První elektronický počítač

V posledních desetiletích lidstvo vstoupilo do počítačového věku. Inteligentní a výkonné počítače, založené na principech matematických akcí, pracují s informacemi, řídí činnost jednotlivých strojů a továren, řídí kvalitu výrobků a různých produktů. V dnešní době je počítačová technologie základem pro rozvoj lidské civilizace. Cestou do takové situace jsem musel projít krátkou, ale velmi bouřlivou cestou. A po dlouhou dobu tyto stroje byly volány ne počítače, ale počítače (počítače).


Klasifikace počítačů
Podle obecné klasifikace počítačů distribuovaných po několik generací. Definováním vlastností při přiřazování zařízení k určité generaci jsou jejich samostatné struktury a modifikace, takové požadavky na elektronické počítače, jako je rychlost, paměť, způsoby řízení a metody zpracování dat. Samozřejmě, že distribuce počítačů bude v každém případě podmíněna - existuje velké množství strojů, které jsou podle některých označení považovány za modely jedné generace a na druhé straně patří zcela odlišné. Výsledkem je, že tato zařízení mohou být považována za nekonzistentní fáze tvorby modelů elektronického výpočetního typu. Každopádně zlepšení počítače prochází řadou etap. A generace počítačů v každé fázi má podstatné rozdíly od základních a technických základů, které poskytují určitý specifický matematický typ.

První generace počítačů

Generování 1 výpočetních strojůrozvinutých v prvních poválečných letech. Vytvořil nepříliš výkonné elektronické počítače založené na elektronovém typ trubek (stejně jako u všech typů televizorů v těch letech). Do určité míry to byla etapa tvorby takové technologie.


První počítače byly považovány za experimentální typy vozidel, které byly vytvořeny pro analýzu stávající i nové koncepty (v různých vědách a nějakou sofistikovanou produkci). Objem a hmotnost počítačových strojů, které byly poměrně velké, často vyžadovaly velmi velké místnosti. Nyní to vypadá jako pohádka už dávno a dokonce ani opravdu skutečných let.
Zavedení těchto strojů v první generaci šel way nakládání děrné štítky, a řešení pro správu software sekvence funkcí provádí například, ENIAC - způsob, jakým vstupní konektor a tvary vykládané oblasti. Navzdory skutečnosti, že tento způsob programování velké množství času opožděného s cílem připravit jednotku pro připojení k sestavě stroj polních jednotek mu poskytovaných každou příležitost dokázat matematickou „schopnost“ ENIAC'a, s významnými přínosy měly rozdíly v tom, jak programová punčová páska vhodná pro reléové zařízení.

Zásada „myšlení“

Pracovníci, kteří pracovali na prvních počítačů, nikoliv odříznout, byly vždy v blízkosti vozu a strávil sledování účinnosti stávajících vakuových trubic. Ale to bylo jen k nezdaru alespoň jednu lampu, ENIAC okamžitě zvedl, vše provedeno ve spěchuhledat poškozenou lampu.
nejčastější příčinou (ačkoli přibližný) poměrně často změnit žárovky byl následující: teplo a odlesky světla přilákal hmyz, oni letěli do vnitřního objemu zařízení a „pomohl“ vytvořit elektrický zkrat. To znamená, že první generace těchto strojů byla velmi zranitelná vůči vnějším vlivům. Představíme-li si, že tyto předpoklady může být pravda, představa o „chyby“ („chyby“), který je definován chyby a nedostatky v software a hardware počítačového hardwaru dostane úplně jiný význam. No a pokud byly lampy stroje v provozním stavu, mohli by servisní pracovníci nastavit ENIAC na jiný úkol ručním přepnutím připojení asi šesti tisíc vodičů. Všechny tyto kontakty musely být znovu přepnuty, když se vyskytl problém jiného typu.
Sériové stroje
První elektronika, která se začala vyrábět sériově, byla UNIVAC. To se stalo prvním druhem digitálního víceúčelového digitálního počítače. UNIVAC, jejíž vznik se datuje 1946-1951 let, nutnou dobu 120 mikrosekund přídavků, násobení obecná -. 1800 ms a bary - 3600 mikrosekund. Takové stroje vyžadovaly velkou plochu, hodně elektřiny a měly značný počet elektronických lamp. Zejména sovětský elektronický počítač "Strela" měl 6400 těchto lamp a 60 tisíc kopií polovodičových diod. Rychlost takové generace počítačů nebyla vyšší než dvě až tři tisíce akcí za sekundu, velikost paměti RAM nebyla větší než dvě KB. Pouze jednotka M-2 (1958)ř.) dosáhl operační paměti o čtyřech KB a rychlost rychlosti automobilu za vteřinu dosáhla dvacet tisíc akcí.

