Riječ "kompjuter" dugo je i čvrsto ukorijenjena u mozgovima čak i "najmračnijih" segmenata stanovništva. Ono što je danas, barem generalno, predstavljaju čak i Papuanci Nove Gvineje, da ne govorimo o stanovnicima naše ogromne domovine. Međutim, fraze "ruski procesor" ili "sovjetski računar", nažalost, izazivaju niz specifičnih asocijacija. Pretpotopne naprave, glomazne, slabe, neudobne i zaista domaća tehnologija - to je uvijek razlog za sarkazam i ironiju. Nažalost, malo ljudi zna da je SSSR u određenim momentima u istoriji kompjuterske tehnologije bio „ispred ostalih“. A o savremenim domaćim kretanjima u ovoj oblasti naći ćete još manje informacija.

"Nema proroka u svojoj zemlji"

Sovjetski Savez se naziva zemljom koja je imala jednu od najjačih naučnih škola na svijetu, ne samo "kvasne" patriote. Ovo je objektivna činjenica zasnovana na dubokoj analizi obrazovnog sistema od strane stručnjaka iz Britanskog udruženja edukatora. Istorijski gledano, u SSSR-u je poseban naglasak stavljen na obuku stručnjaka iz oblasti prirodnih nauka, inženjera i matematičara. Sredinom 20. vijeka u zemlji Sovjeta postojalo je nekoliko škola za razvoj računarske tehnologije i za njih nije nedostajalo kvalifikovanog kadra. Deseci talentovanih naučnika i inženjera učestvovali su u stvaranju različitih sistema elektronskih računskih mašina.

Razvoj se odvijao u nekoliko pravaca odjednom, od računarstva visokih performansi do uvođenja novih načina pohranjivanja podataka. Ovdje možemo primijetiti rad izvanrednog naučnika VM Glushkova, koji je prvi iznio ideju ​​stvaranje globalne informacijske infrastrukture, i dizajn visokospecijaliziranih računara N. Ya. Matyukhin i MA Kartsev, te stvaranje netradicionalnih računarskih arhitektura, uključujući jedinstveni računar "Setun" zasnovan na ternarnoj logici, razvijen pod vođstvom N.P. Brusnetsova.

Sergeja Aleksejeviča Lebedeva (1902 - 1974) ne bez razloga nazivaju osnivačem razvoja računarske tehnologije u Sovjetskom Savezu - pod njegovim vodstvom razvijeno je 15 tipova računara, od najjednostavnijih lampi do superkompjutera na integrisanim kolima.

Zora nove ere

Prvi uzorci elektronskih kompjutera nastali su otprilike u isto vrijeme u Sjedinjenim Državama i Velikoj Britaniji. Nešto kasnije, kompjuteri su se pojavili u SSSR-u. Naravno, sovjetski naučnici su znali da takva tehnika već postoji na Zapadu, ali, kao i sve druge informacije koje su procurile u Rusiju tokom Hladnog rata, ovi podaci su bili vrlo oskudni i nejasni. Većina informacija dolazila je od obavještajnih službenika, ali im je tada prioritet bila vojna špijunaža i istraživanja u oblasti nuklearnog oružja. Kompjuteri su ih zanimali samo zato što su bili pod jurisdikcijom američkog vojno-industrijskog kompleksa i bili su strogo povjerljivi. Stoga priča o činjenici da je sovjetska kompjuterska tehnologija kopirana sa zapadnih modela nije ništa drugo do insinuacija. A o kakvim "uzorcima" možemo govoriti ako su operativni modeli računara u to vrijeme zauzimali dva ili tri sprata i pristup im je imao samo vrlo ograničen krug ljudi? Maksimum koji su domaći špijuni mogli dobiti bile su fragmentarne informacije iz tehničke dokumentacije i transkripti sa naučnih konferencija.

Krajem 40-ih godina u SSSR-u su formirane glavne naučne škole koje su stvarale računare prve i druge generacije, pojavili su se prvi projekti i njihova praktična implementacija. Ovo je Penza Naučno-istraživački institut za matematičke mašine, pod rukovodstvom B.I. Rameeva, koji se bavio razvojem računarske tehnologije opšte namene. Ovo je škola I.S.Bruka, pod čijim rukovodstvom su stvoreni mali i kontrolni računari. I, naravno, tim izuzetnog naučnika akademika S. A. Lebedeva, koji je osnivač centralnih računara u našoj zemlji.

Pod vodstvom Lebedeva stvorena je univerzalna elektronska računska mašina - prva u Evropi.

MESM I BESM

U SSSR-u se znalo da su Amerikanci 1946. godine stvorili ENIAC mašinu - prvi kompjuter na svetu sa elektronskim cevima kao bazom elemenata i automatskom kontrolom programa. Krajem 1948. Lebedev je počeo da radi na svojoj mašini. Godinu dana kasnije razvijena je arhitektura (praktički od nule, bez ikakvog zaduživanja), kao i shematski dijagrami pojedinih blokova. Godine 1950. kompjuter je u rekordnom roku sastavilo samo 12 naučnika i 15 tehničara.

Lebedev je svoju ideju nazvao "Mala elektronska računarska mašina" ili MESM. "Beba", koja se sastojala od šest hiljada vakumskih cevi, zauzimala je celo krilo dvospratnice. Zapravo, ovo je bio tek prvi probni balon u stvaranju sovjetskih računara, moglo bi se reći raspored (usput rečeno, slovo "M" u skraćenici "MESM" izvorno je značilo "izgled"). Međutim, računska snaga ove mašine odmah se pokazala traženom - čitavi redovi matematičara su se nizali za nju sa raznim zadacima, za čije je rješenje bio potreban brzi kalkulator.

Prilikom kreiranja MESM-a korišteni su svi temeljni principi stvaranja računara, kao što su prisustvo ulaznih i izlaznih uređaja, kodiranje i pohranjivanje programa u memoriju, automatsko izvršavanje proračuna na osnovu programa pohranjenog u memoriji itd. Konačno, bio je to računar baziran na binarnoj logici, koji se trenutno koristi u kompjuterskoj tehnologiji (ENIAC je koristio decimalni sistem).

