集成电路：从电子管、晶体管到CPU

进入20世纪以后，各个科学领域和技术部门的计算需求堆积如山，尤其是二战的爆发，各国进入生死存亡的关头，军事需求极大地催生了各种技术的应用，在这种情况下，对高速计算工具有了更多的需求。尽管依靠计算工人解决了紧急的需求，但在效率和运算量上却存在天然的缺陷。这也使计算机确定了从电子管到 晶体管 ，从专用设备到全社会普及的发展之路。电子管：二战带来的抉择

在教科书中，ENIAC就是电子计算机的起源，而电子管也就在那一刻，确定了其在计算机发展史中的地位。其实，在电子计算机的襁褓期，机电结构还是纯电子计算机，继电器还是电子管？计算机的发展也面临着迷茫中的抉择。

1943年，当二战激战正酣时，美军迫切需要高速计算工具，以计算炮弹的弹道。在迅速获得15万美元的预算后，速度成为诉求，继电器在收到信号后因为有百分之一秒延时而拖慢计算速度注定要被抛弃。而真空三极管的诞生，让计算机可以快速的通过控制栅极电流，来开启或关断电子管两端的电流，获得比继电器速度快成千上万倍的开关速度。这对于提升当时计算机的速度大有好处。正因为这样的优势，让电子管击败继电器，成为早期计算机的核心运算部件。

在这样的要求下，拥有17468个电子三极管、7200个电子 二极管 、70000个电阻， 10000个电容器、1500个继电器、6000多个开关、重达30吨的ENIAC在三年后，也就是1946年2月14日终于诞生，而让它姗姗来迟的，还是预算，要知道ENIAC终花了军方48万美元。其每秒执行5000次加法或400次乘法的计算能力在今天看起来微不足道。不过别忘了，之前的Z3计算机每秒只能进行3~4次加法计算，5秒才能计算一次乘法。电子管让计算机有了千倍的速度提升。这也确定了ENIAC的历史地位，并确定了电子管在计算机发展中的重要性。

台电子计算机ENIAC的历史照片

晶体管计算机：缩小为衣橱大小

ENIAC的诞生，让科学家们享受了计算的畅快，但却必须痛苦地使用它。不仅因为它贵，更因为电子管实在太耗电，零件的寿命也太短，据说ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。同时接近18000个电子管，几乎每15分钟就可能烧掉一个，但操作人员可能要花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子，使用上极不方便。曾有人调侃道：“只要那部机器可以连续运转五天，而没有一只真空管烧掉，发明人就要额手称庆了”。