晶体管是计算机发展史上一个里程碑式的发明。它的出现标志着计算机的从第一代到第二代的转变。
1.晶体管计算机属于第几代计算机
1950年代之前,人们制造的计算机都采用电子管来构成逻辑电路。这类计算机被称为第一代计算机。但实际上,电子管所能承受的功率、速度有限,如要设计更大规模的计算机,就必须改用更可靠、耐用、小型的元器件。而在1947年,贝尔实验室的三位科学家在研究半导体材料时发现了晶体管。不同于电子管利用加热阴极控制电流的方式,晶体管是一种由半导体材料组成的元件,可以用少量电信号控制高功率电路,其功耗远低于电子管,同时可靠性和寿命也远远优于电子管。
因此,晶体管的发明为制造更强大、高效的计算机提供了可能。20世纪50年代末期,经过多方科学家数十年的努力,晶体管计算机开始逐渐取代电子管计算机,被称为第二代计算机。自此,晶体管作为数字化时代的核心元器件,标志着计算机历史上的重要转折点。
2.晶体管计算机和电子管计算机的区别
晶体管计算机与电子管计算机之间最大的区别在于元器件不同。虽然在控制系统、数据存储系统、输入输出系统等方面用到相似的技术,但在其内部的控制单元、运算器和存储器等器件都采用了新型的晶体管,相比于大量使用电子管的第一代计算机,晶体管计算机具备更小的体积,功率消耗更少,工作速度更快且更稳定。
另外,晶体管计算机操作和使用也与电子管计算机有所不同。由于它的存储容量较小,在程序的设计中需要更好地利用内存空间,需要提高代码的精简性。同时,晶体管计算机具有较弱的冗余容错特性,一旦出现硬件故障就必须进行整机替换。
总之,晶体管计算机开启了计算机历史上新的一页,摒弃了电子管时代笨重高耗能的缺点,并且对于后续的计算机科学发展产生了巨大的激励作用。