Nakon male elektronske računske mašine, uslijedila je velika, BESM-1. Razvoj je završen u jesen 1952. godine, nakon čega je Lebedev postao redovni član Akademije nauka SSSR-a.

Nova mašina je uzela u obzir iskustvo stvaranja MESM-a i primijenila poboljšanu bazu elemenata. Računar je imao brzinu od 8-10 hiljada operacija u sekundi (naspram samo 50 operacija u sekundi za MESM), eksterni uređaji za skladištenje su napravljeni na bazi magnetnih traka i magnetnih bubnjeva. Nešto kasnije, naučnici su eksperimentisali sa uređajima za skladištenje na bazi živinih cevi, potencijaloskopa i feritnih jezgara.

Ako se u SSSR-u malo znalo o zapadnim kompjuterima, onda u Evropi i SAD o sovjetskim kompjuterima nisu znali praktički ništa. Stoga je Lebedevov izvještaj na naučnoj konferenciji u Darmstadtu postao prava senzacija: pokazalo se da je BESM-1 sastavljen u Sovjetskom Savezu najproduktivniji kompjuter u Evropi i jedan od najmoćnijih u svijetu.

Prvi kompjuteri u Uniji radili su bez odmora. Ultra brze proračune su zahtijevali matematičari, dizajneri, termonukleari i mnogi, mnogi drugi stručnjaci.

Rezultat daljeg rada tima pod vodstvom Lebedeva bio je razvoj i unapređenje BESM-1. Stvoren je serijski model superkompjutera M-20, koji je izvodio do 20 hiljada operacija u sekundi. Osim toga, nekoliko kompjuterskih modela sa većim performansama razvijeno je posebno za potrebe vojske, uključujući Centar za kontrolu svemira.

Godina 1958. bila je još jedna važna, iako malo poznata, prekretnica u razvoju kompjuterske tehnologije. Pod vodstvom VS Burtseva, učenika Lebedeva, kompleks, koji se sastojao od nekoliko mašina M-40 i M-50 (duboka modernizacija M-20), uključujući i one smještene na mobilnoj platformi, bio je međusobno povezan u bežičnu mrežu. mreže koja je radila na udaljenostima do 200 km. Istovremeno, službeno se smatra da je prva kompjuterska mreža na svijetu pokrenuta tek 1965. godine, kada su spojeni računari TX-2 Massachusetts Institute of Technology i Q-32 SDC korporacije u Santa Monici.

Druga generacija

Do kraja 1950-ih (sa ozbiljnim vremenskim zaostatkom za SAD) u SSSR-u je pokrenuta serijska proizvodnja tranzistora, koji su postali osnova nove baze kompjuterskih elemenata za zamjenu glomaznih i nepouzdanih lampi. Prve mašine na bazi poluprovodnika bile su BESM-3M i BESM-4. Istina, gotovo su u potpunosti kopirali arhitekturu M-20, jedina razlika bila je upotreba tranzistora umjesto lampi.

Prva punopravna mašina druge generacije bila je BESM-6. Ova mašina je imala rekordnu brzinu za to vreme - oko milion operacija u sekundi. Mnogi principi njegove arhitekture i strukturne organizacije postali su prava revolucija u kompjuterskoj tehnologiji tog perioda i, zapravo, bili su već korak u treću generaciju računara.

U BESM-6 je implementirana stratifikacija RAM-a na blokove, što je omogućilo istovremeno pronalaženje informacija, što je omogućilo dramatično povećanje brzine pristupa memorijskom sistemu. Prvo je uveden metod baferovanja zahteva, kreiran je prototip moderne keš memorije, implementiran efikasan sistem multitaskinga i pristupa eksternim uređajima i mnoge druge inovacije, od kojih se neke koriste i danas. BESM-6 se pokazao toliko uspješnim da se masovno proizvodio 20 godina i efikasno radio u različitim državnim strukturama i institucijama.

Osvajanje Elbrusa

Sljedeća faza je bio rad na stvaranju superračunara, čija se porodica zvala "Elbrus". Ovaj projekat je započeo Lebedev, a nakon njegove smrti predvodio ga je Burtsev.

Prvi višeprocesorski računarski kompleks "Elbrus-1" pokrenut je 1979. godine. Uključivao je 10 procesora i imao je brzinu od oko 15 miliona operacija u sekundi. Ova mašina je bila nekoliko godina ispred vodećih zapadnih modela računara. Elbrus-1 je prvi u svijetu implementirao takozvani simetrični višeprocesorski sistem sa zajedničkom memorijom, čiji se princip još uvijek koristi u modernim superračunarima.

"Elbrus" je generalno uveo niz revolucionarnih inovacija u teoriju kompjutera. To su superskalarizam (obrada više od jedne instrukcije po ciklusu), implementacija bezbednog programiranja sa hardverskim tipovima podataka, cevovod (paralelna obrada nekoliko instrukcija) itd. Sve ove karakteristike su se prvi put pojavile u sovjetskim računarima. Još jedna glavna razlika između sistema Elbrus i sličnih koji su ranije proizvedeni u Uniji je njegova fokusiranost na programske jezike visokog nivoa. Osnovni jezik ("Autocode Elbrus El-76") kreirao je V. M. Pentkovsky, koji je kasnije postao glavni arhitekta Pentium procesora.

Nova vremena, nova realnost

Iz svega navedenog može se steći utisak da je istorija sovjetske kompjuterske tehnologije niz pobeda i značajnih dostignuća. Međutim, nije. Inženjeri, naučnici i dizajneri koji su stvarali kompjutere u SSSR-u, naravno, bili su fatalno potcenjeni kako od istorije uopšte, tako i od njihove matične države posebno. Glavni kupac računara bio je vojno-industrijski kompleks sa svojim specifičnim zadacima, koji je iznjedrio mnoga genijalna tehnička rješenja i zaista izvanredne primjere kompjuterske tehnologije. Ali, nažalost, često su to bile visoko specijalizovane mašine, a zahtevi koje je država nametnula kompjuterima bili su deklarativne prirode.

