晶体管计算机
晶体管计算机是指20世纪50年代末到60年代的计算机。主机采用晶体管等半导体器件,以磁鼓和磁盘为辅助存储器,采用算法语言(高级语言)编程,并开始出现操作系统。由于采用晶体管代替电子管,所以很轻,且运算速度比较快,达到每秒几十万次。晶体管计算机的基本逻辑元器件由电子管改为晶体管( Transistor),内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯,外存储器采用磁盘。与此同时,计算机软件技术也有了较大发展,提出了操作系统的概念;编程语言除了汇编语言外,还开发了Ada、 FORTRAN、 COBOL等高级程序设计语言,使计算机的工作效率大大提高。
基本信息
- 中文名
晶体管计算机
- 类别
IT计算机
- 制造时间
1954年
- 制造地
美国贝尔实验室
- 取名
催迪克
- 学科
信息科学
简介
晶体管计算机指20世纪50年代末到60年代的计算机。主机采用晶体管等半导体器件,以磁鼓和磁盘为辅助存储器,采用算法语言(高级语言)编程,并开始出现操作系统。由于采用晶体管代替电子管,所以很轻,且运算速度比较快,达到每秒几十万次。
(1)特征:硬件方面,用晶体管做逻辑元件,磁芯材料做存储器;软件方面,用髙级程序设计,应用方面,向数据处理、过程控制方面拓展。
(2)大事记:出现了高级语言 Fortran。
晶体管计算机的基本逻辑元器件由电子管改为晶体管( Transistor),内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯,外存储器采用磁盘。与此同时,计算机软件技术也有了较大发展,提出了操作系统的概念;编程语言除了汇编语言外,还开发了Ada、 FORTRAN、 COBOL等高级程序设计语言,使计算机的工作效率大大提高。IBM700系列是第2代计算机的典型代表。与第一代电子管计算机相比,晶体管计算机体积小,重量轻,速度快,逻辑运算功能强,可靠性大大提高。其应用从军事及尖端技术扩展到数据处理和工业控制方面。
半导体材料的发明,尤其是硅半导体材料的应用,为晶体管计算机的发明奠定了基础。1957年,美国制成全部使用晶体管的计算机,第二代计算机诞生了。晶体管比电子管功耗小、体积小、重量轻、工作电压低、工作可靠性好。用晶体管取代电子管,使计算机体积大为缩小,计算机的运算速度提高到每秒几十万次,比第一代电子管计算机提高了近百倍。
发展过程
1956年,美国贝尔实验室用晶体管代替电子管,制成了世界上第一台全晶体管计算机Lepreachaun。至20世纪60年代,世界上已生产了3万多台晶体管计算机,运算速度达到了每秒300万次。第二代计算机较之第一代具有速度快、寿命长、体积小、重量轻、耗电量少等优点。汇编语言使用更加普遍,并出现了一系列高级程序设计语言,使编程工作更加简化。应用领域已拓展到信息处理及其他科学领域。
早在18世纪,人们发现自然界有些材料允许电流通过的程度,介于导体和绝缘体之间,比如锗和硅的氧化物,人们称其为半导体。半导体一旦受到光照或在掺人极少量 的杂质后,它们允许电流通过的能力会成百上千倍地提高。1947年,贝尔电话实验室研制出了第一个半导体三极管,即晶体管。
晶体管没有玻璃管壳,不需要真空,体积很小,生产成本很低,寿命比电子管长得多。冈此,晶体管一问世,立即得到迅速发展且取代了电子管的位置。
晶体管的发明,在计算机领域引来一场晶体管革命,它以尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点改变了电子管元件运行时产生的热量太多、可靠性较差、运算速度不快、价格昂贵、体积庞大这些缺陷,从此大步跨进了第二代的门槛。
1955年,贝尔实验室研制出世界上第一台全晶体管计算机TRADIC,它装有800只晶体管,只有100瓦功率,占地也仅有3立方英尺。同一年,美国在阿塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的小型计算机。IBM公司小沃森向各地IBMI厂和实验室发出指令: “从1956年10月1日起,我们将不再设计使用电子管的机器,所有的计算机和打卡机都要实现晶体管化。”1958年,IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。由于采用晶体管逻辑元件以及快速磁芯存储器,计算机速度大幅度提高,从每秒几千次一下子提高到几十万次,主存储器的存贮量,从几千字节一下子提高到10万字节以上。
1959年,IBM公司又生产出全部晶体管化的电子计算机IBM7090,换下了诞生不过一年的IBM709电子管计算机。IBM7090从1960年到1964年一直统治着科学计算的领域,并作为第二代电子计算机的典型代表,永载计算机发展的史册。
1958~1964年,从印刷电路板到单元电路和随机存储器,从运算理论到程序设计语言,不断的革新使晶体管电子计算机日臻完善。1961年,世界上最大的晶体管电子计算机ATLAS安装完毕。1964年,中国制成了第一台全晶体管电子计算机441-B型。
中国发展过程:
1964年8月,441-B晶体管计算机调试成功,开始试算题目了。这一天,没有开大会,没有照相,也没有新闻报道,消息依然长上翅膀远飞。许多单位闻讯,纷纷向国防科委要求马上装备441-B机。成都电讯工程学院于9月1日和14日两次向国防科委四局、八局提出复制441-B机的要求。
1964年9月29日,国防科委[ 64]科四字第1126号文批复:同意西安军事电讯学院、北京工业学院、上海交通大学、成都电讯工程学院、西北工业大学和三机部六院一所(601所)、六机部七院六所(706所)等七单位复制441-B晶体管计算机,主要器材由国防科委组织提供,向每个单位拨款60万元人民币。
10月,哈军工决定成立计算机研究室,代号408。
28-31日,国防科委四局为了这次复制召开座谈会,发出了会议纪要:1965年3月1日至4月17日,国防科委在哈军工举办计算机培训班,这次培训不光是学习知识和技术,各参加单位要联手做出自己使用的计算机。