Počítače druhé generace

V roce 1948 přijali několik vědců a vynálezců Západu první pracovní tranzistor. Jednalo se o bodový kontakt mechanismus, ve kterém byly tři tenké kovové dráty v kontaktu s pásem polykrystalického materiálu. Takže rodina počítačů byla již v těch letech zlepšena.
První modely počítačů uvolněné na základě tranzistorů naznačují jejich vzhled v posledním segmentu padesátých let a o pět let později se objevily vnější formy digitálního počítačového stroje s podstatně rozšířenými funkcemi.

Vlastnosti architektury

Jedním z důležitých principů fungování tranzistoru je to, že v jedné kopii bude schopen pracovat na 40 konvenčních svítidlech a dokonce bude udržovat vyšší rychlost provozu. Auto přiděluje minimální množství tepla a téměř nebude používat elektrické zdroje a energii. V tomto ohledu se zvýšily požadavky na osobní elektronické počítače.
Souběžně s postupnou výměnou konvenčních elektrických svítilen s účinnými tranzistory došlo ke zvýšení zdokonalení metody zachování dostupných dat. Existuje rozšíření paměti a magneticky upravená páska, která byla poprvé použita v první generaci počítače UNIVAC, se začala zlepšovat. Je třeba poznamenat, že v polovině šedesátých let minulého století byla použita metoda ukládání dat na discích. VýznamnéPokrok v používání počítačů umožnil získat rychlost v milionu operací za sekundu! Zejména konvenční tranzistor počítače druhé generace počítačů by mohlo být považováno za „Stretch“ (UK), „Atlas“ (USA). Zatímco Sovětský svaz také vyrábí vysoce kvalitní vzorky počítače (například „BESM-6“). Výroba počítačů, které jsou založené na tranzistorech, způsobilo snížení jejich velikost, hmotnost, spotřebu energie a náklady strojů, také zvýšenou spolehlivost a efektivitu. To umožnilo zvýšit počet uživatelů a seznam úkolů, které mají být vyřešeny. S ohledem na vlastnosti, které odlišují druhou generaci počítačů, vývojáři těchto strojů začal navrhovat algoritmické formu jako u inženýrských staveb (jako je Algol, Fortran) a ekonomické (např COBOL) typ výpočty. Hygienické požadavky na elektronické počítače se také zvyšují. V padesátém roce došlo k dalšímu průlomu, ale dosud na současné úrovni je stále daleko.

Důležitost OS

Ale i v této době úkolů vedoucích technologií počítačů bylo snížení zdrojů, času a paměti. Abychom tento problém vyřešili, začali navrhnout prototypy současných operačních systémů.
Typy prvních operačních systémů (OS) umožnila zlepšit automatizaci uživatelů počítačů, jejichž cílem je provádět některé úkoly, seznámení se strojem těchto programů, volejte potřebné kompilátory, volá nezbytné pro aplikaceModerní knihovna rutiny a tak dále. d. Z tohoto důvodu, kromě různých programů a informace do počítače druhé generace měl také odejít speciální pokyny, které dostali seznam kroků zpracování a údaje o používání a jeho vývojáři. Za to, že vůz začal zavádět řadu paralelních úkolů pro operátory (sad úkolů), tyto formy operačních systémů museli rozdělit typy zdrojů mezi některými druhy problémů s počítačem - byl multyprohrammnыy způsob podklady pro studii.

třetí generace

v důsledku rozvoje technologie integrovaných obvodů (IC) počítače schopné získat výkon zrychlení a stupeň spolehlivosti polovodičového čipu a další snížení jejich velikosti, který se používá velikost a ceny kapacity. Integrované obvody tvoří se začaly vyrábět pevnou sadu elektronického typu složek, které byly uvedeny v podlouhlých obdélníkových křemíkových plátků, a měl délku jedné strany není větší než 1 cm. Tento typ desek (krystaly) jsou umístěny v plastovém pouzdru malých objemech, velikost lze vypočítat pouze prostřednictvím výběrového Sc .. "Nohy". Z těchto důvodů začalo tempo rozvoje počítačů rychle růst. To umožnilo nejen ke zlepšení kvality a snížení nákladů na tyto stroje, ale stroje tvořit malé, jednoduché, levné a spolehlivé hromadné typu - minipočítače. Tyto stroje byly původně určeny k řešení úzkoprofesních úkolů v různých cvičeních a technikách. Přední moment v těch letechbyla zvažována možnost sjednocení strojů. Třetí generace počítačů je vytvořena s ohledem na kompatibilní samostatné modely různých typů. Všechna další zrychlení ve vývoji matematických a různých softwarových nástrojů podporují tvorbu paketových programů pro řešení standardních problémů, problémově orientovaného softwarového jazyka. Pak poprvé existují softwarové balíčky - formy operačních systémů, na kterých se vyvíjí třetí generace počítačů.

