1.計算機(jī)進(jìn)化史
計算機(jī)的發(fā)展歷程大致可分為：估算工具、機(jī)械式計算機(jī)、電子式計算機(jī)。 我們都處在電子計算機(jī)時代，因為今天的計算機(jī)基本上都是靠電力驅(qū)動的。
1.1 估算工具
計算籌碼
最早雖然不是計數(shù)，但最早的唐代就是用結(jié)繩的方法來計數(shù)的。 打結(jié)的方法笨得數(shù)不過來，于是發(fā)展成數(shù)數(shù)。 運(yùn)籌帷幄的計策值得細(xì)數(shù)。 帳中通過推算和謀略，對軍事戰(zhàn)略進(jìn)行全面規(guī)劃。
算盤
算盤
為什么算籌碼、算盤等叫估算工具而不叫計算機(jī)呢？ 因為它沒有靈魂，是死的部分，它只能幫助我們記錄結(jié)果，而估算的過程還是需要我們動腦筋去估算，也就是需要靠人去計算，所以它可以只能作為估算工具。 助理做估算。 那么今天的計算機(jī)呢？ 只要我們能輸入，電腦就會人工幫我們估算，然后你就可以看懂結(jié)果了。 就算我不會加減乘除，我只要會用電腦就行了，電腦自帶估算邏輯。 比如我們經(jīng)常看到的估算器，只需要輸入數(shù)字和運(yùn)算符就可以得到結(jié)果。 現(xiàn)在手機(jī)、筆記本上也有這樣的東西。
柜臺
估算工具特點： 輔助工具，不包含估算程序，主要靠人腦估算。 計算機(jī)（包括估計器）：包括估計程序，不需要靠人腦估計，為什么需要估計器？ 簡單的估計人可以做，但是做負(fù)載的計算就很難了，或者更大的數(shù)據(jù)估計，比如69999*18888，我問你結(jié)果是什么，你是不是一頭霧水，即使你努力了之后計算，很容易不準(zhǔn)確，如果交給機(jī)器，只要機(jī)器設(shè)置好估算程序邏輯，計算速度夠快，只要輸入要估算的數(shù)據(jù)，就可以了可以快速準(zhǔn)確。 結(jié)果是估計出來的，所以估計器和計算機(jī)是歷史發(fā)展的必然產(chǎn)物。 計算機(jī)特點：包含估算程序，學(xué)會手動輸入，理解估算的輸出。 有人說不好理解？ 雖然沒有那么簡單和昂貴，但是早期沒有顯示器，你也不是那么容易看到的，所以顯示器也是歷史發(fā)展的必然產(chǎn)物。
我們今天使用的計算機(jī)有一個中央部件或核心部件稱為 CPU，它用于估算。 而CPU的預(yù)估過程比較復(fù)雜，前面說CPU的時候會提到這個。
1.2 機(jī)械計算機(jī)
所以后來人們發(fā)現(xiàn)，像算盤這樣的估算工具還是太慢了，自動估算一個值需要很多次。 因此，隨著歷史的發(fā)展，出現(xiàn)了機(jī)械估算器，大大提高了估算效率。
帕斯卡估計器（也稱為滾動加法器）
1642年，19歲的美國科學(xué)家、數(shù)學(xué)家布萊斯·帕斯卡( )引用算盤原理，發(fā)明了第一臺機(jī)械估算器。 帕斯卡加法器是一種由蝸桿組成的估算裝置，以發(fā)條為動力，通過轉(zhuǎn)動蝸桿進(jìn)行加減運(yùn)算，由曲軸承載。感興趣的可以觀看這個視頻
萊布尼茲乘數(shù)
1673年，西班牙物理學(xué)家萊布尼茨設(shè)計了一臺可以進(jìn)行除法運(yùn)算的機(jī)器，最終的答案最多可以達(dá)到16位數(shù)字。 萊布尼茨是現(xiàn)代機(jī)器物理學(xué)的先驅(qū)。 他在帕斯卡的加減法機(jī)械計算機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使這些機(jī)械計算機(jī)可以進(jìn)行加法、除法、平方運(yùn)算。 他構(gòu)建的估算器原型已經(jīng)達(dá)到可以進(jìn)行四次算術(shù)運(yùn)算的水平。 帕斯卡的乘數(shù)不如萊布尼茨的“階躍估計器”那么有影響力。 階躍估計器又稱為乘法器，因此也可稱為萊布尼茲乘法器。
