اولین کامپیوترها از باستان تا امروز

امروزه تصور زندگی مدرن بدون کامپیوتر غیرممکن است. فقط حدود 10-12 سال پیش، همه نمی توانستند "معجزه" الکترونیک مدرن را تحمل کنند. ما می‌خواهیم توسعه تکاملی رایانه‌های شخصی را ردیابی کنیم، و همچنین مراحل کلیدی انتقال رایانه‌های شخصی را از دسته «که وسایلشان اجازه می‌دهد» به دسته «در دسترس عموم» را شناسایی کنیم. در توسعه تاریخی فناوری رایانه، تنها هشت نام از افرادی ذکر شده است که بیشترین سهم را در مراحل اصلی تکاملی تولید رایانه شخصی داشته اند. در طول چندین دهه، الکترونیک نه تنها پیشی گرفت، بلکه تا حد زیادی جایگزین مکانیک شد. نه فقط تکاملی، بلکه گام‌های انقلابی نیز برداشته شد تا اطمینان حاصل شود که در کمتر از یک قرن جامعه تا این حد به رایانه «معتاد» شد.

به جای مقدمه

شاید تصور زندگی مدرن امروزی بدون رایانه غیرممکن باشد. و فقط ده سال پیش، همه نمی توانستند "معجزه" الکترونیک مدرن را تحمل کنند. یادم می آید که چگونه مجبور شدم در کتابخانه روی کتاب ها بنشینم و آنچه را که نیاز داشتم در یادداشت ها کپی کنم. و این چکیده های دست نویس وحشتناک، پینه ای روی انگشت وسط دست راست...

برخلاف کامپیوتر آلمانی که اساس آن رله ها بود، در ENIAC بیشتر عناصر لوله های خلاء بودند. این یک هیولای واقعی بود که تقریباً 500 هزار دلار هزینه داشت و کل اتاق را اشغال می کرد. وزن دستگاه 27 تن، تعداد کل اجزاء: حدود 17.5 هزار لامپ از انواع مختلف، 7.2 هزار دیود سیلیکون، 1.5 هزار رله، 70 هزار مقاومت و 10 هزار خازن. این دستگاه به منبع تغذیه 174 کیلووات نیاز داشت. قدرت محاسباتی - 357 عملیات ضرب یا 5 هزار عملیات جمع در ثانیه. محاسبات پایه - سیستم اعداد اعشاری. کامپیوتر به راحتی با اعداد 20 رقمی کار می کرد.

انیاک علیرغم برتری محاسباتی اش، کاستی های زیادی داشت. به عنوان مثال، اگر حداقل یک لامپ بسوزد، کل کامپیوتر از کار می افتد. فرآیند برنامه نویسی خود رایانه نیز طولانی بود: حل یک مشکل چندین دقیقه طول کشید، در حالی که وارد کردن داده ها ممکن است چندین روز طول بکشد.

ENIAC هرگز به طور گسترده منتشر نشد. اما برخی از اصولی که مبتنی بر طراحی انیاک بود، متعاقباً در مدل‌های پیشرفته‌تر فناوری رایانه الکترونیکی منعکس شد.

"ساخت اتحاد جماهیر شوروی"

در سال 1951، یک ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک - MESM - در قلمرو SSR اوکراین ایجاد شد. این شامل 6 هزار لوله الکترونیکی بود که به سختی در بال چپ ساختمان خوابگاه روستای صومعه ای سابق Feofaniya (10 کیلومتری کیف) قرار می گرفت. MESM در آزمایشگاه فناوری کامپیوتر موسسه مهندسی برق آکادمی علوم SSR اوکراین تحت رهبری آکادمیک S.A. ایجاد شد. لبدوا.

افکار لبدف در مورد ایجاد رایانه ای با ابرقدرت ها در دهه 30 ظاهر شد، زمانی که دانشمند جوان مشغول تحقیق در مورد پایداری سیستم های قدرت بود. اما جنگ هایی که در دهه 40 شروع شد، همه تلاش ها را مجبور کرد برای مدتی کنار گذاشته شود.

در سال 1948 ، لبدف به همراه گروهی از مهندسان به Feofaniya (یکی از بخش های مؤسسه اقتصاد آکادمی علوم اوکراین SSR) نقل مکان کردند و سه سال کار را بر روی اجرای یک پروژه مخفی برای ایجاد آغاز کردند. اولین کامپیوتر داخلی

این دستگاه یک اتاق 60 متر مربعی را اشغال می کرد. MESM با سرعتی بی سابقه در آن زمان کار می کرد - 3 هزار عملیات در دقیقه (کامپیوترهای مدرن میلیون ها عملیات در ثانیه تولید می کنند) و می توانست عملیات تفریق، جمع، ضرب، تقسیم، جابجایی، مقایسه بر اساس علامت، مقایسه بر اساس مطلق را انجام دهد. مقدار، انتقال کنترل، انتقال اعداد از یک درام مغناطیسی، اضافه کردن دستورات. توان کل لوله های خلاء 25 کیلو وات است.

پس از یک سری آزمایشات، S.A. لبدف ثابت کرد که دستگاه او "باهوش تر از یک شخص" است. به دنبال آن مجموعه ای از تظاهرات عمومی و نتیجه گیری یک کمیسیون تخصصی در مورد معرفی MESM به بهره برداری رسید (دسامبر 1951).

