智能交互硬件行业专题：由特斯拉机器人回溯智能交互硬件发展史(20)

在互联网时代，生产力被进一步解放，新兴技术层出不穷，如人工智能、云计算、区块链、 量子计算等。（报告来源：未来智库）
3.1. 20 世纪 30 年代，半导体材料的发展
半导体是导电性介于导体与绝缘体中间的一类物质。与导体、绝缘体相比，半导体材料的发 现是最晚的，直到 20 世纪 30 年代，材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术 界认可。半导体的发展历史一定程度上代表了人类现代科技的文明史，如果说机械的发展解 放了人类的劳动力，那么半导体的发展则解放了人类的计 算力。 半导体主要由四个部分组成：集成电路、光电器件、分立器件、传感器，由于集成电路又占 了器件 80%以上的份额，因此通常将半导体与集成电路等价。集成电路按照产品种类又主要 分为四大类：微处理器、存储器、逻辑器件、模拟器件，统称为芯片。 计算硬件与集成电路从产生到成熟大致经历了如下过程：电子管——晶体管——集成电路— —大规模/超大规模集成电路，相应的计算机也经历了从数字电子计算机——晶体管计算机— —集成电路计算机——微型计算机的发展。
3.2. 1946 年，第一台数字电子计算机
美国宾西法尼亚大学于 1946 年使用真空管制造出第一台数字电子计算机 ENIAC，这台计算 机每秒能完成 5000 次运算。第一代电子计算机使用了大量的电子管，电子管的大小大与现 今的灯泡差不多大小，ENIAC 共装备了 18000 只电子管，占地 170 平方米、重 30 吨，有 着体积大、功耗大、发热高、寿命短、电源利用效率低等缺点。
3.3. 1947 年，晶体管时代的到来与晶体管计算机
1947年12月，第一款点接触型晶体管在美国贝尔实验室诞生，由约翰〃巴丁（John Bardeen） 与沃尔特〃布拉顿（Walter Brattain）发明；1948 年 1 月，肖克利（Shockley）在推出了面 接触型的晶体管，这预示着晶体管时代的到来，也是微电子技术发展中第一个里程碑。1956 年，肖克利、巴丁、布拉顿三人，因发明晶体管同时荣获诺贝尔物理学奖，肖克利也被誉为 “晶体管之父”。
晶体管的发明促进半导体工业与计算机迅速发展。晶体管这种小巧的、消耗功率低的电子器 件能够代替体积大、功率消耗大的电子管，使用晶体管制造的计算机能够大幅降低功耗。1955 年，美国贝尔实验室研制出世界第一台全晶体管计算机 TRADIC，装有 800 只晶体管。相较 于电子管，晶体管的优势在于尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低。 1955 年，美国在阿塔拉斯洲际导弹上装备了以晶体管为主要元件的小型计算机。由于晶体 管计算机价格比电子管计算机便宜，使得计算机从只能运用于少数尖端领域中，开始向人们 的生产与生活中普及。1956 年起，IBM 公司设计生产的计算机与打卡机开始使用晶体管。 1958 年，IBM 公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机 RCA501 型。