一条主线：从「省人力」到「自动化」#
计算机的发展史，本质上是一部把计算这件事从人手里交出去的历史。
四个阶段#
第一代：机械时代#
算盘、帕斯卡加法器、差分机。这一阶段的核心问题是「怎么让机器替人算」， 但动力来自人力或机械结构，速度和灵活性都受限。
第二代：电子管时代#
ENIAC 是第一台通用电子计算机。它用 18000 个电子管组成， 占地 170 平方米，每秒能算 5000 次加法。
有个经典问题：ENIAC 的算力还比不上一部手机， 那为什么它仍然是里程碑？ 因为它第一次把「程序」这个概念变成了物理实现—— 改变计算任务不再需要重新接线。
第三代：晶体管与集成电路#
晶体管替代电子管，体积缩小、功耗降低、可靠性大幅提升。 集成电路把成千上万个晶体管做在一块硅片上，计算机开始走向商用。
第四代：微处理器至今#
1971 年 Intel 4004 把整个 CPU 做进一块芯片，个人计算机时代开始。 到今天，手机里的芯片已经集成了上百亿个晶体管。
冯·诺依曼结构：至今没变的核心#
五个部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 它的关键思想是「程序和数据一起存在存储器里」，也叫「存储程序原理」。
用一句话概括它的工作方式：
取指令 → 分析指令 → 执行指令 → 取下一条
这个循环重复了几十亿次每秒，但本质和你手算一道题没区别，只是快得多。
摩尔定律与它的终结#
戈登·摩尔在 1965 年观察到：集成电路上的晶体管数量大约每两年翻一倍。 这个规律指导了半导体行业半个世纪。
现在的问题是物理极限：晶体管已经小到几个纳米， 再小下去量子隧穿效应会让电子「穿墙而过」，开关失效。
于是行业开始转向多核并行和专用芯片（GPU、NPU）的路线。
课堂思考题#
- 冯·诺依曼结构的「存储程序」思想，为什么是计算机史上的关键一步？
- 摩尔定律失效之后，程序员的编程方式会有什么变化？