MESM عملا تنها رایانه ای در کشور بود که مشکلات مختلف علمی و فنی را در زمینه فرآیندهای حرارتی هسته ای، پروازهای فضایی و موشکی، خطوط برق راه دور، مکانیک و کنترل کیفیت آماری حل می کرد. یکی از مهمترین مشکلات حل شده در MESM محاسبه پایداری عملیات موازی واحدهای نیروگاه برق آبی کویبیشف بود که توسط یک سیستم معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم غیرخطی تعیین شد. لازم بود شرایطی تعیین شود که تحت آن حداکثر توان ممکن بدون به خطر انداختن ثبات سیستم به مسکو منتقل شود. در ارتباط با توسعه سریع فن آوری جت و موشک، این دستگاه وظیفه محاسبه بالستیک خارجی با پیچیدگی های مختلف را داشت، از محاسبات چند متغیره نسبتاً ساده مسیرهای عبور از جو زمین با اختلاف جزئی در ارتفاع تا موارد بسیار پیچیده مرتبط با پرواز اجسام خارج از جو زمین

MESM تا سال 1957 در بسیاری از پروژه های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن دستگاه برچیده و به قطعات جدا شد. تجهیزات برای کارهای آزمایشگاهی به موسسه پلی تکنیک کیف تحویل داده شد.

اولین کامپیوترهایی با قابلیت ذخیره سازی داده ها

همانطور که قبلا ذکر شد، برخی از اولین سیستم های محاسباتی الکترونیکی نمونه های اولیه برای ایجاد دستگاه های کامپیوتری پیشرفته تر شدند. وظیفه اصلی توسعه دهندگان رایانه های جدید مربوط به ارائه ماشین هایی با قابلیت ذخیره داده های پردازش شده و دریافتی در حافظه الکترونیکی بود.

یکی از این ماشین ها "کودک منچستر" نام دارد. در سال 1948، در دانشگاه منچستر (بریتانیا)، یک دستگاه محاسباتی الکترونیکی که قادر به ذخیره داده ها در حافظه دسترسی تصادفی داخلی بود، ساخته شد و یک سال بعد به بهره برداری رسید. مارک 1 منچستر یک نسخه بهبود یافته از کامپیوتر نویمان بود.

این دستگاه نه تنها می‌توانست اطلاعات نوارهای پانچ شده را بخواند، بلکه توانایی ورودی و خروجی داده‌ها را مستقیماً از یک درام مغناطیسی در حین اجرای برنامه داشت. سیستم "حافظه" زنجیره ای از لوله های پرتو کاتدی ویلیامز بود (در سال 1946 ثبت اختراع شد).

"منچستر چایلد" ابعاد کاملا "غیر کودکانه" داشت: طول 17 متر. این سیستم شامل 75 هزار لوله خلاء، 3 هزار رله مکانیکی، 4 لوله ویلیامز (حافظه کامپیوتر 96 کلمه 40 بیتی)، یک درام مغناطیسی (1024-4096 کلمات 40 بیتی)، یک پردازنده با 30 دستورالعمل و یک سیستم باتری بود. این ماشین برای ساده ترین عملیات ریاضی از 3 تا 12 ثانیه زمان نیاز دارد.

در سال 1951، "کودک" از بین رفت و جای آن با یک کامپیوتر تجاری تمام عیار، Ferranti Mark 1 جایگزین شد.

در همان دوره، در کمبریج (بریتانیا)، گروهی از مهندسان به رهبری موریس ویلکس کامپیوتری را با برنامه ای ذخیره شده در حافظه ایجاد کردند - EDSAC (رایانه خودکار ذخیره سازی تاخیر الکترونیکی). این دستگاه اولین دستگاه محاسباتی الکترونیکی پرکاربرد با قابلیت حافظه داخلی است.

کامپیوتر تقریباً از 3 هزار لوله خلاء استفاده کرد. حافظه اصلی کامپیوتر 1024 سلول حافظه است: 32 خط تاخیر اولتراسونیک جیوه (HULZ) که هر کدام 32 کلمه 17 بیتی از جمله بیت علامت را ذخیره می کنند. امکان اضافه کردن خطوط تاخیر اضافی وجود داشت که کار با کلمات 35 رقمی باینری را ممکن می کرد. محاسبات در یک سیستم باینری با سرعت 100 تا 15 هزار عملیات در ثانیه انجام شد. مصرف برق - 12 کیلو وات، سطح اشغال شده - 20 متر مربع.

در سال 1953، تحت رهبری Wilkes و Renwick، کار بر روی دومین مدل کامپیوتری EDSAC-2 آغاز شد. عناصر روی هسته های فریت با ظرفیت کل 1024 کلمه قبلاً به عنوان RAM (حافظه دسترسی تصادفی) استفاده می شد. ماشین جدید دارای یک ROM (حافظه فقط خواندنی) است - ابتدا روی یک دیود و سپس روی یک ماتریس فریت. اما نوآوری اصلی استفاده از کنترل ریزبرنامه بود: برخی از دستورات می توانند از مجموعه ای از عملیات های خرد تشکیل شوند. ریزبرنامه ها در حافظه دائمی ثبت شدند. این کامپیوتر تا سال 1965 مورد استفاده قرار گرفت.

داستان "ترانزیستور".