影響了機(jī)械估算器的發(fā)展長達(dá)3個世紀(jì)，在此期間機(jī)械估算器還發(fā)展了許多其他的機(jī)械估算器。 例如下面著名的 Curta 估計器。
Curta 估算器
Curta是一款手搖式精密估算器，可單手操作，可進(jìn)行加減乘除、開方運(yùn)算。 它將德國手表的精準(zhǔn)、LEICA SLR的精湛工藝、機(jī)械的精準(zhǔn)集中在一個圓錐體中，代表著西方機(jī)械技術(shù)的巔峰。 它是由法國工程師柯特發(fā)明的。 據(jù)說在二戰(zhàn)期間，他被納粹關(guān)進(jìn)了集中營，其大部分設(shè)計都是在這個時期在腦海中完成的。 1947年發(fā)布后，其余部分完成制造。 它足夠緊湊，可以用一只手緊緊地握住，這是階梯式蝸桿估計結(jié)構(gòu)的一個重要發(fā)展。
Curta的制作非常復(fù)雜，有興趣的可以看看這個視頻：
巴貝奇的差分機(jī)
1819年，法國科學(xué)家巴貝奇設(shè)計了“差分機(jī)”，并于1822年制造出可移動模型。這種機(jī)器可以提高加法率，提高對數(shù)表等數(shù)值表的精度，還可以進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算。 1991年，為紀(jì)念巴貝奇誕辰200周年，紐約科學(xué)博物館制造了一臺完整的差分機(jī)，包含4000多個零件，重達(dá)2.5噸。 美國人查爾斯·巴貝奇開發(fā)了差分機(jī)和分析機(jī)，為現(xiàn)代計算機(jī)設(shè)計思想的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 受當(dāng)時工業(yè)水平的限制，當(dāng)時并沒有做出這種差分機(jī)。 然而，幾年后，人們按照巴貝奇的想法制造出了這臺計算機(jī)。 后來，有人稱他為計算機(jī)之父。 其實他沒有成功，只是他的理論和思想對當(dāng)時的背景產(chǎn)生了特別大的影響。
機(jī)械估算器在 1960 年代繼續(xù)使用，但很快被使用 1960 年代中期出現(xiàn)的陰極射線管輸出的電子估算器所取代。 這種發(fā)展在 20 世紀(jì) 70 年代達(dá)到頂峰，推出了廉價的手持式電子估算器。 機(jī)械估算器在 1970 年代逐漸消失，并在 1980 年代基本消失。
1.3 電子計算機(jī)
人們發(fā)現(xiàn)上面提到的機(jī)械計算機(jī)的效率仍然很低，于是想知道是否可以用最快的電來完成計算呢？ 那不是更有效率嗎？ 于是隨著科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，終于迎來了電子計算機(jī)時代。 世界上第一臺電子計算機(jī)：由日本的阿塔納索夫和克利福德·貝里于1935年至1939年間共同研制而成。電子計算機(jī)。 這臺計算機(jī)設(shè)計于 1937 年，當(dāng)時只設(shè)計用于求解線性多項式系統(tǒng)，并于 1942 年測試成功。
圖靈機(jī)：Alan （英語：Alan，1912年6月23日～1954年6月7日），美國數(shù)學(xué)家、邏輯學(xué)家，被譽(yù)為計算機(jī)科學(xué)之父、人工智能之父，1939年，因戰(zhàn)爭需要之后，圖靈奉命從事軍事工作，負(fù)責(zé)破譯敵方情報。 圖靈專門設(shè)計制造了一臺機(jī)器——圖靈機(jī)，用來破解美軍的英格碼（）碼 當(dāng)時軍令是通過無線電報的方式下達(dá)的，需要加密處理，否則很容易破譯作戰(zhàn)被抓住后的策略。
