65438 년부터 0889 년까지 미국 과학자 헤르만 홀레스 (Herman Hollerith) 는 계산 데이터를 저장하기 위한 전기 기반 스프레드 테이블을 개발했습니다.
1930 년 미국 과학자 바네사 부시가 세계 최초의 아날로그 전자컴퓨터를 만들었다.
1946 년 2 월 4 일 미군이 커스터마이징한 세계 최초의 전자컴퓨터인' ENIAC 전자수치와 계산기' 가 펜실베이니아 대학에서 나왔다. ENIC (중국어 이름: ENIC) 는 미국 오버딘 무기 실험 사격장이 탄도 계산의 요구를 충족시키기 위해 개발한 것이다. 이 계산기는 17840 개의 전자관을 사용하며, 크기는 80 피트 ×8 피트이고 무게는 28t (톤) 이다. 전력 소비량은 170kW 로 초당 5000 회, 비용은 약 48 만 7 천 달러입니다. ENIAC 의 출현은 획기적인 의미를 지녔으며, 전자 컴퓨터 시대의 도래를 예고하고 있다. 앞으로 60 년 동안 컴퓨터 기술은 놀라운 속도로 발전해 왔으며, 어떤 기술의 가격 대비 성능도 30 년 안에 6 개 규모를 높일 수 있다.
1 세대: 전자관 디지털 기계 (1946-1958)
하드웨어 측면에서는 진공관을 논리 구성요소로, 수은 지연선을 기본 스토리지로 사용합니다.
전자관 디지털 컴퓨터
, 음극선 오실로스코프 정전기 메모리, 드럼, 코어; 외부 스토리지는 테이프를 사용합니다. 소프트웨어는 기계 언어와 어셈블리 언어를 사용합니다. 응용 분야는 주로 군사 및 과학 컴퓨팅이다.
부피가 크고 전력 소비량이 높으며 신뢰성이 떨어지는 것이 특징이다. 속도가 느리고 (보통 초당 수천 ~ 수만 회) 비싸지만 컴퓨터의 미래 발전을 위한 토대를 마련합니다.
2 세대: 트랜지스터 디지털 기계 (1958-1964)
하드웨어 운영 체제, 고급 언어 및 컴파일러 응용 분야는 주로 과학 컴퓨팅과 거래이며 산업 통제 분야에 진입하기 시작했다. 작은 크기, 낮은 에너지 소비, 높은 신뢰성, 더 빠른 컴퓨팅 속도 (일반적으로 초당 654.38+ 백만 회, 최대 300 만 회) 및 654.38+0 세대 컴퓨터보다 우수한 성능을 특징으로 합니다.
3 세대: 집적 회로 디지털 기계 (1964-1970)
하드웨어의 경우, 중소형 집적 회로 (MSI, SSI) 를 논리 요소로 사용하고, 자기 코어는 여전히 주 스토리지로 사용됩니다. 소프트웨어 측면에서는 시분할 운영 체제와 구조화, 규모화된 프로그래밍 방식이 있습니다. 그 특징은 더 빠른 속도 (보통 초당 수백만 ~ 수천만 회), 신뢰성이 현저히 높아지고 가격이 더욱 하락하며 제품이 보편화, 시리즈화, 표준화로 나아가는 것이 특징이다. 응용 분야는 워드 프로세싱과 그래픽 이미지 처리 분야에 진입하기 시작했다.
4 세대: 대규모 집적 회로 기계 (1970 ~ 현재)
하드웨어의 경우 논리적 구성 요소는 대규모 및 초대형 집적 회로 (LSI 및 VLSI) 입니다. 소프트웨어 측면에서는 데이터베이스 관리 시스템, 네트워크 관리 시스템 및 객체 지향 언어가 등장했습니다. 197 1 년 세계 최초의 마이크로프로세서가 미국 실리콘 밸리에서 탄생해 마이크로컴퓨터의 새로운 시대를 연 것이 특징이다. 응용분야는 점차 과학컴퓨팅, 사무관리, 과정통제에서 가정으로 옮겨가고 있다.
