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第三代计算机采用的电子元件

第三代计算机是指20世纪60年代中期到70年代初期使用的计算机。与前两代计算机相比,第三代计算机的电子元件和技术有了革命性的进步,显著提高了计算机的性能、体积和成本效益。以下是关于第三代计算机所采用的电子元件的详细介绍。

1. 集成电路(IC)

第三代计算机最显著的特点之一就是采用了集成电路(Integrated Circuit,IC)。集成电路将多个电子元件(如晶体管、电阻、电容等)集成在一个小小的芯片上,大大缩小了计算机的体积,同时提高了计算速度和可靠性。

1.1 IC的优势

  • 体积小:比起前两代计算机使用的真空管或晶体管,IC的体积小了很多,使得计算机整体体积大大缩小。
  • 性能提升:IC能同时处理更多的信号,速度更快,计算机的运算能力得到了显著增强。
  • 成本降低:由于集成电路的生产效率高,计算机的成本得到了大幅度的降低。

1.2 IC的应用

集成电路被广泛应用于计算机的中央处理器(CPU)、内存、输入输出接口等各个部分。它不仅提高了计算机的性能,还使得计算机的生产更加高效。

2. 晶体管

虽然晶体管在第二代计算机中已经得到了应用,但在第三代计算机中,集成电路的普及使得晶体管的应用更加广泛。集成电路中的晶体管数目增加,性能也得到了提升,计算机能够处理更多的任务。

2.1 晶体管的优势

  • 更高的可靠性:晶体管比真空管更加可靠,不易损坏。
  • 更低的功耗:晶体管的功耗比真空管低,可以有效降低计算机的热量生成。
  • 响应速度快:晶体管响应速度远高于真空管,计算机的计算速度得到了大幅提高。

3. 半导体材料

第三代计算机广泛使用了半导体材料,特别是硅(Si)和锗(Ge)作为晶体管和集成电路的基础材料。半导体材料的应用是计算机技术的一大进步。

3.1 硅与锗的特点

  • :具有较好的导电性能和热稳定性,是集成电路中最常用的半导体材料。
  • :虽然在早期得到广泛使用,但随着硅技术的进步,锗逐渐被硅替代。

4. 存储元件

第三代计算机在存储技术上也有了显著的进步。通过集成电路的应用,存储元件的体积变得更小,容量更大,访问速度更快。

4.1 磁芯存储

磁芯存储在第三代计算机中仍然广泛使用。它采用了小型的铁氧体磁环来存储数据,虽然较为传统,但由于其可靠性高,仍被广泛采用。

4.2 半导体存储器

半导体存储器,如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM),也在这一时期得到应用。半导体存储器具有更高的存取速度和更小的体积,是第三代计算机存储系统的重要组成部分。

5. 总结

第三代计算机的电子元件主要是集成电路、晶体管和半导体材料的结合。这些元件的使用,使得计算机的体积更小,性能更强,成本更低。集成电路的广泛应用标志着计算机技术进入了一个新的时代,推动了计算机技术的快速发展,并为后来的微型计算机、个人计算机的发展奠定了基础。

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