计算机硬件发展
计算机硬件是计算机的物理基础，硬件的能力直接决定了整个计算机系统效能的上限。
一部分历史
重要的人物
冯·诺依曼
艾伦·麦席森·图灵
历史进程
| 发展阶段 | 时期 | 逻辑元件 | 运算速度（次/秒） | 内存 | 外村 | 产物 | 事件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 第一代 | 1946-1957 | 电子管 | k-10k+ | 汞延迟线、磁鼓 | 穿孔卡片、纸袋 | 机器语言 | 1946年第一台电子数字计算机：ENIAC诞生，占地170平米 |
| 第二代 | 1958-1964 | 晶体管 | 10k-100k+ | 磁芯存储器 | 磁带 | 面向过程的高级语言，如FORTRAN；操作系统雏形 | 1947年贝尔实验室发明了晶体管 |
| 第三代 | 1964-1971 | 中小规模集成电路 | 100k-1m+ | 半导体存储器 | 磁带、磁盘 | 高级语言、分时操作系统 | 1959年，由摩尔等人创办的仙童半导体公司发明了“集成电路”；1968年，摩尔等人离开了仙童创办了Intel |
| 第四代 | 1972- | 大规模、超大规模集成电路 | 10m-100b+ | 半导体存储器 | 磁带、磁盘、光盘、半导体存储器 | 微处理器、微型计算机、PC机、Windows、Linux、MacOS | 1969年，仙童销售部负责人桑德斯离开，创立了AMD |
摩尔定律
摩尔定律是英特尔创始人之一戈登·摩尔的经验之谈，其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍。换言之，处理器的性能每隔两年翻一倍。
当前计算机硬件的发展趋势
“两极化”是当前计算机发展的主要趋势。或向更微型、多用途发展，如iWatch等穿戴式电子设备；或向更巨型、超高速发展，如我国的天河二号超级计算机。
计算机硬件组成
计算机的结构主要分为早期冯诺依曼机的结构，与现代计算机结构。后者实际上是对冯诺依曼计算机进一步优化的成果。
冯·诺依曼计算机与现代计算机结构
冯·诺依曼结构
现代计算机结构
重要的元件
CPU
GPU
计算机性能指标
数据的存储与传输
BCD码
字符与字符串
数据的校验与修正
数的运算
定点数
二进制编码
原码
补码
移码
移位运算
加减运算
数的溢出
乘法运算
- 原码乘法
- 补码乘法
除法运算
- 原码除法
- 补码除法