آغاز عصر رایانه ها "برای زندگی" با همان IBM همراه است. پس از تغییر مدیریت در سال 1956، این شرکت بردار تولید خود را نیز تغییر داد. در سال 1957، IBM زبان FORTRAN ("Translation فرمول") را معرفی کرد که برای محاسبات علمی استفاده می شد. در سال 1959، اولین کامپیوترهای IBM مبتنی بر ترانزیستور ظاهر شدند و به چنان سطحی از قابلیت اطمینان و سرعت رسیدند که توسط ارتش در سیستم‌های هشدار اولیه پدافند هوایی مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1964، کل خانواده IBM System/360 معرفی شد. آنها تبدیل شدند به: اولین خانواده طراحی شده از رایانه ها، اولین رایانه های جهانی، اولین رایانه هایی با حافظه آدرس پذیر بایت (لیست اولویت به اینجا ختم نمی شود). کامپیوترهای IBM System z سازگار با System/360 هنوز در حال تولید هستند، این یک رکورد مطلق برای سازگاری است.

توسعه تکاملی فناوری رایانه شامل موارد زیر است: کاهش اندازه، انتقال به اجزای پیشرفته تر، افزایش قدرت محاسباتی، افزایش مقدار RAM و ذخیره سازی دائمی، امکان استفاده گسترده در صنایع مختلف و همچنین امکان شخصی سازی کامپیوتر

در دهه 50-60 قرن بیستم، کامپیوترهای ترانزیستوری جایگزین کامپیوترهای لوله ای شدند. دیودها و ترانزیستورهای نیمه هادی به عنوان عنصر اصلی و هسته های مغناطیسی و درام های مغناطیسی (اجداد دور هارد دیسک های مدرن) به عنوان دستگاه های حافظه استفاده می شوند. تفاوت دوم بین این کامپیوترها: امکان برنامه نویسی به زبان های الگوریتمی فراهم شد. اولین زبان های سطح بالا (فرترن، الگول، کوبول) توسعه یافتند. این دو پیشرفت مهم نوشتن برنامه های کامپیوتری را بسیار آسان تر و سریع تر کرد. برنامه نویسی در عین اینکه یک علم باقی می ماند، کاربردی تر می شود. همه اینها منجر به کاهش اندازه و کاهش قابل توجه هزینه رایانه ها شد که پس از آن برای اولین بار شروع به ساخت برای فروش کردند.

ظرفیت تولید این کامپیوترها تا 30 هزار عملیات در ثانیه است. مقدار رم 32 کیلوبایت است. مزایای بزرگ کاهش ابعاد و کاهش مصرف انرژی است. برنامه نویسی کامپیوترهای ترانزیستوری پایه ای برای ظهور به اصطلاح "سیستم عامل" می شود. کار با دستگاه آسان تر می شود، که نه تنها برای دانشمندان، بلکه برای کاربران کمتر "پیشرفته" نیز امکان پذیر است. تجهیزات کامپیوتری در کارخانه ها و ادارات (عمدتا در حسابداری) ظاهر می شوند.

در میان دستگاه های محاسبات الکترونیکی ترانزیستوری این دوره، معروف ترین آنها عبارتند از:

اوایل دهه 50. قدرتمندترین کامپیوتر اروپا M-20 شوروی با سرعت متوسط ​​20 هزار فرمان 3 آدرس در ثانیه بر روی اعداد ممیز شناور 45 بیتی است. رم آن بر روی هسته های فریت پیاده سازی شده بود و دارای حجم 4096 کلمه بود.

1954-1957. NCR (ایالات متحده آمریکا) اولین کامپیوتر را با استفاده از ترانزیستور تولید می کند - NCR-304.

1955 کامپیوتر ترانزیستوری Bell Telephone Laboratories، TRADIS، شامل 800 عنصر ترانزیستور جداگانه است.

1958 NEC Corporation اولین کامپیوتر ژاپنی NEC-1101 و 1102 را توسعه می دهد.

توجه داشته باشید که اینها تنها نمایندگان تاریخ "ترانزیستور" در تکامل رایانه ها نیستند. در این دوره، پیشرفت‌هایی در مؤسسه فناوری ماساچوست (ایالات متحده آمریکا)، در بسیاری از آزمایشگاه‌های علمی و فنی در سراسر اتحاد جماهیر شوروی، و در مدارس عالی تحقیقاتی و فنی اروپایی پیشرو انجام شد.

ریزتراشه و تولید انبوه

تنها چند سال طول کشید تا توسعه دهندگان کامپیوتری با اجزای جدید تولید کنند. همانطور که ترانزیستورها جایگزین لوله های خلاء شدند (و جایگزین رله های مکانیکی شدند)، میکرو مدارها سلول تکاملی آنها را اشغال کردند. پایان دهه 60 قرن بیستم دگردیسی‌های زیر را برای رایانه‌ها به ارمغان می‌آورد: مدارهای مجتمع ساخته شدند، متشکل از زنجیره‌ای از ترانزیستورهای ترکیب شده در زیر یک نیمه‌رسانا. حافظه نیمه هادی ظاهر می شود که به عنصر اصلی RAM رایانه تبدیل می شود. تسلط بر روش برنامه نویسی همزمان چندین کار (اصل حالت گفتگو)؛ پردازنده مرکزی می تواند به صورت موازی کار کند و دستگاه های مختلف جانبی را کنترل کند. امکان دسترسی از راه دور به داده های رایانه را باز می کند.

