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计算机术语 "bug" 从何而来

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发表于 2021-4-11 22:23:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
#111723#初期盘算都阅历了甚么?20世纪初,像制表机如许有特定用处的装备,取代了人工操纵。
20世纪上半叶,天下生齿几近翻一翻,寰球也开端停止商业和运输,这就使得人们对主动化盘算机的需要日趋增加,而从开端的算盘到须要破费巨资来保护的庞然大物,为将来的盘算机打下了坚固的基本。
<h2 style="text-indent: 2em;">一、盘算机术语 "bug" 从何而来哈佛马克1号(Harvard Mark I)于1944年在第二次天下大战中由 IBM 作为联盟国而制作,它是最大的电子盘算机之一。
此中组件765000个,衔接点3百万个,导线长度500英里,为了坚持外部机器安装同步,还用了5马力功率的机电驱动一个50英尺长的传动轴。
这台呆板的中心部件是继电器,在继电器外部,有根决议电路能否闭合的把持线,把持线连着继电器里的线圈,当电流经由线圈时,发生电磁场,在电磁场的感化下,继电器吸合。

继电器任务道理
哈佛马克1号做加减法每秒3次,乘法每6秒1次,除法每15秒1次,三角函数之类的可能会超越1分钟。
除了速率慢,另有机器磨损,任何会动的呆板都无机械磨损,假如有齿轮坏了,速率会更慢,进而影响任务效力。
那当初我们来探讨一下继电器,哈佛马克1号上有大概3500个继电器,假定一个继电器的机器寿命是10年,均匀一下,天天就得换掉一个毛病继电器,假如是须要运转良多天的主要盘算,这将是一个很重大的成绩。
这些呆板不但体积大,散热利害,并且会吸引虫子,1947年9月,哈佛马克2号(Harvard Mark II)的操纵员从毛病呆板中掏出了一只死掉的飞蛾,从当时起当电脑一呈现成绩,人们就会说外面有只虫子(bug),这就是盘算机术语 "bug" 的起源。
假如想进一步推动盘算才能,那就得找更快更牢靠的货色取代继电器。
<h2 style="text-indent: 2em;">二、从真空管到第一台可编程通用电子盘算机
真空督工作道理
1904年英国物理学家,约翰·安布罗斯·弗莱明开辟了一种全新的电子部件叫“热电子管”,也是世上第一个真空管。
在真空管里放2个电极,通过加热一个电极使其发射电子,称为“热电子发射”,另一个电极吸引这些电子,构成电流,这些挪动的电子都带有正电荷,这类只容许电流单向挪动的器件叫二极管。

三极督工作道理
1906年,美国发现家李·德富雷斯特参考弗莱明的计划,在两个电极之间参加第三个“把持”电极,向把持电极施加正电荷使电子挪动,向把持电极施加负电荷禁止电子挪动,这类能够通过“把持”电极来闭合/断开电路的器件叫三极管。
它和继电器的功效基础一样,差别的是,真空管内没有部件,极大的增加了磨损,并且开关次数能够到达每秒千次。
20世纪40年月,真空管才应用在盘算机中,这也标记着人们开端从机器盘算进入电子盘算时期。
第一次大范围应用真空管是在工程师Tommy Flowers计划的Colossus Mk 1上,它竣工于1943年12月,用来辅助解密纳粹通讯。
第一版的Colossus有1,600个真空管,也是第一个可编程的电子盘算机,编程方式是把几百根电线插到插板里,使盘算机履行准确的操纵,固然它“可编程”,但仍是须要人工设置才干履行特定的盘算。
1946年,在宾夕法尼亚大学,John Mauchly和J. Presper Eckert计划的电子数值积分盘算机 "ENIAC"胜利降生,是世上第一台通用“可编程”的“电子”盘算机。
它每秒可履行5000次十位数加减法,据估量,它的运算量超越了全人类有史以来的全部运算。
直到1950年,真空管的盘算曾经被应用到了极限。
<h2 style="text-indent: 2em;">三、从晶体管的出生到盘算机步入人类生涯为了下降盘算机的本钱,减小尺寸,更进一步进步牢靠性和盘算速率,贝尔试验室迷信家John Bardeen, Walter Brattain和William Shockley于1947年发现了全新的电子开关——晶体管,它的呈现标记着一个全新的盘算时期的出生!

晶体督工作道理
晶体管就是一个开关,它是由导电资料离隔的两个电极构成,这些资料会在必定前提下导电或不导电,因而称之为半导体。
晶体管与真空管差别,它是固态组件,体积能够做到比世上最小的继电器和真空管还要小,这也为厥后更小更廉价的盘算机打下了基本。
1957年刊行的IBM 608就是第一个用晶体管供电,能够在市道上买失掉的盘算机。它有3000个晶体管,每秒可履行4500次加法或每秒大概80次乘除法。
晶体管的出生使盘算机的利用进入办公室,并一直遍及至家庭。
现现在,盘算机里的晶体管能够做到尺寸小于50纳米,速率能够到达每秒切换数百万次,应用寿命长达几十年。
咱们从继电器到真空管,再到晶体管,一直闪开关电路的速率变得更快,但咱们又是怎样用晶体管来停止现实盘算呢?咱们来日再聊。

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