Prelazak zemlje u novo vrijeme potpuno se pretvorio u strašnu noćnu moru za istraživačke institute i naučnike. Rad timova koji su se bavili razvojem kompjuterske tehnologije, naime, stao je nekoliko godina. Mnogi naučnici su otišli u inostranstvo, gde su svojim talentima doprineli razvoju kompjuterskih tehnologija u drugim zemljama.

Prema Keithu Dieffendorfu, uredniku Microprocessor Report Bulletin-a, Pentkovsky je donio Intelu ogromno iskustvo i napredne tehnologije razvijene u Sovjetskom Savezu, uključujući osnovne principe modernih arhitektura kao što su SMP (simetrično višeprocesiranje), superskalarna i EPIC (eksplicitno paralelna instrukcija). Kod - kod sa eksplicitnim paralelizmom instrukcija) arhitektura. Na osnovu ovih principa, kompjuteri su se već proizvodili u Uniji, dok su u SAD-u ove tehnologije samo „lebdele u glavama naučnika“.

Ali istorija ne toleriše subjunktivno raspoloženje, pa se desilo kako se dogodilo, a danas svet ne koristi Elbrus, već Pentiume.

Međutim, još nije sve izgubljeno. Računarska tehnologija se još uvijek razvija u Rusiji. Informacije o njima su fragmentarne i kontradiktorne. Dakle, mnoge kopije su već razbijene oko Elbrusa nastavljajući njegovu istoriju.

Javnost je uzbudio članak istog Keitha Dieffendorfa „Rusi dolaze“, u kojem je pohvalio razvoj ruske kompanije MCST (Moskovski centar za SPARC tehnologije), stvorene na bazi odjela Instituta za preciznost. Mehanika i računarstvo nazvana po S. A. Lebedevu. Govorimo o mikroprocesoru Elbrus-2000.

Glavna karakteristika ovog proizvoda je najdublja paralelnost resursa do sada za istovremeno izvršavanje instrukcija. Općenito, postoji mnogo nejasnoća i kontradiktornosti sa ovim razvojem. Zvanična verzija kaže da MCST nije imao dovoljno sredstava za realizaciju projekta. Istovremeno, intrigantne karakteristike nerealizovanog procesora uzburkale su umove Intelovog odbora direktora. Tako je još 2002. godine Boris Babayan (šef razvojnog tima) u intervjuu za ExtremeTech rekao da će "sa tehnološkim standardima od 0,1 mikrona, procesor imati frekvenciju takta od 3 GHz i pružiti performanse od oko 500 SPECint95 i 1200 SPECfp95 ." Slažem se, 2002. godine frekvencija takta od 3 GHz nije mogla ne privući pažnju. A deklarirane brojke performansi su nevjerovatne. Koliko je ta informacija istinita nije poznato, ali je Intel ubrzo sklopio ugovor sa kompanijom Elbrus MCST i najavio upis njihovih zaposlenih u svoje osoblje.

Međutim, priča o Elbrusu nije tu završila. Dana 27. oktobra 2007. godine pojavila se zvanična informacija da je ruski mikroprocesor Elbrus E3M prošao državne testove. Najintrigantniji dio je sljedeći: „Po arhitektonskim, logičkim i softverskim rješenjima, računarski kompleks Elbrus-3M1 je na savremenom svjetskom nivou i po brojnim rješenjima ga nadmašuje.“ Navodi se da je po apsolutnoj brzini novi EZM procesor u prosjeku sličan Pentiumu 4 sa frekvencijom od 2 GHz. Što se arhitektonskih performansi tiče, novi razvoj nadmašuje čuveni Itanium za 2,5 puta, a Pentium 4 i Xeon za 6,5 ​​puta.

Kakva će biti dalja sudbina Elbrusa, kao i obično, vrijeme će pokazati.

odaberite predložak koji vam omogućava da ispravno spojite sve datoteke čije ime završava kombinacijom slova "f" i ima ekstenziju od dva znaka u jednu

grupa?
A)*fu*.??
B) *fu.??
B) fuk*.??
D)ff*f.*????

Dokument veličine 8 MB može se prenijeti sa jednog računara na drugi

dva načina:
A) komprimirati arhivatorom, prenijeti arhivu putem komunikacijskog kanala, raspakirati;
B) prijenos putem komunikacijskog kanala bez korištenja arhivatora.
Koji način je brži i za koliko, ako:
brzina prijenosa podataka preko komunikacijskog kanala je 221 bps;
zapremina dokumenta komprimovanog od strane arhivatora je 50% originala;
vrijeme potrebno za kompresiju dokumenta - 10 sekundi, za raspakivanje -
3 sekunde?
U svom odgovoru napišite slovo A ako je metoda A brža, ili B ako je brža.
metod B. Odmah iza slova upišite broj koji označava koliko
sekundi, jedan način je brži od drugog.
Tako, na primjer, ako je metoda B brža od metode A za 23 sekunde, odgovor je
trebate napisati B23.
Jedinice mjere "sekunde", "sek.", "s" ne treba dodavati odgovoru.

Pomozite mi da se hitno odlučim u C++ ili Pascale

Tajmer je sat koji može da se oglasi nakon određenog vremenskog perioda. Napišite program koji određuje kada treba da se oglasi zvučni signal Ulaz Prvi red ulazne datoteke INPUT.TXT sadrži trenutno vrijeme u formatu HH:MM:SS (sa vodećim nulama). Istovremeno, zadovoljava ograničenja: HH - od 00 do 23, MM i SS - od 00 do 60. Drugi red sadrži vremenski interval koji se meri. Interval se ispisuje u formatu H:M:S (gdje su H, M i S od 0 do 109, bez vodećih nula). Dodatno, ako je P=0 (ili P=0 i M=0), oni se mogu izostaviti. Na primjer, 100:60 zapravo znači 100 minuta i 60 sekundi, što je isto kao 101:0 ili 1:41:0. A 42 znači 42 sekunde. 100:100:100 - 100 sati, 100 minuta, 100 sekundi, što je isto kao 101:41:40.

MOLIM VAS! HITNO!

