Οι πιο διάσημοι υπολογιστές πρώτης γενιάς. Παραγωγή υπολογιστών: από τα «τέρατα» σωλήνων στα ολοκληρωμένα κυκλώματα

Novruzlu Elnura 10 a

1. Ηλεκτρονικός υπολογιστής (ECM)

2.

2.1. Εγώπαραγωγή υπολογιστή

2.2. IIπαραγωγή υπολογιστή

2.3. IIIπαραγωγή υπολογιστή

2.4. IV παραγωγή υπολογιστή

2.5. V παραγωγή υπολογιστή

3. Παραγωγή υπολογιστή (πίνακας)

Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας

1. ΓΕΝΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Γενιά	Χρόνια	Βάση στοιχείου	Εκτέλεση	τόμος OP	Συσκευές εισόδου-εξόδου	Λογισμικό	Παραδείγματα υπολογιστών
		Ηλεκτρική λάμπα	10-20 χιλιάδες επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.	2 Kbyte	Τρυπημένες ταινίες Διατρητικές κάρτες	Κωδικοί μηχανών	UNIVAC,ΜΕΣΜ, ΜΠΕΣΜ, ΣΤΡΕΛΑ
	ντο 1955	Τρανζίστορ		2 - 32 Kbyte			"Τράδης" BESM-6
	ντο 1966	Ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC)	1-10 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.	64 kB	Συστήματα πολλαπλών τερματικών	OS	BESM-6
	ντο 1975		1-100 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.	1-64 kB	Δίκτυα Η/Υ	Βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων	Σάλπιγγας UKSC
	από τη δεκαετία του '90 του 20ου αιώνα.					Εξειδικευμένα συστήματα

Κατεβάστε:

Προεπισκόπηση:

Γυμνάσιο MBOU Astrakhan αριθμός 52

ΠΕΡΙΛΗΨΗ με θέμα:

"ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ"

Ετοιμος

Μαθητής της 10ης τάξης

Νοβρουζλού Ελνούρα

Ελεγμένο από καθηγητή πληροφορικής και ΤΠΕ

Κομισσαρόβα Ι.Μ.

Αστραχάν, 2013

Π.

1. Ηλεκτρονικός υπολογιστής (υπολογιστής) 3
2. Ηλεκτρονικό στάδιο ανάπτυξης της υπολογιστικής τεχνολογίας

1. Υπολογιστής 3ης γενιάς
2. ΙΙ γενιά υπολογιστών 4-5
3. Υπολογιστής ΙΙΙ γενιάς 5-7
4. Υπολογιστής IV γενιάς 7-8
5. Υπολογιστής V γενιάς 8-10

1. Παραγωγή υπολογιστή (πίνακας) 11
2. Κατάλογος χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας 12

1. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ (ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ)

Ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή (ECM) - υπολογιστικές μηχανές υψηλής ταχύτητας που λύνουν μαθηματικά και λογικές εργασίεςμε υψηλή ακρίβεια κατά την εκτέλεση πολλών δεκάδων χιλιάδων εργασιών ανά δευτερόλεπτο. Η τεχνική βάση των υπολογιστών είναι τα ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ο υπολογιστής διαθέτει μια συσκευή αποθήκευσης (μνήμη) που προορίζεται για λήψη, αποθήκευση και έκδοση πληροφοριών, μια αριθμητική συσκευή για πράξεις σε αριθμούς και μια συσκευή ελέγχου. Κάθε μηχανή έχει ένα συγκεκριμένο σύστημα εντολών.

1. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

1. Ι γενιά υπολογιστών

Είναι γενικά αποδεκτό ότι η πρώτη γενιά υπολογιστών εμφανίστηκε κατά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο μετά το 1943, αν και ο πρώτος εργαζόμενος εκπρόσωπος θα πρέπει να θεωρηθεί η μηχανή V-1 (Z1) του Konrad Zuse, που παρουσιάστηκε σε φίλους και συγγενείς το 1938. Ήταν το πρώτο ηλεκτρονικό (κατασκευασμένο σε οικιακά ανάλογα ρελέ) μηχάνημα, ιδιότροπο στο χειρισμό και αναξιόπιστο στους υπολογισμούς. Τον Μάιο του 1941, στο Βερολίνο, ο Zuse παρουσίασε το Z3, το οποίο χαροποίησε τους ειδικούς. Παρά μια σειρά από ελλείψεις, ήταν ο πρώτος υπολογιστής που, υπό άλλες συνθήκες, θα μπορούσε να έχει εμπορική επιτυχία. Ωστόσο, οι πρώτοι υπολογιστές θεωρούνται ο αγγλικός Colossus (1943) και ο αμερικανικός ENIAC (1945). Ο ENIAC ήταν ο πρώτος υπολογιστής με σωλήνα κενού.

Ειδικά χαρακτηριστικά

• Βάση στοιχείων -ηλεκτρονικοί σωλήνες κενού.
• Στοιχεία σύνδεσης -επιφανειακή τοποθέτηση με καλώδια.
• Διαστάσεις - Ο υπολογιστής είναι κατασκευασμένος με τη μορφή τεράστιων ντουλαπιών.
• Απόδοση -10-20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
• Λειτουργία - δύσκολη λόγω της συχνής αστοχίας των σωλήνων κενού.
• Προγραμματισμός -κωδικούς μηχανών.
• RAM - έως 2 KB.
• Εισαγωγή και έξοδος δεδομένων με χρήσητρυπημένα χαρτιά, διάτρητες ταινίες.

1. II γενιά υπολογιστών

Η δεύτερη γενιά υπολογιστών είναι μια μετάβαση σε μια βάση στοιχείων τρανζίστορ, η εμφάνιση των πρώτων μίνι υπολογιστών. Η αρχή της αυτονομίας αναπτύσσεται περαιτέρω - εφαρμόζεται ήδη σε επίπεδο μεμονωμένων συσκευών, κάτι που εκφράζεται στη σπονδυλωτή δομή τους. Οι συσκευές I/O είναι εξοπλισμένες με τους δικούς τους ελεγκτές (που ονομάζονται ελεγκτές), οι οποίοι απελευθέρωσαν τους κεντρικούς ελεγκτές από τη διαχείριση των λειτουργιών I/O. Η βελτίωση και το φτηνό των υπολογιστών οδήγησε σε μείωση του ειδικού κόστους του χρόνου και των υπολογιστικών πόρων στο συνολικό κόστος μιας αυτοματοποιημένης λύσης σε ένα πρόβλημα επεξεργασίας δεδομένων, την ίδια στιγμή, το κόστος ανάπτυξης προγραμμάτων (π.χ. προγραμματισμός) σχεδόν δεν μειώθηκε μείωση, και σε ορισμένες περιπτώσεις είχε τάση αύξησης. ... Έτσι, σκιαγραφήθηκε μια τάση για αποτελεσματικό προγραμματισμό, η οποία άρχισε να εφαρμόζεται στη δεύτερη γενιά των υπολογιστών και αναπτύσσεται μέχρι σήμερα. Η ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων βασισμένων σε βιβλιοθήκες τυπικών προγραμμάτων που έχουν την ιδιότητα της φορητότητας, δηλ. λειτουργούν σε υπολογιστές διαφορετικών εμπορικών σημάτων. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εργαλεία λογισμικού διατίθενται στο PPP για την επίλυση προβλημάτων μιας συγκεκριμένης κατηγορίας. Η τεχνολογία για την εκτέλεση προγραμμάτων σε υπολογιστή βελτιώνεται: δημιουργούνται ειδικά εργαλεία λογισμικού - λογισμικό συστήματος. Ο σκοπός της δημιουργίας λογισμικού συστήματος είναι να επιταχύνει και να απλοποιήσει τη μετάβαση του επεξεργαστή από τη μια εργασία στην άλλη. Εμφανίστηκαν τα πρώτα συστήματα επεξεργασίας κατά παρτίδες που απλώς αυτοματοποιούσαν την εκκίνηση του ενός προγράμματος μετά το άλλο και έτσι αύξησαν τον συντελεστή φόρτου του επεξεργαστή. Τα συστήματα επεξεργασίας κατά παρτίδες ήταν το πρωτότυπο των σύγχρονων λειτουργικών συστημάτων, ήταν τα πρώτα προγράμματα συστημάτων που σχεδιάστηκαν για τον έλεγχο της υπολογιστικής διαδικασίας. Κατά τη διάρκεια της εφαρμογής συστημάτων επεξεργασίας παρτίδας, αναπτύχθηκε μια επίσημη γλώσσα ελέγχου εργασιών, με τη βοήθεια της οποίας ο προγραμματιστής είπε στο σύστημα και στον χειριστή τι δουλειά θέλει να κάνει στον υπολογιστή. Μια συλλογή από πολλές εργασίες, συνήθως με τη μορφή μιας τράπουλας με διάτρητες κάρτες, ονομάζεται πακέτο εργασιών. Αυτό το στοιχείο είναι ακόμα ζωντανό: τα λεγόμενα αρχεία δέσμης (ή παρτίδας) MS DOS δεν είναι τίποτα άλλο από πακέτα εργασιών (η επέκταση στο όνομά τους bat είναι συντομογραφία του αγγλική λέξηπαρτίδα, που σημαίνει παρτίδα). Στους οικιακούς υπολογιστές δεύτερης γενιάς περιλαμβάνονται οι Promin, Minsk, Hrazdan, Mir.

Ειδικά χαρακτηριστικά

• Βάση στοιχείων -στοιχεία ημιαγωγών (τρανζίστορ).
• Στοιχεία σύνδεσης -πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων και επιφανειακή βάση.
• Διαστάσεις -.
• Απόδοση -100-500 χιλιάδες επεμβάσεις ανά δευτερόλεπτο.
• εκμετάλλευση - υπολογιστικά κέντραμε ένα ειδικό προσωπικό του προσωπικού εξυπηρέτησης, εμφανίστηκε μια νέα ειδικότητα - ένας χειριστής υπολογιστών.
• Προγραμματισμός -σε αλγοριθμικές γλώσσες, η εμφάνιση του Λ.Σ.
• RAM - 2 - 32 KB.
• Εισήχθη αρχή της κατανομής του χρόνου.
• Εισήχθη αρχή ελέγχου μικροπρογράμματος.
• ελάττωμα - ασυμβατότητα λογισμικού.

1. ΙΙΙ γενιά υπολογιστών

Η ανάπτυξη στη δεκαετία του '60 ολοκληρωμένων κυκλωμάτων - ολόκληρες συσκευές και κόμβοι δεκάδων και εκατοντάδων τρανζίστορ, κατασκευασμένων σε ένα μόνο κρύσταλλο ημιαγωγών (αυτό που σήμερα ονομάζεται μικροκυκλώματα) οδήγησε στη δημιουργία ενός υπολογιστή 3ης γενιάς. Ταυτόχρονα, εμφανίστηκε η μνήμη ημιαγωγών, η οποία εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε προσωπικούς υπολογιστές ως λειτουργική μνήμη. Η χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων έχει αυξήσει σημαντικά τις δυνατότητες των υπολογιστών. Τώρα ο κεντρικός επεξεργαστής έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί παράλληλα και να ελέγχει πολλές περιφερειακές συσκευές. Οι υπολογιστές μπορούσαν να επεξεργαστούν ταυτόχρονα πολλά προγράμματα (αρχή πολλαπλού προγραμματισμού). Ως αποτέλεσμα της εφαρμογής της αρχής του πολυπρογραμματισμού, κατέστη δυνατή η εργασία στη λειτουργία κοινής χρήσης χρόνου στη λειτουργία διαλόγου. Οι χρήστες που ήταν απομακρυσμένοι από τον υπολογιστή είχαν την ευκαιρία, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλον, να αλληλεπιδράσουν γρήγορα με το μηχάνημα. Αυτά τα χρόνια, η παραγωγή ηλεκτρονικών υπολογιστών παίρνει βιομηχανική κλίμακα. Η εταιρεία IBM, η οποία μπήκε στους ηγέτες, ήταν η πρώτη που εφάρμοσε μια οικογένεια υπολογιστών - μια σειρά υπολογιστών που είναι πλήρως συμβατοί μεταξύ τους, από τους μικρότερους, στο μέγεθος ενός μικρού ντουλαπιού (δεν το κατάφεραν μικρότερο τότε), στα πιο ισχυρά και ακριβά μοντέλα. Η πιο κοινή εκείνα τα χρόνια ήταν η οικογένεια System / 360 από την IBM. Ξεκινώντας με τον υπολογιστή τρίτης γενιάς, η ανάπτυξη των σειριακών υπολογιστών έχει γίνει παράδοση. Αν και τα μηχανήματα της ίδιας σειράς διέφεραν πολύ μεταξύ τους ως προς τις δυνατότητες και την απόδοση, ήταν συμβατά με πληροφορίες, λογισμικό και υλικό. Για παράδειγμα, οι χώρες της CMEA έχουν παραγάγει μια ενιαία σειρά υπολογιστών (ES EVM) ES-1022, ES-1030, ES-1033, ES-1046, ES-1061, ES-1066 και άλλους. Η απόδοση αυτών των μηχανημάτων έφτασε από 500 χιλιάδες έως 2 εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, η ποσότητα μνήμης RAM έφτασε από 8 MB σε 192 MB. Οι υπολογιστές αυτής της γενιάς περιλαμβάνουν επίσης "IВМ-370", "Electronics - 100/25", "Electronics - 79", "СМ-3", "СМ-4", κ.λπ. Για τη σειρά υπολογιστών, το λογισμικό ήταν πολύ διευρυμένη (λειτουργικά συστήματα, γλώσσες προγραμματισμού υψηλό επίπεδο, προγράμματα εφαρμογής κ.λπ.). Η χαμηλή ποιότητα των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ήταν το αδύνατο σημείο των σοβιετικών υπολογιστών τρίτης γενιάς. Εξ ου και η συνεχής υστέρηση σε σχέση με τις δυτικές εξελίξεις όσον αφορά την ταχύτητα, το βάρος και τις διαστάσεις, αλλά, όπως επιμένουν οι προγραμματιστές της CM, όχι ως προς τη λειτουργικότητα. Προκειμένου να αντισταθμιστεί αυτή η υστέρηση, έχουν αναπτυχθεί ειδικοί επεξεργαστές, οι οποίοι καθιστούν δυνατή την κατασκευή συστημάτων υψηλής απόδοσης για ιδιωτικές εργασίες. Εξοπλισμένο με ειδικό επεξεργαστή μετασχηματισμού Fourier SM-4, για παράδειγμα, χρησιμοποιήθηκε για τη χαρτογράφηση ραντάρ της Αφροδίτης. Πίσω στις αρχές της δεκαετίας του '60, εμφανίστηκαν οι πρώτοι μικροϋπολογιστές - μικροί υπολογιστές χαμηλής κατανάλωσης που ήταν προσιτές για μικρές επιχειρήσεις ή εργαστήρια. Οι μικροϋπολογιστές αντιπροσώπευαν το πρώτο βήμα προς τους προσωπικούς υπολογιστές, πρωτότυπα των οποίων δεν κυκλοφόρησαν μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1970. Η γνωστή οικογένεια μικρών υπολογιστών PDP από την Digital Equipment χρησίμευσε ως πρωτότυπο για τη σοβιετική σειρά μηχανών SM. Εν τω μεταξύ, ο αριθμός των στοιχείων και των συνδέσεων μεταξύ τους, που χωρούσαν σε ένα μικροκύκλωμα, αυξανόταν συνεχώς και στη δεκαετία του '70, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα περιείχαν ήδη χιλιάδες τρανζίστορ. Αυτό κατέστησε δυνατό τον συνδυασμό των περισσότερων στοιχείων του υπολογιστή σε ένα μόνο μικρό μέρος - κάτι που έκανε η Intel το 1971 με την κυκλοφορία του πρώτου μικροεπεξεργαστή, ο οποίος προοριζόταν για υπολογιστές επιτραπέζιου υπολογιστή που μόλις εμφανίστηκαν. Αυτή η εφεύρεση έμελλε να κάνει μια πραγματική επανάσταση την επόμενη δεκαετία - εξάλλου, ο μικροεπεξεργαστής είναι η καρδιά και η ψυχή του σύγχρονου προσωπικού υπολογιστή. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό - πράγματι, η αλλαγή των δεκαετιών του '60 και του '70 ήταν μια μοιραία εποχή. Το 1969, γεννήθηκε το πρώτο παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών - το έμβρυο αυτού που σήμερα ονομάζουμε Διαδίκτυο. Και το ίδιο 1969, εμφανίστηκαν ταυτόχρονα το λειτουργικό σύστημα Unix και η γλώσσα προγραμματισμού C ("C"), τα οποία είχαν τεράστιο αντίκτυπο στον κόσμο του λογισμικού και εξακολουθούν να διατηρούν την ηγετική τους θέση.

