第一台电脑：改变世界的技术

计算机曾经是一个独特的技术奇迹，如今几乎随处可见。 从大型服务器计算机到微小的智能手表，我们生活在一个由它们统治的世界。

但这并不总是如此。 在这个传奇的旅程中，有许多第一次。 这些创新并不总是引人注目的，但它们是为伟大的事业铺平道路的突破，它们的发明背后的故事是多事的、令人敬畏的，偶尔也是光荣的。

加入我们吧，我们将深入研究计算机的历史，看看该领域的一些分水岭，从第一台计算机和19世纪初一直到1990年现代计算时代的到来。

第一台计算机是什么？

两名妇女在ENIAC的右侧为一个新程序接线。

虽然这个问题非常直接，但答案却出人意料地大相径庭，这取决于你问的是谁，以及你在 "计算机 "之前使用了什么形容词（如果有的话）。

为了最准确地回答这个问题，我们必须找到 "计算机 "这个词的根源。 从17世纪初到20世纪中叶，这个词被分配给进行计算（通常是高速计算）的人，或者说是 "计算"。直到能够完成同样任务的机器被发明出来，这个词的含义才逐渐转变。

考虑到这一点，第一批计算机，真的，是人类。

话不多说，让我们来谈谈你真正来到这里的目的--技术突破。

卑微的开端：第一台机械计算机

虽然人们可以争辩说，即使在今天的计算机中也有大量的 "机械 "部件，但 "机械计算机 "一词基本上是指没有用户施加的机械力就不能运行的机器。 相比之下，数字计算机能够利用电力进行自己的操作。

差异引擎

查尔斯-巴贝奇的差分引擎

尽管法国人约瑟夫-玛丽-雅各布的打孔机比它早了大约20年，但第一台机械计算机几乎被普遍认为是查尔斯-巴贝奇的差分引擎。

尽管学者们不能就这位英国数学家开始研究他的装置的确切日期达成一致，但可以肯定的是，开发工作在19世纪20年代的某个时候开始，并持续到下一个十年。

虽然蒸汽动力机器至少在理论上可以进行加减运算，但巴贝奇的设想是用它来计算精确的对数表。 当时，这些表格是由人类计算机完成的，而人类计算机--毫不奇怪--容易出现人为错误。

当对数被用于导航时，即使是最微小的错误也会导致灾难，巴贝奇打算用他的发明来消除这个问题。

然而，由于缺乏资金，该项目在1833年停滞不前，巴贝奇从未完成该机器。

分析引擎

查尔斯-巴贝奇的分析引擎

他不是一个被不幸或缺乏赞赏所吓倒的人，仅仅4年后，他就开始计划他的下一个项目--分析引擎。 还记得我们说的 "几乎 "普遍吗？ 那是因为有些人认为分析引擎是现代计算机背后真正的先驱思想，而不是巴贝奇发明的那个。

与其母体项目的有限潜力不同，"引擎 "的概念是能够做乘法和除法。 该机器基本上有四个不同的部分，被称为磨坊、商店、阅读器和打印机。 这些部分的作用与今天的计算机中仍然是标准功能的部件相同。

例如，磨坊是计算的手段，相当于中央处理单元。 存储器作为一种初级形式的存储器工作，如现代计算机的RAM或硬盘。 最后，阅读器和打印机基本上是输入和输出，指令通过前者传递，结果从后者获取。

分析引擎的操作基于一个打孔卡系统，很像约瑟夫-玛丽-雅克尔的织布机，这将使它基本上由程序控制。 事实上，英国数学家艾达-洛夫莱斯在1843年为它写了一个算法--基本上是世界上第一个计算机程序。 在翻译一篇关于该设备的法国论文时，她对该设备着迷了，她去了在创建指令集，以使机器能够计算伯努利数。

遗憾的是，尽管巴贝奇做出了最大的努力，但分析引擎从未超过原型阶段。 如果它完成了，它将被认为是世界上第一台机械数字计算机。 然而，尽管巴贝奇的工作和洛夫莱斯的第一个程序似乎是徒劳的 - 至少就应用而言 - 他们的努力将为我们所知的数字世界奠定基础它今天。

差分分析仪

这台机器由Stig Ekelöf建造，灵感来自Vannevar Bush的机械微分分析仪。

1931年，为麻省理工学院工作的范尼瓦尔-布什开发了微分分析仪。 利用一个由齿轮、轮子、盘子和可更换的轴组成的复杂系统，这个复杂的装置能够解决微分方程。 该机电设备一直在大学里使用，直到20世纪50年代被改进的技术所取代。