Tolya ima pristup internetu preko brzog jednosmjernog radio kanala koji pruža informacije brzinom od 220 bita u sekundi. Misha nema brzi pristup internetu, ali može primati informacije od Tolye putem telefonskog kanala male brzine sa prosječnom brzinom od 213 bita u sekundi. Misha se složio sa Tolyom da će preuzeti 10 Mbajta neobjavljenih datoteka preko kanala velike brzine i proslijediti ih Mishi na kanalu male brzine. Tolyin računar može početi sa ponovnim prijenosom podataka čim primi prvih 1024 KB ovih podataka. Koji je minimalni mogući vremenski period (u sekundama) od trenutka kada Tolya počne da preuzima podatke dok ih Misha u potpunosti ne primi? Molimo navedite u svom odgovoru samo broj, riječ "sekunde" ili slovo "s" ne treba dodavati

2
Dokument zapremine 10 MB može se preneti sa jednog računara na drugi na 2 načina: a-komprimirati arhiverom preko komunikacijskog kanala i raspakovati
b-prijenos preko komunikacijskog kanala bez korištenja arhivatora
koji način je brži ako
- prosječna brzina prijenosa podataka je 2^18bps
- zapremina dokumenta komprimovanog od strane arhivatora je 30% originala
- vrijeme potrebno za komprimiranje dokumenta 7 sekundi, za raspakivanje 1 sekundu?
u odgovoru navedite rješenje i koliko će njihova razlika u sekundama biti veća.

Čim je osoba otkrila koncept "kvantiteta", odmah je počela birati alate koji optimiziraju i olakšavaju brojanje. Danas supermoćni računari, zasnovani na principima matematičkih proračuna, obrađuju, skladište i prenose informacije – najvažniji resurs i motor ljudskog napretka. Nije teško steći predstavu o tome kako se odvijao razvoj računarske tehnologije, nakon što smo ukratko razmotrili glavne faze ovog procesa.

Glavne faze u razvoju računarske tehnologije

Najpopularnija klasifikacija predlaže izdvajanje glavnih faza u razvoju računarske tehnologije kronološkim redom:

• Manualna faza. Počelo je u osvit ljudske epohe i nastavilo se do sredine 17. vijeka. U tom periodu nastali su temelji računa. Kasnije, sa formiranjem pozicionih brojevnih sistema, pojavili su se uređaji (abakus, abakus, kasnije - klizač) koji su omogućavali računanje ciframa.
• mehanička faza. Počelo je sredinom 17. vijeka i trajalo skoro do kraja 19. vijeka. Nivo razvoja nauke u ovom periodu omogućio je stvaranje mehaničkih uređaja koji obavljaju osnovne aritmetičke operacije i automatski pamte najviše cifre.
• Elektromehanička faza je najkraća od svega što objedinjuje istorija razvoja računarske tehnologije. Trajalo je samo oko 60 godina. Ovo je jaz između pronalaska prvog tabulara 1887. do 1946. godine, kada se pojavio prvi kompjuter (ENIAC). Nove mašine, bazirane na električnom pogonu i električnom releju, omogućile su izvođenje proračuna mnogo većom brzinom i preciznošću, ali je proces brojanja i dalje morao da kontroliše osoba.
• Elektronska pozornica počela je u drugoj polovini prošlog stoljeća i traje i danas. Ovo je priča o šest generacija elektronskih računara - od prvih gigantskih jedinica zasnovanih na vakuumskim cevima, do super-moćnih modernih superkompjutera sa ogromnim brojem paralelnih procesora sposobnih da istovremeno izvršavaju mnoge instrukcije.

Faze razvoja kompjuterske tehnologije podijeljene su po hronološkom principu prilično uslovno. U vrijeme kada su se koristile neke vrste računara, aktivno su se stvarali preduslovi za nastanak sljedećih.

Prvi uređaji za brojanje

Najraniji alat za brojanje koji poznaje istorija razvoja kompjuterske tehnologije je deset prstiju na nečijim rukama. Rezultati prebrojavanja u početku su se bilježili uz pomoć prstiju, ureza na drvetu i kamenu, posebnih štapića i čvorova.

Pojavom pisanja pojavili su se i razvili različiti načini pisanja brojeva, izmišljeni su pozicioni sistemi brojeva (decimalni - u Indiji, seksagezimalni - u Babilonu).

Oko 4. veka pre nove ere, stari Grci su počeli da računaju pomoću abakusa. U početku je to bila glinena ravna ploča s prugama nanesenim oštrim predmetom. Brojanje je vršeno postavljanjem kamenčića ili drugih sitnih predmeta na ove trake određenim redoslijedom.

U Kini, u 4. veku nove ere, pojavio se abakus sa sedam tačaka - suanpan (suanpan). Žice ili užad su bile razvučene na pravougaoni drveni okvir - od devet ili više. Druga žica (konop), razvučena okomito na ostale, dijelila je suanpan na dva nejednaka dijela. U većem odjeljku, zvanom "zemlja", pet kostiju je bilo nanizano na žice, u manjem - "nebu" - dvije. Svaka od žica je odgovarala decimalnom mjestu.

Tradicionalni soroban abakus postao je popularan u Japanu od 16. veka, dospevši tamo iz Kine. U isto vrijeme u Rusiji se pojavio abakus.

U 17. vijeku, na osnovu logaritama koje je otkrio škotski matematičar John Napier, Englez Edmond Gunther izumio je klizač. Ovaj uređaj se stalno usavršavao i opstao je do danas. Omogućuje vam množenje i dijeljenje brojeva, podizanje na stepen, određivanje logaritma i trigonometrijskih funkcija.

Slide rule je postao uređaj koji dovršava razvoj računarske tehnologije u ručnoj (predmehaničkoj) fazi.

Prvi mehanički kalkulatori

Godine 1623. njemački naučnik Wilhelm Schickard stvorio je prvi mehanički "kalkulator" koji je nazvao sat za brojanje. Mehanizam ovog uređaja ličio je na običan sat, koji se sastojao od zupčanika i zvijezda. Međutim, ovaj izum postao je poznat tek sredinom prošlog stoljeća.

Kvalitativni skok u polju kompjuterske tehnologije bio je pronalazak mašine za sabiranje Pascaline 1642. godine. Njegov tvorac, francuski matematičar Blaise Pascal, započeo je rad na ovom uređaju kada nije imao ni 20 godina. "Paskalina" je bila mehanička naprava u obliku kutije sa velikim brojem međusobno povezanih zupčanika. Brojevi koje je trebalo dodati su uneti u mašinu okretanjem posebnih točkova.

