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一、计算机早期历史
20世纪之前，大部分人会使用预先计算好的计算表，由人力计算器编撰，早期的计算设备都针对特定用途。
1613出现 computer 一词，指的是一种职业，直到1800还存在。负责计算的人，偶尔会用机器帮忙，但大部分时候靠自己。
1.1694-1900 步进计算机 Step Reckoner 德国博学家
1694年建造，可加减乘除，但手工制作，十分昂贵，沿用3个世纪。
2.1823差分机Difference Engine 、分析机Analytical Engine
1823年开始建造，接下来的20+年试图制造和组装25000个零件，总重接近15吨，该项目最终放弃了，人也于1871年去世。但在1991年，历史学家根据其手稿做了一个差分机，并使用成功。
同时Babbage在建造的过程中构想了一个更复杂的机器–分析机：他是通用计算机，可以做好多事，而不是一种特定计算。
虽然也是因为太超前没有被完全建成，但这种“自动计算机”的概念，计算机可以自动完成一系列操作是个跨时代的概念，预示着计算机程序的诞生。
英国数学家Ada Lovelace给分析机写了假想程序，说未来会诞生一门全新的，强大的，专门为分析所用的语言。被认为是世上第一位程序员。
分析机激励了第一代计算机科学家，Babbage也被认为是 father of the computing
3.1890 打孔制表机 Tabulating machine，1924 IBM公司的成立
是美国人口普查催生的计算器，在发明之前使用手摇的步进计算机，速度十分缓慢，且普查项目繁多。在1890的人口爆发导致10年一期的人口普查预计耗时13年，因此招标寻找解决办法。
Herman离开人口调查局，一边工作一边研制打孔卡片制表机，于1888年完成并申请专利，在人口普查中获得巨大成功。 公民在分发的卡纸上填好个人信息，如年龄、性别、国籍、宗教、住址、母语、孩子数量、职业等信息，公务员会根据信息在对应的地方打孔，然后将卡片插入打孔卡片制表机进入数据统计即可。
该机器是电动机械electro-mechanical的，用传统机械计数，用的打孔卡上面有网格，用打孔来表示数据，卡插入时，当有地方打孔，金属针会穿过孔，泡入一小瓶汞，联通电路，电路会驱动电机，给已婚的齿轮+1。
速度是手动的10倍，是人口普查2.5年完成，节省了上百万美元。
Hollerith成立的制表机器公司在1924年与其他机械制造商合并，成为 国际商业机器公司International Business Machine IBM
@1944 【机械继电器 50次/s】3.5k IBM继电器 机电计算机
Harvard Mark I 最大的机电计算机之一，给二战同盟国建造的，76.5万个组件，300万个连接点，500英里的导线。
大脑是机械继电器，用电控制机械开关，可以练到马达，让计数齿轮+1就像制表机一样。
限制一：机械臂有质量，无法快速开关，1s能翻转50次，速度慢；
限制二：齿轮磨损，有些部件完全损坏，有些变黏，变慢，变不可靠，大约有3500个继电器，预计每天换一个，但有些运算要跑好几天。。。
@1906【真空管 几千次/s】
1904 【二级管】热电子管-英国物理学家
新的电子组件，热电子管，把两个电极装在一个气密的玻璃灯泡（世界上第一个真空管vacuum tube）一个电极加热发送电子，一个吸引电子，形成电流。只有带正点才行
1906 三级真空管 美国发明家
在两个电极之间加入了第三个控制电极，只需在控制电极施加正电荷，运行电子流动，施加负电荷，阻止。
如此可以打开或闭合电路，和继电器的功能一样，但重要的是真空管里没有会动的组件，更少的损耗，数千次每秒。
成为无线电、长途电话以及其他电子设备的基础，持续了接近50年。
4.1943 电子计算机 真空管 第一台可编程
巨人1号在英国 Bletchley Park用于破解纳粹通信，第一个大规模使用真空管的计算机，有1600个真空管，共制造了10台巨人1号来帮助破解密码，也被认为是第一个可编程的电子计算机；
1941 计算机科学之父 Alan Turing也在这个park，做了台机电装置Bombe，用于破解纳粹英格码通讯加密设备；
1946 电子数值积分计算机 ENIAC，在宾夕法尼亚大学完成建造，世上第一个真正的通用，可编程电子计算机。但因为真空管很多，故障很常见，运行半天就会出1次故障，
1950年，真空管计算机都达到了极限.
@1947【晶体管 上百万次/s 小于50纳米,一张纸10万纳米】
贝尔实验室发明了晶体管，一个全新的计算机时代诞生了，晶体管的物理学相当复杂，牵扯到量子力学，但就像之前的继电器或真空管，是一个开关，可以用于控制线路来控制开或关。
晶体管有两个电极，电极之间有一种材料隔开它们，这个材料时导电时不导电，也就是半导体semiconductor，通过控制控制线连接的gate的电荷，可以控制半导体的导电性，每秒开关10000次，比起真空管更小，更稳定低损耗
5.1957 IBM 608 完全晶体管 计算机进入办公室、家庭
更小更便宜，消费者可买，3000个晶体管，4500次加法/s；
如今计算机里的晶体管小于50纳米，而一张纸的厚度大概是10万纳米。。。晶体管不止小，还超级快，上百万次每秒，并且能工作几十年。