Generace počítače: tabulka, charakteristiky a historie. Co znamená pojem "generování počítačů"?

Vznik moderních počítačů, které jsme používali, předcházel celý vývoj v oblasti vývoje počítačové techniky. Podle rozšířené teorie vývoj počítačového průmyslu probíhá několik samostatných generací.

Moderní odborníci mají tendenci si myslet, že existuje šest z nich. Pět z nich již proběhlo, další je na cestě. Co přesně znamená termín "počítačová generace" IT specialistům? Jaké jsou základní rozdíly mezi jednotlivými obdobími vývoje výpočetní techniky?

Prehistorie vzhledu počítače

Historie vývoje pěti generací počítačů je zajímavá a fascinující. Předtím než si to přejete studovat, bude užitečné zjistit fakta, která technologická rozhodnutí předcházela vývoji počítače.

Lidé se vždy snažili o zlepšení postupů spojených s výpočty, výpočty. Historici zjistili, že nástroje pro práci s postavami, které mají mechanickou povahu, byly vynalezeny dokonce i ve starověkém Egyptě a dalších starověkých státech. Ve středověku by evropští vynálezci mohli navrhnout mechanismy, kterými by se zejména vypočítala periodicita lunárních přílivů.

Prototyp moderních počítačů, někteří experti se domnívají, že vynalezli na počátku 19. století, stroj Babbage, který měl funkce programování. Na konci 19. a počátku 20. století se objevily přístroje, v nichž byla používána elektronika. Především se zabývaly průmyslem telefonů a radiokomunikací.

V roce 1915 se německý emigrant, který se přestěhoval do Spojených států Herman Hollerith založená společnost IBM, která se později stala jednou z nejznámějších značek odvětví IT. Mezi nejvíce senzační vynálezy Hermana Holleritha byly děrované karty, které po desetiletí sloužily jako hlavní nosič informací při použití výpočetní techniky. Do konce 30. let existovaly technologie, které umožnily mluvit o začátku počítačového věku ve vývoji lidské civilizace. Objevily se první počítače, které byly později zařazeny do kategorie "první generace".

Známky počítače

Klíčovým kritériem pro klasifikaci výpočetního zařízení jako počítače nebo počítače je volání odborníků programovatelností. Tento typ stroje se liší zejména od kalkulaček, bez ohledu na to, jak moc jsou tyto stroje. Dokonce i když mluvíme o programování na velmi nízké úrovni, při použití "nul a ty" - kritérium je platné. Podle toho, jakmile byly stroje vynalezeny, může být podle jejich vzhledu velmi podobné kalkulačkám, ale které by mohly být naprogramovány - byly nazývány počítače.

Termín "počítačová generace" je zpravidla chápán jako součást konkrétní technologické formace. To znamená, že základem hardwarových řešení, na jejichž základě funguje počítač. Ve stejné době, na základě kritérií navržených odborníky z IT-děleného generací počítačů je daleko od konvenčních (i když samozřejmě existují přechodné formy počítačů, které se obtížně jednoznačně přičíst určité kategorie).

Po dokončení teoretické exkurze můžeme začít studovat generace počítačů. Níže uvedená tabulka nám pomůže orientovat se v periodizaci každého.

Dále se podíváme na technologické vlastnosti počítačů pro každou kategorii. Určíme vlastnosti generací počítačů. Tabulka, kterou jsme nyní sestavili, budou doplněna dalšími, ve kterých budou korelovány příslušné kategorie a technologické parametry.

Zaznamenáváme důležitou nuanci - následující úvahy se týkají především vývoje počítačů, které se dnes běžně řídí osobními počítači. Existují zcela odlišné třídy počítačů - vojenské, průmyslové. Existují tzv. "Superpočítače". Jejich vzhled a vývoj je samostatným tématem.

První počítače

V roce 1938 konstruoval německý inženýr Konrad Zuse zařízení nazvané Z1 a v roce 42 vydalo jeho aktualizovanou verzi - Z2. V roce 1943 Britové vynalezli svůj počítač a nazvali ho "Colossus". Někteří odborníci mají tendenci považovat anglické a německé stroje za první počítače. V roce 1944, na základě inteligence z Německa, počítač je také vytvořen Američany. Počítač vyvinutý v USA byl nazýván Mark I.

