我們知道世界上第一台電子計算機是埃尼亞克（UNIVAC）。注意計算機前面的定語，它是電子計算機。其實在它之前有很多非電子計算機，比如巴貝奇設計的差分機，其實就是一個機械計算機。下圖是該計算機的實物圖，它現存于倫敦科學博物館。

除了上述差分機外，還有很多機械計算機，比如帕斯卡加法器和萊布尼茲計算器等等。本文這裡就不再羅嗦了，今天我們主要介紹一下半電子化的計算機，也就是同時具備機械裝置和電子器件的計算機。

最早的半電子化的計算機是IBM發明的ASCC（Automatic Sequence Controlled Calculator），自動序列控制計算機。它于1944年發明并在哈佛大學安裝使用，因此也稱為哈佛馬克I。

該計算機長51英尺（15.5米），有5噸重，可以看出來确實是一個大家夥。而該計算機由75萬個零件組成，包含72個累加器和60組旋轉開關。其中每一組旋轉開關可以作為一個常量寄存器來使用。除了上述組件外，還包括讀卡器，打卡機，紙帶讀取器和打字機。因為這個大家夥是通過卡片打孔的方式編程的，因此稱為自動序列控制計算機。也就是它是通過打孔卡片的方式來控制的。

整個計算機的運行通過一個很長的軸來控制。一個加法運算需要花費1/3秒的時間，而一個乘法運算則要花費1秒的時間。相對于現在的計算機來說，這個老古董确實弱爆了，但在當時确實最先進的計算機。下面讓我們認識一下每個組件吧。

這個面闆在整個計算機的最左邊，它用于輸入數字。這些開關用于表示一些常量，它在程序運行之前設置，并且一直到程序運行結束。可以看出上述旋轉開關都是0-9的數字，也就是他們組成了10進制的數字。

下面是由IBM設計改良的加法器，由72個單元組成。它作為機器的存儲器，根據打孔卡片上的指令進行讀取和操作。

讀卡器是哈弗馬克I的核心部件，正式由于該部件的存在才使得哈佛馬克I成為可編程的計算機。這些是霍華德·艾肯（Howard Aiken）的主要設計的。 讀卡器從紙帶上讀取指令，一次取一行，然後一步執行相應的指令。

哈弗馬克I由一台電動機驅動，該電動機通過一個長軸将運動傳遞到其所有機械部件。 這樣可以确保其所有組件以相同的速度工作，這對于在單個組件之間傳輸指令和數據是必不可少的。

打孔機用于實現标準打孔卡中編碼的問題，也就是給卡片打孔的。這個類似與我們目前編程的過程。輸出也可以是打孔卡格式，也可以是打字機鍵入的直接可讀的數字。

雖然這種古董計算機非常笨重，工作效率也非常低。但是，這種計算機卻是目前大規模晶體管計算機的鼻祖，現代計算機的核心理念也都是來自于該計算機的。本文主要是想讓廣大程序員同學了解一下計算機的曆史，也是讓更多人認識到現代計算機的強大之處。

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