통합 기술의 발전으로 반도체 칩의 통합도가 높아져 각 칩은 수만 개 또는 수백만 개의 트랜지스터를 수용할 수 있고, 알고리즘과 컨트롤러는 하나의 칩에 집중될 수 있어 마이크로프로세서가 생겨나고, 대규모 및 초대형 집적 회로로 마이크로컴퓨터, 즉 마이크로컴퓨터나 PC 를 조립할 수 있다. 마이크로컴퓨터는 부피가 작고 가격도 저렴하며 사용이 편리하지만, 그 기능과 컴퓨팅 속도는 이미 과거의 대형 컴퓨터를 능가하고 있다. 한편, 대규모 및 초대형 집적 회로로 만든 다양한 논리 칩은 부피가 크지 않지만 1 억 회 또는 수십억 회에 달할 수 있습니다. 우리나라에서는 1983 이 초당 1 억번의 연산에 성공한 은하수 I 형 슈퍼컴퓨터를 개발한 후 1993 이 초당 10 억번의 연산에 성공한 은하수 II 형 범용 병렬 슈퍼를 개발했다. 이 시기에는 차세대 프로그래밍 언어, 데이터베이스 관리 시스템, 네트워킹 소프트웨어도 생겨났다.
물리적 구성 요소와 디바이스가 변경됨에 따라 호스트가 업그레이드될 뿐만 아니라 외부 장치도 끊임없이 변화하고 있습니다. 예를 들어, 외부 저장은 원래의 음극선 표시관에서 코어 및 드럼, 만능 디스크에 이르기까지 이제 더 작고 용량이 크고 속도가 빠른 시디를 갖게 되었습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure (미국 TV 드라마)
과학기술이 발달하면서 각종 컴퓨터 기술과 네트워크 기술의 급속한 발전으로 컴퓨터의 발전은 빠르고 참신한 시대로 접어들었다. 컴퓨터는 단일 기능, 부피에서 복잡한 기능, 작은 크기, 자원 네트워킹에 이르기까지 다양합니다. 컴퓨터의 미래는 변수로 가득 차 있다. 성능이 크게 향상될 것이라는 데는 의심의 여지가 없지만, 성능의 비약을 실현하는 데는 여러 가지 방법이 있다. 그러나, 성능의 대폭 향상은 컴퓨터 발전의 유일한 방법이 아니다. 컴퓨터의 발전은 점점 더 인간적이어야 하고, 동시에 환경 보호 등도 주의해야 한다.
컴퓨터는 지금까지 4 세대 기계 언어, 프로그래밍 언어, 간단한 운영 체제, Linux, Macos, BSD, Windows 등 현대 운영 체제를 거쳐 운영 속도도 크게 향상되었습니다. 4 세대 컴퓨터의 연산 속도는 이미 초당 수십억 회에 달했다. 컴퓨터는 또한 군사 과학 연구에만 쓰이는 것에서 모든 사람이 소유하는 것으로 발전했다. 컴퓨터의 강력한 응용 기능은 엄청난 시장 수요를 창출했다. 미래의 컴퓨터 성능은 소형화, 네트워킹, 지능, 거대화 방향으로 발전해야 한다.
거대하다
거대 는 첨단 과학 기술 의 필요 를 충족 하기 위해 발전 속도, 저장 용량, 강력한 슈퍼컴퓨터 를 말한다. 컴퓨터에 대한 의존도가 높아짐에 따라, 특히 군사 과학 연구 교육 분야에서는 컴퓨터 저장 공간과 운행 속도에 대한 요구가 점점 더 높아질 것이다. 또한 컴퓨터의 기능이 더욱 다양해졌다.
소형화
마이크로프로세서 (CPU) 가 등장하면서 마이크로프로세서가 컴퓨터에 사용되어 컴퓨터의 부피와 비용을 낮췄다. 한편, 소프트웨어 업계의 급속한 발전은 컴퓨터 내부 운영 체제의 편리성을 높이고, 컴퓨터의 외부 장치도 점점 더 완벽해지고 있다. 컴퓨터 이론과 기술이 지속적으로 개선됨에 따라 마이크로컴퓨터는 사회 전체의 각 업종과 부문에 빠르게 침투하여 사람들의 생활과 학습의 필수품이 되었다. 40 년 동안, 컴퓨터의 부피가 끊임없이 축소되어 데스크탑, 노트북, 핸드헬드, 태블릿의 부피가 점차 소형화되어 사람들에게 편리한 서비스를 제공하였다. 이에 따라 향후 컴퓨터는 소형화와 소형화를 계속할 예정이다.
업무 관계망을 구축하다
인터넷은 전 세계의 컴퓨터에 연결되어 이후 인터넷 시대로 접어들었다. 컴퓨터 네트워크는 인간 세계를 완전히 변화시켰다. 사람들은 인터넷 (OICQ, 웨이보 등) 을 통해 소통하고 소통한다. ) 그리고 그들은 교육 자원 (문헌 컨설팅, 원격 교육 등) 을 즐길 수 있다. ) 및 정보 컨설팅 (바이두, 구글 등. ). 특히 무선인터넷의 출현으로 사람들의 인터넷 사용 편리성이 크게 향상되었으며, 향후 컴퓨터는 네트워크화로 더욱 발전할 것이다.
