Rozměry první generace počítačů. Vývoj počítačové techniky a tvorba počítačů

Informatizace je fenomén, který je nyní pozorován, pravděpodobně ve všech zemích světa. Jeho tempo je impozantní. Je zajímavé vysledovat podmínky, za kterých byla historicky prováděna. Je možné říci, že automatizace je výsledkem plánovaného rozvoje počítačových výrobních technologií a softwaru pro ně? Jaké jsou historické stadia technologického zlepšování počítačů?

Co bylo před počítači?

Je zajímavé vědět, jaký typ zařízení historicky předcházel počítač. Je tedy možné poznamenat, že v 17. století legendární francouzský vědec Pascal vynalezl, jak se předpokládá, první počítací stroj, který pracoval na mechanickém principu. Na počátku 19. století vynalezl britský badatel Babbage první analytický stroj. O několik desetiletí později vytvořil americký inženýr Hollerith tabulátor - elektrický stroj, s nímž bylo možné vypočítat statistické údaje. Následně aktivně pokračoval vývoj vedoucích laboratoří ve světě ve směru vytváření zařízení v blízkosti počítačů v moderním smyslu.

První počítače

Jeden z prvních počítačů na světě byl vynalezen v roce 1930 dalším americkým badatelem Bushem. Historie počítače, je kompletní digitální zařízení, mnozí vědci počítají od roku 1944, kdy americký profesor Ayknem navržen počítač „Mark 1“. Ve skutečnosti to bylo zařízení patřící k počítači první generace. Jaké jsou jeho vlastnosti? Za prvé, pravděpodobně celkové rozměry konstrukce. Rozměry první generace počítačů byly vynikající. Například, „Mark-1“ má délku asi 15 metrů, výška -. Asi 2,5 m kapacita prvního digitálního počítače, podle moderních standardů, byl poměrně skromný, ale jeho role v historii výpočetní techniky průmyslu nelze přeceňovat. V roce 1946 postavila americká armáda počítač "Eniak". Rozměry první generace počítačů na příkladu tohoto zařízení se mohou zdát ještě působivější. Počítač "Eniak" měl délku asi 30 metrů a vážil 30 tun.

Samozřejmě nás zajímá nejen rozměry první generace počítačů, ale i další charakteristiky odpovídajícího typu strojů. Zvažte je, stejně jako další historii počítačů podrobněji.

Funkce počítače první generace

Počítač první generace byl založen na elektronických trubicích, zařízení, které funguje změnou toku částic, pohybujících se od katody k anodě. Hlavním principem odpovídajícího posunutí je termionová emise. Od samého počátku byly počítače sestavovány podle principu distribuce logických příkazů na hodnotu 0 a 1. Tato schéma je stále implementována. Jak fungovala, když byly žárovky používány jako hlavní součást PC? Je to velmi jednoduché. Vstup byl vytvořen na napětí světelného zdroje, jako je například 2 V. Výstup - méně, například 1 V. První podmínka byla zaznamenána jako lampy 1, druhý - jako 0. kombinace těchto stavů na základě několika desítek tisíc svítidel ve tvaru strojový kód.

Počítače se světly, tedy ty, které patří do 1. generace, mohou provádět zhruba 20 tisíc operací za sekundu. Je to hodně nebo ne? Pro srovnání, indikátor pro moderní počítače je miliardy operací za sekundu. Ale základní úkoly těch let, včetně ve vojenské sféře, jsou charakteristické pro počítače první generace.

Počítače tohoto typu nejsou charakterizovány vysokou spolehlivostí. Jen proto, že lampy často vyhořely, musely být změněny. Již jsme mluvili o obrovských velikostech výše uvedených počítačů. Tyto předem stanovené velmi velké problémy s jejich dopravou, s optimalizací jejich umístění v budově. počítačový náklady první generace byla velmi vysoká - si mohli dovolit koupit pouze velké podniky a vládní agentury s velkými rozpočty. Také lampové počítače byly charakterizovány vysokými provozními náklady - především z hlediska spotřeby energie. Práce na nich vyžadovala přilákání vysoce kvalifikovaných pracovníků s následnou platbou velkého platu jim. Člověk, který zná alespoň počítačové zařízení, nemluvě o možnost naprogramovat počítač, byl populární a drahé technik.

Specifičnost počítače první generace je také to, že na těchto strojích byly použity samostatné programovací jazyky. Navíc byla sada strojních příkazů poměrně jednoduchá. Takové programy - v obvyklém smyslu - při práci s počítačem příslušného typu nebyly použity. To je způsobeno nejen skromný výkon vašeho počítače, ale také docela nízké tech zařízení pro ukládání dat - často byli děrné štítky a magnetické pásky, které jsou absolutně není srovnatelná s nám obvyklá rychlost pohání.

