET。1978/9 Visicalc 範本，來自Software Arts的第一個商業軟體。
1979 年，魯賓斯坦開始銷售巴納比編寫的軟體：Wordstar，保羅·盧圖斯 （Paul Lutus） 開發了 Apple Writer。NASA 工程師 Waine Ratliff 於 1981 年推出的 dBASE II 計劃。同樣來自 1981 年的 IBM-PC 和 Kapor 的 Lotus 1-2-3，它們在 1982 年進入了暢銷書排行榜。
Sinclair ZX81/ZX Spectrum 是由英國劍橋大學教授 John Sinclair 構思的一台微型計算機，最初構思供劍橋大學的學生使用。CPU 有一個 8 位 Zilog Z80A 處理器，頻率為 3.25 MHZ，記憶體由 ROM 和 RAM 以及 ULA 組成。
ROM 具有 8K 容量，永久儲存系統運行所需的程式、表格等和 BASIC 程式設計語言的翻譯器。RAM 有一個 1K 的使用者可用工作區，但可以擴展到 16K。
塑膠盒還裝有用於串行連接到外圍設備的通信子系統，稱為 SCL （Sinclair Computer Logic），這是一個用於聲音輸入和輸出的單元和一個用於電視的圖像編碼器。塑膠盒的背面有一個連接器，您可以在其中連接一台使用特殊紙卷的微型印表機。
計算機配有一根用於連接電視的電纜和另一根用於連接盒式錄音機（飛利浦標準）的電纜。交流電到直流互感器是單獨購買的。程序和數據記錄在磁盒上，也可以從磁盒中讀取。鍵盤沒有按鍵。ASCII 字元印在膜上。
這項技術和電源裝置通風不足是導致 ZX81 被扔進垃圾桶的故障的主要原因。由於售價低，它是一台非常受歡迎的計算機。
第三代計算機：Osborne 1
1982 年左右由美國 Osborne 製造。CPU 具有 64KB 記憶體、一個 UAL 和一個 Zilog Z80A 4 位處理器。該盒子為公事包類型，重 11 公斤，裝有 2 個 5 英寸 1/4 英寸軟盤驅動器，容量為 204 KB 或容量為 408 KB，一個黑白 5 英寸顯示器（24 行 x 54 列）和一個傾斜鍵盤（用作機箱蓋）和兩個鍵塊，一個帶有 ASCII 字元的字母數位和一個數位。
它具有用於外部監視器的連接器、RS-232C 串行埠以及 IEEE-488 或 Centronics 並行。該系統由自己的可充電電池供電，續航時間為5小時，由外部汽車電池或交流電到直流電的變壓器供電。
操作系統是由 Digital Corporation 開發的 CP/M。提供的軟體包括 MICROSOFT 開發的 M BASIC 解釋器、Compyler Systems 開發的 BASIC 編譯器、SUPERCALC 電子表格（源自 Visicalc）和名為 WORDSTAR 的文字處理器。它可以用 BASIC、FORTRAN、COBOL、PASCAL、PL 1、ALGOL、C、FORTH、ADA、ASSEMBLER 和 CROSS-ASSEMBLER 進行程式設計。
第四代電腦 （1981-1990）
在IMB公司的掌舵下，第四代電腦於1980年問世，其設備稱為PC-XT。
第四代計算機：1980-PC XT
它由 IBM 於 1980 年左右在美國製造，從 PC-XT 版本開始，然後是 PC-AT 版本。IBM PC-XT 在80年代，IC LSI（積體電路大規模集成）誕生，其中開發了增加同一積體電路中元件數量的技術。某些類型的 LSI IC 在單個晶片上整合了多達 300,000 個元件。