Ειδικά χαρακτηριστικά

• Βάση στοιχείων -ολοκληρωμένα κυκλώματα.
• Στοιχεία σύνδεσης -πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.
• Διαστάσεις - Ο υπολογιστής είναι κατασκευασμένος με τη μορφή ραφιών του ίδιου τύπου.
• Απόδοση -1-10 εκ. λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.
• εκμετάλλευση - υπολογιστικά κέντρα, τάξεις οθόνης, μια νέα ειδικότητα - προγραμματιστής συστημάτων.
• Προγραμματισμός -αλγοριθμικές γλώσσες, OS.
• RAM - 64 KB.
• Εφαρμόσιμος Αρχή κατανομής χρόνου, αρχή σπονδυλωτότητας, αρχή ελέγχου μικροπρογραμμάτων, αρχή κύριας γραμμής.
• Η ανάδυση μαγνητικούς δίσκους, οθόνες, plotters.

1. IV γενιά υπολογιστών

Δυστυχώς, από τα μέσα της δεκαετίας του 1970, η αρμονική εικόνα της αλλαγής των γενεών έχει διαταραχθεί. Υπάρχουν όλο και λιγότερες θεμελιώδεις καινοτομίες στην επιστήμη των υπολογιστών. Η πρόοδος ακολουθεί κυρίως την πορεία ανάπτυξης αυτού που έχει ήδη εφευρεθεί και εφευρεθεί, πρώτα απ 'όλα, αυξάνοντας την ισχύ και τη σμίκρυνση της βάσης στοιχείων και των ίδιων των υπολογιστών. Γενικά πιστεύεται ότι η περίοδος από το 1975 ανήκει στους υπολογιστές τέταρτης γενιάς. Τα μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSIs. Έως και 100 χιλιάδες στοιχεία είναι ενσωματωμένα σε έναν κρύσταλλο) έχουν γίνει η βάση στοιχείων τους. Η ταχύτητα αυτών των μηχανών ήταν δεκάδες εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο και η μνήμη RAM έφτασε τα εκατοντάδες MB. Εμφανίστηκαν μικροεπεξεργαστές (1971, Intel), μικροϋπολογιστές και προσωπικοί υπολογιστές. Η κοινή χρήση της ισχύος διαφορετικών μηχανών έγινε δυνατή (σύνδεση μηχανών σε μια ενιαία υπολογιστική μονάδα και εργασία με κοινή χρήση χρόνου). Ωστόσο, υπάρχει μια άλλη άποψη - πολλοί πιστεύουν ότι τα επιτεύγματα της περιόδου 1975-1985. όχι αρκετά μεγάλο για να θεωρηθεί ισότιμη γενιά. Οι υποστηρικτές αυτής της άποψης αποκαλούν αυτή τη δεκαετία ότι ανήκει στην «τρίτη και μισή» γενιά των υπολογιστών. Και μόνο από το 1985, όταν εμφανίστηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα σούπερ μεγάλης κλίμακας (VLSI. Ένας κρύσταλλος ενός τέτοιου κυκλώματος μπορεί να φιλοξενήσει έως και 10 εκατομμύρια στοιχεία). .

Η πρώτη κατεύθυνση είναι η δημιουργία υπερυπολογιστών – συγκροτημάτων πολυεπεξεργαστικών μηχανών. Η ταχύτητα τέτοιων μηχανών αγγίζει πολλά δισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Είναι σε θέση να επεξεργάζονται τεράστιες ποσότητες πληροφοριών. Αυτό περιλαμβάνει τα συγκροτήματα ILLIAS-4, CRAY, CYBER, "Elbrus-1", "Elbrus-2" και άλλα, τα πάντα στην αμυντική βιομηχανία. Τα υπολογιστικά συγκροτήματα «Elbrus-2» λειτουργούσαν στο Κέντρο Ελέγχου Διαστημικών Πτήσεων, σε κέντρα πυρηνικής έρευνας. Τέλος, ήταν τα συμπλέγματα Elbrus-2 που χρησιμοποιούνται στο σύστημα από το 1991. αντιπυραυλική άμυνακαι σε άλλους στρατιωτικούς χώρους.

2η κατεύθυνση - περαιτέρω ανάπτυξη στη βάση μικροϋπολογιστών LSI και VLSI και προσωπικών υπολογιστών (PC). Οι πρώτοι εκπρόσωποι αυτών των μηχανών είναι οι Apple, IBM - PC (XT, AT, PS / 2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, EC-1840, EC-1841 κ.λπ. Από αυτή τη γενιά και μετά, οι υπολογιστές αναφέρονται συνήθως ως υπολογιστές. Και η λέξη «μηχανογράφηση» έχει γίνει μέρος της καθημερινότητάς μας. Χάρη στην εμφάνιση και την ανάπτυξη των προσωπικών υπολογιστών (PC), η τεχνολογία υπολογιστών γίνεται πραγματικά τεράστια και γενικά διαθέσιμη. Δημιουργείται μια παράδοξη κατάσταση: παρά το γεγονός ότι οι προσωπικοί και οι μικροϋπολογιστές εξακολουθούν να υστερούν από όλες τις απόψεις από τις μεγάλες μηχανές, η μερίδα του λέοντος στις καινοτομίες -γραφική διεπαφή χρήστη, νέα περιφερειακά, παγκόσμια δίκτυα- οφείλουν την εμφάνιση και την ανάπτυξή τους σε αυτήν την «επιπόλαιη» τεχνολογία. Οι μεγάλοι υπολογιστές και οι υπερυπολογιστές σίγουρα δεν έχουν εξαφανιστεί και συνεχίζουν να εξελίσσονται. Αλλά τώρα δεν κυριαρχούν πλέον στην αρένα των υπολογιστών όπως κάποτε.

Ειδικά χαρακτηριστικά

• Βάση στοιχείων -μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI).
• Στοιχεία σύνδεσης -πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.
• Διαστάσεις - συμπαγείς υπολογιστές, φορητοί υπολογιστές.
• Απόδοση -10-100 εκατομμύρια επεμβάσεις ανά δευτερόλεπτο.
• εκμετάλλευση - πολυεπεξεργαστών και συστημάτων πολλών υπολογιστών, οποιωνδήποτε χρηστών υπολογιστών.
• Προγραμματισμός -βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων.
• RAM - 2-5 MB.
• Τηλεπικοινωνιακή επεξεργασία δεδομένων, ενσωμάτωση σε δίκτυα υπολογιστών.

1. V γενιά υπολογιστών

Ο υπολογιστής της πέμπτης γενιάς είναι ο υπολογιστής του μέλλοντος. Το πρόγραμμα για την ανάπτυξη της λεγόμενης πέμπτης γενιάς υπολογιστών εγκρίθηκε στην Ιαπωνία το 1982. Θεωρήθηκε ότι μέχρι το 1991 θα δημιουργήθηκαν θεμελιωδώς νέοι υπολογιστές, επικεντρωμένοι στην επίλυση προβλημάτων τεχνητή νοημοσύνη... Με τη βοήθεια της γλώσσας Prolog και τις καινοτομίες στο σχεδιασμό των υπολογιστών, σχεδιάστηκε να πλησιάσει η επίλυση ενός από τα κύρια καθήκοντα αυτού του κλάδου της επιστήμης των υπολογιστών - το πρόβλημα της αποθήκευσης και επεξεργασίας της γνώσης. Εν ολίγοις, οι υπολογιστές της πέμπτης γενιάς δεν θα έπρεπε να γράφουν προγράμματα, αλλά θα ήταν αρκετό να εξηγήσουν σε «σχεδόν φυσική» γλώσσα τι απαιτείται από αυτούς. Υποτίθεται ότι η βάση στοιχείων τους δεν θα είναι VLSI, αλλά συσκευές με στοιχεία τεχνητής νοημοσύνης που δημιουργούνται στη βάση τους. Για να αυξηθεί η μνήμη και η ταχύτητα, θα χρησιμοποιηθούν τα επιτεύγματα της οπτοηλεκτρονικής και των βιοεπεξεργαστών. Οι υπολογιστές της πέμπτης γενιάς θέτουν εντελώς διαφορετικά καθήκοντα από ό,τι στην ανάπτυξη όλων των προηγούμενων υπολογιστών. Εάν οι σχεδιαστές υπολογιστών από τις γενιές I έως IV αντιμετώπισαν καθήκοντα όπως η αύξηση της παραγωγικότητας στον τομέα των αριθμητικών υπολογισμών, η επίτευξη μεγάλης χωρητικότητας μνήμης, τότε το κύριο καθήκον των προγραμματιστών υπολογιστών της πέμπτης γενιάς είναι να δημιουργήσουν τεχνητή νοημοσύνη μιας μηχανής (το ικανότητα εξαγωγής λογικών συμπερασμάτων από τα παρουσιαζόμενα γεγονότα), η ανάπτυξη της «νοητικότητας» των υπολογιστών - άρση του φραγμού μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή.

Δυστυχώς, το ιαπωνικό πρόγραμμα υπολογιστών πέμπτης γενιάς επανέλαβε την τραγική μοίρα της πρώιμης έρευνας τεχνητής νοημοσύνης. Πάνω από 50 δισεκατομμύρια γιεν επενδύσεων σπαταλήθηκαν, το έργο διακόπηκε και οι συσκευές που αναπτύχθηκαν από άποψη απόδοσης δεν ήταν υψηλότερες από τα μαζικά συστήματα εκείνης της εποχής. Ωστόσο, η έρευνα που διεξήχθη κατά τη διάρκεια του έργου και η συσσωρευμένη εμπειρία σχετικά με την αναπαράσταση γνώσης και τις μεθόδους παράλληλων συμπερασμάτων βοήθησαν σημαντικά την πρόοδο στον τομέα των συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης γενικότερα. Ήδη, οι υπολογιστές είναι σε θέση να αντιλαμβάνονται πληροφορίες από χειρόγραφο ή έντυπο κείμενο, από φόρμες, από ανθρώπινη φωνή, να αναγνωρίζουν τον χρήστη με φωνή και να μεταφράζουν από τη μια γλώσσα στην άλλη. Αυτό επιτρέπει σε όλους τους χρήστες να επικοινωνούν με υπολογιστές, ακόμη και σε αυτούς που δεν έχουν ειδικές γνώσεις σε αυτόν τον τομέα. Πολλές από τις προόδους που έχει κάνει η τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και στον επιχειρηματικό κόσμο. Τα έμπειρα συστήματα και τα νευρωνικά δίκτυα χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά για εργασίες ταξινόμησης (φιλτράρισμα SPAM, κατηγοριοποίηση κειμένου κ.λπ.). Γενετικοί αλγόριθμοι (χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για τη βελτιστοποίηση των χαρτοφυλακίων σε επενδυτικές δραστηριότητες), η ρομποτική (βιομηχανία, παραγωγή, καθημερινή ζωή - παντού όπου βάλει το κυβερνητικό της χέρι), καθώς και συστήματα πολλαπλών πρακτόρων εξυπηρετούν ευσυνείδητα ένα άτομο. Άλλοι τομείς της τεχνητής νοημοσύνης δεν κοιμούνται, για παράδειγμα, η κατανεμημένη αναπαράσταση της γνώσης και η επίλυση προβλημάτων στο Διαδίκτυο: χάρη σε αυτούς, τα επόμενα χρόνια, μπορούμε να περιμένουμε μια επανάσταση σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Λογισμικό

Παραδείγματα υπολογιστών

από το 1946

Ηλεκτρική λάμπα

10-20 χιλιάδες επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.

2 Kbyte

Τρυπημένες ταινίες

Διατρητικές κάρτες

Κωδικοί μηχανών

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

από το 1955

Τρανζίστορ

100-1000 χιλιάδες επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.

2 - 32 Kbyte

Μαγνητική ταινία, μαγνητικά τύμπανα

Αλγοριθμικές γλώσσες, λειτουργικά συστήματα

"Τράδης"

Μ-20

IBM-701

BESM-6

από το 1966

Ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC)

1-10 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.

64 kB

Συστήματα πολλαπλών τερματικών

OS

EC-1030

IBM-360

BESM-6

από το 1975

Μεγάλο ολοκληρωμένο κύκλωμα (LSI)

1-100 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.

1-64 kB

Δίκτυα Η/Υ

Βάσεις δεδομένων και τράπεζες δεδομένων

IBM-386

IBM-486

Σάλπιγγας

UKSC

από τη δεκαετία του '90 του 20ου αιώνα.

Ολοκληρωμένο κύκλωμα εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας (VLSI)

Περισσότερες από 100 εκατομμύρια επεμβάσεις σε 1 δευτερόλεπτο.

Συσκευές οπτικών και λέιζερ

Εξειδικευμένα συστήματα

4.ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΜΕΝΗΣ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑΣ

1. http://evm-story.narod.ru/#P0

1. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/computer

Εισαγωγή

Η ανθρώπινη κοινωνία, στην πορεία της ανάπτυξής της, έχει κατακτήσει όχι μόνο την ύλη και την ενέργεια, αλλά και τις πληροφορίες. Με την έλευση και τη μαζική διανομή των υπολογιστών, ένα άτομο έλαβε ένα ισχυρό εργαλείο για αποτελεσματική χρήση. πόρους πληροφοριών, να ενισχύσουν την πνευματική τους δραστηριότητα. Από εκείνη τη στιγμή (μέσα 20ου αιώνα), η μετάβαση από βιομηχανική κοινωνίασε μια κοινωνία της πληροφορίας στην οποία η πληροφορία γίνεται ο κύριος πόρος.

Η ικανότητα των μελών της κοινωνίας να χρησιμοποιούν πλήρεις, έγκαιρες και αξιόπιστες πληροφορίες εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον βαθμό ανάπτυξης και αφομοίωσης των νέων τεχνολογιών πληροφοριών, οι οποίες βασίζονται σε υπολογιστές. Ας εξετάσουμε τα κύρια ορόσημα στην ιστορία της ανάπτυξής τους.

Η αρχή μιας εποχής

Ο πρώτος υπολογιστής ENIAC δημιουργήθηκε στα τέλη του 1945 στις ΗΠΑ.

Οι κύριες ιδέες στις οποίες αναπτύχθηκε η υπολογιστική τεχνολογία για πολλά χρόνια διατυπώθηκαν το 1946 από τον Αμερικανό μαθηματικό John von Neumann. Ονομάζονται αρχιτεκτονική von Neumann.

Το 1949 κατασκευάστηκε ο πρώτος υπολογιστής με την αρχιτεκτονική von Neumann - η αγγλική μηχανή EDSAC. Ένα χρόνο αργότερα, εμφανίστηκε ο αμερικανικός υπολογιστής EDVAC.

Στη χώρα μας, ο πρώτος υπολογιστής δημιουργήθηκε το 1951. Ονομάστηκε MESM - μια μικρή ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού. Ο σχεδιαστής του MESM ήταν ο Sergei Alekseevich Lebedev. Ο ιδρυτής της τεχνολογίας υπολογιστών στην ΕΣΣΔ, διευθυντής του ITMiVT, ακαδημαϊκός της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ (1953) και της Ουκρανικής Ακαδημίας Επιστημών της ΣΣΔ (02/12/1945). Ήρωας της Σοσιαλιστικής Εργασίας. Βραβευμένος με το Βραβείο Στάλιν τρίτου βαθμού, το Βραβείο Λένιν και το Κρατικό Βραβείο της ΕΣΣΔ. Το 1996 του απονεμήθηκε μεταθανάτια το μετάλλιο «Πρωτοπόρος Τεχνολογίας Υπολογιστών» για την ανάπτυξη του MESM (Small Electronic Computing Machine), του πρώτου υπολογιστή στην ΕΣΣΔ και την ηπειρωτική Ευρώπη, καθώς και για την ίδρυση της σοβιετικής βιομηχανίας υπολογιστών.

Η σειριακή παραγωγή υπολογιστών ξεκίνησε τη δεκαετία του '50 του ΧΧ αιώνα.