Avšak tím, že zmiňovaných nepříjemností inženýři začali aktivně přizpůsobovat - zejména prostřednictvím rozvoje různých automatizačních algoritmů pracuje s nativním kódu. Navzdory nízkému výkonu počítačů první generace postupně rostla účinnost jejich provozu.

2. generační počítač

Světový počítačový průmysl se po známých vynálezech i nadále aktivně rozvíjel. Vynález "Mark-1", "Eniak" a dalších strojů - to byl jen začátek. V počátcích šedesátých let se objevily dvě generace počítačů. Jejich hlavním rysem - používali tranzistory namísto lamp. V důsledku toho vzrostla produktivita strojů. Kromě toho si pamatujeme, že rozměry první generace počítačů byly impozantní. Stroje na tranzistorech se výrazně snížily. Jak zřejmá byla výhoda používání vhodných technologických řešení ve struktuře počítačů? Stačí říci, že 1 tranzistor byl schopen nahradit asi 40 lamp. Perfected také nosičů informací. Zařízení Počítače druhé generace by mohly převzít použití magnetických disků, uzavřít ve struktuře a konceptu zařízení, která jsou známému modernímu uživateli.

Z pohledu používání softwaru se světový počítačový průmysl také udělal krok vpřed díky schopnostem odpovídajícího typu počítačů. Objevily se jazyky klasifikované jako vysoké úrovně. Programátoři vyvinuli překladatele - prostředky, pomocí kterých byly odpovídající algoritmy přeloženy do jazyka používaného v počítačových povelích počítače. Byly také implementovány principy pokročilého provádění některých scénářů počítačových programů. Začaly se objevit knihovnické aplikace, různé monitory, které se staly prototypy moderních operačních systémů.

Nicméně, i přes některé pokusy o sjednocení zásnubní softwarových algoritmů v různých strojů, různé počítače byly charakterizovány omezenou kompatibilitu. Spojit je, relativně mluvit, do jedné sítě a navazovat na její základ podnikový informační systém byl velmi obtížný.

3. generace počítačů

Historie počítače třetí generace začíná na strojích, u kterých byly použity integrované obvody, z nichž každý, jak se ukázalo, mohl nahradit asi 1000 tranzistorů. Výkon počítačů výrazně vzrostl. Bylo možné spustit na počítači několik softwarových algoritmů najednou. Co je to integrovaný obvod? Jedná se o křišťálový křišťál, který má rozlohu přibližně 10 metrů čtverečních. mm. Podle úrovně výkonu, jak bylo vypočítáno, jedna IP byla ve skutečnosti rovna počítači "Eniak". Mezi nejslavnější počítače třetí generace patří počítače navržené IBM - stroje System 360.

Počítače tohoto typu byly charakterizovány mnohem větším stupněm interoperability než zařízení, která jsme výše uváděli, a to i v oblasti softwaru. V počítačích tří generací byly implementovány první plnohodnotné operační systémy, schopné provádět několik úkolů současně. Mnoho hardwarových funkcí začalo být přenášeno do softwarové vrstvy.

Počítač 4. generace

V sedmdesátých letech tzv. Velké integrované obvody. Jaký je jejich zvláštní rys? Za prvé, jejich výkon odpovídal přibližně 1000 konvenčním integrovaným obvodům. Výsledkem je, že celosvětový počítačový průmysl dokázal vyrábět zařízení, která jsou srovnatelná s velikostí a výkonem, s kterými jsme dnes zvyklí.

Díky zvýšení produktivity výrobních linek pro výrobu velkých integrovaných obvodů a dalších klíčových součástí počítačů se počítače postupně stávají levnějšími. Pokud byly k dispozici první a druhá (v 50. a 60. letech) generace počítačů, jak bylo uvedeno výše, v první řadě pouze pro velké podniky a vládních struktur, počítač 1970 se aktivně kupují běžné občany.

