第二代计算机

当第一代计算机问世时，在尺寸、速度、可靠性等方面都存在问题。所有这些问题都促使开发向前发展，并力求尽可能地减少它们。因此，第二代计算机最终问世了。

在 20 世纪 50 年代末和 60 年代，人们对计算机技术的兴趣迅速增长，下一代计算机——第二代计算机——应运而生，它取代了真空管，使用了晶体管。第二代计算机完全基于晶体管，而不是真空管。

直到 20 世纪 50 年代末，晶体管在计算机中的使用并未得到广泛应用；然而，它于 1947 年由贝尔实验室的 Walter H. Brattain (1902-1987)、John Bardeen (1908-1991) 和 William B. Shockley (1910-1989) 发明。到 1948 年，许多人认为真空管很可能在电视机、计算机和收音机等设备中被晶体管取代。下图展示了晶体管的样子。

与真空管相比，晶体管的性能要好得多，它使得计算机更加可靠、体积更小、速度更快、能效更高，并且比第一代计算机更便宜。使用晶体管比使用真空管是一个更有用且巨大的改进。然而，它可能会损坏计算机，因为晶体管会产生大量热量。此外，在第二代计算机中，使用穿孔卡片和打印输出来进行输入和输出。TX-0 是第一台使用晶体管的计算机。它于 1956 年发布。RCA 501 是另一台使用晶体管的计算机。

由于第二代计算机的算术电路和索引寄存器组，它与第一代使用真空管的计算机有所不同。第二代计算机包含独立的输入和输出操作，这使得通过该电路能够处理定点和浮点运算。

此外，飞浦公司（Philco Corporation）的 Transac S-2000 是最早基于晶体管的计算机器之一，于 1958 年推出。不久，IBM 发布了 IBM 7090，该机完全基于晶体管，是当时最强大的数据处理系统。

这些第二代机器被用于各种商业和科学任务，并使用高级编程语言和汇编语言，如 FORTRAN（公式翻译器）和 COBOL（通用商业导向语言）。对于数据存储，这些计算机通常使用磁带和磁盘。而且，它们使用了多道程序设计操作系统和批处理。第二代计算机的其他一些例子包括 UNIVAC 1108、CDC 1604、Honeywell 400、CDC 3600 等。下图是 IBM 7090 系统的示例。

与 IBM 的真空管前身 IBM 709 相比，IBM 7090 的计算速度快了六倍，因为它是一个全晶体管化的系统。虽然 IBM 7090 是为设计喷气发动机、导弹、超音速飞机和核反应堆而特别设计的，但它是一个通用数据处理系统。

IBM 7090 包含先进、极快的磁芯存储器和 50,000 多个晶体管。当使用八个数据通道时，新系统能够一次读取和写入 300 万位/秒。在磁芯存储器中，它能在 218 万分之一秒内找到并准备好使用 32,768 个数据或指令号中的任意一个。此外，IBM 7090 每秒可以执行以下操作：229,000 次加法或减法，以及 39,500 次乘法或 32,700 次除法。

第二代计算机的特性

1. 晶体管的利用： 第二代计算机的主要特点是用晶体管取代了真空管。晶体管是微小的电子设备，能够充当开关和放大电信号。与真空管相比，它们体积更小、更可靠、更节能。第二代计算机速度更快、体积更小、运行成本更低。
2. 更快的处理速度： 随着晶体管的引入，第二代计算机的处理速度远远超过了第一代计算机。随着处理速度的提高，计算机能够处理越来越复杂的计算并更快地完成任务。
3. 更大的存储容量： 第二代计算机拥有更大的存储空间。磁芯存储器的出现使得数据存储和检索更快、更可靠。这一发展对于处理大量数据和执行日益复杂的应用程序至关重要。
4. 使用汇编语言： 汇编语言是一种低级编程语言，用于对第二代计算机进行编程。汇编语言通过使程序员能够编写比第一代机器语言更接近人类语言的指令，从而简化了编程。
5. 批处理： 批处理是这一代计算机使用的一种技术。批处理是指在不需要用户中间交互的情况下执行一系列作业或任务。这种方法有助于管理大量数据，如会计或科学计算，而无需持续的用户输入。

第二代计算机的特点

第二代计算机有几个特点，如下所示：

• 由于第二代计算机使用晶体管，与第一代计算机相比，它们更加可靠、体积更小、速度更快、能效更高、成本更低。
• 它们包含磁性存储磁盘和磁芯内存。
• 它们使用高级语言，如FORTRAN和COBOL，并允许通过电话线进行通信。
• 与第一代计算机相比，第二代计算机的速度和可靠性得到了提高，数据处理时间从毫秒缩短到微秒。

第二代计算机的优点和缺点

第二代计算机设计时就为计算机世界和用户带来了诸多优势，因为使用了晶体管技术。例如，第二代计算机使用的技术使得计算机体积更小、便携性更好、更可靠，并且与第一代计算机相比功耗更低。此外，它们速度更快，能够提高准确性和自动化，并能在微秒内计算数据。

然而，这些计算机也给用户和计算机世界带来了一些缺点。例如，即使第二代计算机使用的技术产生的热量较少，它们仍然需要在计算机房中使用空调。此外，它们需要持续的维护。另外，虽然第二代计算机耐用，但它们并不那么通用。而且，虽然它们与第一代计算机一样流行，但价格更昂贵，因为制造和购买制造晶体管的零件以及使用它们并不容易。下表包含第二代计算机优缺点的所有要点。

第二代计算机示例

1. IBM 7090： IBM 7090 是最受欢迎的第二代计算机之一。其处理速度明显快于第一代计算机，并用于科学计算。它还能够处理日益复杂的任务，并且是第一批使用晶体管的计算机之一。
2. UNIVAC III： UNIVAC III 是由 UNIVAC（Universal Automatic Computer）公司制造的另一台第二代设备。它比其前代产品更快、更可靠，并被用于商业和政府应用。
3. CDC 1604： CDC 1604 是一台流行的第二代计算机。这台 32 位设备能够执行广泛的工程和科学计算。它是最早广泛使用晶体管电路的计算机之一。
4. PDP-1： PDP-1（Programmed Data Processor）由数字设备公司（DEC）设计，是一款中型紧凑型计算机。它有助于创建第一批交互式计算机系统，并在学术和研究领域广受欢迎。

结论

第二代计算机的发布是对第一代的改进。随着晶体管的发明，计算机变得更快、更可靠、更小、更节能。这些发展使得计算机更容易被企业、研究人员和公众所用，并为计算机行业的爆炸式增长奠定了基础。

常见问题 - 第二代计算机

1. 第二代计算机是什么时候发布的？

第二代计算机生产于 20 世纪 50 年代至 60 年代。

2. 第二代计算机有哪些特点？

第二代计算机注重尺寸和功率。小型计算机产生的热量少，低功耗是第二代计算机的主要目标。

3. 描述一下第二代计算机。

1956-1963 年间，第二代计算机得到了发展。这些计算机使用了晶体管和磁芯，取代了真空管。因此，它们比前一代更快、更小、更有效。

4. 第二代计算机有哪些例子？

第二代计算机包括 IBM 1401、UNIVAC 1108、CDC 1604、CDC 3600 等。企业和研究机构都广泛使用这些计算机。

5. 第一代和第二代计算机之间有什么区别？

主要区别在于，早期计算机依赖真空管，这使得它们不可靠且尺寸相当大。然而，第二代计算机使用晶体管和磁芯，制造出了更小、更快、更可靠、更节能的设备。