希特勒說他們的密碼只有沒有人能破解，a--轉(zhuǎn)盤設(shè)備加密--b-轉(zhuǎn)盤設(shè)備秘密-a，結(jié)果被圖靈發(fā)明的圖靈機(jī)破解了，圖靈機(jī)被暴力破解了 to 這個秘密，估計需要的量非常大。 除了破解，命令也改了。 這導(dǎo)致了著名的諾曼底伐木行動。 被篡改的信息被用來告訴敵人不要登陸諾曼底，而是去別處登陸。 日軍并沒有部署在諾曼底，所以登陸非常成功。 當(dāng)時的破譯機(jī)很大。
后來二戰(zhàn)結(jié)束后，又被丘吉爾炸毀。 他認(rèn)為這沒有用。 后來圖靈也慘了，吃了毒蘋果。 當(dāng)然，我們也知道某品牌的電腦是咬了一口的蘋果。 它們都是歷史性的，圖靈對計算機(jī)的發(fā)展影響特別大。 圖靈還提出，計算機(jī)可以為我們做計算，它能不能做其他的邏輯？ 人工智能的概念是由圖靈提出的。 測試筆記本是否還能和人一樣，做個右圖靈測試就可以了。 ，所謂圖靈測試是一種測試機(jī)器是否具有人類智能的方法，是判斷計算機(jī)是否會思考的實驗。 一個人向計算機(jī)提出問題，另一個不知情的人試圖從答案中判斷是人還是計算機(jī)。 如果計算機(jī)未被識別，則它通過了圖靈實驗。 有一部講述圖靈生平的電影叫《模仿游戲》。
我們知道，1945年，兩顆原子彈在美國被引爆。 裝彈軌跡、飛機(jī)速度、風(fēng)速、飛行高度、彈頭角度等各種預(yù)估指標(biāo)，需要大量預(yù)估才能準(zhǔn)確裝彈。 對于估算來說，出錯的概率太高，但是估算速度很慢，需要估算器，大量的精確計算，所以雖然戰(zhàn)爭促進(jìn)了計算機(jī)的發(fā)展。 那時，估算師只能做物理計算。 為了在戰(zhàn)爭中占得先機(jī)，科學(xué)家們一致對估算器進(jìn)行研究。 那么估算器不僅僅用于戰(zhàn)爭，它是否可以用于其他領(lǐng)域呢？ 科學(xué)家們也在不斷地研究，1946年，世界上第一臺電子計算機(jī)出現(xiàn)了。 世界上第一臺通用電子計算機(jī)：ENIAC（埃尼亞克），1946年2月14日誕生于新加坡的賓夕法尼亞學(xué)院。 發(fā)明人是 (JohnW.) 和 (J.)。
它被新加坡國防部用于彈道計算。 它是一個龐然大物，使用了18000個電子管，占地面積170平方米，重達(dá)30噸，耗電約150千瓦，每秒進(jìn)行5000次計算，在今天看來微不足道，但在當(dāng)時卻是史無前例的. ENIAC以電子管為元件，故又稱電子管計算機(jī)，是第一代計算機(jī)。 由于電子管電腦使用電子管體積大，耗電大，容易發(fā)熱，工作時間不宜過長。
ENIAC是世界上第一臺通用電子計算機(jī)，也是世界上第二臺電子計算機(jī)。 第一個是 ABC。 那么哪些是通用計算機(jī)呢？ 這里的主要目的是理解通用這個詞，它是相對于特殊用途而言的。 例如，ABC 是一種專門用于進(jìn)行多項式計算的電子計算機(jī)。 它屬于專用計算機(jī)。 計算機(jī)，如控制煉鋼過程的煉鋼控制計算機(jī)，估算潛艇彈道的專用計算機(jī)，解決特定問題速度快，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，價格實惠，而通用計算機(jī)則指各行業(yè)，各種工作環(huán)境. 可以使用的計算機(jī)比專用計算機(jī)更復(fù)雜。