인공지능
컴퓨터 인공지능은 미래 발전의 필연적인 추세이다. 현대 컴퓨터는 강력한 기능과 실행 속도를 가지고 있지만, 인간의 뇌에 비해 지능과 논리 능력은 여전히 향상되어야 한다. 인간은 컴퓨터가 인간의 사고를 더 잘 반영하고 컴퓨터가 인간의 논리적 사고와 판단력을 갖추게 하는 방법을 끊임없이 탐구하고 있다. 그들은 생각을 통해 인간과 소통할 수 있고, 코딩 프로그램에 의존하여 컴퓨터를 실행하는 기존의 방법을 버리고, 컴퓨터에 직접 지시를 내릴 수 있다.
멀티미디어
기존 컴퓨터에서 처리하는 정보는 주로 문자와 숫자입니다. 사실 사람들은 사진, 문자, 사운드, 이미지 등의 멀티미디어 정보에 더 익숙합니다. 멀티미디어 기술은 그래픽, 이미지, 오디오, 비디오, 텍스트를 통합하여 정보 처리 대상과 콘텐츠를 현실 세계에 더 가깝게 만듭니다.
기술 포트폴리오
컴퓨터 마이크로프로세서 (CPU) 는 트랜지스터를 기본 구성 요소로 사용합니다. 프로세서가 지속적으로 개선되고 업그레이드됨에 따라 컴퓨터의 구조와 부품도 크게 달라질 것이다. 광전기 기술, 양자 기술, 생명기술의 발전에 따라 신형 컴퓨터의 발전을 크게 추진하였다.
1980 년대 이후, ALU 와 제어 장치 (CPU (중앙 처리 장치) 에 통합) 는 점차 마이크로프로세서라는 집적 회로에 통합되었습니다. 이 컴퓨터의 작동 모드는 매우 직관적입니다. 즉, 한 클럭 주기 동안 컴퓨터는 먼저 메모리에서 명령과 데이터를 가져온 다음 명령을 실행하고 데이터를 저장한 후 다음 명령을 얻습니다. 종료 명령을 받을 때까지 이 과정을 반복합니다. 컨트롤러의 설명에 따르면 컴퓨팅 단위에서 실행되는 명령 세트는 매우 제한된 수의 잘 정의된 간단한 명령 세트입니다.
분자
분자 컴퓨터는 부피가 작고, 전력 소비량이 낮고, 연산 속도가 빠르며, 저장량이 크다. 분자 컴퓨터의 작동은 정보를 전하의 형태로 분자 결정체에 흡수하여 보다 효율적인 방식으로 배열하는 것이다. 분자 컴퓨터의 운행 과정은 단백질 분자가 주변 물리 화학 매체와 상호 작용하는 과정이다. 스위치는 효소로, 프로그램은 효소 합성 시스템 자체와 단백질의 구조에서 잘 표현된다. 생체 분자로 구성된 컴퓨터는 생화학 환경, 심지어 생물 유기체에서도 작동할 수 있으며, 다른 분자로 외부 환경과 교환할 수 있습니다. 따라서 의학 진료, 유전자 추적, 바이오닉 엔지니어링에서 대체불가의 역할을 할 것이다. 분자 칩의 크기는 크게 축소되었지만 효율성은 크게 향상되었습니다. 분자 컴퓨터가 한 번의 연산을 완료하는 데 걸리는 시간은 10 피초에 불과하며, 인간의 사고보다 100 만 배 빠르다. 분자 컴퓨터의 저장 능력은 놀랍다. 1 입방미터의 DNA 용액은 1 조조의 이진 데이터를 저장할 수 있다. 분자 컴퓨터가 소비하는 에너지는 매우 작아서 전자 컴퓨터의 10 억분의 1 에 불과하다. 분자 칩의 원료는 단백질 분자이기 때문에 분자 컴퓨터는 자가 치유 기능뿐만 아니라 살아있는 분자와도 직접 연결될 수 있다.