Čtvrtá generace

Aktivní vylepšení elektronických zařízení ve výpočetních strojích přispělo k vzniku velkých integrovaných obvodů (LSI), kde každý krystal obsahoval několik tisíc částí elektrického typu. To vedlo k nové generaci počítačů, jejichž elementární základy obdržely větší množství paměti a omezily cyklus implementace příkazů: používání paměťových bajtů v jednom provozu stroje se výrazně snížilo. Ale protože náklady na programování se nezmenšily, úkolem bylo snížit zdroje čistě lidského, nikoli strojového typu, stejně jako předtím.
Byly provedeny operační systémy dalších typů, které umožnily operátorům zlepšit své programy přímo na displejích počítačů, což zjednodušilo práci uživatelů, která se brzy stala prvním vývojem nové softwarové základny. Tato metoda je zcela v rozporu s teorií počátečních fází vývoje informací, která používala počítač první generace. Nyní se počítače používají nejen pro nahrávání velkých objemů informací,ale také pro automatizaci a mechanizaci různých oborů činnosti.

Změny na počátku sedmdesátých let

V roce 1971, byl propuštěn velký integrovaných obvodů počítače, kde celý konvenční procesor počítače architektury. Nyní bylo možné umístit jeden velký integrovaných obvodů skoro všechny typy elektronických obvodů, které byly obtížné v typické počítačové architektury. Takže možnost masivních uvolnění konvenčních zařízení se zvýšila za nízké ceny. Byla to nová, čtvrtá generace počítačů. Od té doby se provádí mnoho nenákladné (používá se v kompaktním klávesnice počítače) a kontrolní systémy, které se vejdou na jeden nebo více velkých integrované elektronické obvody, procesory, které mají dostatek paměti RAM a strukturování vztahů výkonné snímače typu v mechanismech kontroly. Programy, které pracovaly s regulací benzínových motorů v automobilech, s převodem některých elektronických informací nebo pevné režimy prádla, realizované v paměti počítače nebo pomocí různých typů regulátorů, nebo přímo na pracovišti. V sedmdesátých letech bylo začít vyrábět univerzální počítačové systémy kombinované procesor, paměť velké systémy s různými kombinacemi vstupu-výstupu mechanismu umístěného v obecných velkých integrovaných obvodů (tzv jednočipový počítač), nebo jinými způsoby, velký integrované obvody umístěné na běžné desce s plošnými spoji. V důsledku toho, kdy byla čtvrtá generace počítačů masivnípropagace začala opakování situace v šedesátých letech, kdy skromné ​​minipočítače vyráběly část práce ve velkých univerzálních počítačích.

Vlastnosti počítače čtvrté generace

Elektronické počítače čtvrté generace byly složité a měly rozvětvené schopnosti:
  • běžný multiprocesorový režim;
  • programy paralelního sekvenčního typu;
  • typy počítačových jazyků na vysoké úrovni;
  • Vznik prvních počítačových sítí.
  • Vývoj technických možností těchto zařízení bylo poznamenáno těmito ustanoveními:
  • Průměrná zpoždění signálu při 07 ns /sv.
  • Přední typ paměti je typický polovodič. Doba zpracování informací z paměti tohoto typu - 100-150 ns. Paměť - 1012-1013 znaky.
  • Použití hardwarové realizace operačních systémů

    Modulární systémy se začaly používat pro software tohoto typu. Osobní první elektronický počítač vznikla na jaře 1976 na základě integrovaných 8-bitových řadičů konvenční elektronické obvody hrát, vědci mají normální naprogramován v jazyce BASIC, typ stroje hry «Apple», který získal velkou popularitu. Na počátku roku 1977 Apple Comp. Se objevil a začal s výrobou první na Zemi osobních počítačů Apple. Historie této úrovně počítače zdůrazňuje tuto událost jako nejdůležitější. V současné době firma vyrábí počítače Apple Macintosh, které v mnoha ohledech předčí příklady modelů IBM PC. Nové modely Apple se liší nejen výjimečnou kvalitou, ale takéskvělé (podle moderních standardů). K dispozici je také speciální operační systém pro počítače Apple, který bere v úvahu všechny jejich výjimečné funkce.

    páté generace počítačů druhů

    V osmdesátých letech vývoj počítačů (počítačové generace) vstupuje do nové fáze - páté generace strojů. Vzhled těchto zařízení je spojen s vývojem mikroprocesorů. Z hlediska systému konstruktů absolutní charakteristiku decentralizace a s ohledem na software a matematický rámec - úroveň pohybu v softwarové struktury. Organizace práce s elektronickými počítači roste. Účinnost páté generace počítačů - sto osmdesát devět operací za sekundu. Pro tento typ strojů se vyznačuje víceprocesorový systém umístěný na mikroprocesorů slabých typů, které se používají najednou. Nyní existují elektronické výpočetní typy strojů, které jsou zaměřeny na vysokorychlostní typy počítačových jazyků.

    Související publikace