Godine 1673. saksonski matematičar i filozof Gottfried von Leibniz izumio je mašinu koja je izvodila četiri osnovne matematičke operacije i bila u stanju da izvuče kvadratni korijen. Princip njegovog rada zasnivao se na binarnom brojevnom sistemu, koji je naučnik posebno izmislio.

Godine 1818. Francuz Charles (Carl) Xavier Thomas de Colmar, na osnovu ideja Leibniza, izumio je mašinu za sabiranje koja može množiti i dijeliti. A dvije godine kasnije, Englez Charles Babbage počeo je da dizajnira mašinu koja bi bila sposobna da izvodi proračune sa tačnošću do 20 decimalnih mesta. Ovaj projekat je ostao nedovršen, ali je njegov autor 1830. godine razvio još jedan - analitičku mašinu za izvođenje tačnih naučnih i tehničkih proračuna. Trebalo je programski upravljati mašinom, a za unos i izlaz informacija trebalo je koristiti bušene kartice sa različitim rasporedom rupa. Bebidžov projekat predviđao je razvoj elektronske računarske tehnologije i zadatke koji bi se uz njenu pomoć mogli rešiti.

Važno je napomenuti da slava prvog programera na svijetu pripada ženi - Lady Ada Lovelace (rođena Byron). Ona je bila ta koja je kreirala prve programe za Babbageov kompjuter. Jedan od kompjuterskih jezika je naknadno nazvan po njoj.

Razvoj prvih analoga kompjutera

Godine 1887. istorija razvoja kompjuterske tehnologije ušla je u novu fazu. Američki inženjer Herman Gollerith (Hollerith) uspio je dizajnirati prvi elektromehanički računar - tabulator. U njegovom mehanizmu nalazio se relej, kao i brojači i posebna kutija za sortiranje. Uređaj je čitao i sortirao statističke zapise napravljene na bušenim karticama. U budućnosti, kompanija koju je osnovao Gollerith postala je okosnica svjetski poznatog kompjuterskog giganta IBM.

Godine 1930. američki Vannovar Bush stvorio je diferencijalni analizator. Napajao se električnom energijom, a elektronske cijevi su korištene za pohranu podataka. Ova mašina je bila u stanju da brzo pronađe rešenja za složene matematičke probleme.

Šest godina kasnije, engleski naučnik Alan Turing razvio je koncept mašine, koji je postao teorijska osnova za današnje kompjutere. Posjedovala je sva glavna svojstva moderne kompjuterske tehnologije: mogla je korak po korak izvoditi operacije koje su bile programirane u internoj memoriji.

Godinu dana kasnije, George Stibitz, američki naučnik, izumio je prvi elektromehanički uređaj u zemlji sposoban za obavljanje binarnog sabiranja. Njegove radnje su bile zasnovane na Bulovoj algebri – matematičkoj logici koju je sredinom 19. veka stvorio Džordž Bul: korišćenjem logičkih operatora I, ILI i NE. Kasnije će binarni sabirač postati sastavni dio digitalnog računara.

Godine 1938., zaposlenik Univerziteta Massachusetts, Claude Shannon, iznio je principe logičkog dizajna kompjutera koji koristi električna kola za rješavanje problema Booleove algebre.

Početak kompjuterske ere

Vlade zemalja učesnica Drugog svetskog rata bile su svesne strateške uloge kompjutera u vođenju neprijateljstava. To je bio podsticaj za razvoj i paralelnu pojavu prve generacije računara u ovim zemljama.

Konrad Zuse, njemački inženjer, postao je pionir u oblasti računarskog inženjerstva. 1941. godine stvorio je prvi automatski kompjuter kojim je upravljao program. Mašina, nazvana Z3, izgrađena je oko telefonskih releja, a programi za nju su bili kodirani na perforiranoj traci. Ovaj uređaj je mogao da radi u binarnom sistemu, kao i da radi sa brojevima u pokretnom zarezu.

Zuseov Z4 je službeno priznat kao prvi programibilni računar koji zaista radi. Takođe je ušao u istoriju kao tvorac prvog programskog jezika visokog nivoa, nazvanog Plankalkul.

Godine 1942. američki istraživači John Atanasoff (Atanasoff) i Clifford Berry stvorili su računarski uređaj koji je radio na vakuumskim cijevima. Mašina je takođe koristila binarni kod, mogla je da izvrši niz logičkih operacija.

1943. godine, u atmosferi tajnosti, u laboratoriji britanske vlade izgrađen je prvi kompjuter, nazvan "Colossus". Umjesto elektromehaničkih releja, koristio je 2.000 elektronskih cijevi za pohranjivanje i obradu informacija. Bio je namijenjen za razbijanje i dešifriranje koda tajnih poruka koje je prenosila njemačka mašina za šifriranje Enigma, koju je naširoko koristio Wehrmacht. Postojanje ovog aparata dugo je čuvano u strogoj tajni. Nakon završetka rata, naredbu o njenom uništenju lično je potpisao Winston Churchill.

Razvoj arhitekture

Godine 1945. Džon (Janoš Lajoš) fon Nojman, američki matematičar mađarsko-nemačkog porekla, stvorio je prototip arhitekture modernih računara. Predložio je da se program u obliku koda zapiše direktno u memoriju mašine, što podrazumeva zajedničko skladištenje programa i podataka u memoriji računara.

Von Neumannova arhitektura činila je osnovu prvog univerzalnog elektronskog računara, ENIAC-a, koji je stvoren u to vrijeme u Sjedinjenim Državama. Ovaj gigant bio je težak oko 30 tona i nalazio se na 170 kvadratnih metara površine. U rad mašine bilo je uključeno 18 hiljada lampi. Ovaj računar je mogao izvršiti 300 množenja ili 5.000 sabiranja u jednoj sekundi.

Prvi univerzalni programabilni računar u Evropi stvoren je 1950. godine u Sovjetskom Savezu (Ukrajina). Grupa kijevskih naučnika, na čelu sa Sergejem Aleksejevičem Lebedevim, dizajnirala je malu elektronsku mašinu za računanje (MESM). Njegova brzina je bila 50 operacija u sekundi, sadržavao je oko 6 hiljada vakumskih cijevi.