در این دوره بود که خانواده "مشهور" رایانه های IBM ظاهر شد. تولید تجهیزات کامپیوتری الکترونیکی به سمت تسمه نقاله حرکت می کند و تولید انبوه تجهیزات کامپیوتری در حال ایجاد است.

البته در مورد IBM System/360 (S/360) چیزهای بیشتری برای گفتن وجود دارد. در سال 1964، این شرکت مجموعه ای از کامپیوترها را با اندازه ها و عملکردهای مختلف عرضه کرد. بسته به نیاز، هم ماشین های کوچک با بهره وری پایین و هم ماشین های بزرگ با نرخ تولید بالاتر می توانند به یک اندازه در تولید استفاده شوند. همه ماشین‌ها روی نرم‌افزار مشابهی کار می‌کنند، بنابراین اگر مجبور هستید یک دستگاه کم مصرف را با یک دستگاه پیشرفته‌تر جایگزین کنید، نیازی به بازنویسی برنامه اصلی ندارید. برای اطمینان از سازگاری، IBM در استفاده از فناوری میکروکد پیشگام است، که در همه مدل‌ها به جز مدل‌های پیشرفته این سری استفاده می‌شود. این سری از کامپیوترها زمانی که تمایز واضحی بین معماری و پیاده سازی کامپیوتر ایجاد شود، اولین مشتق می شود.

S/360 برای شرکت 5 میلیارد دلار هزینه داشت (هزینه هنگفتی بر اساس استانداردهای 1964). اما این سیستم هنوز به گرانترین تولید تبدیل نمی شود، اولویت با پروژه تحقیق و توسعه باقی می ماند. 360 با 370، 390 و System z جایگزین شده است، اما آنها همان معماری کامپیوتر را حفظ می کنند. بر اساس S/360، شرکت های دیگر سری مدل های خود را تولید می کنند، به عنوان مثال، خانواده 470 از Amdahl، مین فریم های هیتاچی، UNIVAC 9200/9300/940، ماشین های شوروی سری کامپیوترهای ES و غیره.

به لطف استفاده گسترده از IBM/360، کاراکترهای 8 بیتی و بایت های 8 بیتی برای آن اختراع شد، به عنوان حداقل سلول حافظه آدرس پذیر، استاندارد برای همه تجهیزات کامپیوتری شد. همچنین IBM/360 اولین سیستم کامپیوتری 32 بیتی بود. مدل‌های قدیمی‌تر خانواده IBM/360 و خانواده IBM/370 که به دنبال آن‌ها دنبال می‌شوند، جزو اولین رایانه‌های دارای حافظه مجازی و اولین رایانه‌های تولید انبوه برای پشتیبانی از پیاده‌سازی ماشین‌های مجازی بودند. خانواده IBM/360 برای اولین بار از میکروکد برای اجرای دستورات پردازنده استفاده کرد.

اما برخی از سیستم های ریزپردازنده یک اشکال داشتند - کیفیت پایین قطعات. این امر به ویژه در رایانه های الکترونیکی شوروی برجسته بود. آنها همچنان ابعاد قابل توجهی داشتند و از پیشرفت های غربی در عملکرد عقب ماندند. برای از بین بردن این موضوع، طراحان داخلی مجبور بودند پردازنده‌های خاصی را برای انجام وظایف خاص (که امکان چندبرنامه‌نویسی را حذف می‌کرد) طراحی کنند.

اولین مینی کامپیوترها (نمونه های اولیه کامپیوترهای مدرن) نیز در این دوره ظاهر شدند. مهمترین اتفاقی که در اواخر دهه 60 و اوایل دهه 70 برای رایانه های شخصی رخ داد، انتقال از تعداد زیادی عناصر به استفاده از یک قطعه، با ترکیب تمام اجزای لازم بود. ریزپردازنده ها قلب هر کامپیوتری هستند. جامعه ظاهر آنها را مدیون اینتل است. این او بود که صاحب اولین ریزتراشه بود که به یک جهش واقعا انقلابی و تکاملی برای فناوری رایانه تبدیل شد.

همراه با بهبود سریع تجهیزات فنی، سیستم های محاسباتی الکترونیکی شروع به ترکیب در شبکه های کامپیوتری محلی و جهانی (نمونه اولیه اینترنت) می کنند. زبان برنامه نویسی در حال بهبود است و سیستم عامل های پیشرفته تری نوشته می شود.

ابر رایانه ها و الکترونیک قابل حمل شخصی

دهه هفتاد و هشتاد به دوره اصلی تولید انبوه رایانه برای مصرف عمومی تبدیل شد. در این دوره هیچ نوآوری قابل توجهی وجود نداشت. فن آوری محاسبات الکترونیکی به دو دسته تقسیم می شود: ابر ماشین ها با قابلیت های محاسباتی باورنکردنی و سیستم های شخصی تر. پایه عنصری این سیستم ها مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) است که بیش از هزار عنصر در یک تراشه قرار می گیرند. قدرت این گونه کامپیوترها ده ها میلیون عملیات در ثانیه است و مقدار رم به چند صد مگابایت افزایش می یابد.

