Page 108 - 信息的脉络

·信息的脉络·
电子管构成的电子触发器来存储每个脉冲。延迟线使电子元件的数量减少了100倍，
大容量存储因此成为可能。
埃克特“伟大的新技术发明”促成了他与冯·诺依曼的第一次见面，并催生

出了存储程序的概念：计算机的存储设备将用于保存程序的指令以及它所操作的
数字。
戈德斯坦将存储程序概念比作轮子的发明——一旦想到就不再困难。以这个

简单的概念为基础，打孔卡或纸带上的程序可以在几秒内读入电子存储器，从而
迅速完成程序设置，计算机能以电子移动速度向控制电路发出指令，数字存储容
量较之前高出两个数量级，电子管的数量将减少 80%。但最重要的是，程序可以

将指令作为数据进行处理。存储程序概念的初衷是解决与数字数组处理有关的技
术问题，后来用于程序修改，从而为编程语言和人工智能发展奠定过了基础。这

也成为 EDVAC（离散变量自动电子计算机）蓝图的最初构想。
当然，在完整的 EDVAC 蓝图出炉之前，仍有大量的细节问题需要解决，但位
于最高层面的体系结构（逻辑设计）很快建立起来。得益于数理逻辑方面的训练

以及对大脑组织结构的兴趣，冯·诺依曼在这项工作中发挥了重要作用。在此期间，
由 5 种功能部件组成的计算功能结构逐渐成形。冯·诺依曼将他们命名为中央控制、

中央运算、存储器、输入、输出元件，并用计算机存储器（computer memory）取
代了自巴贝奇时代一直使用的存储（storage）一词，生物学的深刻影响由此可见
一斑。另一项重要决定是采用二进制表示数字。ENIAC 采用十进制数，采用 10 个

触发器存储 1 位十进制数字。如果改用二进制，同样数量的触发器就能存储 10 位
二进制数字，相当于 3 位十进制数字。因此，一条 1024 比特的延迟线可以存储 32
个“字”，每个字表示一条指令或一个由 10 位十进制数字构成的数字。根据冯·诺

依曼的估计，EDVAC 需要 2000 到 8000 个字的存储空间，所有需要 64 到 256 挑
破延迟线才能实现。这将是一台庞大的设备，但仍然远小于 ENIAC。
ENIAC 在 1945 年 11 月建成，它是一个庞然大物，用了 18000 个电子管，占

地 170 平方米，重达 30 吨，耗电功率约 150 千瓦，每秒钟可进行 5000 次运算，
这在现在看来微不足道，但在当时却是破天荒的。ENIAC 以电子管作为元器件，

所以又被称为电子管计算机，是计算机的第一代。
到 1945 年春，对 EDVAC 的研究已经十分成熟，冯·诺依曼决定将计划整理
成文。这份发表于 1945 年 6 月 30 日的报告《EDVAC 报告书的第一份草案》，是

描述存储程序计算机的开创性文件。报告提出了这种新型计算机的完整逻辑构想，

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