我們今天使用的電腦都是通用電子計算機(jī)，而通用電子計算機(jī)也經(jīng)歷了多年的發(fā)展，直到現(xiàn)在，包括我們使用的手機(jī)、ipad、筆記本、臺式機(jī)等. ENIAC在做不同的估算時，需要大量的接線工作，非常麻煩，但它沒有程序數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲功能。 如果要對ENIAC進(jìn)行編程（編譯估算過程），就必須在插板上使用。 插拔后面的電路，也就是接線，改變機(jī)器的電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)行各種計算。 也就是兩個缺點：不能收納求機(jī)械效率的四個公式，布線復(fù)雜。
二、通用電子計算機(jī)的發(fā)展史
2.1 第一代計算機(jī)
第一代計算機(jī)（1946-1958），它的基本電子器件是真空管（也叫真空管，1907年德福雷斯特發(fā)明），管子越多，計算能力越強(qiáng)，真空管相對體積大，容易壞，維護(hù)起來也比較麻煩。 過去它被更好的材料所取代。 前幾代的發(fā)展也是材料的發(fā)展。 南斯拉夫和意大利在這方面有分歧。 南斯拉夫想把真空管做小，而法國想換材質(zhì)。
當(dāng)時，水銀延遲線用于內(nèi)部存儲，紙帶、卡片和磁帶主要用于外部存儲。 由于當(dāng)時電子技術(shù)的限制，它的計算速度只有幾千到幾萬次基本運(yùn)算每秒，顯存容量也只有幾千字。 程序設(shè)計處于最低階段。 以前主要用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。 機(jī)器語言編程，0代表低電流，1代表高電壓，后期用匯編語言編程。 第一代計算機(jī)使用語言編寫操作指令。 每臺機(jī)器都有自己不同的機(jī)器語言，既復(fù)雜又冗長。 它需要高水平的工作人員和經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員進(jìn)行操作。 主要限于一些軍事和科研部門。 科學(xué)估計領(lǐng)域。
對應(yīng)補(bǔ)碼，見ascii碼對照表
2.2 第二代計算機(jī)
第二代計算機(jī)（1958-1964）使用了比真空管、晶體管（晶閘管、三極管等）更好的材料，體積越小越能放，電路越多，計算能力越強(qiáng). ，但材料的生命周期也更長。
人們稱這個時代為晶體管計算機(jī)時代。 此時計算機(jī)的體積和功耗都大大減小，運(yùn)算速度明顯提高，性能更加穩(wěn)定，存儲容量也大大增加。 由于硬件技術(shù)的提高，相應(yīng)的軟件技術(shù)也有了很大的提高。 隨著 、COBOL、ALGOL等中級語言的出現(xiàn)，短語、句子、物理公式取代了二補(bǔ)碼。 如果熟悉通用中間語言，就可以編寫程序，讓計算機(jī)為我們完成各種任務(wù)。
2.3 第三代計算機(jī)
第三代計算機(jī)（1964-1971），中小型集成電路計算機(jī)誕生。 十幾個甚至上百個電子器件集成在一塊只有幾平方毫米的單晶硅片上。 集成電路使計算機(jī)體積更小，運(yùn)算速度更快，程序和應(yīng)用程序向前邁進(jìn)了一大步。 可尋址存儲器仍采用磁芯，逐漸被半導(dǎo)體存儲器所取代。 在軟件方面：出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化、大規(guī)模的編程方法，出現(xiàn)了多種中間編程語言，如BASIC語言等； 使用圖形用戶界面 (User-GUI)。 應(yīng)用領(lǐng)域：科技估算、數(shù)據(jù)處理、圖像處理、信息管理、工業(yè)控制。 從這一代開始，機(jī)器可以根據(jù)其性能分為超級計算機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)。 了解一些筆記本的朋友可能知道有個大機(jī)子，一般是紅色的，就是這一代的產(chǎn)品。