Faktory automatizace

Počítačová automatizace se stala masovým jevem, zejména s příchodem internetu koncem osmdesátých let. Jeho sazby byly ještě dynamičtější, čím nižší byla cena zařízení a tím menší jejich velikost. Takže první počítače, v mnoha rysech a technologické struktuře podobné těm, které jsou dnes známé, se objevily v polovině 70. let a počátkem 80. let. Mezi těmito zařízeními patří IBM PC, který se dnes stal prototypem nejběžnější počítačové platformy. Stali se nejbližšími konkurenty v oblasti počítačů, které již byly aktivně vyráběny společností Apple. Hlavní rozdíl mezi nimi spočívá v otevřenosti konceptu IBM a uzavřené platformy společnosti Apple. Z hlediska struktury softwaru a hardwaru je rozdíl mezi odpovídajícími typy počítačů obecně malý. Ve struktuře platformy IBM existují takové klíčové komponenty jako procesor, RAM, pevný disk, video a zvukovou kartu, základní desky. V tomto případě mohou být nahrazeny jinými - jako volba, mnohem produktivnější.

Moderní generace počítačů

Technologická rezerva, která byla položena inženýři v sedmdesátých letech minulého století, se ukázala být tak významná, že odborníci a analytici charakterizují další vývoj počítače, který prochází ve stejných čtyř generacích. To znamená, že moderní vysoce výkonné počítače obecně pracují na stejných principech jako zařízení před 40 lety. V některých aspektech, jako například v rozměrech počítačů, jsou moderní počítače v podstatě technologicky pokročilejší. V zařízení má velikost malého notebooku vhodný výpočetní výkon, který výrazně překračuje ty, které stály například v prvním PC od Apple v 70. letech.

Kontinuita konceptů

Ale koncepčně, počítače, které dnes používáme, fungují podle schémat nejprve implementovaných v 4generačním počítači. Neexistují žádná jasná kritéria, která by nám umožnila říci, že poměrně řečeno první počítač IBM a moderní laptop iMac jsou počítače různých generací. Výkon se výrazně liší, ale koncept je obecně stejný.

Na základě platformy nabízené společností IBM jsou implementovány nejmodernější stolní počítače, notebooky, monobloky. Podle mnoha kritérií jsou mobilní zařízení, jako jsou smartphony a tablety, v souladu s platformou IBM, která se objevila v sedmdesátých letech. Takže v každém z nich, stejně jako v počítači, je procesor, paměť RAM, zařízení pro ukládání dat - analog pevného disku.

Je těžké dokonce říci, že úroveň komfortu při používání počítačů se v zásadě rozrostla, pokud porovnáme první vzorky PC 4. generace a moderních modelů. Základní hardwarové ovládací prvky počítače - klávesnice, myš - v zásadě se po mnoho let nezměnily. Samozřejmě se objevily všechny druhy dotykových displejů, bezkontaktních displejů a dalších exotických řešení. Ale ne všichni uživatelé se s nimi zacházejí dostatečně pozitivně.

Samozřejmě byly také vylepšeny softwarové řešení (OS (na prvních 4 generacích počítačů byly vzorky spravovány z příkazové řádky, dnes operační systémy obsahují funkční grafické rozhraní), aplikační typy softwaru. První typy odpovídajících programů v 70. letech byly velmi strukturované.

Dnes jsou to mocné nástroje pro realizaci výrobních úkolů. Když hovoříme o hrách, je rozdíl také patrný. V sedmdesátých letech byly to nejjednodušší arkády, dnes vám umožňují fascinující ponory do virtuálního prostoru. Nicméně, hry, OS a aplikačního softwaru stejnými algoritmy jako odpovídající řešení v raných letech vývoje počítače 4. generace, často ve stejných programovacích jazycích.

Srovnání počítačových generací

Zkusme si to představit srovnávací charakteristiky generací počítačů. Jak je možné to udělat? Docela pohodlná volba - srovnávací tabulka generací počítačů. Může být zastoupena ve struktuře, která odráží klíčové vlastnosti počítače - výkonnost a technologickou základnu, z níž vycházejí výpočty.

To jsou srovnávací charakteristiky generací počítačů. Vidíme, jak rychle se vyvinula počítačová technologie. Počítače různých generací jsou jasnými příklady vzniku a úspěšného uvedení do provozu nejinovativnějších a nejmodernějších inženýrských konceptů - jak na úrovni hardwarových komponent, tak v oblasti softwaru.

Na jedné straně můžeme konstatovat, že používání výpočetní techniky - což je jev, který se vyvinul postupně, s korelační zvýšení výkonu počítače, jsou levnější a jednodušší použití. Existuje však pohled, podle kterého je daný proces charakterizován dvěma obdobími, kdy se skutečně chopil, a to po výskytu počítače 4. generace a také po přeměně internetu na globální síť. Tyto dva faktory se podle řady výzkumníků staly klíčovými hnacími prvky počítačové techniky.