Η τεχνολογία ηλεκτρονικών υπολογιστών συνήθως χωρίζεται σε γενιές που σχετίζονται με την αλλαγή της βάσης στοιχείων. Επιπλέον, οι μηχανές διαφορετικών γενεών διαφέρουν ως προς τη λογική αρχιτεκτονική και το λογισμικό, την ταχύτητα, τη μνήμη τυχαίας πρόσβασης, τη μέθοδο εισαγωγής και εξόδου πληροφοριών κ.λπ.

Πρώτη γενιά

Η πρώτη γενιά υπολογιστών ήταν οι μηχανές σωλήνων της δεκαετίας του 1950. Η ταχύτητα μέτρησης των πιο γρήγορων μηχανών της πρώτης γενιάς έφτασε τις 20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Διάτρητες ταινίες και διάτρητες κάρτες χρησιμοποιήθηκαν για την εισαγωγή προγραμμάτων και δεδομένων. Δεδομένου ότι η εσωτερική μνήμη αυτών των μηχανών ήταν μικρή (μπορούσε να φιλοξενήσει αρκετές χιλιάδες αριθμούς και οδηγίες προγράμματος), χρησιμοποιήθηκαν κυρίως για μηχανικούς και επιστημονικούς υπολογισμούς που δεν σχετίζονται με την επεξεργασία μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων. Αυτές ήταν μάλλον ογκώδεις κατασκευές, που περιείχαν χιλιάδες λαμπτήρες, μερικές φορές καταλάμβαναν εκατοντάδες τετραγωνικά μέτρα και κατανάλωναν εκατοντάδες κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Προγράμματα για τέτοιες μηχανές είχαν μεταγλωττιστεί σε γλώσσες διδασκαλίας μηχανών, έτσι ο προγραμματισμός εκείνη την εποχή ήταν διαθέσιμος σε λίγους.

Δεύτερη γενιά

Το 1949, η πρώτη συσκευή ημιαγωγών δημιουργήθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες για να αντικαταστήσει την ηλεκτρονική λάμπα. Ονομάζεται τρανζίστορ. Στη δεκαετία του '60τα τρανζίστορ έγιναν η βάση στοιχείων για τον υπολογιστή δεύτερης γενιάς. Η μετάβαση στα στοιχεία ημιαγωγών βελτίωσε την ποιότητα των υπολογιστών από κάθε άποψη: έγιναν πιο συμπαγείς, πιο αξιόπιστοι και λιγότερο ενεργοβόροι. Η απόδοση των περισσότερων μηχανών έχει φτάσει τις δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Ο όγκος της εσωτερικής μνήμης έχει αυξηθεί εκατοντάδες φορές σε σύγκριση με τους υπολογιστές πρώτης γενιάς. Οι εξωτερικές (μαγνητικές) συσκευές μνήμης έχουν αναπτυχθεί σε μεγάλο βαθμό: μαγνητικά τύμπανα, κινήσεις μαγνητικής ταινίας. Χάρη σε αυτό, κατέστη δυνατή η δημιουργία πληροφοριών και πληροφοριών αναφοράς σε έναν υπολογιστή, μηχανές αναζήτησης(αυτό οφείλεται στην ανάγκη αποθήκευσης μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών σε μαγνητικά μέσα για μεγάλο χρονικό διάστημα). Κατά τη δεύτερη γενιά, οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου άρχισαν να αναπτύσσονται ενεργά. Τα πρώτα από αυτά ήταν τα FORTRAN, ALGOL, COBOL. Ο προγραμματισμός ως στοιχείο αλφαβητισμού έχει γίνει ευρέως διαδεδομένος, κυρίως μεταξύ των ατόμων με τριτοβάθμια εκπαίδευση.

Τρίτη γενιά

Η τρίτη γενιά υπολογιστών δημιουργήθηκε σε μια νέα βάση στοιχείων - ολοκληρωμένα κυκλώματα: πολύπλοκα ηλεκτρονικά κυκλώματα τοποθετήθηκαν σε μια μικρή πλάκα από υλικό ημιαγωγών με εμβαδόν μικρότερο από 1 cm 2. Ονομάστηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα (ICs). Τα πρώτα IC περιείχαν δεκάδες και μετά εκατοντάδες στοιχεία (τρανζίστορ, αντιστάσεις κ.λπ.). Όταν ο βαθμός ολοκλήρωσης (ο αριθμός των στοιχείων) πλησίασε τα χίλια, άρχισαν να ονομάζονται μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα - LSI. τότε υπήρχαν πολύ μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα - VLSI. Οι υπολογιστές τρίτης γενιάς άρχισαν να παράγονται στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του '60, όταν η αμερικανική εταιρεία IBM ξεκίνησε την παραγωγή του συστήματος μηχανών IBM-360. Στη Σοβιετική Ένωση, στη δεκαετία του '70, ξεκίνησε η παραγωγή μηχανών της σειράς ES EVM (Unified Computer System). Η μετάβαση στην τρίτη γενιά συνδέεται με σημαντικές αλλαγές στην αρχιτεκτονική των υπολογιστών. Τώρα μπορείτε να εκτελέσετε πολλά προγράμματα ταυτόχρονα σε ένα μηχάνημα. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας ονομάζεται λειτουργία πολλαπλών προγραμμάτων (πολλαπλών προγραμμάτων). Η ταχύτητα των πιο ισχυρών μοντέλων υπολογιστών έχει φτάσει πολλά εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Ένας νέος τύπος εξωτερικής συσκευής αποθήκευσης εμφανίστηκε στις μηχανές τρίτης γενιάς - μαγνητικούς δίσκους... Νέοι τύποι συσκευών εισόδου-εξόδου χρησιμοποιούνται ευρέως: οθόνες, plotter. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το εύρος των εφαρμογών υπολογιστών επεκτάθηκε σημαντικά. Άρχισαν να δημιουργούνται βάσεις δεδομένων, τα πρώτα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης, σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) και συστήματα ελέγχου (ACS). Στη δεκαετία του '70, η σειρά μικρών (μίνι) υπολογιστών έλαβε μια ισχυρή ανάπτυξη.

Τέταρτη γενιά

Ένα άλλο επαναστατικό γεγονός στα ηλεκτρονικά έλαβε χώρα το 1971, όταν η αμερικανική εταιρεία Intel ανακοίνωσε τη δημιουργία ενός μικροεπεξεργαστή. Ο μικροεπεξεργαστής είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα εξαιρετικά μεγάλης κλίμακας ικανό να εκτελεί τις λειτουργίες της κύριας μονάδας ενός υπολογιστή, του επεξεργαστή. Αρχικά, οι μικροεπεξεργαστές άρχισαν να ενσωματώνονται σε διάφορες τεχνικές συσκευές: εργαλειομηχανές, αυτοκίνητα, αεροπλάνα. Συνδέοντας έναν μικροεπεξεργαστή με συσκευές εισόδου-εξόδου, εξωτερική μνήμη, αποκτήσαμε έναν νέο τύπο υπολογιστή: έναν μικροϋπολογιστή. Οι μικροϋπολογιστές ανήκουν στις μηχανές τέταρτης γενιάς. Μια σημαντική διαφορά μεταξύ των μικροϋπολογιστών και των προκατόχων τους είναι οι μικρές τους διαστάσεις (το μέγεθος μιας οικιακής τηλεόρασης) και το σχετικά χαμηλό κόστος τους. Αυτός είναι ο πρώτος τύπος υπολογιστή που κυκλοφόρησε στη λιανική.

Ο πιο δημοφιλής τύπος υπολογιστών σήμερα είναι οι προσωπικοί υπολογιστές (PC). Το πρώτο PC γεννήθηκε το 1976 στις Ηνωμένες Πολιτείες. Από το 1980, η αμερικανική εταιρεία IBM έχει γίνει ο «trendsetter» στην αγορά των Η/Υ. Οι σχεδιαστές του κατάφεραν να δημιουργήσουν μια αρχιτεκτονική που έχει γίνει το de facto διεθνές πρότυπο για επαγγελματικούς υπολογιστές. Τα μηχανήματα αυτής της σειράς ονομάστηκαν IBM PC (Personal Computer). Η εμφάνιση και η διάδοση του Η/Υ στη σημασία του για την κοινωνική ανάπτυξη είναι συγκρίσιμη με την εμφάνιση της τυπογραφίας. Ήταν το PC που έφτιαξε γνώσεις υπολογιστώνένα τεράστιο φαινόμενο. Με την ανάπτυξη αυτού του τύπου μηχανών, εμφανίστηκε η έννοια της «τεχνολογίας πληροφοριών», χωρίς την οποία είναι ήδη αδύνατο να γίνει στους περισσότερους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.

Μια άλλη γραμμή στην ανάπτυξη του υπολογιστή τέταρτης γενιάς είναι ο υπερυπολογιστής. Οι μηχανές αυτής της κατηγορίας έχουν ταχύτητα εκατοντάδων εκατομμυρίων και δισεκατομμυρίων λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο. Ένας υπερυπολογιστής είναι ένα υπολογιστικό σύμπλεγμα πολλαπλών επεξεργαστών.

συμπέρασμα

Η ανάπτυξη υπολογιστών συνεχίζεται. Οι υπολογιστές της πέμπτης γενιάς είναι μηχανές του εγγύς μέλλοντος. Η κύρια ποιότητά τους θα πρέπει να είναι το υψηλό πνευματικό επίπεδο. Σε αυτά θα είναι δυνατή η είσοδος από φωνή, φωνητική επικοινωνία, μηχανική «όραση», μηχανική «αφή».

Οι μηχανές πέμπτης γενιάς έχουν εφαρμοστεί τεχνητή νοημοσύνη.

Συγκριτικά χαρακτηριστικάγενιές υπολογιστών

Προδιαγραφές	Εγώ	Εγώ Ι	I I I	IV
Χρόνια εφαρμογής	1946 – 1958	1958 – 1964	1964 – 1972	1972 - Σήμερα
Στοιχειώδης βάση	Ηλεκτρονικοί σωλήνες	Τρανζίστορ	Ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC)	VLSI, μικροεπεξεργαστής
Διαστάσεις (επεξεργασία)	Μεγάλο	Σημαντικά λιγότερο	Μινιυπολογιστής	μικροϋπολογιστής
Αριθμός υπολογιστών στον κόσμο	Ντουζίνες	Χιλιάδες	Δεκάδες χιλιάδες	Εκατομμύρια
Εκτέλεση	10-20 χιλιάδες (όπερες / δευτ.)	100 χιλιάδες (όπερες / δευτ.)	10 εκατομμύρια (όπερες/δευτ.)	10 9 (όπερες / δευτ.)
Μέγεθος RAM	100 Kbyte	1 MB	10 MB	1 GB
Τυπικά μοντέλα	ENIAC, ΜΕΣΜ	Setun, BESM-6, Minsk 23	IBM 360	IBM PC, Makintosh
Φορέας πληροφοριών	Διάτρηση κάρτα, Διάτρητη ταινία	Μαγνητική ταινία	Δίσκος	Εύκαμπτος και δίσκος λέιζερ

Αναφορές και πόροι του Διαδικτύου

1.http: //gym075.edusite.ru/istoriyavt.html

2.http://chernykh.net/

3.http: //ru.wikipedia.org/wiki/

1. _______________________________________________________________ Εισαγωγή
2. ____________________________________________________ Αρχή της εποχής των υπολογιστών
3. _________________________________________________ Η πρώτη γενιά υπολογιστών
4. __________________________________________________ Δεύτερη γενιά υπολογιστών
5. _________________________________________________ Η τρίτη γενιά υπολογιστών
6. ________________________________________________ Η τέταρτη γενιά υπολογιστών
7. _____________________________________________________________Συμπέρασμα
8. ________________________________ Συγκριτικά χαρακτηριστικά γενεών υπολογιστών
9. ___________________________________ Αναφορές και πόροι του Διαδικτύου

"Υπολογιστής" και "υπολογιστής" είναι ένα και το αυτό (συνώνυμα).

Οι πρώτοι υπολογιστές εμφανίστηκαν πριν από περισσότερα από 60 χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η ηλεκτρονική, η μικροηλεκτρονική και η τεχνολογία των υπολογιστών έχουν γίνει τα κύρια συστατικά της παγκόσμιας επιστημονικής και τεχνολογικής προόδου.

Ιστορικά, είναι σύνηθες να διακρίνουμε τις ακόλουθες γενιές υπολογιστών:

1ης γενιάς - υπολογιστές σωλήνα.

2ης γενιάς - υπολογιστές ημιαγωγών.

3ης γενιάς - υπολογιστές κατασκευασμένοι σε ολοκληρωμένα κυκλώματα.

4ης γενιάς - υπολογιστές βασισμένοι σε LSI και VLSI.

Η διαίρεση της τεχνολογίας υπολογιστών σε γενιές είναι μια πολύ υπό όρους, χαλαρή ταξινόμηση ανάλογα με το βαθμό ανάπτυξης του υλικού και του λογισμικού, καθώς και τους τρόπους επικοινωνίας με έναν υπολογιστή.

Η ιδέα της διαίρεσης των μηχανών σε γενιές οφείλεται στο γεγονός ότι κατά τη σύντομη ιστορία της ανάπτυξής της, η τεχνολογία των υπολογιστών έχει υποστεί μεγάλη εξέλιξη τόσο ως προς τη βάση στοιχείων (λαμπτήρες, τρανζίστορ, μικροκυκλώματα κ.λπ.), όσο και σε όρους αλλαγής της δομής του, η εμφάνιση νέων ευκαιριών, η επέκταση των περιοχών εφαρμογής και η φύση της χρήσης.

4.1. Οι πρώτοι υπολογιστές (πριν από το 1960) και οι προγραμματιστές τους

Όλοι οι υπολογιστές της πρώτης γενιάς κατασκευάστηκαν με βάση σωλήνες κενού, γεγονός που τους έκανε αναξιόπιστους - οι σωλήνες έπρεπε να αλλάζονται συχνά. Αυτοί οι υπολογιστές ήταν τεράστια, άβολα και πολύ ακριβά μηχανήματα που μόνο οι κυβερνήσεις και οι μεγάλες εταιρείες μπορούσαν να αγοράσουν. Οι λάμπες κατανάλωναν τεράστια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας και παρήγαγαν πολλή θερμότητα.

Επιπλέον, κάθε μηχανή χρησιμοποιούσε τη δική της γλώσσα προγραμματισμού. Το σύνολο των εντολών ήταν μικρό, το κύκλωμα της αριθμητικής λογικής μονάδας και της μονάδας ελέγχου ήταν αρκετά απλό και πρακτικά δεν υπήρχε λογισμικό. Οι δείκτες της ποσότητας μνήμης RAM και της απόδοσης ήταν χαμηλοί. Για την είσοδο-έξοδο, χρησιμοποιήθηκαν διατρητικές ταινίες, διάτρητες κάρτες, μαγνητικές ταινίες και συσκευές εκτύπωσης, οι συσκευές μνήμης τυχαίας πρόσβασης εφαρμόστηκαν με βάση τις γραμμές καθυστέρησης υδραργύρου των καθοδικών λυχνιών.

Αυτές οι ταλαιπωρίες ξεπεράστηκαν με την εντατική ανάπτυξη εργαλείων αυτοματισμού προγραμματισμού, τη δημιουργία συστημάτων προγραμμάτων σέρβις που απλοποιούν την εργασία στο μηχάνημα και αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της χρήσης του. Αυτό, με τη σειρά του, απαιτούσε σημαντικές αλλαγές στη δομή των υπολογιστών, με στόχο να τον φέρουν πιο κοντά στις απαιτήσεις που απορρέουν από την εμπειρία χειρισμού υπολογιστών.

Οι πιο διάσημοι υπολογιστές πρώτης γενιάς είναι οι εξής.

ENIAC (1946).Η πρώτη ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή ονομάζεται συνήθως «ENIAC» (Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Υπολογιστής), η οποία αναπτύχθηκε υπό την ηγεσία των D. Mauchly (1907-1980) και D. Eckert (John Eckert) (1919-1995) και τελείωσε το 1946, αν και η προτεραιότητα των Mauchly και Eckert αμφισβητήθηκε από τον D. Atanasov.

