最早研制的存储程序计算机是EDSAC（Electronic Delay Storage Automatic Calculator）、ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）及其后继计算机EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer）中的一部分。EDSAC是第一台真正实现存储程序概念的计算机，1949年在英国剑桥大学投入使用。该机采用汞延迟线存储器，有效领先实现了程序和数据存储在同一存储系统中，促进了计算机技术的革命性进步。
EDSAC的设计基于冯·诺依曼提出的“存储程序”概念，此概念解释了一台计算机应如何组织，包括使用一个储存单元来保存指令和数据，以及中央处理器（CPU）用于处理数据。EDSAC是第一代计算机的典型代表，它对编程语言、操作系统的发展产生了深远的影响。
一、EDSAC的发展历程
EDSAC是由剑桥大学的Maurice Wilkes教授主导设计并构建的，他在听了冯·诺依曼在1945年关于存储程序计算机的讲座之后，受到了启发。他回到英国后立即开始在数学实验室建造EDSAC的工作，而这台计算机的主要目的是为了服务于科学研究。
EDSAC的设计理念非常先进，特别是它采用了二进制而不是当时比较常见的十进制，这大大简化了机器的逻辑设计。EDSAC的内存容量虽然较小，但它能够执行储存的程序。1953年，EDSAC进行了升级，增加了更多的存储容量，它的存储能力和速度都有了显著提升。
二、存储程序概念的重要性
存储程序概念是现代计算机的基石，这一点在EDSAC的设计和操作中得以体现。存储程序计算机使用内部存储器来保存程序，这使得计算机能够自动读取和执行存储的指令。这一概念的关键在于程序被看作是一种特殊的数据，这种数据可以被存储、检索并由计算机执行。
存储程序的概念还引入了条件控制、循环和程序分支等高级控制结构，它们是高级编程语言和现代软件开发的基础。此外，通过存储程序，计算机能够通过修改程序来适应不同的任务，从而具有了极高的灵活性和多功能性。
三、EDSAC对计算机科学的影响
EDSAC对计算机科学的影响是深远的。首先，它证明了存储程序概念的可行性以及抽象编程语言的重要性。由于它成功的实现，其他设计师和工程师也开始着手制作自己的计算机系统。
其次，EDSAC的成功促成了更高级编程语言的发展，利用这些语言，程序员能够编写更为复杂的应用程序而不必关心硬件层面的细节。同时，存储程序概念也是操作系统发展的基础，它允许计算机进行多任务处理和资源共享。
四、EDSAC与其他早期计算机的比较
和同时期的其他计算机相比，比如ENIAC和UNIVAC，EDSAC拥有一些独特的特性和技术。ENIAC是第一台通用电子数字计算机，但它不是基于存储程序概念的。ENIAC的程序通过一种复杂的电线补丁板和开关阵列来设置，这意味着为了改变程序，必须对机器进行物理重配，非常耗时且易出错。
而EDSAC所采取的方法，允许程序和数据存储在一个汞延迟线存储系统中，这不仅简化了编程过程，也加快了计算速度。UNIVAC则是第一台商用计算机，表明了计算机技术由学术界向商业应用的转移。尽管如此，EDSAC在操作上更简单、设计更清晰，并在存储程序方面领先于ENIAC和UNIVAC。
五、EDSAC的技术细节和创新
EDSAC采用了一种名为汞延迟线的存储器来暂存数据和程序指令。这些存储器是利用声波在汞中的传播来保存比特，通过在一个端注入脉冲，在另一端捕捉和重新注入来维持数据存储。尽管这种技术现在听起来非常原始，但在当时，这是实现存储程序计算机的一种创新方式。
EDSAC的CPU设计相对简单，但实现了重要的计算功能，包括算术运算、控制流语句和数据处理等。其使用的是机械式时钟且速度较慢，但在那个时代，这已经代表了一大步进展。
六、EDSAC的遗产
EDSAC的设计和实践为之后的计算机历史铺平了道路，它所代表的突破性成就是现代计算机发展的关键。在接下来的几十年中，计算机技术迅速发展，产生了更小型化、速度更快、存储能力更强的机器。虽然今天的计算机与EDSAC在技术上有天壤之别，但许多基本原则和概念都是始于EDSAC的创新思想。
此外，EDSAC的影响也超越了技术领域，它改变了科学研究、工程设计和商业实践的方式。计算机作为一种通用工具被广泛接受和使用，这部分得益于EDSAC所展示的计算机的潜力和多功能性。
最终，EDSAC的研制不仅是计算机史上的一个重要里程碑，也是一个技术创新的范例，它证实了冯·诺依曼关于存储程序计算机的设想不仅是理论上的构想，而是可以实现的实用技术。从这个意义上讲，EDSAC为信息时代的到来奠定了基础。
相关问答FAQs：
1. 存储程序计算机的起源是什么？
存储程序计算机的起源可以追溯到1940年代，由于人们希望能够开发出一种能够自主执行不同程序的计算机。这种计算机需要能够将指令和数据存储在同一存储单元内，而不需要通过物理操作来改变电路连接。因此，存储程序计算机的出现标志着计算机科学的重要里程碑。
2. 存储程序计算机的具体应用有哪些？
存储程序计算机的应用范围非常广泛。它可以用于解决数学问题、处理大量数据、控制工业自动化系统、模拟现实世界的复杂系统等。存储程序计算机的出现极大地推动了科学研究和技术发展的速度，使得人们能够更快、更准确地处理和分析数据，进而取得更好的研究成果和应用效果。
3. 存储程序计算机与现代计算机的差异在哪里？
存储程序计算机是计算机科学发展的重要里程碑之一，它在功能和设计上与现代计算机存在一些差异。首先，存储程序计算机的存储器容量相对较小，无法存储大量的数据和程序代码；其次，存储程序计算机的运算速度相对较慢，无法满足现代计算需求；最后，存储程序计算机的可靠性和稳定性较低，容易出现故障和错误。然而，正是由于存储程序计算机的先驱性质，才为现代计算机的发展打下了坚实的基础，使得现代计算机能够具备更高的性能、更大的存储容量和更强的稳定性。