CPU 包括一個 40KB ROM 和一個可擴展至 640KB 的 64KB RAM、一個 ULA 和一個主頻為 4.77 MHZ 的 16 位 Intel 8088 處理器。它由三個獨立的模組構建：CPU、顯示器和鍵盤。顯示器是黑白的，有 25 行 x 80 列，可以用 16 種顏色的顯示器代替。
除了處理器外，CPU 還裝有一個容量為 5KB 的 1 英寸 4/360 軟盤驅動器，能夠容納另一個相同的軟盤驅動器或一個容量為 10MB 的硬碟，該軟盤已集成到 PC-XT 版本中。鍵盤有83個鍵，其中10個鍵對應於預程式設計功能，帶有重音字元。它有一個印表機輸出，而PC-XT有一個用於異步通信的介面。
操作系統是PC/MS-DOS，這是 Microsoft 為 IBM 開發的 MS-DOS。使用的程式設計語言是 BASIC。僅僅兩年後，隨著配備 Intel 80286 處理器的 PS/2-50 和 PS/2-60 型號的推出，IBM 通過在安裝大型主機和「小型計算機」 的公司中進行滲透，重新奪回了 PC 市場。
它們是在使用 LSI（大規模整合）和 VLSI（超大規模整合）電路技術的過程中出現的。 這一時期，分散式處理、光碟和微型計算機的大擴散也出現了，開始用於文字處理、輔助計算等。
第四代計算機：1982 年 - 286 出現
使用 30 針記憶體和 16 位 ISA 插槽，它已經配備了緩存，以協助處理器執行其功能。它使用 CGA 顯示器，在一些罕見的型號中，這些顯示器是彩色的，但絕大多數是綠色、橙色或灰色。
第四代計算機：1985 年 - 386
它使用 30 針記憶體，但由於其處理速度，已經可以運行更高級的圖形軟體，就像 Windows 3.1 一樣，由於 CGA 顯示器的品質低，它的前身只能運行 3.0 版，386 已經有 VGA 板，如果顯示器支援該配置，最多可以達到 256 種顏色。
第四代計算機：1989 年 - 486 DX
從那時起，由於 72 針記憶體的出現，數學協處理器以及處理器本身的速度也得到了顯著提高，這比其前身 30 針記憶體快得多，而 32 位 PCI 板的速度是 ISA 板的兩倍。
該設備已經具有高達 1600 萬種顏色的 SVGA 板容量，但隨著 Windows 95 的出現，這將在以後用於商業用途。
第五代電腦（自 1991 年起）
計算和技術的巨大進步使得在 90 年代產生重要變化成為可能，當時估計第五代計算機開始了。
應用程式越來越需要更多的數據處理和儲存容量。特殊系統、多媒體系統（文本、圖形、圖像和聲音的組合）、分散式資料庫和中立網路只是這些需求的幾個例子。
這一代的主要特徵之一是計算機的簡化和小型化，以及更好的性能和更大的存儲容量。所有這一切，價格越來越親民。VLSI 技術被 ULSI（超大規模集成）取代。
處理的概念正在向並行處理器發展，即機器同時執行許多操作。
生產成本和元件數量的降低使這些計算機能夠應用於所謂的嵌入式系統，這些系統控制飛機、船隻、汽車和小型計算機。這一代計算機的例子是使用 INTEL 的 Pentium 系列處理器的微控制器。
第五代計算機：1993 年 - Pentium 誕生
由於 108 針 DIMM、AGP 顯卡的出現以及 PCI 插槽的進一步改進，進一步提高了它們的性能，這一時期將發生重大變化。速度和處理能力的這種進步與英特爾奔騰處理器在市場上的出現密切相關，其中第一個是 1997 年的奔騰 I，1999 年的奔騰 II，最後是 2001 年的奔騰 IV。
第五代電腦仍在我們身邊
今天，計算機處理器領域只剩下兩個鬥士，英特爾和 AMD。這兩家製造商幾乎涵蓋了家庭、辦公室和工業等領域的所有計算需求，並向市場推出了具有十年前無法想像的速度和性能的 CPU。