Τον Ιούνιο του 1943, η Διεύθυνση Πυροβολικού συνήψε συμφωνία με το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια για την κατασκευή μιας «Ηλεκτρονικής Βαλλιστικής Επιτραπέζιας Υπολογιστικής Μηχανής». Ο Mauchli διορίστηκε επιβλέπων των εργασιών και ο Eckert διορίστηκε αρχιμηχανικός. Συνολικά 10 μηχανικοί, 200 τεχνικοί και μεγάλος αριθμός εργατών εργάστηκαν για δυόμισι χρόνια για τη δημιουργία της ENIAC. Το στρατιωτικού βαθμού ENIAC ολοκληρώθηκε 2 μήνες μετά την παράδοση της Ιαπωνίας. Ήταν μια τεράστια κατασκευή (μήκους άνω των 30 μέτρων, επιφάνειας 120 τ.μ. και βάρους 30 τόνων), αποτελούμενη από 40 πίνακες σε σχήμα U που περιείχαν περισσότερους από 18.000 ηλεκτρονικούς σωλήνες και 1.500 ηλεκτρονόμους. Το μηχάνημα κατανάλωσε περίπου 150 kW ενέργειας.

Μόλις εμφανίστηκε το ENIAC, το Mark-1 αντιμετωπίστηκε σαν ένα παλιό τσακιστή: η χρήση σωλήνων κενού αντί για μηχανικά και ηλεκτρομηχανικά στοιχεία κατέστησε δυνατή τη δραματική αύξηση της ταχύτητας λειτουργίας του μηχανήματος. Η ENIAC ξόδεψε μόνο 0,0028 δευτερόλεπτα στον πολλαπλασιασμό και ακόμη λιγότερα στην πρόσθεση - 0,0002 δευτερόλεπτα. Τα κύρια κυκλώματα της μηχανής ήταν τα λεγόμενα "i" κύτταρα, τα οποία λειτουργούσαν ως διακόπτες, "ή" κελιά, που προορίζονταν να συνδυάζουν παλμούς από διαφορετικές πηγές σε μία έξοδο και, τέλος, σκανδάλες.

Στο μηχάνημα ENIAC συνδέονταν 10 σκανδάλες σε ένα δακτύλιο, σχηματίζοντας έναν δεκαδικό μετρητή, ο οποίος έπαιζε το ρόλο ενός τροχού μέτρησης μιας μηχανικής μηχανής. 10 τέτοιοι δακτύλιοι συν 2 σαγιονάρες που αντιπροσωπεύουν το πρόσημο ενός αριθμού σχηματίζουν έναν καταχωρητή αποθήκευσης. Συνολικά, η ENIAC διέθετε 20 τέτοια μητρώα. Κάθε καταχωρητής είναι εξοπλισμένος με ένα κύκλωμα μεταφοράς δεκάδων και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης. Άλλες αριθμητικές πράξεις πραγματοποιήθηκαν σε εξειδικευμένα μπλοκ. Εκτός από τη μνήμη στις κυψέλες σκανδάλης, το μηχάνημα διέθετε ένα μπλοκ μηχανικών διακοπτών, στους οποίους μπορούσαν να ρυθμιστούν χειροκίνητα έως και 300 αριθμοί. Οι αριθμοί μεταφέρονταν από το ένα μέρος της μηχανής στο άλλο μέσω 11 αγωγών, ένας για κάθε δεκαδικό ψηφίο και πρόσημο του αριθμού. Η τιμή του μεταδιδόμενου ψηφίου ήταν ίση με τον αριθμό των παλμών που πέρασαν από αυτόν τον αγωγό. Η εργασία των επιμέρους μονάδων της μηχανής ελεγχόταν από έναν κύριο ταλαντωτή, ο οποίος καθόριζε τη σειρά του ρολογιού και τους παλμούς συγχρονισμού· αυτοί οι παλμοί «άνοιγαν» και «έκλεισαν» τις αντίστοιχες ηλεκτρονικές μονάδες της μηχανής.

Η εισαγωγή αριθμών στο μηχάνημα πραγματοποιήθηκε με διάτρητες κάρτες και ο έλεγχος του λογισμικού της ακολουθίας των λειτουργιών πραγματοποιήθηκε, όπως στις υπολογιστικές και αναλυτικές μηχανές, χρησιμοποιώντας βύσματα και πεδία στοιχειοθέτησης. Αν και αυτή η μέθοδος προγραμματισμού απαιτούσε πολύ χρόνο για την προετοιμασία του μηχανήματος, π.χ. για σύνδεση στο πεδίο στοιχειοθέτησης (πίνακας μεταγωγής) μεμονωμένων μπλοκ της μηχανής, κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση των «ικανοτήτων» μέτρησης της ENIAC και έτσι διέφερε ευνοϊκά από τη μέθοδο της προγραμματισμένης διάτρησης ταινίας, χαρακτηριστική των μηχανών ρελέ.

Οι στρατιώτες που είχαν ανατεθεί σε αυτό το τεράστιο μηχάνημα βρίσκονταν συνεχώς κοντά του, τρίζοντας καρότσια γεμάτα μέχρι το χείλος με σωλήνες κενού. Μόλις έσβησε τουλάχιστον μια λάμπα, η ENIAC σηκώθηκε αμέσως και άρχισε μια ταραχή: όλοι έψαχναν βιαστικά την καμένη λάμπα. Ένας από τους λόγους -ίσως όχι πολύ αξιόπιστος- θεωρήθηκε η τόσο συχνή αντικατάσταση των λαμπτήρων: η ζεστασιά και η λάμψη τους προσέλκυσαν τους σκώρους, οι οποίοι πετούσαν μέσα στο αυτοκίνητο και προκαλούσαν βραχυκύκλωμα. Μόλις ανάψουν όλες οι λάμπες, το προσωπικό μηχανικού μπορούσε να συντονίσει το ENIAC για μια εργασία αλλάζοντας χειροκίνητα τις 6000 συνδέσεις καλωδίων. Όλα αυτά τα καλώδια έπρεπε να αλλάξουν ξανά όταν προέκυψε άλλη εργασία.

ABC (1942).Νομικά, η προτεραιότητα της δημιουργίας του πρώτου υπολογιστή με δικαστική απόφαση το 1973 δόθηκε στον βουλγαρικής καταγωγής Αμερικανό επιστήμονα John Atanasov (1903-1995). Ο καθηγητής του Iowa State College D. Atanasov στα τέλη της δεκαετίας του 1930 άρχισε να εργάζεται για τη δημιουργία ενός ψηφιακού υπολογιστή χρησιμοποιώντας δυαδικό σύστημαυπολογισμός. Το αυτοκίνητο κατασκευάστηκε σε σωλήνες κενού και ηλεκτρομηχανικά εξαρτήματα. Επιπλέον, ο Atanasov επινόησε, ειδικότερα, την αναγεννητική μνήμη σε πυκνωτές - το πρωτότυπο της σύγχρονης δυναμικής μνήμης RAM.

Το 1939, ο Atanasov, μαζί με τον μεταπτυχιακό του φοιτητή Clifford Berry, ξεκίνησαν να συντονίσουν έναν υπολογιστή σχεδιασμένο να λύνει συστήματα γραμμικών αλγεβρικών εξισώσεων με 30 αγνώστους. Το αυτοκίνητο ονομάστηκε ABC. Την άνοιξη του 1942 οι εργασίες ολοκληρώθηκαν ως επί το πλείστον. Τα αρχικά δεδομένα έπρεπε να εισαχθούν μέσω τυπικών διάτρητων καρτών σε δεκαδική μορφή. Στη συνέχεια το μηχάνημα μετατράπηκε σε δυαδικό κώδικα, στον οποίο έγιναν όλοι οι υπολογισμοί. Κάθε λέξη μηχανής αποτελούνταν από 50 bit. Το μηχάνημα περιείχε πάνω από 300 λάμπες και καταλάμβανε τον ίδιο χώρο δαπέδου με ένα μεγάλο γραφείο. Ωστόσο, το 1942, ο Atanasov μετακόμισε σε άλλη δουλειά και το έργο έκλεισε.

Το 1940, ο Mauchly επισκέφτηκε το εργαστήριό του κατά τη διάρκεια ενός επιστημονικού συνεδρίου. Μια σειρά από ιδέες χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία της μηχανής ENIAC, την οποία ο Atanasov ανακάλυψε τυχαία από εφημερίδες 20 χρόνια αργότερα. Η δοκιμή διήρκεσε 7 χρόνια, με αποτέλεσμα το μηχάνημα ABC να αναγνωριστεί ως ο πρώτος υπολογιστής και όχι ο ENIAC.

Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το ABC ήταν ένας πειραματικός υπολογιστής (αποσυναρμολογήθηκε το 1942), ο ENIAC χρησιμοποιήθηκε ενεργά μέχρι το 1955 (σχεδόν 10 χρόνια).

EDSAC (1949).Το πρώτο μηχάνημα με αποθηκευμένο πρόγραμμα ήταν το "EDSAC" (EDSAC - Electronic Delay Storage Automatic Computer, δηλ. ηλεκτρονικός
αυτόματη αριθμομηχανή με μνήμη σε γραμμές καθυστέρησης) δημιουργήθηκε στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ (Αγγλία) το 1949. Είχε μια συσκευή μνήμης για 512 γραμμές καθυστέρησης υδραργύρου. Ο χρόνος εκτέλεσης για την πρόσθεση ήταν 0,07 ms και ο πολλαπλασιασμός ήταν 8,5 ms.

Ο επικεφαλής του εργαστηρίου μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, Maurice W. Wilkes, άρχισε να αναπτύσσει έναν νέο υπολογιστή, τον EDSAC, το 1947, ο οποίος ολοκληρώθηκε το 1949. Όπως πολλοί άλλοι πρώιμοι υπολογιστές, ο EDSAC ήταν πολύ ιδιότροπος στη δουλειά του. Ένας από τους προγραμματιστές θυμήθηκε ότι ακόμη και ο θόρυβος ενός αεροπλάνου που πετά πίσω από τα σύννεφα θα μπορούσε να το κάνει να σταματήσει. Μετά από κάθε επισκευή, μια σειρά από "αρχικές παραγγελίες" φορτώνονταν στον υπολογιστή για την εκτέλεση του υπολογιστή. Αυτή η διαδικασία συνοδευόταν από ένα χαρακτηριστικό βόμβο, το οποίο χρησίμευε ως ένα είδος σήματος για όλους όσους ήθελαν να εργαστούν στον υπολογιστή.

Στην αρχή, το EDSAC μπορούσε να εκτελέσει μόνο 18 βασικές ενέργειες (οι σύγχρονοι υπολογιστές έχουν περισσότερες από 200 εντολές στο «ρεπερτόριό» τους), καθεμία από τις οποίες κωδικοποιήθηκε με έναν ορισμένο συνδυασμό μηδενικών και μονάδων. Από την αρχή, οι σχεδιαστές του EDSAC αποφάσισαν να μην αναγκάσουν τους προγραμματιστές να χρησιμοποιούν μόνο κωδικούς μηχανής στα προγράμματά τους. Αντίθετα, εισήγαγαν ένα μνημονικό σύστημα όπου κάθε εντολή μηχανής αντιπροσωπευόταν με ένα μόνο κεφαλαίο γράμμα. Ετσι, μικρόσήμαινε "αφαίρεση", Εγώ- "διαβάστε την επόμενη σειρά οπών στη χαρτοταινία εισόδου", Τ- "μεταφορά πληροφοριών στη μνήμη", και Ζ- «σταμάτα το αυτοκίνητο».

EDVAC (1950).Ο σχεδιασμός του EDVAC ξεκίνησε ακόμη και πριν από την κυκλοφορία του ENIAC. Στους προγραμματιστές της ENIAC (Eckert και Mauchly) προστέθηκαν ο John von Neumann και αρκετοί άλλοι.

Οι θεμελιώδεις αρχές της κατασκευής υπολογιστών των πρώτων γενεών συνδέονται με το όνομα του Αμερικανού επιστήμονα John von Neumann (1903-1957). Το ενδιαφέρον του Von Neumann για τους υπολογιστές πηγάζει από τη συμμετοχή του στο Manhattan Project για τη δημιουργία ατομική βόμβαστις ΗΠΑ (εργαστήριο στο Λος Άλαμος). Το 1946, δημοσίευσε ένα άρθρο στο οποίο περιέγραψε τις αρχές της κατασκευής μιας αρχιτεκτονικής υπολογιστών, που ονομάζεται αρχιτεκτονική von Neumann. Ο Von Neumann εντάχθηκε στην ομάδα των Mauchly και Eckert σε μια εποχή που ο σχεδιασμός της ENIAC ήταν ήδη υπό ανάπτυξη. Ο EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) είχε αρχιτεκτονική von Neumann. Το έργο αυτό ολοκληρώθηκε το 1950.

MESM (1951) -Το "Small electronic calculating machine" ήταν ο πρώτος εγχώριος γενικός υπολογιστής σωλήνων κενού στην ΕΣΣΔ. Έναρξη εργασιών για τη δημιουργία - 1948, ολοκλήρωση εργασιών - 1950, επίσημη θέση σε λειτουργία - 1951 Ο MESM ήταν ο ταχύτερος και ουσιαστικά ο μοναδικός υπολογιστής που λειτουργούσε τακτικά στην Ευρώπη το 1952-1953. Αυτό το μηχάνημα αναπτύχθηκε στο Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής της Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανίας υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού Sergei Alekseevich Lebedev. Οι αρχές κατασκευής MESM αναπτύχθηκαν από την S.A. Lebedev, ανεξάρτητα από παρόμοια δουλειά στη Δύση. Η ομάδα των εργαζομένων που δημιούργησε το MESM έγινε ο πυρήνας της Α.Ε. Υπολογιστικό Κέντρο Lebedev της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανίας και αργότερα - το Ινστιτούτο Κυβερνητικής που πήρε το όνομά του V.M. Glushkov Εθνική Ακαδημία Επιστημών της Ουκρανίας. Δομικά, κατασκευάστηκε με τη μορφή μοντέλου.

Οι εργασίες για τη δημιουργία της μηχανής είχαν επιστημονικό ερευνητικό χαρακτήρα και είχαν ως στόχο την πειραματική επαλήθευση. γενικές αρχέςκατασκευή καθολικών ψηφιακών υπολογιστών. Οι κύριες παράμετροι του μηχανήματος είναι οι εξής: ταχύτητα - 50 λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. χωρητικότητα μνήμης τυχαίας πρόσβασης (RAM) - 31 αριθμοί και 63 εντολές. αναπαράσταση αριθμών - 16 δυαδικά ψηφία με σταθερό κόμμα πριν από το πιο σημαντικό bit. εντολές τριών διευθύνσεων, μήκους 20 δυαδικών bit (εκ των οποίων τα 4 bit είναι ο κωδικός λειτουργίας). συχνότητα λειτουργίας - 5 kilohertz. το μηχάνημα είχε επίσης μόνιμη (βύσμα) μνήμη (μνήμη) για 31 αριθμούς και 63 εντολές. Παρέχονταν επίσης η δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετης συσκευής μνήμης σε μαγνητικό τύμπανο χωρητικότητας 5.000 λέξεων. Η μνήμη RAM κατασκευάστηκε σε καταχωρητές σκανδάλης, η αριθμητική συσκευή ήταν παράλληλης λειτουργίας, γεγονός που εξηγεί γενικά το σχετικά μεγάλο κόστος υλικού (μόνο 2500 τρίοδοι και 1500 δίοδοι χρησιμοποιήθηκαν στη μνήμη RAM). Η κατανάλωση ενέργειας ήταν 25 kW, το μηχάνημα βρισκόταν σε μια περιοχή 60 m 2.

Διαθέτοντας χαμηλή ταχύτητα και μικρή χωρητικότητα RAM, το MESM, ωστόσο, ήταν αλγοριθμικά αρκετά προηγμένο και, επιπλέον, περιείχε στη δομή του ορισμένα χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν ενδιαφέρον ακόμη και τώρα. Έτσι, απευθείας συνδεδεμένη με την αριθμητική συσκευή, η μνήμη RAM κατασκευάστηκε στις ίδιες σκανδάλες όπως η συσκευή ελέγχου και η αριθμητική συσκευή, και μπορούσε να επικοινωνήσει απευθείας με μια μνήμη αργής δράσης σε ένα μαγνητικό τύμπανο. Το μηχάνημα διέθετε αφαιρούμενη μακροπρόθεσμη μνήμη για την αποθήκευση αριθμητικών σταθερών και αμετάβλητων εντολών. Η εμπειρία που αποκτήθηκε στη διαδικασία ανάπτυξης της μηχανής χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία της μηχανής BESM (βλ. παρακάτω) και το ίδιο το MESM θεωρήθηκε ως μοντέλο εργασίας, πάνω στο οποίο επεξεργάστηκαν οι αρχές κατασκευής του BESM.