贝尔实验室II型/中继内插器

在布什之后12年，贝尔实验室提出了他们革命性的中继插值器。 这台模拟机器使用了高达（在当时）440个继电器，被用来用数学方法指导火炮的精确性。 它是用纸带编程的，战后，模型II从军事任务中退役，用于其他项目。

IBM ASCC/Harvard Mark I

哈佛马克一号的背面

1944年，霍华德-艾肯和IBM完成了自动序列控制的计算器（ASCC），这是模拟计算机的最后一次欢呼。 这台机器基本上是巴贝奇设想的分析引擎的改进版，它的作用几乎是一样的。 马克一号也是第一批大型计算机之一。

进入一个新时代：第一台数字计算机

尽管在通往成熟的数字计算的道路上还有一些细微的步骤，比如乔治和爱德华-肖茨1853年的印刷计算器或赫尔曼-霍勒里斯1890年的打卡系统，但直到进入20世纪后，早期数字计算机才开始出现。

数字计算机时代的到来是一件模糊不清的事情，不同的团体将不同的机器归结为第一台 "数字计算机 "的荣誉。有三个主要的候选人登上了这个讲台：阿塔纳索夫-贝里计算机，祖思系列，以及电子数字积分器和计算机，即ENIAC。

祖思Z1-Z4

Zuse Z

Z1由德国工程师康拉德-祖泽开发，是第一台使用二进制代码表示数字的计算机。 该机器于1938年完成，其革命性的性质被其计算远不可靠的事实所掩盖。

它在1941年的继任者，全自动数字Z3是第一台可编程的计算机。 这个机电奇迹的计算机指令必须用胶片制成的打孔卡送入它。

尽管这无疑是一项神奇的发明，但该装置的效用并没有得到第三帝国高层的认可，最终在1943年12月二战最激烈的时候，被盟军轰炸机在空袭柏林时不知不觉地摧毁。

这台机器不仅在战争中幸存下来，而且凭借其浮点二进制运算能力，成为第一批商业数字机之一。

阿塔纳索夫-贝里计算机

阿塔纳索夫-贝里计算机

阿塔纳索夫-贝里被认为是第一台完全自动化的电子数字计算机--这将它与机电式Z3区分开来--是上述三台机器中最不出名的。 1942年，约翰-文森特-阿塔纳索夫和他的研究生克利福德-贝里在爱荷华州立大学完成，这台机器有时被称为ABC，是使用真空管的先驱者。不幸的是，ABC并不是可编程的，这大大降低了它的历史重要性和在当时的受欢迎程度。

ENIAC

宾夕法尼亚州费城的ENIAC公司

从1943年开始，在宾夕法尼亚大学工作的物理学家John Mauchly和工程师J Presper Eckert Jr开始研究电子数字积分器和计算机，简称ENIAC。 这被广泛吹捧为第一台通用的可编程电子数字计算机。

尽管被广泛认为有这些形容词，但ENIAC远不是真正的通用计算机，甚至不是可编程的。 首先，它必须使用插件板进行编程计算，虽然这大大提高了它的计算速度，但重新编程可能需要数百个小时。 此外，它是专门为以下特殊目的设计的在仍在激烈进行的第二次世界大战期间，为大炮计算射程，这使得它成为一个比人们所认为的更小众的机器。

程序的时代：第一台存储程序的计算机

随着可编程计算机成为常态，对存储的需求变得很明显，第一台实用的存储程序计算机--曼彻斯特婴儿（后来的Mark I）--被建造出来。

曼彻斯特的宝贝

重现曼彻斯特婴儿的照片

曼彻斯特婴儿最初被称为小型实验机或SSEM，在曼彻斯特大学组装。 该机器是汤姆-基尔本、弗雷德里克-C-威廉姆斯和杰夫-托蒂尔的心血结晶，在1948年6月21日被用来运行有史以来的第一个存储程序。 该程序只携带17条指令，成为第一个在电子、数字存储程序设备上运行的程序。

尽管这是一个里程碑，但直到第二年的下半年，这台机器才被认为是完整的，并被赋予了曼彻斯特马克一号这个听起来更令人尊敬的名字。

寻找更大的目标：第一台商用计算机

随着计算机被牢固地确立为通向未来的关键，企业、大学和组织开始对其感兴趣。 因此，随着UNIVAC的出现，商用计算机的时代开始了。

UNIVAC

人口普查局的一名员工正在操作该机构的UNIVAC 1100系列计算机之一。

由埃克特-莫克雷计算机公司制造的通用自动计算机是上述ENIAC的继任者。 电子数字机器拥有更强的计算能力和更好的实用性，有存储程序，立即被许多团体认为是一种令人难以置信的工具。