سیستم های محاسباتی رایانه ای مورد استفاده در تولید همچنان پیچیده هستند، اما رهبری انبوه به سمت رایانه های شخصی حرکت می کند. در این دوره بود که اصطلاح رایانه الکترونیکی با عبارت «کامپیوتر» که برای گوش ما آشناست جایگزین شد.

عصر کامپیوترهای شخصی با اپل، IBM-PC (XT، AT، PS /2)، Iskra، Elektronika، ES-1840، ES-1841 و دیگران آغاز می شود. این سیستم ها از نظر عملکرد نسبت به ابررایانه ها پایین تر هستند، اما به دلیل هدف مصرف کننده رایانه شخصی، به طور محکم در بازار تثبیت شده است: دستگاه به طور کلی در دسترس می شود، تعدادی نوآوری ظاهر می شود که کار با دستگاه را ساده می کند (رابط کاربر گرافیکی، دستگاه های جانبی جدید، شبکه های جهانی).

پس از انتشار ریزپردازنده‌های اینتل 4004 و 8008، این فناوری توسط شرکت‌های دیگر مورد استفاده قرار گرفت: MPs هم بر اساس پروژه اینتل و هم بر اساس تغییرات خود تولید می‌شدند.

اینجاست که شرکت کامپیوتری اپل جوان متشکل از استیو جابز و استیو وزنیاک با اولین محصول شخصی خود - رایانه Apple-1 - در صحنه ظاهر می شود. تعداد زیادی از کارآفرینان جاه طلب به توسعه علاقه مند نبودند. تنها یک سفارش برای دسته ای از رایانه های Apple-1 وجود داشت: پل ترل، مالک فروشگاه رایانه بایت، یک محموله 50 واحدی از محصول را سفارش می دهد. اما شرایط به شرح زیر است: اینها نباید فقط بردهای کامپیوتری باشند، بلکه ماشین های کاملاً کاملی باشند. با غلبه بر مشکلات در تامین مالی تولید، Apple Computer همچنان می‌تواند تعهدات خود را به موقع انجام دهد و Apple-1 در قفسه‌های فروشگاه Terrell ظاهر می‌شود. درست است، بدون "مهمات"، اما فقط به صورت پرداخت، اما ترل با عرضه موافقت می کند و 500 دلار وعده داده شده را به ازای هر واحد کالا می پردازد.

توجه داشته باشید که اکثر رایانه های شخصی آن زمان به عنوان قطعات جداگانه عرضه می شدند که مونتاژ آنها توسط توزیع کنندگان یا مشتریان نهایی انجام می شد.

بنابراین، در سال 1976، اپل 1 با قیمت 666.66 دلار به فروش می رسد. Apple I به طور کامل روی یک برد مدار حاوی حدود 30 تراشه مونتاژ شد، به همین دلیل است که بسیاری آن را اولین رایانه شخصی کامل می دانند. اما برای به دست آوردن یک کامپیوتر کارآمد، کاربران مجبور بودند کیس، منبع تغذیه، صفحه کلید و مانیتور را اضافه کنند. یک برد اضافی که بعداً با هزینه 75 دلار منتشر شد، ارتباط با یک ضبط کاست را برای ذخیره داده ها فراهم کرد.

بسیاری از کارشناسان کامپیوتر اپل را اولین وسیله الکترونیکی شخصی نمی دانند، بلکه آن را میکروکامپیوتر Altair 8800 می نامند که توسط اد رابرتز ایجاد و از طریق کاتالوگ ها در سال های 1974-1975 توزیع شد. اما در واقع این دستگاه تمام نیازهای کاربر را برآورده نمی کرد.

این شرکت به تولید خود ادامه می دهد و مدل به روز شده Apple II به فروش می رسد. این سری از رایانه های شخصی مجهز به پردازنده 1 مگاهرتز MOS Technology 6502، رم 4 کیلوبایت (قابل ارتقا تا 48 کیلوبایت)، 4 کیلوبایت رام، مانیتور و مفسر BASIC عدد صحیح و رابطی برای اتصال ضبط کاست بود. Apple II به پرفروش ترین دستگاه در بازار برق تبدیل می شود (بیش از 5 میلیون دستگاه از این محصول طی سال های تولید فروخته شد). Apple II بیشتر شبیه یک ابزار اداری بود تا یک قطعه تجهیزات الکترونیکی. این یک کامپیوتر کامل بود، مناسب برای محیط خانه، میز مدیر یا کلاس درس.

برای اتصال یک مانیتور (یا تلویزیون)، یک خروجی ویدیوی ترکیبی با فرمت NTSC استفاده شد. رایانه‌هایی که در اروپا فروخته می‌شوند از یک رمزگذار PAL اضافی استفاده می‌کنند که روی کارت توسعه قرار دارد. صدا توسط یک بلندگو که از طریق یک رجیستر در حافظه کنترل می شود (1 بیت استفاده شده) ارائه می شود. رایانه دارای 8 کانکتور توسعه دهنده بود که 1 تای آنها به شما امکان اتصال RAM اضافی را می داد، در حالی که بقیه برای ارائه I/O (درگاه های سریال و موازی، کنترل کننده های دستگاه خارجی) استفاده می شدند. قیمت خرده فروشی اولیه کامپیوتر 1298 تا 2638 دلار برای هر تغییر مدل بود.

