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VOL:48期

原來電腦這麼大!

幫時間寫日記-曆法水精靈、企編/郭雅欣、洪文樺

現代人的生活離不開電腦,從每個人身上都有的智慧型手機,到工作、打電動用的桌機及平板等,甚至是預測天氣的超級電腦,電腦不知不覺走進我們生活的每一個角落。儘管這些東西早已被視為理所當然,但電腦卻是在70幾年前,才被發明出來的。而且當年的人們要使用電腦時,必須走入一個整日開著空調的房間,插拔密密麻麻的一堆線路,忙得焦頭爛額,卻只是為了執行一個簡單的加法運算,和現在人手一機的便利可說是天差地遠,現在就一起來回顧這段歷程吧!

第一代電腦

目前公認最早的電腦,是1946年發表的「電子數值積分計算機」(ENIAC),發明這臺計算機的是美國賓州大學的一個團隊「莫爾小組」,包括了四位科學家及四位工程師。

它的體積龐大,占了一間半大小的教室,裡頭使用了大約1萬8000個真空管、7200個二極體與500萬個手工打造的焊接頭,造價直逼50萬美金。對比目前常見的桌機,簡直就是大象與老鼠,堪稱史詩級巨獸無誤。而且,這隻巨獸用起電來就跟喝水一樣,開機運作兩小時等同於你得付出一個月的電費。加上真空管經常損壞,使用上非常不便。

或許你會覺得奇怪,為何要製作出這臺笨重、耗電驚人的電腦?這臺電腦的誕生是為了軍事用途。當時正值二次大戰期間,它被用來執行極為複雜的彈道計算,編製彈道表,協助軍方準確的擊中敵人。

在此之前,彈道計算的工作不是用手搖式機械計算機處理,就是用人工計算,以一條飛行時間60秒的彈道來說,人工計算要花20小時,機械計算機則需花15分鐘,一張彈道表上有幾百條彈道,所以非常耗時。但ENIAC大大加快了計算的速度,數十秒就可以算完一條彈道,因此在當時,可說是非常了不起的成就!

不過,這樣一個龐然大物還是存在著明顯的缺點。ENIAC沒有儲存程式的功能,也只能做固定的運算,不像現在的電腦擁有各種功能,不僅可以聊天、玩遊戲,也可以修圖、文書處理。再者,ENIAC執行程式時,必須靠人力用插接線的方式連接電路板才能完成。如果要進行不同的運算,則必須重新插接不同的電路板,就像用積木蓋房子一樣,必須用大量且不同形狀的積木來蓋,蓋好房子後,如果想要蓋不同的房子,就要拆掉原本的房子,再重新蓋一次。這樣的過程既費時又麻煩,有的運算明明只需數秒鐘即可完成,但往往得耗上幾十分鐘甚至一整天的準備工作。

這樣的不便,有人聽到了。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2019年1月 ]