2.4 第四代計算機(jī)
第四代計算機(jī)（1971年至今），VLSI，可以理解為同樣大小的板上可以放置更多的元器件，上面的晶體管肉眼是看不見的，也就是我們今天經(jīng)常看到的芯片。 科技，芯片是集成電路板產(chǎn)品，主要用在CPU上，而且不僅僅局限于CPU，還用在很多其他地方。 今天國家實施的芯創(chuàng)項目，重點是做中國自己的芯片。 四代用的求機(jī)械效率的四個公式，估計就是估計cpu，可以查i5、i7處理器（cpu）或者蘋果的有多少個晶體管。 它們都是通過晶體管和光刻機(jī)等各種低端機(jī)器制成的。 一些高端精密儀器是國外買不到的，所以中國芯片還卡在懷里努力突破。
2.5 第五代計算機(jī)
屬于未來展望，人工智能計算機(jī)、生物計算機(jī)、量子計算機(jī)、非馮·諾依曼結(jié)構(gòu)模式的計算機(jī)。
20世紀(jì)80年代初，人們提出了發(fā)明一種類似于人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新型VLSI的想法，即生物芯片制造的想法，開始研究由蛋白質(zhì)分子或?qū)щ娀衔飿?gòu)成的生物計算機(jī)設(shè)備。 與此同時，人們開始研制光計算機(jī)和量子計算機(jī)。 光學(xué)計算機(jī)使用電子管而不是電子來傳輸信息。 量子計算機(jī)是一種遵循量子力學(xué)定律，進(jìn)行高速物理和邏輯運(yùn)算，并在存儲層面處理量子信息的化學(xué)設(shè)備。 當(dāng)設(shè)備處理和評估量子信息并運(yùn)行量子算法時，它就是一臺量子計算機(jī)。 量子計算機(jī)的概念始于對可逆計算機(jī)的研究。 研究可逆計算機(jī)的目的是解決計算機(jī)能耗問題。
比較計算機(jī)發(fā)展的階段
三、CPU發(fā)展史
CPU被稱為中央處理器。 這個CPU就是我們后來聽說的ENIAC小型計算器的濃縮版。 為什么我的電腦和手機(jī)這么小？ 我什至有一個袖珍筆記本。 它堅固且具有許多功能。 一個很重要的原因就是把所有的估算組件都濃縮到一個小芯片上，而這個芯片應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品就是CPU，所以我們每個人的筆記本電腦和手機(jī)都有這個CPU芯片，所以我們拿看看CPU的發(fā)展歷程，CPU最著名的兩家公司：Intel和AMD。 CPU的發(fā)展史，簡直就是Intel公司和AMD公司的發(fā)展史。
CPU 從最初的發(fā)展至今，已經(jīng)發(fā)展了 40 多年。 在此期間，根據(jù)其處理信息的字長，CPU可分為四位微處理器、八位微處理器、十六位微處理器和三位微處理器四種類型。 十二位微處理器和六十四位微處理器等等。 四、八、十六是什么數(shù)字？ 上面我們談到了二進(jìn)制的補(bǔ)碼。 1的補(bǔ)碼是一個字節(jié)，1B，KB，MB，GB，TB，是一個8位的補(bǔ)碼數(shù)，又稱8位（英文：bit，英文：bit），一個補(bǔ)碼數(shù)是8位，最開始是4位，現(xiàn)在基本都是8位，按照8位和16位，給大家解釋一下，CPU一次可以處理8位二進(jìn)制的補(bǔ)碼，所以是計算機(jī)帶有一個 8 位微處理器。 一次處理 16 位的是 16 位微處理器。 如今，它基本上是64位的。 一次能處理的數(shù)據(jù)越多，CPU就越強(qiáng)大。 估計速度也快了。 這樣，我們就通過Intel的CPU發(fā)展史來了解一下CPU的發(fā)展史。