양자형
양자 컴퓨터는 원자의 양자 특성을 이용하여 정보를 처리하는 신개념 컴퓨터이다. 양자 이론에 따르면, 상호 작용 없이 원자는 언제든지 양자 초태라는 두 가지 상태에 있다. 원자는 전자 컴퓨터 0 과 1 과 정확히 마찬가지로 동시에 두 방향으로 회전합니다. 원자 그룹이 함께 모이면 전자 컴퓨터처럼 선형 연산을 수행하는 것이 아니라 가능한 모든 연산을 동시에 수행합니다. 예를 들어, 양자 컴퓨터는 데이터를 처리할 때 한 번에 한 단계씩 하는 것이 아니라 동시에 완성된다. (존 F. 케네디, 컴퓨터명언) 40 개의 원자만 함께 계산하면 오늘날의 슈퍼컴퓨터의 성능과 맞먹는다. 양자 컴퓨터는 양자 상태의 원자를 중앙 프로세서와 메모리로 사용하며 펜티엄 4 칩보다 1 억 배 빠른 속도로 작동할 수 있습니다. 정보 로켓처럼 순식간에 어떤 보안 암호도 쉽게 해독할 수 있어 해커의 임무는 수월하다. CIA 가 특히 그것에 관심이 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
광자
광자 컴퓨터
1990 년 초 벨 연구소는 세계 최초의 광자 컴퓨터를 만들었습니다.
광자 컴퓨터는 광신호를 이용하여 디지털 연산, 논리 연산, 정보 저장 및 처리를 하는 새로운 컴퓨터이다. 광자 컴퓨터의 기본 구성 요소는 레이저, 렌즈 및 핵경을 포함한 통합 광로입니다. 광자가 전자보다 빠르기 때문에 광자 컴퓨터의 운행 속도는 1 조 배에 달할 수 있다. 현대 컴퓨터보다 수만 배나 많은 저장 용량을 제공하며 언어, 그래픽 및 제스처를 인식하고 합성합니다.
많은 국가들이 광자 컴퓨터 연구에 막대한 투자를 하고 있다. 현대 광학, 컴퓨터 기술, 마이크로전자 기술이 결합됨에 따라, 머지않아 광자 컴퓨터는 인류의 범용 도구가 될 것이다.
나노미터
나노 컴퓨터는 나노 기술을 이용하여 발전한 신형 고성능 컴퓨터이다. 나노튜브 구성요소의 크기는 몇 나노미터에서 수십 나노미터 사이로 질감이 강하고 전도성이 강하여 실리콘 대신 컴퓨터를 만들 수 있다. "나노" 는 측정 단위입니다. 1 나노미터는 10 의 제곱미터로 수소 원자 지름의 약 10 배입니다. 나노기술은 1980 년대 초 이후 급속히 발전해 온 새로운 첨단 과학 연구 분야이다. 최종 목표는 인간이 자신의 의지에 따라 개별 원자를 직접 조작하여 특정 기능을 갖춘 제품을 생산할 수 있다는 것이다. 나노 기술은 마이크로전기 시스템으로 시작하여 센서, 모터 및 다양한 프로세서를 실리콘 조각에 배치하여 시스템을 형성합니다. 나노 기술로 개발된 컴퓨터 메모리 칩은 수백 개의 원자 크기로 인간의 머리카락 지름의 1/1000 에 해당한다. 나노 컴퓨터는 에너지를 거의 소모할 필요가 없을 뿐만 아니라, 현재 컴퓨터보다 성능이 훨씬 강하다.
생물
1980 년대 이래로 생물공학자들은 인간의 뇌, 뉴런, 수용체를 연구하는 데 많은 노력을 기울여 6 세대 컴퓨터인 바이오컴퓨터를 개발해 인간의 뇌의 사고, 저소비, 효율성을 시뮬레이션할 수 있게 되었습니다. 단백질로 만든 컴퓨터 칩은 일반 컴퓨터의 654.38+0 억 배에 달하는 저장 용량을 가지고 있다. 바이오컴퓨터 부품 밀도는 뇌 뉴런보다 1 만배 높고, 정보를 전달하는 속도는 인간의 뇌사고보다 1 만배 빠르다. 분산 연상 기억을 실현하고 사람과 동물의 학습 기능을 어느 정도 시뮬레이션할 수 있는 것이 특징이다. 지식, 학습, 추리를 갖춘 컴퓨터로 자연어, 소리, 문자, 이미지를 이해하는 능력과 말을 할 수 있는 능력을 갖추고 있어 사람과 기계가 자연어로 직접 대화할 수 있게 한다. 기존 지식과 끊임없이 학습한 지식을 이용하여 사고, 연상, 추리, 결론을 내리고 복잡한 문제를 해결하고 관련 지식을 수집, 기억 및 검색할 수 있는 능력을 갖추고 있다.