正是美国人口普查局购买了第一台UNIVAC 1，使其成为第一台以金钱为交换条件的计算机。 UNIVAC品牌后来易手，被打字机巨头雷明顿-兰德公司收购，并继续进行商业化生产，直到1986年才有新机型问世。

在UNIVAC之后，不久又出现了Zuse Z4和Ferranti Mark I，商业计算机的时代真正开始了。

走向主流：第一台大规模生产的计算机

上述三人组的成功，加上一些新公司进入计算机市场，使更多的公司意识到这些设备的重要性。 不久之后，计算机就像现代世界的其他每件机器一样，开始大规模生产。 这类机器的第一台是IBM 650磁鼓数据处理机。

IBM 650

东洋工业公司的IBM 650计算机

650于1954年开始生产，它的特点是以磁鼓为名，比以前的任何计算机都能更快地访问存储的数据。 此外，它的相对易用性、较低的价格、可编程性和可定制性导致了广泛的普及，该机器不仅在企业，而且在大学也找到了家。 正是有了这些机器，才使得到1962年，650的产量为2000台，IBM提供支持到1969年。

更大、更好：第一台带硬盘驱动器的计算机

现在很难想象，但曾经有一段时间，硬盘驱动器并不是普通计算机的重要组成部分。 这种情况随着RAMAC的出现而改变。

IBM RAMAC 305

IBM 305 RAMAC系统

如果在你的简历上没有一些了不起的创新，你就不可能建立一个持续超过一个世纪的帝国，而IBM公司1956年的RAMAC（会计和控制的随机存取法）305就是这样一个美丽的东西。 RAMAC的巨大磁盘驱动器是有史以来第一个磁性磁盘存储，它能够存储大约5兆字节的数据。 与之前的磁带、胶片或打孔卡不同它，RAMAC是第一台允许真正实时随机访问它所包含的全部数据的机器。

面向大众：第一台个人电脑

就像第一台机械计算机一样，你认为什么是 "第一台个人计算机 "在很大程度上取决于你认为个人计算机是什么。 虽然有相当多的可能条目可供讨论--如西蒙、Micral和IBM 610，但最大的分歧存在于两台早期计算机之间：肯巴克-1和Datapoint 2200。

Datapoint 2200

Datapoint 2200, 终端个人电脑, 1970年

Datapoint 2200是由计算机终端公司（CTC）的菲尔-雷和格斯-罗切设计的，该公司后来改名为Datapoint。 2200运行在后来成为革命性的英特尔8008处理器上，具有现代个人计算机的所有特征，如显示输出、键盘和操作系统。 1970年6月上市的它还带有2千字节的RAM，但这可以增加到16K。

这台机器在当时是一个令人难以置信的成就，它还有两个磁带机，并有软驱、调制解调器、打印机、硬盘等可选附件，甚至还有使用ARCnet的LAN功能。

尽管2200很快就被取代了，但其英特尔8008处理器将继续构成8位计算时代的基础。

肯巴克-1

肯巴克-

与Datapoint 2200不同，Kenbak-1要简单得多。 作为John V Blankenbaker的心血结晶，该设备没有配备微处理器，因为它是在1971年英特尔4004上市之前开发的。 Kenbak-1缺乏适当的显示终端，使用LED灯来输出信息。 虽然在Datapoint 2200之后发布，并且缺乏一些相同的功能，但它是一个自给自足的装置，并且因此被广泛认为是第一台个人电脑。

增强视觉元素：第一台具有图形用户界面的计算机

随着伊万-萨瑟兰1963年的程序Sketchpad和道格拉斯-恩格尔巴特1968年的 "所有演示之母 "向人们展示了计算机在图形世界中的可能性，该行业的未来已经确定。 在演示的里程碑事件五年后，世界看到了第一台具有图形用户界面的计算机的推出。

Xerox Alto

Xerox PARC Alto，带鼠标和弦乐键盘

在Alto Executive操作系统上运行，施乐公司的Alto是第一台以图形而非文字为界面的计算机。 这台单色的奇迹是第一批配备鼠标的计算机之一，在1973年发布时基本上是第一台台式计算机。 尽管有这一突破，但是成本和相对的该机器的低工作率使其实用性大打折扣，其两个直接变体只生产了2000多件。