Godine 1952. domaća kompjuterska tehnologija dopunjena je BESM-om - velikom elektronskom mašinom za računanje, takođe razvijenom pod vodstvom Lebedeva. Ovaj računar, koji je obavljao do 10 hiljada operacija u sekundi, bio je u to vrijeme najbrži u Evropi. Informacije su unešene u memoriju mašine pomoću bušene trake, podaci su štampani štampanjem fotografija.

U istom periodu, u SSSR-u je proizvedena serija velikih računara pod opštim imenom "Strela" (autor razvoja je Jurij Jakovlevič Bazilevski). Od 1954. godine u Penzi je započela serijska proizvodnja univerzalnog računara "Ural" pod vodstvom Bashira Rameeva. Najnoviji modeli su bili hardverski i softverski kompatibilni jedni s drugima, postojao je širok izbor perifernih uređaja, što vam je omogućavalo sastavljanje strojeva različitih konfiguracija.

Tranzistori. Izdavanje prvih masovno proizvedenih kompjutera

Međutim, lampe su vrlo brzo otkazale, što je otežavalo rad sa mašinom. Tranzistor, izumljen 1947. godine, uspio je riješiti ovaj problem. Koristeći električna svojstva poluprovodnika, obavljao je iste zadatke kao i vakuumske cijevi, ali je zauzimao mnogo manji volumen i nije trošio toliko energije. Uz pojavu feritnih jezgri za organiziranje memorije računala, korištenje tranzistora omogućilo je značajno smanjenje veličine strojeva, učiniti ih još pouzdanijim i bržim.

Godine 1954. američka kompanija Texas Instruments počela je masovnu proizvodnju tranzistora, a dvije godine kasnije u Massachusettsu se pojavio prvi kompjuter druge generacije izgrađen na tranzistorima, TX-O.

Sredinom prošlog veka značajan deo državnih organizacija i velikih kompanija koristio je računare za naučne, finansijske, inženjerske proračune i rad sa velikim skupovima podataka. Postepeno, računari su dobijali karakteristike koje su nam danas poznate. U tom periodu pojavili su se grafoploteri, štampači, nosači informacija na magnetnim diskovima i trakama.

Aktivna upotreba kompjuterske tehnologije dovela je do širenja područja njene primjene i zahtijevala stvaranje novih softverskih tehnologija. Pojavili su se programski jezici visokog nivoa koji vam omogućavaju prijenos programa s jedne mašine na drugu i pojednostavljuju proces pisanja koda (Fortran, Cobol i drugi). Pojavili su se posebni programi-prevodioci koji pretvaraju kod sa ovih jezika u komande koje mašina direktno percipira.

Pojava integrisanih kola

U godinama 1958-1960, zahvaljujući inženjerima iz Sjedinjenih Država, Robertu Noyceu i Jacku Kilbyju, svijet je postao svjestan postojanja integriranih kola. Na bazi silikonskog ili germanijumskog kristala, montirani su minijaturni tranzistori i druge komponente, ponekad i do stotine i hiljade. Mikro kola, veličine nešto više od jednog centimetra, bila su mnogo brža od tranzistora i trošila su mnogo manje energije. Sa njihovom pojavom, istorija razvoja računarske tehnologije povezuje nastanak treće generacije računara.

1964. godine IBM je objavio prvi računar iz porodice SYSTEM 360, koji je bio baziran na integrisanim kolima. Od tog vremena moguće je računati masovnu proizvodnju računara. Ukupno je proizvedeno više od 20 hiljada primjeraka ovog računara.

1972. u SSSR-u je razvijen računar ES (single series). To su bili standardizovani kompleksi za rad računarskih centara, koji su imali zajednički sistem komandi. Za osnovu je uzet američki sistem IBM 360.

Sljedeće godine, DEC je objavio miniračunalo PDP-8, prvi komercijalni projekat u ovoj oblasti. Relativno niska cijena miniračunara omogućila je i malim organizacijama da ih koriste.

U istom periodu, softver je konstantno unapređivan. Razvijeni su operativni sistemi da podrže maksimalan broj eksternih uređaja, pojavili su se novi programi. Godine 1964. razvijen je BASIC - jezik dizajniran posebno za obuku programera početnika. Pet godina kasnije pojavio se Pascal, koji se pokazao vrlo pogodnim za rješavanje mnogih primijenjenih problema.

Personalni računari

Nakon 1970. godine počelo je izdavanje četvrte generacije računara. Razvoj računarske tehnologije u ovom trenutku karakteriše uvođenje velikih integrisanih kola u proizvodnju računara. Takve mašine su sada mogle da izvrše hiljade miliona računarskih operacija u jednoj sekundi, a kapacitet njihove RAM memorije je povećan na 500 miliona bita. Značajno smanjenje troškova mikroračunara dovelo je do toga da se prilika za njihovu kupovinu postepeno pojavila kod prosječne osobe.

Apple je bio jedan od prvih proizvođača personalnih računara. Steve Jobs i Steve Wozniak, koji su ga kreirali, dizajnirali su prvi PC 1976. godine, dajući mu ime Apple I. Koštao je samo 500 dolara. Godinu dana kasnije predstavljen je sledeći model ove kompanije, Apple II.

Kompjuter ovog vremena je po prvi put postao poput kućnog aparata: pored svoje kompaktne veličine, imao je elegantan dizajn i korisničko sučelje. Širenje personalnih računara kasnih 1970-ih dovelo je do činjenice da je potražnja za mainframe računarima značajno opala. Ova činjenica je ozbiljno zabrinula njihovog proizvođača, IBM, i 1979. godine je lansirao svoj prvi PC na tržište.

Dve godine kasnije pojavio se prvi kompanijski mikroračunar otvorene arhitekture, zasnovan na 16-bitnom 8088 mikroprocesoru proizvođača Intel. Računar je bio opremljen monohromatskim ekranom, dva drajva za flopi diskove od pet inča i 64 kilobajta RAM-a. U ime kompanije tvorca, Microsoft je posebno razvio operativni sistem za ovu mašinu. Na tržištu su se pojavili brojni klonovi IBM PC-a, što je podstaklo rast industrijske proizvodnje personalnih računara.