Apple II خانواده ای به دست آورد و تا اوایل دهه 90 رهبری خود را در بازار تجهیزات کامپیوتری حفظ کرد.

استاندارد عمومی کامپیوتر

در پایان سال 1980، IBM تصمیم گرفت رایانه شخصی خود را تولید کند. تامین ریزپردازنده‌ها برای مدل‌های آینده رایانه‌های شخصی آی‌بی‌ام به اینتل سپرده شده است و پروژه بیل گیتس از دانشگاه هاروارد - سیستم عامل PC-DOS - برای سیستم‌عامل اصلی پذیرفته شده است.

این شرکت نه تنها نرخ تولید را تعیین می کند، بلکه استانداردهای خود را برای تولید رایانه نیز تعیین می کند. هر تولیدکننده رایانه شخصی می‌توانست مجوزی از IBM خریداری کند و رایانه‌های مشابهی را مونتاژ کند، و سازندگان ریزپردازنده می‌توانستند عناصری را برای آنها بسازند (در واقع، فقط اپل توانست معماری خود را حفظ کند). اینگونه است که مدل IBM PC XT با هارد دیسک ظاهر می شود. پس از آن IBM PC AT است که بر روی MP 80286 ساخته شده است.

سال 1985 با انتشار رایانه های شخصی با کارایی بالا مشخص شد. سال به سال، تغییرات کامپیوتری بهبود می یابد، نام IBM و اینتل دائما شنیده می شود. ریزپردازنده های جدید به قدرت پردازش داده باورنکردنی دست می یابند - تا 50 میلیون عملیات در ثانیه. در سال 1993، اینتل P5 Pentium MP را با معماری 64 بیتی عرضه کرد و به دنبال آن مدل های 2 و 3 عرضه شد. پنتیوم 4 در حال حاضر به فناوری HT مجهز شده است که به آن اجازه می دهد اطلاعات را با استفاده از 2 رشته موازی پردازش کند.

رایانه ها در همه چیز در حال پیشرفت هستند: مصرف انرژی در حال کاهش است، ابعاد در حال کاهش است، اما قدرت محاسباتی به شدت در حال افزایش است، مقدار RAM در حال افزایش است (تا 4 گیگابایت) و حجم هارد دیسک ها بر حسب ترابایت محاسبه می شود.

تقریباً تمام رایانه های تولید شده در جهان به سیستم عامل جدید "پنجره" مایکروسافت "ویندوز" و برنامه های اداری MS-Office تغییر می کنند. استانداردهای رایانه شخصی اینگونه تعریف می شوند: معماری رایانه شخصی IBM و سیستم عامل ویندوز.

در مورد اندازه رایانه شخصی، همراه با رایانه های رومیزی، لوازم الکترونیکی قابل حمل قابل حمل تولید می شود: لپ تاپ، نت بوک، سپس تبلت و گوشی های هوشمند (تلفن-رایانه).

به جای حرف آخر

در طول چندین دهه، رایانه‌های شخصی از «ماشین‌های محاسبه‌کننده» الکترونیکی به تجهیزات روزمره منتقل شده‌اند. اکنون رایانه شخصی فقط یک دستگاه محاسبات الکترونیکی نیست. این یک صنعت کامل از دانش، سرگرمی، کار، آموزش و سایر فرصت های مصرف کننده است.

میخائیل پولیوخویچ

ظهور رایانه و فناوری رایانه

برای قرن های متمادی، مردم در تلاش بوده اند تا دستگاه های مختلفی برای تسهیل محاسبات ایجاد کنند. در تاریخ توسعه رایانه ها و فناوری های رایانه ای، چندین رویداد مهم برجسته می شود که در تکامل بیشتر تعیین کننده شد.

در دهه 40 قرن هفدهم ب. پاسکال وسیله ای مکانیکی اختراع کرد که با آن می توان اعداد را جمع کرد.

در پایان قرن 18. G. Leibniz دستگاهی مکانیکی ساخت که برای جمع و ضرب اعداد طراحی شده بود.

در سال 1946 اولین کامپیوترهای مرکزی اختراع شد. دانشمندان آمریکایی J. von Neumann، G. Goldstein و A. Berne اثری را منتشر کردند که در آن اصول اولیه ایجاد یک کامپیوتر جهانی را ارائه کردند. از اواخر دهه 1940. اولین نمونه های اولیه چنین ماشین هایی که معمولاً رایانه های نسل اول نامیده می شوند شروع به ظهور کردند. این کامپیوترها با استفاده از لوله های خلاء تولید می شدند و از نظر عملکرد پشت ماشین حساب های مدرن قرار داشتند.

در توسعه بیشتر رایانه ها، مراحل زیر مشخص می شود:

1) نسل دوم کامپیوترها - اختراع ترانزیستورها.

2) نسل سوم کامپیوترها - ایجاد مدارهای مجتمع.

3) نسل چهارم کامپیوترها - ظاهر ریزپردازنده ها (1971).

اولین ریزپردازنده ها توسط این شرکت تولید شد اینتل،که منجر به ظهور نسل جدیدی از رایانه های شخصی شد. با توجه به علاقه گسترده به چنین رایانه هایی که در جامعه به وجود آمده است، این شرکت IBM(International Business Machines Corporation) پروژه جدیدی را برای ایجاد آنها و این شرکت توسعه داده است مایکروسافت –نرم افزار این کامپیوتر این پروژه در آگوست 1981 به پایان رسید و رایانه شخصی جدید با نام IBM PC شناخته شد.