家喻户晓：第一批商业上成功的个人电脑

直到70年代中期，计算机在很大程度上是为企业、政府办公室以及科学和工业研究服务的。 然而，这一切在1974年随着Altair 8800的出现而发生了变化，后来的产品将苹果计算机放在了每个人的愿望清单的首位。 尽管几个竞争对手的产品--如Commodore PET和Tandy TRS-80--在市场上取得了自己的成就。业，他们并没有达到上述二人组所共有的标志性地位。

Altair 8800

Altair 8800

在接下来的几个月里，Altair单枪匹马地掀起了微型计算机的热潮，导致了我们今天的世界。 作为计算机套件销售，它占领了市场。在70年代中期。

与Kenbak-1一样，8800也没有显示屏，而是依靠打印输出。 然而，其相对低廉的价格和出色的实用性使它比当时的其他计算机更有优势，这导致其越来越受欢迎。

苹果II

苹果II

如果说Altar 8800奠定了微型计算机革命的种子，那么Apple II则是真正开花结果的植物。 它售出了大约480万台，改变了人们对计算机的看法。 突然间，每个有名望的大型企业都必须为其高管配备计算机。

该产品于1977年4月在西海岸计算机展上首次推出，引起了技术专家和爱好者的注意。 苹果公司可提供4至64千字节的内存，并可提供16色低分辨率或6色高分辨率图形。 它还内置了一个1位扬声器和磁带输入/输出，在发布一年后，一个被称为 "磁盘 "的软盘驱动器需要额外付费才能使用。

虽然它在两年后就停产了，但它的销量一直持续了十多年，苹果公司甚至在学校里分发这些产品，让新生代了解计算机的世界，在那之前，这一直是成人的领地。 因此，这个开创性设备的变种和继承者在之后的几十年里一直在塑造计算机世界。

新一代：80年代的计算突破

80年代的计算机世界有如此多的进步，以至于很难挑出第一个。 80年代在家用和办公计算机市场都取得了进展。 虽然个人计算机的热潮正在全面展开，但70年代末的大多数计算机仍然只出现在办公室和学校，家用计算机市场主要属于业余爱好者或有技术的人。背景：个人电脑的高成本和使用的复杂性使未经训练的业余家庭用户不敢做出如此大的承诺，因此推出了新的产品，使家庭用户接受了电脑。

准将VIC-20/C64

一个拥有Commodore VIC-20的男孩

继PET的成功之后，Commodore于1981年推出了VIC-20。 虽然该设备缺乏输出设备，但它可以连接到CRT屏幕上。 它很快就因其工作实用性和大量的视频游戏而受到欢迎。

VIC-20拥有一个运行速度略高于1MHz的处理器，确切的最高频率取决于正在使用的视频信号种类。 虽然它的5KB（可升级到32）内存比Apple II的64KB上限要少，但它仍然是一个伟大的入门级机器。

VIC-20还带有可选的磁带输入、软盘驱动器和盒式端口，分辨率为176×184，每像素3比特。

它在1982年的继任者Commodore 64是第一批具有16色功能的机器之一，这使它在家庭游戏市场上非常受欢迎。 就原始规格而言，它与前者非常相似，改进主要体现在声音和图形方面。 64是Amiga有史以来最受欢迎的产品，它的生产和销售一直持续到90年代。

IBM PC

IBM PC

随着苹果II的优势逐渐减弱，20世纪80年代的苹果III未能像它的前辈那样占领市场，IBM介入了市场，以恰如其分的命名为PC填补市场份额。

5150型--被科技界称为--于1981年问世，运行微软开创性的磁盘操作系统（或MS-DOS）的第一个版本，其核心是4.77兆赫的英特尔8088，可能的RAM扩展到256KB，这台PC是一台野兽般的机器。 它还具有单色和彩色图形选项，以满足那些需要两者的人。

虽然比VIC-20贵得多，但在其发布时，它是微型计算机的全部。

奥斯本 1

奥斯本

当苹果、Commodore和IBM等巨头在个人电脑领域展开争夺时，一家不太知名的公司--奥斯本电脑公司--正在努力研制更具有未来性的东西--第一台获得商业成功的便携式电脑。

在IBM PC发布前不久，奥斯本1号在计算能力方面为其尺寸提供了相当大的冲击力。 它拥有64KB内存和4MHz处理器，在1981年发布时，很容易就能与几乎所有的个人电脑抗衡。

