计算机历史：从ENIAC到微电子——平衡发展与性能的关键里程碑

本文主要探讨了计算机发展的关键因素，即处理器部件、主存储器、I/O设备以及互连结构的平衡。文章以历史的角度展开，从早期的ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer，电子数值积分计算机）开始，ENIAC是1943年由埃克特和莫克利在宾夕法尼亚大学为计算武器射程和弹道表而设计，尽管它在1946年完成，但由于战争结束而未能发挥实际作用，直到1955年才停止使用。ENIAC具有非二进制设计，有20个10位累加器，通过开关和电缆编程，使用了18000个真空管，重量达到30吨，占地面积1500平方英尺，耗电140千瓦，每秒可进行5000次加法运算。 冯·诺伊曼和图灵的思想对计算机架构产生了深远影响，他们提出的程序存储理念将程序和数据统一存放在主存储器中，由中央处理单元（ALU）执行二进制运算，控制器负责翻译和执行内存中的指令，同时控制输入/输出设备。普林斯顿高级研究院的IAS（Institute for Advanced Study）的计算机具有详细的硬件结构，包括多个寄存器和程序计数器等组件。 随着商用计算机的发展，如1947年埃克特-莫克利计算机公司的UNIVAC I，这些计算机被用于统计机构和商业应用，随后的UNIVAC II则带来了更快的速度和更大的存储容量。IBM的700/7000系列展示了晶体管技术的应用，使得计算机变得更小、更便宜，发热量减少，以及从穿孔卡片处理设备过渡到程序存储系统。 从真空管到晶体管，再到微电子技术的进步，如小型晶体管机器的生产、单片机的出现，以及中大规模集成电路和大规模集成电路的崛起，标志着计算机技术的迭代发展。每一代技术的进步都极大地推动了计算机性能的提升和成本的降低，为现代信息技术奠定了基础。 总结来说，这篇文章详细梳理了计算机历史上的重要里程碑，强调了在计算机演变过程中如何平衡硬件组件的重要性，从早期的机械式计算到电子计算机，再到半导体技术的应用，展现了计算机技术的革新历程。