مدل کامپیوتری توسعه یافته بسیار محبوب شد و به سرعت تمام مدل های قبلی این شرکت را از بازار خارج کرد. IBMدرطول چند سال آینده. اختراع رایانه شخصی آی‌بی‌ام شروع به تولید رایانه‌های استاندارد سازگار با رایانه‌های شخصی IBM کرد که اکثریت بازار رایانه‌های شخصی مدرن را تشکیل می‌دهند.

علاوه بر رایانه‌های سازگار با رایانه شخصی IBM، انواع دیگری از رایانه‌ها وجود دارند که برای حل مشکلات با پیچیدگی‌های متفاوت در حوزه‌های مختلف فعالیت‌های انسانی طراحی شده‌اند.

توسعه میکروالکترونیک منجر به ظهور عناصر الکترونیکی یکپارچه میکرومیناتوری شد که جایگزین دیودهای نیمه هادی و ترانزیستورها شد و مبنای توسعه و استفاده از رایانه های شخصی شد. این کامپیوترها چندین مزیت داشتند: جمع و جور، آسان برای استفاده و نسبتا ارزان بودند.

در سال 1971 شرکت اینتلریزپردازنده i4004 و در سال 1974 i8080 را ایجاد کرد که تأثیر زیادی در توسعه فناوری ریزپردازنده داشت. این شرکت تا به امروز پیشرو در بازار تولید ریزپردازنده برای رایانه های شخصی است.

در ابتدا رایانه های شخصی بر اساس ریزپردازنده های 8 بیتی توسعه یافتند. یکی از اولین تولید کنندگان کامپیوتر با ریزپردازنده 16 بیتی این شرکت بود آی بی ام،تا دهه 1980 متخصص در تولید کامپیوترهای بزرگ. در سال 1981، اولین رایانه شخصی را منتشر کرد که از اصل معماری باز استفاده می کرد، که امکان تغییر پیکربندی رایانه و بهبود ویژگی های آن را فراهم می کرد.

در پایان دهه 1970. و دیگر شرکت های بزرگ در کشورهای پیشرو (ایالات متحده آمریکا، ژاپن و غیره) شروع به توسعه رایانه های شخصی بر اساس ریزپردازنده های 16 بیتی کردند.

در سال 1984 ظاهر شد TIKMacintoshشرکت ها سیبرقیب شرکت IBM.در اواسط دهه 1980. کامپیوترهای مبتنی بر ریزپردازنده های 32 بیتی منتشر شدند. در حال حاضر، سیستم های 64 بیتی در دسترس هستند.

بر اساس نوع مقادیر پارامترهای اصلی و با در نظر گرفتن کاربرد، گروه های زیر از تجهیزات کامپیوتری متمایز می شوند:

ابر رایانه یک سیستم فوق العاده کارآمد منحصر به فرد است که برای حل مسائل پیچیده و محاسبات بزرگ استفاده می شود.

سرور - رایانه ای که منابع خود را در اختیار سایر کاربران قرار می دهد. سرورهای فایل، سرورهای چاپ، سرورهای پایگاه داده و غیره وجود دارد.

رایانه شخصی - رایانه ای که برای استفاده در دفتر یا خانه طراحی شده است. کاربر می تواند نرم افزاری را برای این نوع کامپیوتر پیکربندی، نگهداری و نصب کند.

ایستگاه کاری حرفه ای کامپیوتری با عملکرد فوق العاده است و برای کار حرفه ای در یک منطقه خاص طراحی شده است. اغلب با تجهیزات اضافی و نرم افزار تخصصی عرضه می شود.

لپ تاپ - یک رایانه قابل حمل با قدرت محاسباتی یک رایانه شخصی. می تواند برای مدتی بدون برق از شبکه برق کار کند.

یک کامپیوتر جیبی (سازمان دهنده الکترونیکی) که از نظر اندازه بزرگتر از یک ماشین حساب، صفحه کلید یا بدون صفحه کلید نیست و از نظر عملکرد مشابه لپ تاپ است.

کامپیوتر شبکه - رایانه ای برای استفاده تجاری با حداقل مجموعه ای از دستگاه های خارجی. پشتیبانی عملیات و نصب نرم افزار به صورت مرکزی انجام می شود. همچنین برای کار در یک شبکه کامپیوتری و عملکرد آفلاین استفاده می شود.

ترمینال - دستگاهی که هنگام کار در حالت آفلاین استفاده می شود. ترمینال حاوی پردازنده ای برای اجرای دستورات نیست و فقط عملیات وارد کردن و ارسال دستورات کاربر به کامپیوتر دیگر و برگرداندن نتیجه را به کاربر انجام می دهد.

بازار کامپیوترهای مدرن و تعداد ماشین های تولید شده بر اساس نیاز بازار تعیین می شود.

کامپیوتر شخصی (PC) رابطه بشریت با منابع محاسباتی را به شدت تغییر داده است. با هر مدل رایانه شخصی جدید، افراد عملکردهای بیشتری را به شانه های دستگاه منتقل می کردند، از محاسبات ساده گرفته تا حسابداری یا طراحی. به همین دلیل است که خرابی ها، خرابی ها و از کار افتادن فناوری رایانه نه تنها به سوء تفاهمات ناخواسته، بلکه به یک فاجعه واقعی تبدیل شده است که می تواند منجر به زیان های اقتصادی مستقیم و سایر پیامدهای غیرقابل قبول شود.

