计算机组织与结构是计算机科学中的基础概念，它们涉及到硬件如何设计和实现，以及这些硬件如何影响软件的执行效率。在Ch_2 Computer Evolution and Performance中，我们深入探讨了计算机的发展历程和性能指标，主要参考了William Stallings的《计算机组织与架构》第七版。
ENIAC，即电子数值积分器和计算机，是世界上第一台电子计算机，由Eckert和Mauchly在1943年于宾夕法尼亚大学开发，尽管在1946年完成时已错过了二战，但它一直使用到1955年。ENIAC使用十进制而非二进制，包含20个可累加的10位数字存储器，程序通过手动开关设置。它拥有18,000个真空管，重量达30吨，占用面积15,000平方英尺，功率消耗140千瓦，每秒可执行5,000次加法运算。
John von Neumann和Alan Turing的贡献在于提出了“存储程序”概念，这是现代计算机的基础。在此概念下，程序和数据都存储在主内存中，算术逻辑单元（ALU）处理二进制数据，控制单元解释内存中的指令并执行，输入/输出设备由控制单元操作。这一理念在普林斯顿高级研究所的IAS机器中得到了体现，它于1952年完成。IAS具有1000个40位字，包括二进制数字和双20位指令，以及一系列寄存器，如内存缓冲寄存器、内存地址寄存器、指令寄存器、指令缓冲寄存器、程序计数器、累加器和乘法商寄存器。
商业计算机的出现紧随其后，Eckert-Mauchly计算机公司在1947年成立，UNIVAC I作为第一台通用自动计算机，用于1950年美国人口普查的计算，后来并入斯佩里-兰德公司。1950年代晚期的UNIVAC II在速度和内存上有所提升。IBM，以其打孔卡处理设备著称，于1953年推出了第一台存储程序计算机701，专注于科学计算，并在1955年推出702，面向商业应用，最终发展出700/7000系列。
20世纪50年代，晶体管的发明彻底改变了计算机领域。相比于真空管，晶体管更小、更便宜，发热量更小，是一种固态设备，由硅制成。贝尔实验室的William Shockley等人在1947年发明了晶体管。这导致了第二代计算机的诞生，如NCR和RCA的小型晶体管机器，以及IBM 7000系列。DEC在1957年生产了PDP-1，进一步推动了微电子技术的发展，即“小型电子”，这使得构建由门电路、存储单元和互连网络组成的计算机成为可能。
这些历史性的进展为现代计算机架构奠定了基础，从早期的庞大机器到现在的微型便携设备，计算机性能不断提高，功耗降低，同时也催生了各种编程语言、操作系统和应用软件的繁荣，形成了我们现在所知的信息化社会。理解计算机的组织和结构，对于理解和优化计算机系统的性能至关重要。
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