从ENIAC到EDVAC，从手工插接线到存储程序

ENIAC，Electronic Numerical Integrator and Computer，电子数字积分计算机，它于1946年2月15日在美国宣告诞生。承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成，总工程师埃克特当时年仅24岁。

ENIAC长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，约相当于10件普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。

ENIAC采用十进位计算（逻辑元件多，结构复杂，可靠性低）。其最大的特点就是采用了电子元件，用电子线路来执行运算、存储信息等，因而也就表现出最突出的优点：计算速度快。

ENIAC通过一个外部设备系统来为每项工作设定相应的指令。它的形式很像手动电话系统中的插头连接。这个方法的优点是，将插头插好之后，所有的指令都可以在机器需要的时候立即取得。但它的缺点是，指令序列的长度受到了限制，而且插插头的工作需要耗时一整天。而且这种插插头的过程，显得有点像是为不同的任务改造不同的机器了。

ENIAC不是存储程序式的计算机，编程是通过手工插接线的方式进行的（没有内部存储器，操纵运算的指令分散在许多电路部件中，每次不同的计算必须由人工搭配大量的运算部件，甚至更改计算机内部的物理线路）。在ENIAC研制过程中，埃克特和莫奇利已经发现了这个严重缺点，并开始研究解决这个问题。1944年1月29日，埃克特经过严密思考，写了一个有关磁盘计算机的报告，首次提出了将程序和数据都放在磁盘上的设想，可以说是最早出现的存储程序思想。但由于此时ENIAC的设计已经定型，电路的试制和安装也已基本完成，未能将此思想在ENIAC上实现。

1945年3月，计算技术的先驱冯·诺伊曼(John von Neumann，1903—1957)来到莫尔学院(他与奔波于阿伯丁实验室和莫尔学院之间的联络官哥尔斯廷一次在火车站上巧遇，得知ENIAC研制情况产生兴趣而与莫尔学院建立联系的)，与埃克特、莫奇利、哥尔斯廷、伯克斯等人进行了两天讨论，拟定了存储程序式的电子计算机的方案。其中，存储器采用水银延迟线也是埃克特建议的。他们把这台计算机起名为EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer，离散变量自动电子计算机)。方案经冯·诺伊曼整理后于1945年6月发表，但只署了冯·诺伊曼一个人的名字，这使埃克特与莫奇利十分恼火和不满。由于在专利权问题上与学校产生分歧，埃克特和莫奇利在ENIAC完成后不久即辞职离开了莫尔学院，因此没有参与EDVAC的实际开发。这个代号为“PY”(Project Y)的工程由于种种原因拖到1952年才完工。EDVAC只用了3600只电子管，占地面积不足ENIAC的1／3，几乎具备了现代电子计算机的一切特征，尤其是20世纪50年代的计算机，几乎都是在EDVAC的基础上发展起来的，包括先于EDVAC问世的英国剑桥大学的EDSAC计算机。

EDVAC是第一台现代意义的通用计算机。和之前的世界上第一台电子计算机ENIAC不同，EDVAC首次使用二进制而不是十进制。整台计算机共使用大约6000个电子管和大约12000个二极管，功率为56KW，占地面积45.5平方米，重7850KG，使用时需要三十个技术人员同时操作。

它由五个基本部分组成：运算器CA、控制器CC、存储器M、输入装置I、输出装置O。

这种体系结构一直延续至今，现在使用的计算机，其基本工作原理仍然是存储程序和程序控制，所以现在一般计算机被称为冯诺依曼结构计算机。鉴于冯诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用，他被西方人誉为“计算机之父”。