Apple je 1984. razvio i izdao novi računar - Macintosh. Njegov operativni sistem je bio izuzetno lak za upotrebu: predstavljao je komande u obliku grafičkih slika i omogućavao je da se unose pomoću manipulatora - miša. Ovo je učinilo računar još pristupačnijim, jer od korisnika nisu bile potrebne posebne vještine.

Računari pete generacije računarske tehnike, neki izvori datiraju 1992-2013. Ukratko, njihov glavni koncept je formulisan na sledeći način: to su računari stvoreni na bazi superkompleksnih mikroprocesora, koji imaju paralelnu vektorsku strukturu, što omogućava istovremeno izvršavanje desetina uzastopnih naredbi ugrađenih u program. Mašine sa nekoliko stotina procesora koji rade paralelno omogućavaju još precizniju i bržu obradu podataka, kao i stvaranje efikasnih mreža.

Razvoj moderne kompjuterske tehnologije već nam omogućava da govorimo o računarima šeste generacije. Radi se o elektronskim i optoelektronskim računarima koji rade na desetinama hiljada mikroprocesora, koje karakteriše masivni paralelizam i simuliraju arhitekturu neuronskih bioloških sistema, što im omogućava da uspešno prepoznaju složene slike.

Dosljedno razmatrajući sve faze razvoja kompjuterske tehnologije, treba napomenuti zanimljivu činjenicu: izumi koji su se dobro pokazali u svakom od njih preživjeli su do danas i nastavljaju se uspješno koristiti.

Časovi računarstva

Postoje različite opcije za klasifikaciju računara.

Dakle, prema namjeni, računari se dijele:

• na univerzalne - one koje su u stanju da riješe različite matematičke, ekonomske, inženjerske, naučne i druge probleme;
• problemski orijentisan - rešavanje problema užeg smera, obično povezanih sa upravljanjem određenim procesima (registracija podataka, akumulacija i obrada malih količina informacija, proračuni u skladu sa jednostavnim algoritmima). Imaju ograničenije softverske i hardverske resurse od prve grupe računara;
• specijalizovani računari rešavaju, po pravilu, strogo definisane zadatke. Imaju visoko specijalizovanu strukturu i, uz relativno nisku složenost uređaja i upravljanja, prilično su pouzdani i produktivni u svom polju. To su, na primjer, kontroleri ili adapteri koji upravljaju brojnim uređajima, kao i programabilni mikroprocesori.

Prema veličini i proizvodnom kapacitetu, moderna elektronička računarska oprema se dijeli na:

• do super velikih (superračunari);
• veliki kompjuteri;
• mali kompjuteri;
• ultra-mali (mikroračunari).

Dakle, vidjeli smo da su uređaji, koje je čovjek prvo izmislio za obračun resursa i vrijednosti, a zatim za brzo i precizno izvođenje složenih proračuna i računskih operacija, neprestano razvijali i poboljšavali.

| 7 klasa | Planiranje nastave za školsku godinu (FSES) | Glavne kompjuterske komponente i njihove funkcije

Lekcija 10
Glavne kompjuterske komponente i njihove funkcije

2.1.1. Kompjuter

Ključne riječi:

računarski procesor memorija uređaj za unos informacija izlazni uređaj

Jedan od važnih predmeta koji se izučavaju na časovima informatike je računar, koji je ime dobio po svojoj glavnoj funkciji – izvođenju proračuna (engleski kompjuter – kalkulator).

Prvi kompjuter nastao je 1945. godine u SAD. Možete se upoznati sa istorijom kompjutera u virtuelnom obilasku muzeja računarske tehnologije. Dakle, mnogo zanimljivih informacija o računarima možete pronaći posjetom. Imajte na umu da se skraćenica EVM (elektronski kompjuter) često koristi za označavanje računarske tehnologije 1940-1970-ih.

Savremeni računar je univerzalni elektronski programski kontrolisan uređaj za rad sa informacijama.

Univerzalni uređaj Kompjuter je nazvan zato što se može koristiti u mnoge svrhe - za obradu, pohranjivanje i prenošenje najrazličitijih informacija, koje će čovjek koristiti u raznim aktivnostima.

Moderni računari mogu obrađuju različite vrste informacija: brojevi, tekst, slike, zvuci. Informacije bilo koje vrste je predstavljen u kompjuteru u binarni kod- nizovi nula i jedinica. Neke metode binarnog kodiranja prikazane su na Sl. 2.1.

Informacije koje su namijenjene za obradu na računalu i predstavljene u obliku binarnog koda obično se nazivaju binarni podaci ili jednostavno podaci. Jedna od glavnih prednosti binarnih podataka je da se kopiraju, pohranjuju i prenose korištenjem istih univerzalnih metoda, bez obzira na vrstu izvorne informacije.

Metode za binarno kodiranje tekstova, zvukova (glas, muzika), slika (fotografija, ilustracija), sekvenci slika (filmova i video zapisa), kao i trodimenzionalnih objekata izmišljene su 80-ih godina prošlog veka. Kasnije ćemo detaljnije razmotriti načine binarnog kodiranja numeričkih, tekstualnih, grafičkih i zvučnih informacija. Sada je glavna stvar znati da sekvence 1 i 0 u kompjuterskoj predstavi odgovaraju električnim signalima - "uključeno" i "isključeno". Računar se zove elektronski uređaj, jer se sastoji od mnogih elektronskih komponenti koje obrađuju ove signale.

Podaci se obrađuju od strane računara u skladu sa program- niz naredbi koje se moraju izvršiti nad podacima da bi se riješio problem. Kao i podaci, programi su predstavljeni u računaru kao binarni kod. Softverski vođeni Računar se naziva uređajem jer se njegov rad obavlja pod kontrolom programa instaliranih na njemu. Ovo princip kompjuterskog programiranja.

Moderni računari se kreću od moćnih kompjuterskih sistema koji zauzimaju čitave prostorije i istovremeno podržavaju mnogo korisnika do minihračunara koji staju na dlan (slika 2.2).