Παρά τα χαμηλά τεχνικά χαρακτηριστικά του MESM, που επιλέχθηκαν λαμβάνοντας υπόψη τον σκοπό του, πραγματοποιήθηκε η αποτελεσματική λειτουργία του μηχανήματος, κατά την οποία αποφασίστηκε ένας μεγάλος αριθμός απόεπιστημονικά και τεχνικά και εθνικά οικονομικά καθήκοντα. Η επίλυση μιας σειράς προβλημάτων έπαιξε σημαντικό ρόλο για πολλούς κλάδους της επιστήμης και της τεχνολογίας στις αρχές της δεκαετίας του '50. Η δημιουργία και λειτουργία του MESM αποτέλεσε επίσης καθοριστικό ερέθισμα για την ανάπτυξη του προγραμματισμού και την ανάπτυξη ενός ευρέος φάσματος θεμάτων στα υπολογιστικά μαθηματικά.

UNIVAC-1 (1951).Το 1951, οι Mauchly και Eckert ανέπτυξαν τον UNIVAC-1 (Universal Automatic Computer), σχεδιασμένο να λύνει μια ποικιλία επιχειρηματικών προβλημάτων. Το UNIVAC έγινε ο πρώτος σειριακός υπολογιστής (με αποθηκευμένο πρόγραμμα) που χρησιμοποιήθηκε σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Το UNIVAC-1 κυκλοφόρησε για πρώτη φορά στις 14 Ιουνίου 1951 στο Γραφείο Απογραφής των Ηνωμένων Πολιτειών. Πιστεύεται ότι ήταν η UNIVAC που ξεκίνησε την έκρηξη των υπολογιστών.

Αυτό το μηχάνημα ήταν το πρώτο που χρησιμοποίησε μαγνητική ταινία για την εγγραφή και αποθήκευση πληροφοριών. Ο υπολογιστής μπορούσε να περιέχει έως 12 MB δεδομένων, ήταν χρονισμένος στα 0,008 MHz και απαιτούσε 27 m 3 χώρου για εγκατάσταση. Παρά το μέγεθός του, αυτό το μηχάνημα έγινε σύντομα μια πολύ δημοφιλής υπολογιστική συσκευή, ικανή να λύνει χιλιάδες εξισώσεις ανά δευτερόλεπτο. Ένας από τους πρώτους πελάτες, η General Electric, χρησιμοποίησε το UNIVAC-1 για να ετοιμάσει δελτία μισθοδοσίας. Τα πρώτα χρόνια παραγωγής, το UNIVAC-1 αποκτήθηκε από 46 πελάτες, από τον στρατό των Ηνωμένων Πολιτειών έως την DuPont Corporation.

BESM-2 (1952-1953). BESM - «μεγάλη ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού» πρώτης γενιάς, που αναπτύχθηκε κατά την περίοδο 1950-1953. Απόδοση - 8-10 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Αναπαράσταση αριθμού - κινητή υποδιαστολή, 39 δυαδικά ψηφία. Το πρώτο μοντέλο BESM είχε μειωμένη απόδοση, η οποία ήταν περίπου 2000 λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Το νέο μοντέλο ονομάστηκε BESM-2. 7 αντίγραφα του BESM-2 δημιουργήθηκαν στο εργοστάσιο υπολογιστικών και αναλυτικών μηχανών του Καζάν. Μνήμη τυχαίας πρόσβασης σε γραμμές ηλεκτρονιακής-ακουστικής καθυστέρησης - 1024 λέξεις, στη συνέχεια σε καθοδικούς σωλήνες και αργότερα σε πυρήνες φερρίτη. Η εξωτερική μνήμη αποτελούνταν από δύο μαγνητικά τύμπανα και μια μαγνητική ταινία χωρητικότητας άνω των 100 χιλιάδων λέξεων.

4.2. Δεύτερη γενιά υπολογιστών (1960 - 1965)

Το 1958, τα τρανζίστορ ημιαγωγών που εφευρέθηκαν το 1948 από τον William Shockley χρησιμοποιήθηκαν στους υπολογιστές. Οι υπολογιστές σε βάση τρανζίστορ ήταν πιο αξιόπιστοι, ανθεκτικοί, μικροί, μπορούσαν να εκτελέσουν πολύ πιο σύνθετους υπολογισμούς και είχαν μεγάλη μνήμη RAM. Ένα τρανζίστορ ήταν ικανό να αντικαταστήσει περίπου 40 σωλήνες κενού και λειτουργούσε με υψηλότερη ταχύτητα.

Στη δεύτερη γενιά υπολογιστών, οι διακριτές λογικές πύλες τρανζίστορ αντικατέστησαν τους σωλήνες κενού. Οι μαγνητικές ταινίες και οι μαγνητικοί πυρήνες χρησιμοποιήθηκαν ως φορείς πληροφοριών, συσκευές υψηλής απόδοσης για εργασία με μαγνητικές ταινίες, μαγνητικά τύμπανα και εμφανίστηκαν οι πρώτοι μαγνητικοί δίσκοι.

Οι γλώσσες προγραμματισμού υψηλού επιπέδου άρχισαν να χρησιμοποιούνται ως λογισμικό, γράφτηκαν ειδικοί μεταφραστές από αυτές τις γλώσσες στη γλώσσα των οδηγιών μηχανής. Για να επιταχυνθούν οι υπολογισμοί, εφαρμόστηκε κάποια επικάλυψη εντολών σε αυτά τα μηχανήματα - η επόμενη εντολή άρχισε να εκτελείται πριν ολοκληρωθεί η επεξεργασία της προηγούμενης.

Έχει εμφανιστεί ένα ευρύ φάσμα προγραμμάτων βιβλιοθήκης για την επίλυση διαφόρων μαθηματικών προβλημάτων. Έχουν εμφανιστεί συστήματα παρακολούθησης που ελέγχουν τη μετάδοση και την εκτέλεση προγραμμάτων. Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα εξελίχθηκαν αργότερα από τα συστήματα παρακολούθησης.

BESM-6.Το πρώτο πρωτότυπο της μηχανής δημιουργήθηκε το 1967. Εφαρμόζει νέες αρχές και λύσεις όπως η παράλληλη επεξεργασία πολλών εντολών, η εξαιρετικά γρήγορη μνήμη καταχωρήσεων, η διαστρωμάτωση και η δυναμική κατανομή μνήμης τυχαίας πρόσβασης, η λειτουργία πολλαπλών προγραμμάτων και ένα προηγμένο σύστημα διακοπής . Το BESM-6 είναι ένας υπερυπολογιστής δεύτερης γενιάς. Η ταχύτητά του ήταν 1 εκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, η χωρητικότητα της μνήμης RAM ήταν 64-128K λέξεις 50-bit. Ο εξοπλισμός BESM-6 χρησιμοποιεί περίπου 60.000 τρανζίστορ και 180.000 διόδους ημιαγωγών. Αυτός ο υπολογιστής έγινε το κύριο υπολογιστικό σύστημα για πολλές επιχειρήσεις στις αμυντικές βιομηχανίες και παρέμεινε έτσι για περισσότερο από μιάμιση δεκαετία. Συνολικά, στη βασική έκδοση κατασκευάστηκαν περίπου 350 υπολογιστές BESM-6. Το 1975, ο έλεγχος πτήσης στο πλαίσιο του προγράμματος Soyuz-Apollo παρασχέθηκε από ένα συγκρότημα υπολογιστών βασισμένο στο BESM-6.

Οικιακοί υπολογιστές της σειράς Arrow, M-20, Ural, Minsk.

Ένας από τους πρώτους (μαζί με το BESM) οικιακούς υπολογιστές "Strela" αναπτύχθηκε στο SKB-245 του Υπουργείου Μηχανολόγων Μηχανικών και Οργάνων της ΕΣΣΔ το 1950-1953. υπό την ηγεσία του Yu. Bazilevsky και B.I. Ραμέεβα. Απόδοση - 2000 λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, RAM 2048 λέξεις 43 bit. Το μηχάνημα είναι τριών διευθύνσεων.

Ο Γιούρι Γιακόβλεβιτς Μπαζιλέφσκι (1912-1983) ήταν ο επικεφαλής σχεδιαστής του υπολογιστή Strela. Επτά οχήματα Strela κατασκευάστηκαν στο εργοστάσιο CAM της Μόσχας. Στο μέλλον, ο Yu. Ο Bazilevsky ηγήθηκε της ανάπτυξης των εξειδικευμένων υπολογιστικών συστημάτων M-111 και 5E61 για αμυντικά συστήματα, ως επικεφαλής μηχανικός του SKB-245. Τις δεκαετίες 1970-80 εργάστηκε στο Υπουργείο Pribor ως υφυπουργός

Το μηχάνημα Ural-1 είναι το πρώτο της σειράς υπολογιστών Ural, που δημιουργήθηκε το 1957 υπό την ηγεσία του B.I. Rameeva στο SKB-245. Αυτό το μικρό αυτοκίνητο ήταν αξιοσημείωτο για τη φθηνότητά του και ως εκ τούτου έγινε σχετικά διαδεδομένο στα τέλη της δεκαετίας του '50. Ταχύτητα - 100 λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, μνήμη τυχαίας πρόσβασης (1024 λέξεις) - σε μαγνητικό τύμπανο. Μετά το "Ural-1" ακολούθησε το "Ural-2" με ταχύτητα 5000 λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο με μνήμη τυχαίας πρόσβασης σε πυρήνες φερρίτη (1959), "Ural-11", "Ural-14", "Ural-16" - σειρά (πλήθος) υπολογιστών συμβατών με υλικό και λογισμικό δεύτερης γενιάς διαφορετικών επιδόσεων. Τα μηχανήματα αυτά δημιουργήθηκαν υπό την ηγεσία του B.I. Rameev το 1962-64. ήδη στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Μαθηματικών Μηχανών της Πένζα. Αυτή η σειρά προέβλεψε τις λύσεις IBM-360, που υιοθετήθηκαν αργότερα για την ανάπτυξη υπολογιστών ES στις χώρες της CMEA.

Παράλληλα με την εργασία στο Kiev S.A. Ο Lebedev είναι υπεύθυνος για την ανάπτυξη μιας μεγάλης ηλεκτρονικής υπολογιστικής μηχανής BESM στο ITMiVT. Από το 1953 ο S.A. Lebedev είναι επικεφαλής αυτού του ινστιτούτου.

BESM-4 - μια έκδοση του BESM σε βάση στοιχείων ημιαγωγών ( επικεφαλής σχεδιαστής O.P. Vasiliev, επιστημονικός σύμβουλος S.A. Lebedev). Επιδόσεις υψηλής ταχύτητας - 20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, χωρητικότητα RAM - 16384 λέξεις 48 bit. Μέχρι το 1962-1963. η δημιουργία ενός πρωτοτύπου ανήκει, στο 1964 - η αρχή της σειριακής παραγωγής.

Ένα από τα μεγαλύτερα κέντρα της βιομηχανίας υπολογιστών στην ΕΣΣΔ, ξεκινώντας από τη δεκαετία του '60, ήταν το Μινσκ, όπου δημιουργήθηκαν το εργοστάσιο υπολογιστών και το εργοστάσιο SKB, το οποίο αργότερα έγινε το Επιστημονικό Ινστιτούτο Έρευνας Υπολογιστών. Επικεφαλής του SKB το 1964 ήταν ο Georgy Pavlovich Lopato (1924-2003). Το πνευματικό του τέκνο είναι μια σειρά υπολογιστών "Minsk" (η πρώτη από τις μηχανές της σειράς "Minsk-1" δημιουργήθηκε το 1960). Υπό την ηγεσία του, με εντολή του Υπουργείου Άμυνας, αναπτύχθηκε ένας αριθμός φορητών υπολογιστών που είναι συμβατοί με υπολογιστές ES.

4.3. Υπολογιστές τρίτης γενιάς (1965 - 1972)

Το 1960 εμφανίστηκαν τα πρώτα ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC), τα οποία διαδόθηκαν ευρέως λόγω του μικρού τους μεγέθους, αλλά των τεράστιων δυνατοτήτων τους. Το IC είναι ένας κρύσταλλος πυριτίου με εμβαδόν περίπου 10 mm 2. Ένα IC μπορεί να αντικαταστήσει δεκάδες χιλιάδες τρανζίστορ. Ένας κρύσταλλος κάνει την ίδια δουλειά με ένα ENIAC 30 τόνων. Και οι υπολογιστές που βασίζονται σε IC επιτυγχάνουν απόδοση 10 εκατομμυρίων λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο.

Το 1964, η IBM ανακοίνωσε τη δημιουργία έξι μοντέλων της οικογένειας IBM 360 (System 360), τα οποία έγιναν οι πρώτοι υπολογιστές τρίτης γενιάς.

Οι μηχανές τρίτης γενιάς είναι οικογένειες μηχανών με ενιαία αρχιτεκτονική, δηλ. συμβατό λογισμικό. Ως βάση στοιχείων, χρησιμοποιούν ολοκληρωμένα κυκλώματα, τα οποία ονομάζονται επίσης μικροκυκλώματα. Τα μηχανήματα τρίτης γενιάς διαθέτουν προηγμένα λειτουργικά συστήματα. Έχουν δυνατότητες πολλαπλού προγραμματισμού, δηλ. ταυτόχρονη εκτέλεση πολλών προγραμμάτων. Πολλές εργασίες διαχείρισης μνήμης, συσκευών και πόρων άρχισαν να αναλαμβάνονται από το λειτουργικό σύστημα ή το ίδιο το μηχάνημα.

Παραδείγματα μηχανών τρίτης γενιάς είναι οι οικογένειες IBM-360, IBM-370, ES EVM (Unified Computer System), SM EVM (Family of Small Computers) κ.λπ. Η ταχύτητα των μηχανών εντός της οικογένειας ποικίλλει από αρκετές δεκάδες χιλιάδες έως εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Η χωρητικότητα μνήμης αγγίζει πολλές εκατοντάδες χιλιάδες λέξεις.

IBM 360/370.Η IBM - ο παγκόσμιος ηγέτης στη δημιουργία τεχνολογίας υπολογιστών - ιδρύθηκε το 1896 με την επωνυμία Tabulating Machine Company από τον εφευρέτη των χάρτινων καρτών και πινακοποιητών G. Hollerith (1860-1929). Το 1914, ο Thomas J. Watson Sr. έγινε γενικός διευθυντής της εταιρείας, το όνομα του οποίου συνδέεται με τα κύρια επιτεύγματα της εταιρείας στις δεκαετίες του 1920 και του 1940. Από το 1924 η εταιρεία ονομάστηκε International Business Machines (IBM).

Στις αρχές της δεκαετίας του '40 του περασμένου αιώνα, στα εργαστήρια της IBM, μαζί με επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ (με επικεφαλής τον G. Aiken), ξεκίνησε και ολοκληρώθηκε το 1944 η ανάπτυξη ενός από τους πρώτους ηλεκτρομηχανικούς υπολογιστές Mark-1. Το 1964, η IBM κυκλοφόρησε τα πρώτα μοντέλα System / 360 (γνωστός και ως IBM-360), ονομάζοντας αυτή τη σειρά υπολογιστές τρίτης γενιάς, τα πρώτα μηχανήματα ήταν σε υβριδικά μικροκυκλώματα. D. Amdahl, G. Blau, F.P. Μπρουκς Τζούνιορ. Η σειρά System / 360 ήταν ένα φιλόδοξο έργο (κόστος 30 δισεκατομμυρίων δολαρίων, που απασχολούσε περίπου 100.000 υπαλλήλους της IBM). Από το 1971, η IBM προσφέρει μοντέλα της οικογένειας System / 370 σε μονολιθικά ολοκληρωμένα κυκλώματα. Το λανσάρισμα των νέων μοντέλων της οικογένειας 370 έγινε από τον T.V. Lerson, ο οποίος διαδέχθηκε τον T.J. Watson, Jr. ως πρόεδρος της IBM το 1974.

