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電腦的昨天.. 想當初,人們也是這樣走過來的
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古早以前… 人們用什麼計算? 用算盤 用手刻畫
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電腦發展簡史手動工具 中國最早的計算工具『算盤』 。
1632年奧特雷發明圓形的計算尺,準確度只有3位, 但對很多工作已達到足夠的準確度。。 圓形計算尺
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機器計算 西方最早的加法器(巴斯卡計算器) 乘法器(莫南計算器)
1642年,法國數學家巴斯卡(Blaise Pascal) 利用齒輪的機械原理,在可循轉的輪子上 面刻上十個刻度代表0~9等十個十進位數 字,當輪子旋轉一周,按照齒輪原理牽動 左邊另一個輪子也移動一個刻度,代表著 進位。 乘法器(莫南計算器) 加法器發明後,莫南(Thomas Morland)於 1666年發明了一台乘法器,它是使用反覆 加法原理製作而成。
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巴斯卡計算器
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機器計算(續) 巴倍奇差分機與分析機 計算工具一直沒有大多的發展,直到十九世紀中葉, 英國數學家巴倍奇(Charles Babbage)建造了一台差分 機(Difference engine)可以進行複雜的計算等式差數 的工作,差分器使用打孔紙卡來控制一連串的動作, 這是一個突破性的發展。 後來巴倍奇又構思了一台『分析機』(analytical engine),該機器具有輸入單元、輸出單元、記憶單 元、算數單元、控制單元等五項單元。
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電腦時代 ABC電腦 1939年美國愛荷華州立大學愛特納索夫教授(John V. Atanasoff)及其助理貝瑞(Clifford Berry)則完成了由 45個真空管構成記憶體的數位計算機,這部機器是 世界上第一部電子數位運算裝置,並以他們兩個人 的名字命名為ABC(Atanasoff-Berry Computer)。
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電腦時代(續) 馬克一號電腦 馬克一號(MarkⅠ)由哈佛大學與IBM公司合作發展 出來,以繼電器為主要元件的自動程序控制計算機, 於1944年正式啟用,其內部有72個儲存記錄器,每 秒可執行3個加法運算,每6秒計算1次乘法,每12 秒計算1次2個數值的除法。
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電腦時代(續) 第一代電腦1951~1959 1946年賓州大學的John Mauchly及J.Presper Eckert, 以馬克一號為基礎創造了ENIAC(Electronic Numeric Integrator and Calculator,電子數值積分及計算器)。 它是全球第一部全電子式數位電腦,使用了18,000 個真空管,可以在一秒內做4,500次的加法運算。 ENIAC體積龐大,長達 30公尺,高達 3公尺,寬達 10公尺,重量超過30公噸。
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ENIAC全電子式數位電腦 重30公噸,使用了18,000個真空管
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真空管
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電腦的 bug / debug 電腦的軟硬體出問題 bug。 找出電腦的軟硬體問題來解決 debug。
第一代電子計算機採用真空管為主要元件
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電晶體 第二代電腦1959~1963 以電晶體為主要的構成元件。而一個電晶體相當於 一個真空管的功能,但其體積卻是小了許多,故不 須太大的容納空間。第二代電腦是利用電晶體取代 真空管,其結果是是縮小機器體積,節省電力消耗, 增加儲存量和處理速度。 電晶體:電晶體由半導體製作,雖原理不同,但能 取代真空管,它體積小,使用電力少,同時,故障 亦少,因此替代了真空管而被普遍使用在所有的電 子設備上。電晶體的功能:1個電晶體的功能=1個 真空管的功能。
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電晶體(續)
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IC 積體電路 (Integrated Circuit)
隨著技術進步,IC的體積愈來愈小,而且可放置的電子元 件數目也愈來愈多,所以又有所謂的大型積體電路(LSI)和 超大型積體電路(VLSI)的誕生,它們代表同樣的體積大小, 可容納更多數目的電子元件。 台灣在IC產業的發展享有盛名,例如威盛、矽統等IC設計 公司,以及台積電、聯電等IC晶圓代工大廠,都在世界上 佔有一席之地。
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IC 積體電路(續1) 第三代電腦1963~1975 第二代的固態電晶體電路後來被單晶積體電路及混 合式積體電路所取代,積體電路內包含了許多的電 晶體、電阻、二極體等元件,並將之微聚濃縮在一 個晶片(chip)上,每個積體電路約指甲還要小,使得 電腦的體積得以大幅度縮小、成本更低、並提高了 可靠度。1964年出廠的IBM 360系列就是積體電路 電腦,它強調在更換新電腦時,所有舊有軟體都可 以在新電腦中執行無誤,而不需要重新設計。
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IC 積體電路(續2) 第四代電腦1975~今天 自從IC被發明出來以後,IC的集積度不斷提升。從 包含10顆電晶體的小型積體電路(SSI),直到1971年 開始製造包含106顆的超大型積體電路(VLSI)。VLSI 由於包含多達106顆以上的電晶體,因此只要使用相 當小的體積,就可以設計功能極度複雜的電路,例 如微處理器(microprocessor)。VLSI的體積小、資料 傳輸速度很快、準確性很高、記憶體容量也非常大, 因此除了從桌上電腦的中央處理器、主記憶體之外, 在其他電子通訊方面的應用也越來越多。
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Apple 2 個人電腦 (PC) Games
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