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離散變量自動電子計算機
來源:互聯(lián)網(wǎng)

離散變量自動電子計算機(Electronic Discrete Variable Automatic Computer,EDVAC)是一臺美國早期電子計算機。該計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入裝置以及輸出裝置五個基本部分組成,首次使用了二進制,使用了大約6000個真空管、12000個二極管,功率為56千瓦,重達(dá)7850千克,占地面積45.5平方米,工作時需要30個技術(shù)人員同時操作。

離散變量自動電子計算機是由約翰·馮·諾依曼設(shè)計的,并采用了存儲和計算分離的存儲程序結(jié)構(gòu)(即馮·諾伊曼體系結(jié)構(gòu)),數(shù)據(jù)和程序都可存儲在計算機中,數(shù)據(jù)可變,程序也可變,是所謂“存儲程序式”的通用計算機。該計算機于1949年8月交付美國軍隊的彈道研究實驗室,1951年開始運行。

簡介

EDVAC (Electronic Discrete variable Automatic Computer)。離散變量自動電子計算機。

1945年約翰·馮·諾伊曼以“關(guān)于EDVAC的報告草案”為題,起草了長達(dá)101頁的總結(jié)報告。報告廣泛而具體地介紹了制造電子計算機程序設(shè)計的新思想。這份報告是計算機發(fā)展史上一個劃時代的文獻,它向世界宣告:電子計算機的時代開始了。

EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成,包括:運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設(shè)備,并描述了這五部分的職能和相互關(guān)系.報告中,諾伊曼對EDVAC中的兩大設(shè)計思想作了進一步的論證,為計算機的設(shè)計樹立了一座里程碑。

設(shè)計思想之一是二進制,他根據(jù)電子元件雙穩(wěn)工作的特點,建議在電子計算機中采用二進制。報告提到了二進制的優(yōu)點,并預(yù)言,二進制的采用將大大簡化機器的邏輯線路。

起源和設(shè)計

ENIAC和EDVAC的建造者均為賓夕法尼亞大學(xué)的電氣工程師約翰·莫奇利和普雷斯波·艾克特。1944年8月,EDVAC的建造計劃就被提出;在ENIAC充分運行之前,其設(shè)計工作就已經(jīng)開始。和ENIAC一樣,EDVAC也是為美國陸軍阿伯丁試驗場的彈道研究實驗室研制。

約翰·馮·諾伊曼以技術(shù)顧問形式加入,總結(jié)和詳細(xì)說明了EDVAC的邏輯設(shè)計,1945年6月發(fā)表了一份長達(dá)101頁的報告,這就是著名的“關(guān)于EDVAC的報告草案”(en:First Draft of a Report on the EDVAC),報告提出的體系結(jié)構(gòu)一直延續(xù)至今,即馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)。

EDVAC的初步預(yù)算為100 000美元,但最終的成本大約超過估計的4倍,約500 000美元。

技術(shù)說明

EDVAC使用了大約6000個真空管和12000個二極管,占地45.5平方米,重達(dá)7850千克,消耗電力56千瓦

EDVAC是二進制串行計算機,具有加減乘和軟件除的功能。一條加法指令約864微秒,乘法指令2900微秒(或2.9毫秒)。使用延遲線存儲器,具有1000個44位(bit)的字。

物理上包括:

一個磁帶記錄儀

一個連接示波器的控制單元

一個分發(fā)單元,用于從控制器和內(nèi)存接受指令,并分發(fā)到其他單元

一個運算單元

一個定時器

使用汞延遲線的存儲器單元

安裝與運行

EDVAC于1949年8月交付給彈道研究實驗室。在發(fā)現(xiàn)和解決許多問題之后,直到1951年EDVAC才開始運行,而且局限于基本功能。延遲的原因是因為莫奇利和艾克特從賓夕法尼亞大學(xué)離職,開始組建莫奇利-艾克特電子計算機公司并帶走了大部分高級工程師,由此與賓夕法尼亞大學(xué)產(chǎn)生了專利糾紛。

到1960年,EDVAC每天運行超過20小時,平均8小時無差錯時間。EDVAC的硬件不斷升級,1953年添加穿孔卡片輸入輸出;1954年添加額外的磁鼓內(nèi)存;1958年添加浮點運算單元。

直到1961年,EDVAC才被BRLESC所取代;在其運行周期里,EDVAC被證明是一臺可靠和可生產(chǎn)的計算機

特點

可以說EDVAC是第一臺現(xiàn)代意義的通用計算機。和之前的世界上第一臺電子計算機ENIAC不同,EDVAC首次使用二進制而不是十進制。整臺計算機共使用大約6000個電子管和大約12000個二極管,功率為56KW,占地面積45.5平方米,重7850KG,使用時需要三十個技術(shù)人員同時操作。

它由五個基本部分組成:1)運算器CA(2)控制器CC(3)存儲器M(4)輸入裝置I(5)輸出裝置O;

這種體系結(jié)構(gòu)一直延續(xù)至今,現(xiàn)在使用的計算機,其基本工作原理仍然是存儲程序和程序控制,所以現(xiàn)在一般計算機被稱為約翰·馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)計算機。鑒于馮諾依曼在發(fā)明電子計算機中所起到關(guān)鍵性作用,他被西方人譽為"計算機之父"。

參考資料 >

計算機發(fā)展史簡介.電子科技大學(xué).2024-03-15

第1章 計算機基礎(chǔ)知識.清華大學(xué).2024-03-15

電子計算機由來與發(fā)展.中國科學(xué)院.2024-03-15

圖靈(Alan Turing)的偉大貢獻-- 紀(jì)念圖靈誕辰 100 周年.中國科學(xué)院.2024-03-15

電腦傳奇*(上篇):計算機出世.中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所.2024-03-17

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