Οικογένειες ES EVM και SM EVM.Ξεκινώντας το 1969, η ραδιοηλεκτρονική βιομηχανία της ΕΣΣΔ μεταπήδησε στην παραγωγή κυρίως μηχανών EC και υπολογιστών SM. Ήδη μετά την εμφάνιση των πρώτων υπολογιστών, έγινε προφανής η σκοπιμότητα της μετάβασης στην κατασκευή μιας ενιαίας σειράς μηχανών διαφορετικής απόδοσης (υπολογιστές ES), αλλά συντονισμένων στο σύστημα εντολών, τα λειτουργικά συστήματα και τις απαιτήσεις για ορισμένα χαρακτηριστικά εξωτερικών συσκευών. . Για το σκοπό αυτό, το 1967 ιδρύθηκε στη Μόσχα το Επιστημονικό Ερευνητικό Κέντρο Ηλεκτρονικών Υπολογιστών (NITSEVT).

Στην ΕΣΣΔ, οι συζητήσεις σχετικά με το έργο ES EVM διεξήχθησαν στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του '60 του περασμένου αιώνα. Συζητήθηκαν δύο εναλλακτικές λύσεις για την κατασκευή μιας ενιαίας σειράς:

1) με βάση την εγχώρια και δυτικοευρωπαϊκή εμπειρία.

2) βασίζεται στην αμερικανική σειρά μηχανών IBM-360.

Η πρώτη επιλογή κατέστησε δυνατή τη συνέχιση της ανάπτυξης του εγχώριου επιστημονικού και μηχανικού δυναμικού με τις πιθανότητες διατήρησης της ανταγωνιστικότητας των εγχώριων υπολογιστών, καθώς τότε είχαμε έναν από τους τα καλύτερα αυτοκίνηταστον κόσμο BESM-6 και μια σειρά μηχανών "Ural". Ταυτόχρονα, θεωρήθηκε αμοιβαία επωφελής συνεργασία με βρετανικές και γερμανικές εταιρείες που ανέπτυξαν υπολογιστές, καθώς αυτές οι εταιρείες επιδίωξαν να συνεργαστούν και με σοβιετικούς ειδικούς.

Η θετική πλευράη δεύτερη επιλογή ήταν η δυνατότητα χρήσης λογισμικού που έχει ήδη δημιουργηθεί για το IBM-360. Εξάλλου, η IBM ξεκίνησε την παραγωγή της σειράς υπολογιστών IBM-360 το 1964. Δεν υπήρχαν τέτοιες ογκώδεις εξελίξεις για αγγλικούς και γερμανικούς υπολογιστές. Οι υποστηρικτές που βασίζονται στο IBM-360 πίστευαν σωστά ότι ήταν απαραίτητο να επεκταθεί σημαντικά η χρήση των υπολογιστών στην εθνική οικονομία και αυτό δεν μπορούσε να γίνει χωρίς πλούσιο λογισμικό. Επιπλέον, αυτό σήμαινε τη διαθεσιμότητα λογισμικού όχι μόνο για αυτή τη στιγμή, αλλά και στο μέλλον, και στη χώρα μας εκείνη την εποχή (σύμφωνα με τον Ακαδημαϊκό A.A. Dorodnitsyn) υπήρχαν περίπου 1.500 ειδικευμένοι προγραμματιστές, έναντι 50.000 στις Ηνωμένες Πολιτείες. Επιπλέον, η εστίαση στο IBM-360 απαιτούσε μόνο συμβατότητα με το σύστημα εντολών IBM-360 και αυτό δεν σήμαινε τυφλή αντιγραφή λύσεων άλλων ανθρώπων.

Λήφθηκε απόφαση υπέρ της δεύτερης επιλογής και η NITSEVT γίνεται η μητρική οργάνωση για το πρόγραμμα ES EVM. Το avan-project ES EVM αναπτύχθηκε από το Industrial Automation Design Bureau (KBPA), με επικεφαλής τον V.K. Levin, και το Ινστιτούτο Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, όπου επικεφαλής αυτών των εργασιών ήταν ο M.R. Shura-Bura και V.S. Στάρκμαν.

Το 1971, το πρώτο μηχάνημα του Ενοποιημένου Συστήματος ES-1020, που αναπτύχθηκε από το Ερευνητικό Ινστιτούτο Υπολογιστών του Μινσκ (επικεφαλής σχεδιαστής V.V. Przhiyalkovsky), δοκιμάστηκε από κοινού. Το 1972, το Erevan NIIMM ανέθεσε το EC-1030 (αρχικός σχεδιαστής M. A. Semerdzhyan). Το 1973, στη ΛΔΓ, υπό την ηγεσία του Χρ. Ο σχεδιαστής M. Gunther δημιούργησε το EC-1040. Η NICEVT ολοκλήρωσε την ανάπτυξη των ανώτερων μοντέλων: το 1973 ES-1050, το 1977 - ES-1060 (αρχικός σχεδιαστής και των δύο μοντέλων V.S. Antonov), το 1984 - ES-1066 (αρχικός σχεδιαστής Yu. S. Lomov). Οι γενικοί σχεδιαστές των υπολογιστών ES κατά την περίοδο αυτή ήταν η S.A. Krutovskikh (1968-1970), A.M. Larionov (1970-1977), V.V. Przhiyalkovsky (1977-1990), οι οποίοι ήταν ταυτόχρονα διευθυντές της NITSEVT.

Εργοστάσια στο Μινσκ, το Ερεβάν, το Καζάν, την Πένζα, το Βίλνιους και στις χώρες της CMEA συμμετείχαν στην παραγωγή υπολογιστών ES.

Μέχρι το 1979, το μερίδιο των υπολογιστών ES στο πάρκο υπολογιστών της χώρας ήταν 72%. Στη σειρά υπολογιστών ES, τα πιο δημοφιλή μηχανήματα ήταν τα ES-1022 (περίπου 3400 μηχανές κατασκευάστηκαν μέχρι το 1989), ES-1033 (1405), ES-1035 (1872), ES-1045 (1069). Παρήχθησαν αρκετές εκατοντάδες μηχανές υψηλής απόδοσης EC-1055, EC-1060 και EC-1061. Σε μόλις 20 χρόνια, η βιομηχανία έχει προμηθεύσει περισσότερα από 16 χιλιάδες υπολογιστικά συστήματα υπολογιστές ES για την εθνική οικονομία και την άμυνα της χώρας. Ωστόσο, ως προς το τεχνικό τους επίπεδο, τα μηχανήματα αυτά υστερούσαν σημαντικά σε σχέση με τα αμερικανικά μηχανήματα της ίδιας εποχής.

Στις αρχές του 1974 στην ΕΣΣΔ, αποφασίστηκε να δημιουργηθούν οικογένειες όχι μόνο μεγάλων, αλλά και μικρών υπολογιστών με έμφαση στην αρχιτεκτονική των μηχανών PDP-11 της αμερικανικής εταιρείας DEC. Η οικογένεια των μικρών μηχανών ονομάστηκε SM COMPUTER. Το Institute of Electronic Control Machines υπό τη διεύθυνση του BN Naumov έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των υπολογιστών SM.

Ο Boris Nikolaevich Naumov (1927-1988) αποφοίτησε από το Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών της Μόσχας το 1950 με πτυχίο στον Αυτόματο Έλεγχο. Το 1950-1967. B.N. Ο Naumov εργάστηκε στο Ινστιτούτο Αυτοματισμού και Τηλεμηχανικής (IAT). Το 1958-1959 βρισκόταν σε επαγγελματικό ταξίδι στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΗΠΑ), όπου συναντήθηκε με τον Ν. Βίνερ. Το 1967 έγινε επικεφαλής του INEUM (Institute of Electronic Control Machines) και έγινε ο επικεφαλής σχεδιαστής του ASVT-M (Aggregate system of computer technology on a microelectronic based). Ήδη το 1970, δημιουργήθηκαν τα πρώτα υπολογιστικά συστήματα ελέγχου τρίτης γενιάς της χώρας. Παράλληλα άρχισαν να χρησιμοποιούνται μέθοδοι συνδυασμένου (παράλληλου) σχεδιασμού.

Την περίοδο 1974-1984. B.N. Ο Naumov επέβλεψε την ανάπτυξη ενός μικρού συστήματος υπολογιστών (SM computer) ως Γενικός Σχεδιαστής. Ένα μηχάνημα από τη σειρά υπολογιστών SM ήταν ο υπολογιστής SM-1420, σχεδιασμένος να λειτουργεί ως μέρος ενός αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου διεργασιών, συστημάτων συλλογής, προετοιμασίας και επεξεργασίας δεδομένων, συστημάτων αυτοματοποίησης επιστημονικών πειραμάτων κ.λπ. Η μέση ταχύτητα αυτού του μηχανήματος είναι 0,30 Mips ή 0,23 Mflops. RAM 248 K.

B.N. Ο Naumov ήταν ένας από τους εμπνευστές της οργάνωσης στην Ακαδημία Επιστημών της ΕΣΣΔ του Τμήματος Πληροφορικής, Μηχανικής Υπολογιστών και Αυτοματισμού, που δημιουργήθηκε το 1983 από τον B.N. Ο Ναούμοφ ηγήθηκε του Ινστιτούτου Προβλημάτων Πληροφορικής της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ (IPI AS), που οργανώθηκε με πρωτοβουλία του.

Για τους υπολογιστές SM, υιοθετήθηκαν πρότυπα «de facto» αρχιτεκτονικής μικρών υπολογιστών, τα πιο κοινά στον κόσμο, προτάθηκαν διεπαφές που διασφαλίζουν τη χρήση μιας κοινής σειράς περιφερειακών συσκευών και συσκευών επικοινωνίας με αντικείμενο για όλα τα μοντέλα. Αναπτύχθηκε υπό την ηγεσία του B.N. Naumov, οι αρχές και τα πρότυπα του υπολογιστή SM, που καλύπτουν σε ένα σύνθετο όλες τις πτυχές της ενοποίησης στοιχείων, συγκροτημάτων και συσκευών, δομών, σειρών μοντέλων υπολογιστών, εργαλείων προγραμματισμού, έλαβαν υπόψη την τεχνολογία και τις δυνατότητες παραγωγής της εγχώριας βιομηχανίας και παρείχε τη δυνατότητα οργάνωσης παραγωγής μεγάλης κλίμακας.

Μια σειρά από εξειδικευμένα συγκροτήματα υλοποιήθηκαν με βάση υπολογιστές SM. Για παράδειγμα, το σύμπλεγμα CM-4, μαζί με έναν επεξεργαστή Fourier, χρησιμοποιήθηκε για την επεξεργασία εικόνων ραντάρ της επιφάνειας της Αφροδίτης, γεγονός που κατέστησε δυνατή την αντιμετώπιση μιας μοναδικά περίπλοκης εργασίας χρησιμοποιώντας έναν μίνι υπολογιστή αντί για έναν υπερυπολογιστή.

Μηχανικές υπολογιστικές μηχανές Στην αυγή των υπολογιστικών μηχανών, πίστευαν ότι ο κύριος σκοπός τους ήταν οι υπολογιστές. Απόπειρες δημιουργίας υπολογιστών έγιναν στην αρχαιότητα. Έτσι, για παράδειγμα, ο μεγάλος επιστήμονας Λεονάρντο ντα Βίντσι (1452-1519) συνέταξε σκίτσα μιας αθροιστικής μηχανής σε οδοντωτούς τροχούς. Οι ειδικοί της εταιρείας IBM δημιούργησαν ένα τέτοιο μηχάνημα από σκίτσα και ήταν πεπεισμένοι για την απόδοσή του.
Το 1641-1642. Ο δεκαεννιάχρονος Blaise Pascal (1623-1662), τότε ένας ελάχιστα γνωστός Γάλλος επιστήμονας, δημιουργεί έναν υπολογιστή που λειτουργεί. Το μηχάνημα μπορούσε να προσθέτει και να αφαιρεί δεκαδικούς αριθμούς.
Το 1673, ένας άλλος μεγάλος Ευρωπαίος, ο Γερμανός επιστήμονας V.G. Leibniz (1646-1716), δημιούργησε μια υπολογιστική μηχανή για την πρόσθεση και τον πολλαπλασιασμό δωδεκαψήφιων δεκαδικών αριθμών. Πρόσθεσε έναν κλιμακωτό κύλινδρο στους οδοντωτούς τροχούς, επιτρέποντας τον πολλαπλασιασμό και τη διαίρεση.

Η πρώτη γενιά υπολογιστών Η εμφάνιση του ηλεκτρονικού σωλήνα κενού κατέστησε δυνατή την υλοποίηση της ιδέας της δημιουργίας ενός υπολογιστή. Εμφανίστηκε το 1946 στις ΗΠΑ για την επίλυση προβλημάτων και ονομάστηκε ENIAK (Ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Υπολογιστής, μεταφρασμένος ως «ηλεκτρονικός Αριθμητικός Ολοκληρωτής και Αριθμομηχανή»). Από αυτό ξεκίνησε η αντίστροφη μέτρηση της διαδρομής κατά την οποία ξεκίνησε η ανάπτυξη των υπολογιστών. Ο υπολογιστής ENIAC διέθετε 20 χιλιάδες ηλεκτρονικούς σωλήνες, εκ των οποίων οι 2000 αντικαθίστανται μηνιαίως.Σε ένα δευτερόλεπτο, το μηχάνημα εκτελούσε 300 πράξεις πολλαπλασιασμού ή 5000 προσθήκες πολυψήφιων αριθμών.
Ο πρώτος οικιακός υπολογιστής δημιουργήθηκε το 1951 υπό την ηγεσία του ακαδημαϊκού S. A. Lebedev και ονομάστηκε MESM (μικρή ηλεκτρονική μηχανή υπολογισμού). Στη συνέχεια τίθενται σε λειτουργία το BESM-1 και το BESM-2 (μεγάλη ηλεκτρονική υπολογιστική μηχανή). Ο πιο ισχυρός υπολογιστής στη δεκαετία του '50 στην Ευρώπη ήταν ο σοβιετικός υπολογιστής M-20 με ταχύτητα 20 χιλιάδες op / s, ο όγκος της μνήμης RAM είναι 4000 λέξεις μηχανής. Οι υπολογιστές της πρώτης γενιάς χρησιμοποιήθηκαν με επιτυχία για την επίλυση επιστημονικών και τεχνικών προβλημάτων, ιδίως στον τομέα της διαστημικής έρευνας.


Ηλεκτρονικός υπολογιστής BESM-1

Υπολογιστής δεύτερης γενιάς Στη δεκαετία του '60 του 20ου αιώνα, εφευρέθηκε το τρανζίστορ, το οποίο αντικατέστησε τους σωλήνες κενού. Αυτό κατέστησε δυνατή την αλλαγή της ηλεκτρονικής βάσης του υπολογιστή σε στοιχεία ημιαγωγών (τρανζίστορ, δίοδοι), καθώς και αντιστάσεις και πυκνωτές πιο προηγμένου σχεδιασμού. Ένα τρανζίστορ αντικατέστησε 40 ηλεκτρονικούς σωλήνες, δούλευε με μεγαλύτερη ταχύτητα, ήταν φθηνότερο και πιο αξιόπιστο. Η μέση διάρκεια ζωής του ήταν 1.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή των ηλεκτρονικών σωλήνων. Η τεχνολογία σύνδεσης της βάσης στοιχείων έχει επίσης αλλάξει. Εμφανίστηκαν οι πρώτες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων από μονωτικό υλικό, όπως το getinax, πάνω στις οποίες ειδική τεχνολογίαΤο φωτομοντάζ κατέστησε δυνατή την εφαρμογή αγώγιμου υλικού. Για να στερεώσετε τη βάση του στοιχείου, υπήρχαν ειδικές υποδοχές πάνω τους. Μια τέτοια επίσημη αντικατάσταση ενός τύπου στοιχείων με έναν άλλο επηρέασε σημαντικά όλα τα χαρακτηριστικά ενός υπολογιστή: διαστάσεις, αξιοπιστία, παραγωγικότητα, συνθήκες λειτουργίας, στυλ προγραμματισμού και εργασία στο μηχάνημα κ.λπ. Η τεχνολογική διαδικασία κατασκευής υπολογιστών έχει αλλάξει. Η δεύτερη γενιά περιλαμβάνει υπολογιστές Minsk-22, Minsk-32, BESM-6, CDC6600. Απόδοση: έως 1 εκατομμύριο λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.


