阐述冯诺依曼计算机的基本思想（计算机的历史1）

在中国，“冯”这个姓氏是很常见的。记得在上大学时，刚接触这个名字，有一种莫名的亲切感。但是，冯-诺依曼真的不姓冯。

冯-诺依曼出生在匈牙利首都布达佩斯，有个匈牙利语的名字，叫做亚诺什-诺依曼。他的父亲是一位顶尖的银行家，购买了一个爵位，诺依曼家族从此晋升为贵族，名字中也就多了中国人熟悉的“冯”字。

冯-诺依曼从小就展现出了惊人的数学天赋，小时候跟随父亲参加派对，就能在几秒钟的时间内，记住电话簿上整整一页的人名和电话。父亲希望他能子承父业，攻读商业，他的兴趣并不在这里，最终父子各让一步，冯-诺依曼读了化学专业。

1926年，年仅23岁的冯-诺依曼拿到了化学工程学位，同年，也难倒了数学博士学位。可见，在攻读化学专业时，并没有放下自己的爱好。在以后的日子里，冯诺依曼一直担任研究员、大学教授。

20世纪30年代、40年代，全球各地的高校和研究所，兴起了研究和制作电子计算机的浪潮。从继电器时代，逐渐过渡到电子管时代。

为了加速二战的结束，1942年美国开展了曼哈顿计划，囊括了当时最顶尖的科学家。冯-诺依曼作为优秀的数学家，也收到了美国国防部的邀请，负责设计原子弹的外护层。要完成这项工作，需要大量的数学计算，所以，他需要一台全新的计算机，超过了当时的其他所有计算机性能。

即使是现在，设计一台超级计算机，还是一件很艰巨的任务。在1940年代，计算机还都是“专用”的，每台都有特定的指令，完成特定的计算。设计计算机，是要从头做起的，只有最顶尖的科学家，才能完成这项工作。

宾夕法尼亚大学当时正在设计一台通用计算机——电子数字积分计算机(The Electionic Numerical Integrator and Computer ENIAC)，简称“埃尼阿克”。冯-诺依曼经常去拜访这个项目的设计者，并受邀参与了埃尼阿克的设计工作。但是很不幸，埃尼阿克的设计工作进展缓慢，军方等不及了。

于是，开始了一台新的计算机的设计——电子离散变量自动计算机(Electronic Discrete Variable Automatic Computer EDVAC)，简称“埃德瓦克”。当然，冯-诺依曼也是设计团队中的一员。

埃德瓦克的设计比较顺利，几个月完成了项目。这个项目涉及到很多的新思想和新技术，主要解决数据的存储以及指令系统。这些有益的思考和成果，冯-诺依曼与1945年6月，撰写了一篇文章，对项目团队的设计理念进行了总结。这篇文章并没有公开发表过，算得上是一篇草稿，所以署名只有冯-诺依曼。

后来，这份草稿在全世界的研究人员里传播，大家都记住了冯-诺依曼这个名字。埃德瓦克项目的设计理念，是设计团队的成果，因为署名的问题，冯-诺依曼这个名字得以千古流芳，有其偶然性。但是，冯诺依曼开创性的研究，配得上这个殊荣。

冯-诺依曼体系结构，主要包括五部分：中央算术器——负责计算，执行加减乘除运算；中央控制器——负责条件判断，执行吓一跳语句；存储器——负责存储计算结果；输入设备——负责输入计算参数；输出设备——负责展示计算结果。

计算机已经发展了几十年，还是在冯诺依曼描述的体系结构上演进。

现代计算机中，中央算术器和中央控制器，都集成在了中央处理器，也就是CPU。存储器的随着技术的发展，变成了一个多层次的结构，从快速的寄存器、CPU内置缓存、内存，到中速慢速的SSD硬盘、机械硬盘，再到慢速的CD、磁带等等。输入设备除了常见的鼠标、键盘，还有触控板、触摸屏、扫描仪等。输出设备有屏幕、打印机、网络等等。

计算机的形态也变得各种各样。台式机、笔记本这两类，是计算机应该没有人会反对。现在我们使用的手机、电视、汽车，都有CPU，都可以算得上是一台计算机。智能穿戴设备、智能平衡车、扫地机器人甚至智能马桶，都是计算机。这些各式的、小巧的计算机，在性能上，能够秒杀冯-诺依曼花费几个月时间设计的，重量超过几十吨的计算机。冯-诺依曼如果在世，是应该高兴呢，还是不高兴呢？