V roce 1946 provedli inženýři v Americe malou revoluci v oblasti počítačového inženýrství, čímž vytvořili lampový počítač ENIAC, 1000krát výkonnější než "Mark I". Dalším slavným americkým vývojem byl počítač vytvořený v roce 1951, pojmenovaný UNIAC. Jeho hlavním rysem je, že byl prvním počítačem, který byl použit jako komerční produkt.

Tou dobou, mimochodem, sovětští inženýři již vynalezli svůj počítač, pracující v Akademii věd Ukrajiny. Náš vývoj se nazýval MESM. Výkon podle odborníků byl nejvyšší u počítačů shromážděných v Evropě.

Technologické vlastnosti první generace počítačů

Vlastně na základě jakých kritérií je určena první generace vývoje počítačů? Takoví experti v oblasti IT se domnívají především, že základna je ve formě vakuových lamp. Stroje první generace měly také řadu charakteristických vnějších vlastností - obrovskou velikost, velmi vysokou spotřebu energie.

Jejich výpočetní výkon byl také poměrně skromný, byl to několik tisíc hertzů. Současně obsahovaly počítače první generace hodně, které jsou k dispozici v moderních počítačích. Jedná se zejména o strojový kód, který umožňuje programovat příkazy a také zapisovat data do paměti (pomocí děrovacích karet a elektrostatických trubek).

Počítače první generace vyžadovaly nejvyšší kvalifikaci osoby, která je používá. Vyžadovalo se nejen získání profilových dovedností (vyjádřené v práci s děrovanými kartami, znalost strojního kódu apod.), Ale zpravidla i inženýrské znalosti v oblasti elektroniky.

V počítači první generace, jak jsme již řekli, už byla operační paměť. Je pravda, že jeho objem byl velmi mírný, byl vyjádřen ve stovkách, nejlépe v tisících bytů. První moduly počítačové paměti RAM nemohou být považovány za elektronické součástky. Byly to zásobníky plněné rtutí ve formě trubek. Paměťové krystaly byly v určitých oblastech fixovány a údaje se tak zachovaly. Nicméně, brzy po vynalezu prvních počítačů se objevila perfektnější paměť založená na feritových jádrech.

Druhá generace počítačů

Jaká je budoucí historie vývoje počítačů? Generace počítačů se začaly dále rozvíjet. V 60. letech se distribuují počítače, které používají nejen vakuové lampy, ale i polovodiče. Časová frekvence mikroobvodů se výrazně zvýšila - ukazatel ve výši 100 tisíc hertzů a výše byl považován za obvyklý. První magnetické disky se objevily jako alternativa k děrovým kartám. V roce 1964 vydala společnost IBM jedinečný produkt - samostatný počítačový monitor s dostatečně slušnými vlastnostmi - 12palcová diagonála, rozlišení 1024 bodů 1024 bodů a frekvenci skenování 40 Hz.

Generace tři

Co je pozoruhodné u třetí generace počítačů? Především přenos počítačů ze svítidel a polovodičů na integrované obvody, které byly kromě počítačů používány v řadě dalších elektronických zařízení.

Poprvé byly možnosti integrovaných obvodů světu ukázány úsilím inženýra Jack Kilbyho a Texas Instruments v roce 1959. Jack vytvořil malý design vyrobený na talířku germanium metal, který měl nahradit složité polovodičové struktury. Společnost Texas Instruments zase vytvořila počítač postavený na základě takových záznamů. Nejpozoruhodnější je, že to bylo 150 krát menší než podobný výkonový polovodičový počítač. Technologie integrovaných obvodů byla dále rozvíjena. Hlavním úkolem tohoto výzkumu byl výzkum Roberta Noyceho.

Tyto hardwarové komponenty umožňují především snížit velikost počítače. V důsledku toho došlo k výraznému zvýšení výkonnosti počítače. Třetí generace počítačů byla charakterizována uvolněním počítače s frekvencí hodin, vyjádřenou již v megahertzu. Spotřeba energie počítačů se rovněž snížila.

