線上課程近幾年來快速興起

其中 Coursera 更以他多元的課程內容和國內外知名大學的加入而聲勢看漲

這三十天的筆記內容主要就是基於裡面的一堂課：計算機組織(计算机組成) 來學習

因為是北大的課程，所以有些可能會是大陸方面的用語

以下就開始第一天的筆記心得吧～

計算機基本結構：電子計算機的興起

隨著人類文明的進步，對於運算能力的需求也越來越大，與此同時科技的迅速發展，也為強大計算能力的誕生奠定了基礎，在這個環境下電子計算機也就應運而生。

在這個過程中，大量的科學家、工程師、和各行各業的人投入了大量的辛勞，其中一個就是我們在討論計算機結構時一定會提及的人，因為今天的計算機幾乎全部採用相同的結構，這個結構也以他的名字所命名，這個人就是 Von neumann。

Von neumann(1903-1957)

被譽為現代電子計算機之父，美籍匈牙利數學家

1926年，或匈牙利布達佩斯大學數學博士

1932年，成為普林斯頓大學終身教授

1933年，進入普林斯頓高等研究院，與愛因斯坦等人成為該院最初四位教授之一

1944年，參與原子彈的研製工作

​在參與原子彈研製工作時遇到了運算量太龐大的困難，而除了原子彈，二戰還有許多的項目也都對運算能力有很高的要求：例如彈道軌跡的運算就必須綜合考慮相當多的因素，例如砲彈的仰角、當天的天氣、砲彈的種類等等。這些數據必須事先計算出來繪製成一張火砲射擊表，才能在發射時提供砲兵參考。當時美國軍方要求彈道研究院每天提供六張表，但大概需要 200 多名計算員花兩個多月才能完成一張表，因此彈道研究院面臨相當大的進度壓力。

ENIAC

後來被他們找到在賓夕法尼亞大學的 John Mauchly(1907-1980) 和 John Presper Eckert Jr.(1919-1995) 正在研究設計一種高速電子計算設備。雙方經過溝通後 1943 年，正式開始設計 ENIAC，由Mauchly 任首席顧問，Eckert 任首席工程師。ENIAC 在 1946 年的西洋情人節完工，成為世界上第一台通用電子計算機［小八卦 1］。

由 18,000 個電子管組成、每秒可完成 5000 次加法、占地 170 平方公尺、總重 30 頓、約花費了 50 萬美元。ENIAC 為運算能力帶來飛躍式的成長，雖然實際上是在二戰之後完成，並沒有為火炮設計表提供甚麼幫助，但之後他在彈道計算、原子彈研究、天氣預報等都發揮相當大的作用。

上圖就是 ENIAC 的開關操作圖，Von neumann 作為 ENIAC 研製小組顧問，也經常參與討論和設計，因此他對 ENIAC 需要透過插拔開關來進行操作覺得相當的曠日廢時，Von neumann 指出：ENIAC 的開關狀態和轉差線只不過代表著一些數字訊息，完全可以像受程序管理的數據一樣，存放在主記憶體當中。這就是後來著名的存儲程序的概念。

因為 ENIAC 已經開始製造，無法進行重大的修改，因此研製小組也開始構思下一代計算機的研製工作，Von neumann 提出了一份《 關於 ENIAC 的報告草案 》，這份報告詳述了一台名稱 EDVAC 的計算機設計架構，後來也被稱為 Von neumann 計算機結構。［小八卦 2］

EDVAC

EDVAC 實現了存儲程序的概念，大幅提升任務效率。指令和數據採用二進制表示，極大簡化邏輯線路。分成五個基本組成部分：運算器(CC)、控制器(CA)、存儲器(M)、輸入設備(I)、輸出設備(O)

1949 年英國劍橋大學 Maurice Vincent Wilkes (1913-2010)，以 EDVAC 為藍本製造了世界上第一台實用的 Von neumann 結構計算機 EDSAC。

Mauchly & Eckert 離開賓夕法尼亞大學後著手研究 UNIVAC，1951年交由美國人口普查局使用，並且在 1952 年統計選票後準確預報美國總統大選結果引起轟動，UNIVAC 一舉成名，此後電子計算機開始獲得廣泛的關注，開啟了商用計算機的時代。

50 年代開始眾多公司進入電子計算機領域，IBM 1953年成功轉型推出大型計算機 IBM701，在這個新興市場快速擴張，甚至在 1955 年佔據 70% 市場，造成 IBM 與七個小矮人的市場情況。

而現在電子計算機已經成為生活中不可或缺的一部分，現今大部分電子計算機也都採用 Von neumann架構，下一篇就開始來看一下到底什麼是 Von neumann架構。

［小八卦 1］

ABC：Atanasoff Berry Computer 是由愛荷華州立大學的 John Vincent Atanasoff(1903-1995) & Clifford Edward Berry(1918-1963) 在 1939 年設計完成，Mauchly 在設計 ENIAC 前就曾多次與 Atanasoff 討論其設計原理，因此 ENIAC 不可避免的借鑑了 ABC 的設計思想，因此導致多年後的一場專利設計糾紛。

［小八卦 2］

Von neumann 這份報告造成了 Mauchly 和 Eckert 等專案小組成員的不滿，因為報告的公開發表讓他們無法申請 EDVAC 專利，且在報告中只署名了 Von neumann 自己的名字，這也造成了研究小組後來的決裂。

小小心得

沒想到一寫寫了這麼多(暈)，男友看到還說你根本在打逐字稿了吧XD

第一天是計算機發展的小小回顧，因為多是歷史也比較冗長一點

相信接下來就會越來越精簡囉(吧)