Ηλεκτρονικός υπολογιστής BESM-6

Υπολογιστής τρίτης γενιάς Στη δεκαετία του 70 του 20ου αιώνα εμφανίστηκαν ολοκληρωμένα κυκλώματα. Τέτοια κυκλώματα μπορεί να περιέχουν δεκάδες, εκατοντάδες ή χιλιάδες τρανζίστορ και άλλα στοιχεία που είναι φυσικά αδιαχώριστα. Ο πρώτος υπολογιστής που βασίστηκε σε ολοκληρωμένα κυκλώματα ήταν ο IBM-360 της IBM (International Busines Machine). Έθεσε τα θεμέλια για μια μεγάλη σειρά μοντέλων, το όνομα των οποίων ξεκίνησε με την IBM, ακολουθούμενη από έναν αριθμό. Παρόμοιοι υπολογιστές άρχισαν να παράγονται στις χώρες της CMEA (Council for Mutual Economic Assistance).Παράχθηκαν δύο οικογένειες υπολογιστών:

μεγάλο - ES EVM (ενοποιημένο σύστημα), για παράδειγμα, EU - 1022, EU - 1035, EU - 1065;

μικρός - υπολογιστής SM (σύστημα μικρού), για παράδειγμα SM - 2, SM - 3, SM - 4. Παραγωγικότητα: εκατοντάδες χιλιάδες - εκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Η ποσότητα της μνήμης έχει αυξηθεί. Το μαγνητικό τύμπανο αντικαθίσταται σταδιακά από μαγνητικούς δίσκους, κατασκευασμένους με τη μορφή αυτόνομων συσκευασιών. Οθόνες, εμφανίστηκαν plotters.


Ηλεκτρονικός υπολογιστής IBM-360

Η τέταρτη γενιά υπολογιστών Αυτή η περίοδος χαρακτηρίζεται από κάθε είδους καινοτομίες που οδηγούν σε σημαντικές αλλαγές. Ωστόσο, καμία βασική, επαναστατική αλλαγή που να επιτρέπει να μιλήσουμε για την αλλαγή των γενεών των υπολογιστών δεν έχουν γίνει ακόμη. Μία από τις πιο σημαντικές ιδέες πρέπει να σημειωθεί ιδιαίτερα: πολλοί επεξεργαστές χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα για την επεξεργασία πληροφοριών (επεξεργασία πολλαπλών επεξεργαστών). Οι νέες τεχνολογίες για τη δημιουργία ολοκληρωμένων κυκλωμάτων κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη στα τέλη της δεκαετίας του '70 - αρχές της δεκαετίας του '80 υπολογιστών τέταρτης γενιάς με βάση μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα (LSI), ο βαθμός ολοκλήρωσης των οποίων είναι δεκάδες και εκατοντάδες χιλιάδες στοιχεία σε έναν κρύσταλλο. Η μεγαλύτερη αλλαγή στον ηλεκτρονικό υπολογιστή, που σχετίζεται με τη χρήση των LSI, ήταν η δημιουργία μικροεπεξεργαστών. Ο πρώτος μικροεπεξεργαστής δημιουργήθηκε από την Intel το 1971. Σε έναν κρύσταλλο, ήταν δυνατό να σχηματιστεί ένας επεξεργαστής με την ελάχιστη σύνθεση του εξοπλισμού, που θα περιέχει 2250 τρανζίστορ. Ένα από τα πιο σημαντικά γεγονότα στην ιστορία των υπολογιστών σχετίζεται με την εμφάνιση του μικροεπεξεργαστή - τη δημιουργία και τη χρήση προσωπικών υπολογιστών, που επηρέασαν ακόμη και την ορολογία. Το όνομα του υπολογιστή έχει πλέον αντικατασταθεί από τη γνωστή λέξη για τα πάντα - υπολογιστής. Το 1977, η Apple Computer ξεκίνησε την παραγωγή προσωπικών υπολογιστών Apple (από τα αγγλικά. Apple) Αυτός ο τύπος υπολογιστή βασίστηκε στην αρχή της δημιουργίας ενός "φιλικού" περιβάλλοντος για ένα άτομο σε ένα λογισμικό υπολογιστή, μια από τις κύριες απαιτήσεις έχει γίνει μια φιλική προς τον χρήστη εμπειρία. Ο υπολογιστής γύρισε προς τον άντρα. Η περαιτέρω βελτίωσή του έγινε λαμβάνοντας υπόψη την ευκολία του χρήστη.


Προσωπικός υπολογιστής Apple
Εάν νωρίτερα, κατά τη λειτουργία των υπολογιστών, εφαρμόστηκε η αρχή της κεντρικής επεξεργασίας πληροφοριών, όταν οι χρήστες συγκεντρώνονταν γύρω από έναν υπολογιστή, τότε με την εμφάνιση των προσωπικών υπολογιστών, έγινε μια αντίστροφη κίνηση - αποκέντρωση, όταν ένας χρήστης μπορεί να εργαστεί με πολλούς υπολογιστές . Το 1984, η IBM ανέπτυξε έναν προσωπικό υπολογιστή βασισμένο σε έναν μικροεπεξεργαστή Intel 80286 με δίαυλο Industry Standard Architecture (ISA). Από εκείνη την εποχή, άρχισε σκληρός ανταγωνισμός μεταξύ πολλών εταιρειών για την παραγωγή προσωπικών υπολογιστών. Αγώνας για να βρεις όλο και πιο τέλειους τεχνικά χαρακτηριστικάόλες οι συσκευές υπολογιστών συνεχίζουν μέχρι σήμερα. Κάθε χρόνο απαιτείται μια θεμελιώδης τροποποίηση του υπάρχοντος μοντέλου. Ένα κοινό χαρακτηριστικό της οικογένειας υπολογιστών IBM είναι η συμβατότητα λογισμικού από κάτω προς τα πάνω και η αρχή μιας ανοιχτής αρχιτεκτονικής, η οποία παρέχει τη δυνατότητα συμπλήρωσης του υπάρχοντος υλικού χωρίς αντικατάσταση παλαιών ή τροποποίηση χωρίς αντικατάσταση ολόκληρου του υπολογιστή. Οι σύγχρονοι υπολογιστές ξεπερνούν τους υπολογιστές των προηγούμενων γενεών σε συμπαγή όγκο, μεγάλες δυνατότητες και προσβασιμότητα για διαφορετικές κατηγορίες χρηστών. Οι υπολογιστές τέταρτης γενιάς εξελίσσονται προς δύο κατευθύνσεις. Η πρώτη κατεύθυνση είναι η δημιουργία υπολογιστικών συστημάτων πολλαπλών επεξεργαστών. Το δεύτερο είναι η δημιουργία φθηνών προσωπικών υπολογιστών, τόσο επιτραπέζιων όσο και φορητών, και στη βάση τους - δικτύων υπολογιστών.

Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστικοί τύποι μηχανών στη χώρα μας χωρίζονται σε πολλές γενιές. Τα καθοριστικά σημάδια όταν αποδίδονται συσκευές σε μια συγκεκριμένη γενιά είναι τα στοιχεία και οι ποικιλίες σημαντικών χαρακτηριστικών τους όπως η ταχύτητα, η χωρητικότητα μνήμης, οι τρόποι διαχείρισης και επεξεργασίας πληροφοριών. Η διαίρεση ενός υπολογιστή είναι υπό όρους - υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός μοντέλων που, σύμφωνα με ένα κριτήρια, ανήκουν σε ένα, σύμφωνα με άλλα - σε διαφορετικό τύπο γενιάς. Ως αποτέλεσμα, αυτοί οι τύποι υπολογιστών μπορούν να ανήκουν σε διαφορετικά στάδια στην ανάπτυξη της τεχνολογίας ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Η πρώτη γενιά υπολογιστών

Η ανάπτυξη των υπολογιστών χωρίζεται σε διάφορες περιόδους. Η παραγωγή συσκευών κάθε περιόδου διαφέρει μεταξύ τους σε στοιχειώδεις βάσεις και παροχή μαθηματικού τύπου.

1η γενιά υπολογιστών (1945-1954) - ηλεκτρονικοί υπολογιστές βασισμένοι σε λαμπτήρες ηλεκτρονικού τύπου (παρόμοιοι με αυτούς στις τηλεοράσεις των πρώτων μοντέλων). Αυτή η φορά μπορεί να ονομαστεί η εποχή του σχηματισμού μιας τέτοιας τεχνικής.

Οι περισσότερες από τις μηχανές του πρώτου τύπου γενιάς ονομάζονταν πειραματικοί τύποι συσκευών, οι οποίοι δημιουργήθηκαν για να δοκιμάσουν τη μία ή την άλλη από τις διατάξεις των θεωριών. Το μέγεθος και το βάρος των μονάδων υπολογιστών, που συχνά απαιτούσαν ξεχωριστά κτίρια, ήταν από καιρό θρυλικά. Η εισαγωγή αριθμών στις πρώτες μηχανές πραγματοποιήθηκε με διάτρητες κάρτες και ο προγραμματικός έλεγχος των ακολουθιών σκοπιμότητας των συναρτήσεων πραγματοποιήθηκε, για παράδειγμα, στο ENIAC, όπως σε μηχανές υπολογιστικού-αναλυτικού τύπου, χρησιμοποιώντας βύσματα και τύπους ένα πεδίο στοιχειοθεσίας. Παρά το γεγονός ότι αυτή η μέθοδος προγραμματισμού απαιτούσε πολύ χρόνο για να προετοιμαστεί το μηχάνημα - για συνδέσεις στα πεδία στοιχειοθέτησης (πίνακας μεταγωγής) μπλοκ, έδωσε όλες τις δυνατότητες για την πραγματοποίηση των μετρητών "ικανοτήτων" της ENIAC και με μεγάλο όφελος είχε διαφορές από την προγραμματισμένη μέθοδο, διάτρητη ταινία, που είναι τυπική για συσκευές τύπου ρελέ.

Πώς λειτουργούσαν αυτές οι μονάδες

Οι υπάλληλοι που είχαν ανατεθεί σε αυτό το μηχάνημα βρίσκονταν συνεχώς κοντά του και παρακολουθούσαν την απόδοση των ηλεκτρονικών σωλήνων. Όμως, μόλις κάηκε τουλάχιστον ένας λαμπτήρας, η ENIAC σηκώθηκε αμέσως και άρχισαν τα προβλήματα: όλοι βιαστικά έψαχναν για την καμένη λάμπα. Ο κύριος λόγος (ίσως όχι ακριβής) της πολύ συχνής αντικατάστασης των λαμπτήρων ήταν ο εξής: η θερμότητα και η λάμψη των λαμπτήρων προσέλκυσαν τους σκώρους, πέταξαν μέσα στο αυτοκίνητο και συνέβαλαν στην εμφάνιση βραχυκυκλώματος. Έτσι, η 1η γενιά υπολογιστών ήταν εξαιρετικά ευάλωτη στις εξωτερικές συνθήκες.

Αν ισχύουν τα παραπάνω, τότε ο όρος «bugs» («bugs»), που σημαίνει σφάλματα στο λογισμικό και το υλικό της τεχνολογίας υπολογιστών, αποκτά νέο νόημα. Με όλους τους λαμπτήρες σε κατάσταση λειτουργίας, το τεχνικό προσωπικό μπορούσε να συντονίσει το ENIAC για μια συγκεκριμένη εργασία αλλάζοντας χειροκίνητα τις 6.000 συνδέσεις καλωδίων. Όλα τα καλώδια έπρεπε να αλλάξουν ξανά εάν απαιτούνταν άλλος τύπος εργασίας.

Τα πρώτα αυτοκίνητα παραγωγής

Ο πρώτος υπολογιστής μαζικής παραγωγής της πρώτης γενιάς ήταν ο υπολογιστής UNIVAC (Universal Automatic Computer). Οι προγραμματιστές αυτού του υπολογιστή ήταν: John Mauchly και J. Prosper Eckert. Ήταν ο πρώτος τύπος ηλεκτρονικού ψηφιακού υπολογιστή γενικής χρήσης. Το UNIVAC, του οποίου το έργο ανάπτυξης ξεκίνησε το 1946 και τελείωσε το 1951, είχε χρόνο πρόσθεσης 120 μs, χρόνους πολλαπλασιασμού 1800 μs και διαιρέσεις 3600 μs.

Αυτά τα μηχανήματα καταλάμβαναν πολύ χώρο στο δάπεδο, χρησιμοποιούσαν πολύ ηλεκτρική ενέργεια και αποτελούνταν από έναν τεράστιο αριθμό ηλεκτρονικών λαμπτήρων. Για παράδειγμα, η μηχανή Strela είχε 6400 τέτοιους λαμπτήρες και 60 χιλιάδες διόδους τύπου ημιαγωγών. Η ταχύτητα αυτής της γενιάς υπολογιστών δεν ξεπερνούσε τις 2-3 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο, η ποσότητα της μνήμης RAM δεν ήταν μεγαλύτερη από 2 KB. Μόνο το Μ-2 (1958) είχε ΕΜΒΟΛΟ 4 KB και η απόδοσή του ήταν 20 χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο.

Υπολογιστές δεύτερης γενιάς - σημαντικές διαφορές

Το 1948, οι θεωρητικοί φυσικοί John Bardin και William Shockley, μαζί με τον κορυφαίο πειραματιστή των Bell Telephone Laboratories, Walter Brattain, δημιούργησαν το πρώτο λειτουργικό τρανζίστορ. Ήταν μια συσκευή τύπου σημείου επαφής στην οποία τρεις μεταλλικές «κεραίες» ήταν σε επαφή με μια ράβδο πολυκρυσταλλικού υλικού. Έτσι, γενιές υπολογιστών άρχισαν να βελτιώνονται ήδη από εκείνη τη μακρινή εποχή.

Οι πρώτοι τύποι υπολογιστών που δούλευαν με βάση τρανζίστορ σηματοδοτούν την εμφάνισή τους στα τέλη της δεκαετίας του 1950 και στα μέσα της δεκαετίας του 1960 δημιουργήθηκαν εξωτερικοί τύποι συσκευών με πιο συμπαγείς λειτουργίες.

Χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής

Μία από τις εκπληκτικές ικανότητες ενός τρανζίστορ είναι ότι μόνο του μπορεί να λειτουργήσει για 40 λαμπτήρες ηλεκτρονικού τύπου και ακόμη και σε αυτήν την περίπτωση, να έχει υψηλή ταχύτητα λειτουργίας, να παράγει ελάχιστη ποσότητα θερμότητας και πρακτικά να μην καταναλώνει ηλεκτρικούς πόρους και ενέργεια. Μαζί με τις διαδικασίες αντικατάστασης των ηλεκτρικών λαμπτήρων με τρανζίστορ, οι μέθοδοι αποθήκευσης πληροφοριών έχουν βελτιωθεί. Υπήρξε μια αύξηση στην ποσότητα της μνήμης και η μαγνητική ταινία, η οποία χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στους υπολογιστές UNIVAC πρώτης γενιάς, άρχισε να χρησιμοποιείται τόσο για την εισαγωγή όσο και για την παραγωγή πληροφοριών.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1960 χρησιμοποιήθηκε η αποθήκευση πληροφοριών σε δίσκους. Τεράστια είδη προόδου στην αρχιτεκτονική των υπολογιστών επέτρεψαν γρήγορες ενέργειες ενός εκατομμυρίου λειτουργιών ανά δευτερόλεπτο! Για παράδειγμα, τα "Stretch" (Αγγλία), "Atlas" (ΗΠΑ) μπορούν να αναφέρονται σε υπολογιστές τρανζίστορ της 2ης γενιάς υπολογιστών. Κατά την περίοδο εκείνη Σοβιετική Ένωσηπαράγεται επίσης όχι κατώτερη από τις παραπάνω συσκευές (για παράδειγμα, "BESM-6").

Η δημιουργία υπολογιστών, οι οποίοι κατασκευάζονται με τη βοήθεια τρανζίστορ, οδήγησε σε μείωση των διαστάσεων, της μάζας, του ενεργειακού κόστους και των τιμών τους, καθώς και σε αύξηση της αξιοπιστίας και της παραγωγικότητας. Αυτό συνέβαλε στη διεύρυνση του εύρους των χρηστών και του εύρους των εργασιών που πρέπει να επιλυθούν. Λαμβάνοντας υπόψη τα βελτιωμένα χαρακτηριστικά που διέθετε η 2η γενιά υπολογιστών, οι προγραμματιστές άρχισαν να δημιουργούν αλγοριθμικούς τύπους γλωσσών για μηχανικούς (για παράδειγμα, ALGOL, FORTRAN) και οικονομικούς (για παράδειγμα, COBOL) τύπους υπολογισμών.