然而，它的单色显示屏只有5英寸宽，而且重量达到惊人的24.5磅，让人无法长时间携带。 更重要的是，康柏很快就会推出自己的便携式电脑，最终将奥斯本1号赶出市场。

苹果公司 丽莎

苹果公司 丽莎

施乐公司的Alto可能使图形用户界面成为现实，但苹果公司的Lisa在1983年将其带入了主流。 作为本地集成软件架构的缩写，最初的Lisa配备了一个巨大的1MB内存，是IBM PC提供的最大内存的四倍，尽管处理器的速度只是略有增加。 它还有一个更大的单色屏幕。

然而，它的价格对于当时的现代计算机来说太高了，就像之前的苹果III一样，它很快就被认为是失败的。 然而，丽莎的故事并没有结束，因为低端版本很快就进入了市场，只是最终被重新命名为我们下一篇文章的高端版本。

Macintosh 128K/512K/Plus

Macintosh 128K

Macintosh 128K是苹果公司为与其他微型计算机竞争而需要的流行的低端机器。 凭借紧凑的结构、相对较轻的重量和体面的规格（6MHz处理器和128K内存），Macintosh在那些希望以较低规模获得苹果质量的人中大受欢迎。

不过，使Macintosh脱颖而出的不仅仅是硬件，因为它是第一台使用苹果革命性的Mac操作系统的电脑。 对于1984年来说，这是一个巨大的进步。

当Lisa被重新命名时，Macintosh的名字也被赋予了功率较小的变体，其名称为512K，以区分其改进的能力。 这最终将让位于更强大的、传奇的Macintosh Plus。

Compaq Deskpro

Compaq Deskpro

尽管最初在1984年发布的是286处理器，但作为有史以来第一台采用386处理器的32位机器，Deskpro在1986年的迭代中引起了最大的轰动。

这在当时是一个巨大的推动力，事实上，不那么受欢迎的康柏公司击败了科技巨头IBM公司，推出了第一台以386为动力的个人电脑（IBM公司的电脑几个月后就出来了）。

IBM PS/2

IBM个人系统2，型号25

IBM的PS/2或Personal System/2于1987年4月发布，大受好评。 它不仅比IBM以前的产品更好，而且在技术上也有突破，是第一台带有VGA适配器的计算机。

另一方面，IBM对通过PS/2引入的新技术的专有态度，是对其早期PC的大规模克隆的结果，这让其他公司感到不满。

PS/2也是80年代最后一次伟大的技术飞跃，在这十年中，该设备仍然是常态。

关于计算机历史的常见问题

由于已经触及了许多重要的里程碑，在本节中，我们将回答有关计算机和计算历史的常见问题。

第一种编程语言是什么？

有史以来第一个真正的编程语言被称为Plankalkül。 它是在40年代初由Konrad Zuse创建的。

第一块硅芯片是什么做的？

第一个硅计算机芯片是由工程师杰克-基尔比和罗伯特-诺伊斯于1961年创造的。

第一台实现集成电路的计算机是什么？

IBM 360--又称IBM系统--是第一台在其结构中包含集成电路的计算机。

什么是通用图灵机？

这些计算机又被称为通用计算机，当给定一个任意的输入时，它们能够模拟任何其他图灵机（以被认为是现代计算之父之一的艾伦-图灵命名）。

什么是 "所有演示之母"？

虽然这不是它的原名，但演示活动本身是计算机历史上的一个里程碑式的时刻。 它发生在1968年12月9日，展示了未来的技术，如带有窗口的图形用户界面、鼠标、文字处理、实时远程文本编辑，甚至视频会议。

鼠标是什么时候发明的？

虽然鼠标最初是由道格拉斯-恩格尔巴特（Douglas Engelbart）开发的，你可能还记得 "所有演示之母"（Mother of All Demos）中的那个人，但正是比尔-英格利希（Bill English）创造了这个外围设备的第一个原型。

第一封电子邮件是什么时候发出的？

第一封电子邮件是在1971年由雷-汤姆林森发起的。 将两台计算机放在一起，并使用一个名为ARPANET的系统将它们连接起来，这是一项在20年前为军方建立的技术，汤姆林森能够在两台机器之间转发一个信息。

第一个版本的Windows是什么时候发布的？

微软于1985年11月发布了有史以来第一个版本的Windows，即Windows 1。

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过去、现在和未来

计算机不仅慢慢成为我们日常生活的一部分，而且成为我们社会、文化、甚至作为一个物种身份的一部分。 我们已经远远超越了20世纪中期的缓慢改进，操作系统、计算机语言和硬件都在迅速发展。

虽然不可能想到一个没有这些基本设备的世界，但也许有一天计算机对人类来说会变得像它们以前的替代品现在的感觉一样过时。 然而在那之前，计算机会一直在这里。