編程是什麼——電晶體計算機的出現

1947年12月，美國貝爾實驗室的肖克利、巴丁和布拉頓組成的研究小組，研製出一種點接觸型的鍺電晶體。電晶體出現後，人們發現用一個小巧的、消耗功率低的電子器件，就能代替體積大、功率消耗大的電子管了，這樣使用電晶體製造的計算機能夠大大降低功耗。

電晶體

不僅僅能降低功耗，而且還能大大提高計算機的壽命，減少計算機的體積，加強它的穩定性，最重要的是，成本降低了。

由於第一代電子計算機中使用了大量的電子管，電子管的大小大概跟我們現在的燈泡差不多大小，它的工作原理和現在仍然使用的光管相似，都是管子裡面抽真空，然後使用高壓讓裡面過電子，只不過我們的光管使用高壓啟輝後，就一直工作在220V的低壓狀態，所以壽命不會很短，但是計算機裡面的電子管是一直工作在高壓中。

這導致了一個問題，電子管會很快壞掉，一般一個電子管的壽命在1000小時左右，也就是使用一個多月，計算機上面的所有電子管都要換一遍，而且如果一個電子管出問題了，這將導致計算機罷工。

這個如同電燈泡的電子管，和電燈泡一樣，都會發熱，而且因為有一個玻璃外殼，所以重量不輕，玻璃結構的電子管是一個脆弱的元件，不能重磕。

由於電子管有著這樣的缺點：體積大、功耗大、發熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結構脆弱而且需要高壓電源.

這導致使用了1.8萬隻電子管構成的世界第一臺電子計算機ENIAC也擁有這樣的缺點，佔地170平方米，重30噸，耗電150kW（據說當年ENIAC開機的時候，計算機所在的費城，人們家裡燈泡都會變暗），它耗資高達48萬美元，當年用這筆錢換成黃金有0.4噸。

電晶體

電晶體的發明，在計算機領域引來一場電晶體革命，它以尺寸小、重量輕、壽命長、效率高、發熱少、功耗低等優點改變了電子管元件運行時產生的熱量太多、可靠性較差、運算速度不快、價格昂貴、體積龐大這些缺陷，從此大步跨進了第二代的門檻。

1955年，貝爾實驗室研製出世界上第一臺全電晶體計算機TRADIC，它裝有800隻電晶體，只有100瓦功率，佔地也僅有3立方英尺。

同一年，美國在阿塔拉斯洲際飛彈上裝備了以電晶體為主要元件的小型計算機。IBM公司小沃森向各地IBMI廠和實驗室發出指令： 「從1956年10月1日起，我們將不再設計使用電子管的機器，所有的計算機和打卡機都要實現電晶體化。」1958年，IBM公司製成了第一臺全部使用電晶體的計算機RCA501型。

由於電晶體計算機價格比電子管計算機便宜，所以使得它從只能運用於少數尖端領域中，普及到人們的生活的各個方面上，至20世紀60年代，世界上已生產了3萬多臺電晶體計算機，運算速度達到了每秒300萬次。

電晶體計算機

人們把1959-1964年出現的電晶體計算機稱為第二代計算機。它們通常具有以下特點：

（1）用電晶體代替了電子管。電晶體有一系列優點：體積小、重量輕、發熱少、耗電省、速度快、壽命長、價格低、功能強。用它做計算機的開關元件，使計算機的結構與性能都發生了新的飛躍。

（2）普遍採用磁芯存儲器做內存，並採用磁碟與磁帶做內存。這就使存儲容量增大，可靠性提高，為系統軟體的發展創造了條件。

（3）計算機體系結構中許多意義深遠的特性相繼出現，例如變址寄存器、浮點數據表示，中斷、I/O處理等。

（4）彙編語言取代了機器語言，而且開始出現FORTRAN、CDBOL等高級語言。

（5）計算機的應用範圍進一步擴大，開始進入過程控制等領域。

與電子管計算機相比，電晶體計算機包含了作業系統，它能夠為輸入輸出、內存管理、存儲和其他的資源管理活動提供標準化的程序。開發應用程式不再需要寫資源管理程序了，這些作業系統允許程式設計師可以調用作業系統程序的應用軟體。但是，IBM公司和其他計算機生產商早期開發的專用作業系統只能在特定的計算機上運行，它們各自有自己唯一的命令集來調用它們的程序。這意味著程式設計師每學一種作業系統就要重新學習一種編程，這也在一定程度上限制了它們的發展

由於第二代計算機的快速普及，慢慢地掀起了一場革命，一場科技革命，這也是人類歷史上第三次科技革命……