τιμή λειτουργικού συστήματος

Αλλά ακόμη και σε αυτά τα στάδια, το κύριο καθήκον των τεχνολογιών προγραμματισμού ήταν να εξασφαλίσουν την εξοικονόμηση πόρων - χρόνου υπολογιστή και ποσότητας μνήμης. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, άρχισαν να δημιουργούν πρωτότυπα σύγχρονων λειτουργικών συστημάτων (σύμπλεγμα προγραμμάτων τύπου υπηρεσίας που παρέχουν καλή κατανομή των πόρων του υπολογιστή κατά την εκτέλεση εργασιών χρήστη).

Οι τύποι των πρώτων λειτουργικών συστημάτων (OS) συνέβαλαν στην αυτοματοποίηση της εργασίας των χειριστών υπολογιστών, η οποία σχετίζεται με την εκτέλεση των εργασιών του χρήστη: εισαγωγή κειμένων προγράμματος στη συσκευή, κλήσεις των απαραίτητων μεταφραστών, κλήσεις της βιβλιοθήκης υπορουτίνες που απαιτούνται για το πρόγραμμα, καλεί τον σύνδεσμο για να τοποθετήσει αυτές τις υπορουτίνες και τα προγράμματα του κύριου τύπου στη μνήμη του υπολογιστή, εισαγωγή δεδομένων του αρχικού τύπου κ.λπ.

Τώρα, εκτός από το πρόγραμμα και τα δεδομένα, ήταν απαραίτητο να εισαχθεί μια οδηγία στον υπολογιστή δεύτερης γενιάς, η οποία περιείχε μια λίστα με τα στάδια επεξεργασίας και μια λίστα με πληροφορίες για το πρόγραμμα και τους δημιουργούς του. Μετά από αυτό, οι συσκευές άρχισαν να εισάγουν ταυτόχρονα έναν ορισμένο αριθμό εργασιών για χρήστες (πακέτα με εργασίες), σε αυτούς τους τύπους λειτουργικών συστημάτων ήταν απαραίτητο να διανεμηθούν οι τύποι πόρων υπολογιστή μεταξύ αυτών των τύπων εργασιών - προέκυψε μια λειτουργία πολλαπλών προγραμμάτων για δεδομένα επεξεργασία (για παράδειγμα, ενώ τα αποτελέσματα μιας εργασίας ενός τύπου, γίνονται υπολογισμοί για έναν άλλο και τα δεδομένα για τον τρίτο τύπο προβλήματος μπορούν να εισαχθούν στη μνήμη). Έτσι, η 2η γενιά υπολογιστών πέρασε στην ιστορία με την εμφάνιση παραγγελθέντων λειτουργικών συστημάτων.

Τρίτη γενιά μηχανών

Μέσω της δημιουργίας τεχνολογίας για την παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (ICs), αποδείχθηκε ότι επιτυγχάνονται αυξήσεις στην ταχύτητα και τα επίπεδα αξιοπιστίας των κυκλωμάτων ημιαγωγών, καθώς και μείωση του μεγέθους, των επιπέδων ισχύος και του κόστους τους. Οι ενσωματωμένοι τύποι μικροκυκλωμάτων αποτελούνται από δεκάδες στοιχεία ηλεκτρονικού τύπου, τα οποία συναρμολογούνται σε ορθογώνιες πλάκες πυριτίου, και έχουν μήκος πλευράς όχι μεγαλύτερο από 1 εκ. Αυτός ο τύπος πλάκας (κρύσταλλα) τοποθετείται σε μια μικρή πλαστική θήκη, των διαστάσεων που μπορεί να προσδιοριστεί μόνο από τον αριθμό των "ποδιών" (Συμπεράσματα από την είσοδο και την έξοδο ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που δημιουργούνται σε κρυστάλλους).

Λόγω αυτών των συνθηκών, η ιστορία της ανάπτυξης των υπολογιστών (γενιές υπολογιστών) έκανε μια μεγάλη ανακάλυψη. Αυτό κατέστησε δυνατή όχι μόνο τη βελτίωση της ποιότητας της εργασίας και τη μείωση του κόστους των καθολικών συσκευών, αλλά και τη δημιουργία μηχανημάτων μικρού, απλού, φθηνού και αξιόπιστου τύπου - μίνι υπολογιστών. Τέτοιες μονάδες προορίζονταν αρχικά να αντικαταστήσουν ελεγκτές για εκχωρήσεις που υλοποιούνται από υλικό σε βρόχους ελέγχου ορισμένων αντικειμένων, σε αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου διεργασιών τεχνολογικού τύπου, συστήματα συλλογής και επεξεργασίας δεδομένων πειραματικού τύπου, διάφορα σύμπλοκα ελέγχου σε κινητά αντικείμενα κ.λπ.

Κύριο σημείο εκείνη την εποχή θεωρούνταν η ενοποίηση των μηχανών με σχεδιαστικές και τεχνολογικές παραμέτρους. Η τρίτη γενιά υπολογιστών ξεκινά την κυκλοφορία της σειράς ή των οικογενειών τους, συμβατών τύπων μοντέλων. Περαιτέρω άλματα στην ανάπτυξη μαθηματικής υποστήριξης και λογισμικού συμβάλλουν στη δημιουργία προγραμμάτων ομαδικού τύπου για τη δυνατότητα επίλυσης τυπικών προβλημάτων, μιας γλώσσας προγραμματισμού προσανατολισμένης στα προβλήματα (για τη δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων ορισμένων κατηγοριών). Έτσι δημιουργούνται για πρώτη φορά τα συστήματα λογισμικού - τύποι λειτουργικών συστημάτων (που αναπτύχθηκαν από την IBM), στα οποία τρέχει η τρίτη γενιά υπολογιστών.

Μηχανές τέταρτης γενιάς

Η επιτυχημένη ανάπτυξη ηλεκτρονικών συσκευών οδήγησε στη δημιουργία μεγάλων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων (LSI), όπου ένας κρύσταλλος είχε μερικές δεκάδες χιλιάδες στοιχεία ηλεκτρικού τύπου. Αυτό συνέβαλε στην εμφάνιση νέων γενιών υπολογιστών, η βάση στοιχείων των οποίων είχε μεγάλη ποσότητα μνήμης και μικρούς κύκλους για την εκτέλεση εντολών: η χρήση των byte μνήμης σε μια λειτουργία του μηχανήματος άρχισε να μειώνεται απότομα. Αλλά, δεδομένου ότι το κόστος προγραμματισμού πρακτικά δεν είχε μειώσεις, τα καθήκοντα εξοικονόμησης πόρων ενός ανθρώπου, και όχι ενός τύπου μηχανής, τέθηκαν στο προσκήνιο.

Δημιουργήθηκαν νέοι τύποι λειτουργικών συστημάτων που επέτρεψαν στους προγραμματιστές να διορθώσουν τα προγράμματά τους ακριβώς πίσω από τις οθόνες του υπολογιστή (σε διαδραστική λειτουργία) και αυτό βοήθησε στη διευκόλυνση της εργασίας των χρηστών και στην επιτάχυνση της ανάπτυξης νέου λογισμικού. Αυτή η στιγμή έρχεται σε πλήρη αντίθεση με τις έννοιες των πρωταρχικών σταδίων της τεχνολογίας πληροφοριών, που χρησιμοποιήθηκαν από τους υπολογιστές πρώτης γενιάς: "ο επεξεργαστής εκτελεί μόνο εκείνο τον όγκο της εργασίας επεξεργασίας δεδομένων που οι άνθρωποι κατ 'αρχήν δεν μπορούν να εκτελέσουν - μαζική καταμέτρηση". Άρχισαν να εντοπίζονται τάσεις διαφορετικού τύπου: «Ό,τι μπορούν να κάνουν οι μηχανές, πρέπει να το κάνουν. οι άνθρωποι εκτελούν μόνο εκείνο το μέρος της εργασίας που δεν μπορεί να αυτοματοποιηθεί».

Το 1971 κατασκευάστηκε ένα μεγάλο ολοκληρωμένο κύκλωμα, το οποίο στέγασε πλήρως τον επεξεργαστή ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή απλών αρχιτεκτονικών. Έχουν γίνει πραγματικές οι δυνατότητες τοποθέτησης σε ένα μεγάλο ολοκληρωμένο κύκλωμα (σε ένα τσιπ) πρακτικά όλων των ηλεκτρονικών συσκευών, οι οποίες δεν είναι πολύπλοκες στην αρχιτεκτονική ενός υπολογιστή, δηλαδή οι δυνατότητες σειριακής παραγωγής. απλές συσκευέςσε προσιτές τιμές (χωρίς το κόστος των εξωτερικών συσκευών). Έτσι δημιουργήθηκε η 4η γενιά υπολογιστών.

Έχουν εμφανιστεί πολλές φτηνές (υπολογιστές πληκτρολογίου τσέπης) και συσκευές ελέγχου, οι οποίες είναι εξοπλισμένες σε ένα ή περισσότερα μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα που περιέχουν επεξεργαστές, όγκους μνήμης και ένα σύστημα συνδέσεων με αισθητήρες εκτελεστικού τύπου σε αντικείμενα ελέγχου.

Προγράμματα που έλεγχαν την παροχή καυσίμου σε κινητήρες αυτοκινήτων, τις κινήσεις ηλεκτρονικών παιχνιδιών ή προκαθορισμένες λειτουργίες πλυσίματος ρούχων εγκαταστάθηκαν στη μνήμη του υπολογιστή είτε κατά την κατασκευή παρόμοιων τύπων ελεγκτών είτε απευθείας σε επιχειρήσεις που παράγουν αυτοκίνητα, παιχνίδια, πλυντήριακαι τα λοιπά.

Κατά τη δεκαετία του 1970 ξεκίνησε η κατασκευή καθολικών υπολογιστικών συστημάτων, τα οποία αποτελούνταν από έναν επεξεργαστή, όγκους μνήμης, κυκλώματα διασύνδεσης με συσκευή εισόδου-εξόδου, τοποθετημένα σε ένα μεγάλο ολοκληρωμένο κύκλωμα (υπολογιστές με ένα τσιπ) ή σε ορισμένα μεγάλα ολοκληρωμένα κυκλώματα εγκατεστημένα. σε μία πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (μονάδες μονής πλακέτας). Ως αποτέλεσμα, όταν η 4η γενιά υπολογιστών έγινε ευρέως διαδεδομένη, υπήρξε μια επανάληψη της κατάστασης που προέκυψε τη δεκαετία του 1960, όταν οι πρώτοι μικροϋπολογιστές ανέλαβαν μέρος της εργασίας σε μεγάλους καθολικούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές.

Χαρακτηριστικές ιδιότητες του υπολογιστή τέταρτης γενιάς

1. Λειτουργία πολλαπλών επεξεργαστών.
2. Σειριακή-παράλληλη επεξεργασία.
3. Τύποι γλωσσών υψηλού επιπέδου.
4. Η εμφάνιση των πρώτων δικτύων υπολογιστών.

Προδιαγραφές αυτών των συσκευών

1. Μέσες καθυστερήσεις σήματος 0,7 ns/v.
2. Ο κύριος τύπος μνήμης είναι ημιαγωγός. Ο χρόνος επεξεργασίας δεδομένων από αυτόν τον τύπο μνήμης είναι 100-150 ns. Χωρητικότητα - 1012-1013 χαρακτήρες.
3. Εφαρμογή hardware υλοποίησης λειτουργικών συστημάτων.
4. Οι αρθρωτές κατασκευές άρχισαν να χρησιμοποιούνται και για εργαλεία τύπου προγράμματος.

Ο προσωπικός υπολογιστής δημιουργήθηκε για πρώτη φορά τον Απρίλιο του 1976 από τον Steve Jobs της Atari και τον Stephen Wozniak της Hewlett-Packard. Με βάση τους ενσωματωμένους ελεγκτές 8-bit του κυκλώματος ηλεκτρονικών παιχνιδιών, δημιούργησαν τον πιο απλό, προγραμματισμένο στη γλώσσα BASIC, τον gaming υπολογιστή «Apple», που είχε τρομερή επιτυχία. Στις αρχές του 1977, η Apple Comp. καταχωρήθηκε και από τότε ξεκίνησε η παραγωγή των πρώτων προσωπικών υπολογιστών Apple στον κόσμο. Η ιστορία της γενιάς των υπολογιστών σηματοδοτεί αυτό το γεγονός ως το πιο σημαντικό.

Επί του παρόντος, η Apple ασχολείται με την κυκλοφορία προσωπικών υπολογιστών Macintosh, οι οποίοι ξεπερνούν τους τύπους υπολογιστών IBM στις περισσότερες παραμέτρους.

Η/Υ στη Ρωσία

Στη χώρα μας χρησιμοποιούνται κυρίως οι τύποι υπολογιστών IBM PC. Αυτή η στιγμή εξηγείται από τους ακόλουθους λόγους:

1. Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του '90, δεν επιτρεπόταν στις Ηνωμένες Πολιτείες να προμηθεύουν τη Σοβιετική Ένωση με προηγμένες τεχνολογίες πληροφοριών, όπως ισχυρούς υπολογιστές Macintosh.
2. Οι συσκευές Macintosh ήταν πολύ πιο ακριβές από τους υπολογιστές IBM (τώρα έχουν περίπου το ίδιο κόστος).
3. Μια πλειάδα προγραμμάτων τύπου εφαρμογής έχουν αναπτυχθεί για τον υπολογιστή IBM, και αυτό διευκολύνει τη χρήση τους σε μια μεγάλη ποικιλία τομέων.

Πέμπτη γενιά υπολογιστών mainframe

Στα τέλη της δεκαετίας του 1980 σημειώνεται η ιστορία της ανάπτυξης των υπολογιστών (γενιές υπολογιστών). νέο στάδιο- εμφανίζονται αυτοκίνητα πέμπτης γενιάς. Η εμφάνιση αυτών των συσκευών σχετίζεται με τη μετάβαση σε μικροεπεξεργαστές. Από πλευράς δομικών κατασκευών, χαρακτηριστική είναι η μέγιστη αποκέντρωση της διαχείρισης, μιλώντας για λογισμικό και μαθηματική υποστήριξη - μεταβάσεις στην εργασία στη σφαίρα του λογισμικού και στο κέλυφος.

Παραγωγικότητα της πέμπτης γενιάς υπολογιστών - 10 8 -10 9 λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο. Αυτός ο τύπος αδρανών χαρακτηρίζεται από μια δομή πολλαπλών επεξεργαστών, η οποία δημιουργείται σε απλοποιημένους τύπους μικροεπεξεργαστών, από τους οποίους χρησιμοποιείται μια πληθώρα (αποφασιστικό πεδίο ή περιβάλλον). Αναπτύσσονται ηλεκτρονικοί υπολογιστικοί τύποι μηχανών, οι οποίοι επικεντρώνονται σε τύπους γλωσσών υψηλού επιπέδου.

Κατά την περίοδο αυτή υπάρχουν και εφαρμόζονται δύο αντίθετες λειτουργίες: προσωποποίηση και κολεκτιβοποίηση πόρων (συλλογική πρόσβαση στο δίκτυο).

Λόγω του τύπου του λειτουργικού συστήματος, που παρέχει ευκολία επικοινωνίας με ηλεκτρονικούς υπολογιστές πέμπτης γενιάς, μια τεράστια βάση εφαρμοζόμενων προγραμμάτων από διάφορες σφαίρες ανθρώπινης δραστηριότητας, καθώς και χαμηλές τιμές υπολογιστών, γίνεται απαραίτητο αξεσουάρ για τους μηχανικούς , ερευνητές, οικονομολόγοι, γιατροί, γεωπόνοι, δάσκαλοι, εκδότες, γραμματείς, ακόμη και παιδιά.

Ανάπτυξη σήμερα

Μπορεί κανείς μόνο να ονειρευτεί την έκτη και νεότερη γενιά ανάπτυξης υπολογιστών. Αυτό περιλαμβάνει νευροϋπολογιστές (τύποι υπολογιστών που βασίζονται σε νευρωνικά δίκτυα). Δεν μπορούν ακόμη να υπάρχουν ανεξάρτητα, αλλά διαμορφώνονται ενεργά σε σύγχρονους υπολογιστές.