Z3：第一台计算机

在75年以前，即1941年5月12日，德国工程师Konrad Zuse（康拉德·楚泽，1910～1995年）在柏林公布了他自行设计制作的Z3，这是世界上第一台可以自由编程的数字计算机，能够完成浮点数运算。与同时代其他机型相比，Z3的优势在于它对数字的描述。首先，Z3是纯数字式，这点与当代计算机一样，数字以2进制方式编码，即0和1。其次，Z3能够处理浮点数。浮点数包含尾数和指数，例如，当现代科学家提到地球与太阳之间的平均距离时，标准表达方式是：约为1.496×108km，意味着十进制小数点被左移了8位。Z3可以通过打孔纸编程。Z3具备图灵完整性，但是这个特性直到Zuse去世后才得到证实。图灵完整性一词，来源于计算机学术界，用于纪念英国数学家Alan Turing（1912～1954年）。简单地说，如果一台计算机能够完成理论上可以完成的所有运算，那么它才能被称为具备图灵完整性。在上世纪40年代中期，美国推出的两款计算机Mark I和ENIAC都具备图灵完整性，然而，它们所做的计算都基于十进制，而不像Z3那样，基于二进制。

就设计而言，Z3是在Z1和Z2的基础上完成的。Z1是纯机械式计算机，在设计Z2时，Zuse使用了电子继电器技术，这项技术被广泛用于Z3计算机。第一台使用电子管的纯电子技术计算机，就是美国军方研制的ENIAC。

Zuse设计Z3时，计算单元使用了600个继电器，存储器使用了1 600个继电器。就体系架构而言，Z3采用的是由匈牙利数学家冯·诺依曼（1903～1957）在1945年发表的架构，是在研制EDVAC（电子数字变量自动计算机）的过程中发展积累而成的。该架构奠定了当代计算机的基础。随着晶体管的出现，集成电路被发明出来，然后是计算机芯片陆续被开发出来，于是，一代又一代先进的计算机不断发布上市。时至今日，计算机技术的发展进步依然迅猛，好像永无止境。

可惜，Z3原型机没能保留到今天，它毁于1943年11月21日的一次空袭。二战结束后，Zuse创办公司Zuse KG。1962年，该公司捐赠了一台功能完整的Z3复制品给慕尼黑德国博物馆，时至今日，人们依然可以到那里一睹它的尊容。