在這些公司最出色的產品中，我們可以提到英特爾酷睿處理器，其 i3、i5 和 i7 變體具有兩個或四個內核，時鐘速度遠遠超過 3.4 Ghz。至於 AMD，它的 Fusion 模型是最先進的設計之一，因為它設法將 CPU 膠囊與圖形晶片結合在同一個膠囊中。該公司的另一個成功是 Phenom II，它可以在內部安裝多達 6 個內核，運行頻率為 3.6 Ghz。
緊隨其後的是 Apple 的 iPad、Apple Watch、Android、Windows 10 和許多其他創新。2016年，馬里蘭大學派克分校 （University of Maryland， College Park） 首次啟動了一台可重新程式設計的量子計算機，該計算機將讓位於許多其他計算機。
第五代計算機：2019 年 – 量子計算機
2019 年是 IBM 向世界推出第一台商用量子計算機的一年，稱為 IBM Q System One。這被認為是計算史上最重要的飛躍之一。
如果我們想知道從現在開始計算機會發生什麼，在這些行下面，我們將找到此時正在開發的所有發展。在不遠的將來，其中許多肯定會成為我們日常生活的一部分。
第六代電腦
第六代將圍繞基於人工神經網路的智慧計算機開發。
第六代的決定性特徵之一是基於人工神經網路的智能計算機。 這些超級計算機也被稱為「人工大腦」 將使用半導體材料，作為第一個優勢，它們能夠利用所有能量而不會將其耗散在熱量中。
這意味著所有功率都用於執行計算，而不是在其運行產生的熱量中損失。使用超導材料，科學家們推測，在相同頻率下，可以獲得比矽處理器高 30 倍的功率。想像一下，我們可以在辦公桌上用它做什麼。
不幸的是，要成為現實還有很長的路要走，但它正在全面開發中，所以我們肯定會在幾年後有消息。無論哪種方式，科學家們都在處理器上創造奇跡，使它們更小、更強大，並且需要更少的功率來運行。
正在考慮的另一個觀點，也許是未來最被接受的方法，是使用並行處理。這種並行處理，以非常基本的方式，只不過是多個處理器一起工作。
第七代電腦
大多數科學家說，第七代計算機將由世界局域網的大規模使用來定義。
由於前幾代人在硬體和軟體方面取得了所有驚人的發展，這為我們打開了一扇通往非常重要的發現時代的大門。
通過那扇窗戶，我們向知識邁進了一步，所有這些都是為了實現新的進步，這將使我們能夠繼續前進，但要有更多的知識和工具來更好地瞭解我們在顯微鏡下所擁有的東西。
根據許多專家、科學家和研究人員的說法，第七代計算機將由廣域網的大規模使用來定義。這一代計算機將廣為人知的另一點是上述並行處理，這種技術也稱為分散式計算。
這種分散式計算將使用 Parallel/Vector 類型的組合架構。這基本上意味著真正數量可觀的處理器、計算機和其他類型的其他硬體將同時工作。
所有這些都是為了在盡可能短的時間內執行盡可能多的任務。
通過這些實施，將實現我們目前夢寐以求的處理速度。憑藉這些處理速度和傳輸速率，藉助全球局域網，我們將能夠即時即時地訪問各種在線服務。
第八代計算機
在第八代計算機中，不需要任何類型的外圍設備來操作它，因為我們將在雲中託管納米技術植入物和服務。
儘管技術的發現和進步越來越讓我們感到驚訝，但事實是，每隔一段時間就會遇到瓶頸。這個脖子會阻止你前進，直到你得到所有的答案。
然而，科學家們並沒有停止幻覺和理論化。這就是為什麼我們這些接下來將要看到的人可能只能在科幻電影中看到它。然而，在 1950 年代，誰能想到我們會用遙控機器人來調查火星表面。只有在電影中。
許多研究人員和科學家爭論並同意，第八代計算機的特點是缺乏控制這項技術的物理手段。也就是說，我們將不再有滑鼠、螢幕或物理介面來向設備下達命令。所有這些都將被納米技術植入物和雲託管服務所取代。