Technologie nahrávání a zpracování dat v modulech RAM jsou stále pokročilejší. Co se týče paměti RAM, feritové prvky se staly prostornějšími a technologicky dokonalějšími. Objevily se první prototypy a pak první verze disket, které se používaly jako externí paměťové médium. V architektuře počítače se objevila mezipaměť. Standardním prostředím pro interakci mezi uživatelem a počítačem bylo okno displeje.

Došlo k dalšímu zlepšení softwarových komponent. Byly objeveny plnohodnotné operační systémy, široká škála aplikační software, byly představeny koncepty multitaskingu v práci počítače. V rámci počítačů třetí generace jsou programy jako např systém správy databází, stejně jako automatizační software konstrukční práce. Existuje stále více programovacích jazyků a prostředí, ve kterých se vytváří software.

Vlastnosti čtvrté generace

Čtvrtá generace počítačů se vyznačuje vzhledem integrovaných obvodů patřících do třídy velkých i tzv. Super-velkých. V architektuře PC se objevil přední čip - procesor. Počítače v jejich konfiguraci se přiblížily obyčejným občanům. Jejich využití bylo možné s minimálním kvalifikovaným tréninkem, zatímco práce s předchozími generacemi počítačů vyžadovaly odborné dovednosti. Moduly paměti RAM se začaly vyrábět nikoli na základě feritových prvků, ale na základě mikroobvodů CMOS. Čtvrtou generací počítačů je zvykem odkazovat první počítač Apple, shromáždil v roce 1976 Steve Jobs a Stefan Wozniak. Mnoho IT odborníků se domnívá, že Apple je první osobní počítač na světě.

Čtvrtá generace počítačů se také shodovala se začátkem popularizace internetu. Ve stejném období se dnes objevila nejslavnější značka softwarového průmyslu Microsoft. Objevily se první verze operačních systémů, které dnes víme - Windows, MacOS. Počítače se začaly aktivně šířit po celém světě.

Pátá generace

Rozkvět čtvrté generace počítačů - od poloviny 80. let. Ale na počátku 90. let na proces trhu IT technologií začaly konat, což umožnilo zahájit počítání novou generaci počítačů. Hovoříme o významných krocích vpřed, především o technickém a technickém vývoji týkajícím se zpracovatelů. Byly tam žetony s architekturou, která je klasifikována jako paralelní vektor.

Pátá generace počítačů představuje neuvěřitelnou míru růstu produktivity strojů od roku k roku. Pokud na počátku 90. let byla četní frekvence mikroprocesorů několika desítek megahertzů považována za dobrý ukazatel, počátkem roku 2000 nikdo překvapil gigahertz. Počítače, které nyní používáme, jak se domnívají experti IT, jsou také pátou generací počítačů. To znamená, že technologické pozadí počátku 90. let je stále relevantní.

Počítače, které se týkají páté generace, se staly nejen počítačovými, ale plnohodnotnými multimediálními nástroji. Bylo možné umístit filmy, pracovat s obrázky, nahrávat a zpracovávat zvuk, vytvářet inženýrské projekty a spustit realistické 3D hry.

Charakteristiky šesté generace

V dohledné době, podle analytiků, máme právo očekávat, že se objeví 6. generace počítačů. Bude charakterizován použitím neuronových prvků v architektuře mikroobvodů, použitím procesorů v distribuované síti.

Výkon počítačů v nové generaci bude pravděpodobně měřen, pravděpodobně ne v gigahertzu, ale v zásadně odlišných typech číselných jednotek.

Srovnání funkcí

Studovali jsme generace počítačů. Níže uvedená tabulka nám umožní orientovat se ve vztahu k počítačům patřícím do určité kategorie a technologické základně, na které spočívá jejich fungování. Závislosti jsou následující:

Může být užitečné také vizualizovat souvislost výkonu a specifické generace počítačů. Tabulka, kterou nyní sestavíme, odráží tento vzorec. Vezmeme jako základ takové parametry jako frekvence hodin.

Tak jsme vizualizovali klíčové technologické prvky pro každou počítačovou generaci. Tabulka, kterou nám představíme, nám pomůže porovnat příslušné parametry a určitou kategorii počítačů s odkazem na jednu či druhou fázi vývoje počítačové techniky.