【信奥业余科普】04：承载“0和1”的物理躯壳——从30吨的庞然大物到指甲盖大小的微缩奇迹

张开发
• 2026/4/19 12:16:50 • 15 分钟阅读

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【信奥业余科普】04：承载“0和1”的物理躯壳——从30吨的庞然大物到指甲盖大小的微缩奇迹
第四篇信奥基础知识科普在前三篇确立了计算机的“通用灵魂”与“0和1”的数据基础后这一篇我们回到构成计算的物理躯壳了解第一篇中那台 30 吨重的庞然大物是如何经历“四代”疯狂缩小的微缩奇迹的。正是因为硬件的极致进化才为后来庞大的 软件生态铺平了道路。计算机硬件写在前面的话这是一系列专为对信奥信息学奥赛感兴趣的中小学生及家长朋友们准备的业余科普文章。笔者并非计算机历史学专家受自身学识所限文中若存在不严谨或考证疏漏之处还望各位读者海涵并指正。推出本系列的初衷主要有三点拓宽视野在动手敲代码之前全面了解计算机软硬件的发展脉络。激发兴趣通过深入浅出地讲述前沿技术与历史故事希望能点燃中小学生对计算机科学的好奇心。课余读物哪怕只是作为打发闲暇时光的休闲阅读也能让大家在轻松的氛围中收获知识。本系列文章往期回顾【信奥业余科普】01人类为什么要发明计算机——从算盘到30吨的庞然大物【信奥业余科普】02给机器注入灵魂的两位天才——图灵与冯·诺依曼【信奥业余科普】03计算机的数据表示从 0 和 1 到大千世界引子为什么 ENIAC 会有 30 吨重在冯·诺依曼确立了“存储程序”架构后第一台计算机 ENIAC 虽然展示出了惊人的计算能力但它的体型同样令人咋舌占地面积相当于一套大平层170平方米体重相当于几头大象30吨。为什么它会这么重我们在之前的文章里提到过计算机底层其实是在用不计其数、只有 0 和 1 两种状态的“电子开关”在进行二进制计算。 而在当时的技术条件下用来做这种开关的物理元件叫作真空电子管 (Vacuum Tube)。为了让大家更直观地理解接下来几十年的硬件进化狂奔我们不妨带着这一个核心概念往下看四代计算机的发展史其实就是这颗“电子开关”从“巨无霸”变成“分子颗粒”的微缩魔法史。全文详见https://www.coderli.com/cs-basics-04-hardware-evolution/https://www.coderli.com/cs-basics-04-hardware-evolution/https://www.coderli.com/cs-basics-04-hardware-evolution/

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