這些理論基於目前正在使用納米技術進行的研究和進展。這項技術也稱為分子納米技術，負責研究我們在微米尺度上操縱材料原子和分子的可能性。
這將有助於我們開發和製造超小型器件，可用於醫學和其他開發領域。
但是這些技術肯定會被我們的後代所享受，他們將以它們為基礎，直接開發我們想像之外的其他事物。
未來 - 量子計算機來了
IBM 宣佈建造世界上最先進的量子計算機。這種新穎性代表了當前用矽製造晶元的工藝邁出的一大步，據專家稱，該工藝應在10到20年之間達到其物理加工極限的最大值。
量子計算機使用基於原子物理特性（例如其旋轉方向）的裝置來計算數位 1 和 0（位），而不是傳統的矽片微處理器，而不是像當今計算機中的電荷。另一個特點是原子也可以重疊，使設備能夠更快地處理方程。
多年來，這種類型的計算將使許多領域受益，不僅是研究或開發，而且它也將成為我們生活中非常重要的一部分，因為它將使我們能夠開發今天由於現代計算機的計算能力相對較低而無法執行的任務。
量子計算的優勢
除其他外，這種更強大的計算能力將允許人類做事方式發生徹底的轉變，毫無疑問，多年來，我們將在很大程度上依賴它的運行來開展我們的活動。在這一點上，只有時間才能證明這是否是一個好主意。
當然，這種轉變意味著我們數據的使用被日益放大，以便為我們提供更準時的服務，併為我們的工作或日常活動帶來好處。這方面的一個例子是所謂的「增強分析」 ，它試圖以更有用的方式對所收集數據的處理和排序方式找到新的看法，即使是最簡單和最平凡的。
如果這些數據得到準確使用，它可以大大提高我們今天使用的大多數服務的性能，從 YouTube 到 Home Banking。到目前為止，人們認為，每天使用數位服務的所有居民的無數數據過程已經超越了現代計算，因此正在尋求量子計算作為解決這個問題的方法。
量子計算可以成為計算未來的另一點是在人工智慧領域，因為量子技術將能夠比今天更容易處理數十億數據，這將使更直接地分析它們變得更加容易，並且使用人工智慧的不同機制的回應可以更快，並且準確。
同樣，人工智慧和量子計算之間的關係可能會為我們提供今天被認為是科幻小說的場景，例如類人機器人的出現，這些機器人具有人形，旨在在人們需要的任何地方為我們提供説明。隨著時間的推移，類人機器人被視為家的一部分也就不足為奇了，就像今天我們認為物聯網 （IOT） 技術是一種越來越不可替代的輔助工具一樣。
量子技術和增強現實
眾所周知，增強現實技術是與我們周圍世界互動的最現代方式之一。從簡單的娛樂應用到融入許多行業進行發展，增強現實是一項將繼續存在的技術，它能夠在速度和便利性方面為我們提供令人難以置信的結果。
如果我們將量子計算的能力添加到增強現實中，我們將能夠獲得幾年前無法想像的發展，例如智慧空間的設計，例如所謂的“智慧城市”，這些城市是完全自動化的，如果沒有足夠的計算技術的説明，就速度和功率而言，這不太可能付諸實踐。
量子計算有望以前所未有的速度和效率處理數據，正在開創資訊技術的新時代。在這種情況下，谷歌作為無可爭議的搜尋引擎巨頭，不僅在互聯網搜索方面，而且在Google Workspace等生產力工具的創新方面都走在前列。通過投資量子計算，Google 不僅希望提高其搜索服務的速度和準確性，而且還希望改變其業務生產力和協作套件 Google Workspace。量子計算的集成可能會徹底改變Google Workspace在 Gmail、日曆和 Drive 等應用中處理數據處理、安全性和效率的方式。這項技術突破不僅重申了Google在創新方面的領導地位，還有望重新定義企業和個人在數位空間中的互動和協作方式，為管理大量資訊和實施先進的AI解決方案開闢新的可能性。