Danas je najčešći tip računara personalni računar (PC) – računar namenjen za rad jedne osobe.

IN mašina "MEPhI" koristila je 16-arni binarno kodirani sistem za predstavljanje brojeva sa plutajućom decimalnim zarezom. Ova reprezentacija je značajno smanjila vrijeme izvršenja operacija poravnanja naloga i normalizacije mantise pri izvođenju aritmetičkih operacija.
R bitna mreža broja sastojala se od 42 bita: jedan bit - znak reda, tri bita - kod reda, jedan bit - znak broja, preostalih 37 bita - mantisa broja. Za prikaz (skladištenje) negativnih naredbi donosi se dodatni kod, a za pozitivne naredbe i mantise, bez obzira na znak, direktni kod. Ovo posljednje je učinjeno kako bi se pojednostavile operacije množenja i dijeljenja.
ALI rimetička jedinica (AU) mašine, po principu izvođenja operacija, bila je serijsko-paralelna. Početni podaci su primljeni i rezultat je izdavan uzastopno, sama operacija je izvedena paralelno. Ovaj izbor je određen činjenicom da je prva verzija RAM-a bila magnetni bubanj. AU je uključivala tri registra i sabirač.
OD Komandni sistem je sadržavao 66 komandi. Korištene su dvije vrste adresiranja: troadresno sa mogućnošću izmjene i jednoadresno. Uniaddress sistem je omogućio rad u režimu sa akumulirajućim sabiračem i AU, kao i izvršavanje komandi u grupnom režimu (ponavljanje komandi određeni broj puta).
R mreža komandnih bitova je također sadržavala 42 bita. Među njima: 3 bita znakova (za automatsku promjenu adrese pomoću modifikatora), 6 bitova koda operacije, 11 bitova po adresi u komandi s tri adrese ili 13 bita po adresi u unicast komandi. U potonjem slučaju, 2 unicast komande su stavljene u jednu riječ.
ALI aritmetičke i logičke operacije koje se izvode u AU (u unicast i troadresnim komandama):

dodatak, oduzimanje, oduzimanje modula, množenje, divizija, logičan dodatak, logičko množenje, poređenje, dodavanje preko cijele mreže bitova, oduzimanje preko cijele mreže bitova, dodeljivanje predznaka datog broja, izbor cijelog dijela, dodavanje narudžbi oduzimanje reda, logičan pomak.

IN Set instrukcija računara MEPhI uključivao je i 6 komandi za uslovne i bezuslovne skokove, komande za unos, izlaz, upisivanje u RAM, zaustavljanje i operacije sa modifikatorom adrese.
IN Računar "MEPhI" usvojio je polusinhroni princip upravljanja. Kontrolni uređaj - pomiješan sa plutajućim ciklusom. Kombinacija centralnih i lokalnih uređaja za upravljanje operacijama nastala je zbog činjenice da je vrijeme izvršenja niza mikrooperacija (normalizacija, usklađivanje naloga, itd.) ovisilo o kodovima originalnih brojeva. Te mikrooperacije, čije vrijeme nije fiksirano, kontrolisane su lokalnim kontrolnim uređajem. To je omogućilo smanjenje prosječnog vremena rada. Ciklus centralnog uređaja varirao je od 1 do 15 ciklusa u zavisnosti od operacije i početnih brojeva. Za obavljanje iste vrste proračuna sa grupom različitih brojeva, kontrolnom uređaju je bio omogućen režim automatske promjene adrese, za koji je korišten poseban 13-bitni registar modifikacije adrese (modifikator).
E VM "MEPhI" nije imao operativni sistem u modernom smislu. Kontrola mašine tokom njenog podešavanja, kontrola ispravnog rada i otklanjanje grešaka u programu vršeno je pomoću kontrolne table. Mnemonički dijagram mašine je montiran na panel konzole i prikazana je indikacija AU registara i različitih jedinica upravljačkih uređaja. Bilo je moguće raditi u sljedećim režimima:
- način pojedinačnih impulsa;
- režim rada po ciklusima (serija elementarnih operacija povezanih sa posebnim uređajem);
- način rada po operacijama;
- automatski način rada.
B Predviđena je mogućnost čekiranja na adresi broja ili komande. Standardne rutine su pohranjene na odvojenim bušenim trakama.
H a u prvoj fazi stvaranja i rada mašine, kao RAM korišćen je magnetni bubanj. Zbog upotrebe 6 blokova glava za čitanje i upisivanje, vrijeme pristupa bubnju je značajno smanjeno. Kada se radi sa magnetnim bubnjem, računar MEPhI je izvodio do 300 komandi sa tri adrese u sekundi.
IN 5-tračna bušena traka koja se koristi u telegrafskim uređajima Teletype korišćena je kao nosač informacija za računar MEPhI. Na bušenoj traci brojevi su se probijali u binarno-dekadnom sistemu. Za pripremu podataka korištena je standardna telegrafska oprema:
- 2 primarna ulazna uređaja - STA telegrafski uređaji, koji se sastoje od STA-35 uređaja opremljenog priključcima za automatizaciju tipa STAP, uključujući bušilicu i predajnik;
- reperforator za umnožavanje bušenih traka;
- Provjera ispravnog bušenja perforiranih traka.
OD Stvarni ulazno-izlazni uređaji informacija o mašini uključuju:
- dva brza ulazno-izlazna uređaja, napravljena u obliku autonomnih mehanizama koji sadrže fotoelektrično očitavanje sa bušene trake i pisaću mašinu BP-20 za brzo štampanje (brzina štampanja - 20 brojeva/s). Mehanizam za čitanje i pisaća mašina BP-20 dizajnirani su i proizvedeni u EPM MEPhI. Metoda fotoelektričnog unosa odvijala se pri brzini od 5040 wpm;
- elektromehanički ulazni panel sa instaliranim STA uređajem. Brzina unosa - 28 riječi / min;
- ulazno-izlazni stalak na koji je montiran ulazni kontrolni uređaj.
E VM "MEPhI" je sadržao 1160 elektronskih cevi oktalnog niza (6N8S, 6P9, n5S itd.) i nekoliko hiljada germanijumskih dioda.Zauzeta površina je bila 100 m2.