ENIAC诞生：世界首台通用电子计算机开启计算新时代

ENIAC诞生：世界首台通用电子计算机开启计算新时代

1946年2月14日，美国宾夕法尼亚大学摩尔电气工程学院诞生了一台划时代的机器——ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）。这台重达30吨、占地170平方米的庞然大物，每秒钟可以进行5000次运算，是世界上第一台通用电子计算机。它的问世不仅标志着计算机时代的到来，也彻底改变了人类处理复杂计算的方式。

ENIAC的诞生并非偶然，而是第二次世界大战期间军事需求的产物。随着新型大炮和导弹的研发，快速准确的弹道计算变得至关重要。美国陆军军械部在马里兰州的阿伯丁设立了弹道研究实验室，专门负责这项任务。然而，传统的机械计算器远远无法满足科学家们对计算速度的要求。

1942年8月，约翰·莫奇利（John W. Mauchly）撰写了一份备忘录，提出了研制一台电子计算机的建议。这台机器能够在100秒钟内完成一台微分分析仪需要10~20分钟的计算。在艾科特（J. Presper Eckert）的帮助下，莫奇利从1943年开始ENIAC的设计工作。经过两年半的努力，这台耗资48.7万美元的巨型计算机终于在1945年制造完成。

ENIAC的诞生是计算机技术的一次巨大飞跃。它使用了约18000个电子管、70000个电阻、10000个电容、1000个继电器和6000个开关，整台机器高8英尺，宽3英尺，长100英尺，耗电量高达140千瓦。尽管体积庞大，但ENIAC的加法运算速度达到每秒5000次，乘法速度为每秒300多次，存储容量为20个字。这些性能指标在当时堪称惊人，比Harvard Mark I快上千倍。

ENIAC的创新之处不仅在于其惊人的计算速度，还在于其独特的设计思想。它采用了并行处理技术，将计算任务分配给多个独立的计算单元同时进行，大大提高了运算效率。此外，ENIAC还引入了模块化设计，将整个系统分为多个独立的单元，便于维护和升级。

在ENIAC的开发过程中，有一支被历史遗忘的英雄团队——六位女性程序员。凯瑟琳·安东内利、珍·巴蒂克、弗朗西斯·“贝蒂”·霍尔伯顿、玛琳·梅尔策、弗朗西斯·斯宾斯和露丝·泰特尔鲍姆，她们在高度保密的环境中工作，只能接触到图纸，甚至不能与设备呆在同一个房间。尽管面临重重挑战，这些女性还是通过原理图和与工程师的交流，掌握了ENIAC的工作原理，并开发出了ENIAC的编程、使用和调试逻辑。

“从图纸中学习ENIAC的最大好处是，我们从一开始就知道它能做什么、不能做什么。因此，我们几乎可以将故障诊断精确到每个真空管，”巴蒂克在1996年回忆道。“我们既了解应用程序，也了解机器，所以我们学会了诊断故障，甚至比工程师做得更好。”

她们的贡献直到20世纪90年代才逐渐为人所知。多亏了Kathy Kleiman的努力，ENIAC程序员的故事终于得以展现，这六位女性于1997年被纳入“国际科技女性基金会名人堂”。

ENIAC的问世激起了计算工具的革命，开创了一个新的时代——计算机时代。然而，ENIAC并非完美无缺。它的一个重大缺陷是程序指令需要通过外部接插线实现，每次改变计算程序都需要重新连接线路，这通常需要花几个小时甚至几天时间。这一局限性促使冯·诺依曼提出了存储程序的概念，即把程序指令存储在机器内部的存储器中，从而实现自动控制。

冯·诺依曼与莫奇利、埃克特及其团队深入探讨了计算机的设计思想，逐渐完善了“存储程序”的概念。这种能将程序指令存储在机器内部存储器中的设计，为现代计算机的结构奠定了基础。此后，计算机的基本结构维持不变，那就是20世纪40年代由埃克特、莫奇利和冯·诺依曼共同讨论的存储程序思想，即冯·诺依曼体系结构。

ENIAC的诞生不仅推动了计算机技术的飞速发展，还催生了计算机科学这一全新学科。随着晶体管、集成电路和微处理器的相继发明，计算机逐渐从庞大的“怪物”演变为今天无处不在的智能设备。从科学计算到信息管理，从过程控制到人工智能，计算机已经渗透到人类社会的方方面面，成为推动科技进步和社会发展的重要力量。

ENIAC的诞生是人类历史上一个重要的里程碑。它不仅是一台机器，更是一个时代的象征，开启了信息时代的序幕。ENIAC的故事告诉我们，技术创新往往源于实际需求，而伟大的发明背后，总有无数默默奉献的英雄。正如ENIAC六人组程序员团队所展现的那样，正是这些无名英雄的智慧和汗水，推动了人类文明的进步。