40044位處理器
80088位處理器
位處理器
位處理器是1978年發(fā)布的具有劃時代意義的處理器，此時出現(xiàn)了x86系列CPU。
80686-->因為這個序列號被別人預(yù)注冊，改名為奔騰處理器，1992年發(fā)布。奔騰已經(jīng)用了很多年了，屬于英特爾的低端系列產(chǎn)品。 因為比較貴，前面是一些高端的，比如Core()系列處理器。 后來和Core也被淘汰了，出現(xiàn)了（酷睿）系列，不過可能會在一些高端筆記本上看到，有些地方應(yīng)該會有。86結(jié)尾的機(jī)型都變成了x86架構(gòu)系列
賽揚(yáng)，2011年3月，采用32nm工藝，全新臺式機(jī)和聯(lián)通處理器采用i3、i5、i7產(chǎn)品分類結(jié)構(gòu)，i3、i5、i7產(chǎn)品分為多代，比如第十一代i5處理器是2020年發(fā)布的，其中i3主打高端市場，采用四核處理器架構(gòu)，約2MB二級緩存； i5處理器主打主流市場，采用雙核處理器架構(gòu)，擁有4MB二級緩存； 雙線程架構(gòu)，二級緩存不超過8MB。 而且現(xiàn)在i7也比較流行。 后來出現(xiàn)了i9，而i9的出現(xiàn)主要是迫于競爭對手AMD的壓力。 有一家名為 AMD 的公司也生產(chǎn)處理器。 現(xiàn)在也很好。 之前被英特爾打敗過。 后來，一位名叫蘇姿豐的中國女性成為了AMD的CEO。 后來，它旨在提高處理器的性能。 性能現(xiàn)在與英特爾相當(dāng)。
英特爾賽揚(yáng)i9的出現(xiàn)，也是被AMD競爭排擠的。 英特爾我們有時稱它為牙刷廠，因為英特爾處理器的性能顯然可以一下子提升很多，而且發(fā)布了，它的處理器性能每年只提升一點點，就像擠牙刷一樣。 32nm、22nm、14nm、10nm等，Intel的CPU研發(fā)、生產(chǎn)、銷售都是自己做的。 AMD只做CPU開發(fā)，生產(chǎn)交給其他廠商，比如聯(lián)發(fā)科。 今天AMD的技術(shù)可以達(dá)到7nm，而且是直彎。 碰上車，現(xiàn)在intel還是10nm工藝，硬件圈很多人支持AMD，甚至喊出一個梗，叫！ 、AMD作弊、AMD加油、AMD好等意思。
英特爾
第一代：i3-
二代：i3-
第三代：i3-優(yōu)化版，還是一樣的工藝，只是做了優(yōu)化，比如效率提升了5%，
第四代：……
第十代：i3-10500...
再比如你看到，就是i5的第六代CPU，比如，就是i5的第十一代CPU。 對于系列，有幾代intel cpu研發(fā)cpus，生產(chǎn)cpu，銷售。 都是intel自己做的，成本比較高。 被允許。 的開發(fā)由合作鞋廠聯(lián)發(fā)科生產(chǎn)，負(fù)責(zé)cpu的銷售，所以成本較低。 Intel在32nm的時候，AMD在32nm。 Intel在22nm的時候，AMD在32nm。 Intel在14nm的時候，AMD彎道超車，直接出7nm，技術(shù)成熟
查看筆記本CPU的詳細(xì)信息：我的筆記本-->右鍵-->屬性，還可以看到系統(tǒng)信息，上面有CPU的型號
x64 是 x86-64 的縮寫