اولین نقاط عطف در توسعه رایانه های شخصی

در نیمه دوم قرن بیستم، فقط شرکت‌های بزرگ کامپیوتر داشتند و آن هم نه تنها به دلیل قیمت بالای تجهیزات، بلکه به دلیل اندازه چشمگیر آن. بنابراین، شرکت‌هایی که در توسعه و ساخت تجهیزات کامپیوتری فعالیت می‌کنند، به دنبال کوچک‌سازی و کاهش قیمت تمام شده محصولات خود بودند. در نتیجه، میکرومیناتورسازی و همچنین توسعه گسترده ریز مدارها، منجر به این واقعیت شد که رایانه می تواند روی یک میز قرار گیرد و زیراکس اولین رایانه شخصی Alto را در سال 1973 معرفی کرد. برای اولین بار برنامه ها و فایل ها به صورت "ویندوز" روی صفحه نمایش داده شدند.

در سال 1975، اولین کامپیوتر تجاری، Altair-8800، منتشر شد که بر روی ریزپردازنده 8080 اینتل 256 بایت ساخته شده بود. کامپیوتر توسط یک پنل سوئیچ مخصوص کنترل می شد. برای ورودی و خروجی اطلاعات یک فلاپی دیسک 8 اینچی نصب شد که به صورت جداگانه خریداری شد. اولین نسخه ریزپردازنده i8080 در بسته بندی مسطح 48 پین ساخته شد، حداکثر فرکانس ساعت 2 مگاهرتز بود. با این حال، پردازنده یک نقص جدی داشت که باعث یخ زدن آن شد. فقط سیگنال "تنظیم مجدد" به سیستم اجازه احیای مجدد داد. نسخه اصلاح شده و بهبود یافته این پردازنده - 8080A - شش ماه بعد منتشر شد. این در یک بسته DIP-40 تولید شد و حداکثر فرکانس ساعت به 2.5 مگاهرتز افزایش یافت.

آغاز سفر اپل و اینتل

در سال 1976، استیو جابز و استیو وزنیاک یک برد کامپیوتری به نام Apple I در پالو آلتو مونتاژ کردند که در یک جعبه چوبی قرار داشت و صفحه کلید یا صفحه نمایش نداشت. این برد شامل یک پردازنده، 8 کیلوبایت رم و قابلیت نمایش اطلاعات بر روی صفحه نمایش بود.

در سال 1977 وزنیاک و جابز اولین رایانه شخصی کامل به نام Apple II را در یک محفظه پلاستیکی با صفحه کلید یکپارچه و تلویزیونی که به عنوان نمایشگر استفاده می شد، توسعه دادند. در همان سال، Commodore یک رایانه شخصی به نام PET را معرفی کرد.

در ژوئن 1978، اینتل اولین ریزپردازنده 16 بیتی، i8086 را ایجاد کرد. به لطف سازماندهی حافظه تقسیم شده، می تواند تا 1024 کیلوبایت RAM را آدرس دهی کند. i8086 از یک مجموعه دستورالعمل استفاده می کرد که در پردازنده های مدرن نیز استفاده می شود. با ظهور پردازنده i8086، معماری x86 معروف شد. سرعت کلاک پردازنده بین 4 تا 10 مگاهرتز بود. لازم به ذکر است که پردازنده 8086 عمدتاً به لطف رایانه Compaq DeskPro محبوبیت پیدا کرد.

در سال 1980، آزبورن کامپیوتر شروع به تولید اولین رایانه های شخصی قابل حمل با ابعاد یک چمدان و وزن 11 کیلوگرم کرد.

اولین قدم های IBM

در سال 1981، IBM IBM PC را منتشر کرد که یک میکروکامپیوتر با معماری باز مبتنی بر ریزپردازنده 16 بیتی 8088 اینتل بود. پردازنده 16 بیتی i8088 با گذرگاه داده 8 بیتی دارای سرعت کلاک 5 تا 10 مگاهرتز بود. رایانه شخصی مجهز به نمایشگر متنی تک رنگ، دو درایو فلاپی دیسک 160 کیلوبایتی 5 اینچی و رم 64 کیلوبایتی بود.

در سال 1983 کامپیوتر IBM PC XT (Extended Technology) ظاهر شد که دارای 256 کیلوبایت رم و 10 مگابایت هارد دیسک بود. فرکانس ساعت پردازنده 5 مگاهرتز بود.

IBM PC AT (فناوری پیشرفته) در سال 1984 معرفی شد. این رایانه بر روی ریزپردازنده 80286 اینتل و معماری ISA کار می کرد و یک هارد دیسک 20 مگابایتی داشت. استفاده از ریزپردازنده اینتل 80286 (تولید شده از 1 فوریه 1986) امکان سوئیچ به گذرگاه AT را فراهم کرد: گذرگاه داده 16 بیتی، گذرگاه آدرس 24 بیتی. آدرس دهی RAM تا 16 مگابایت (در مقایسه با 640 کیلوبایت مدل اصلی IBM PC) ممکن شد. مادربرد یک باتری برای تغذیه ریز مدار فراهم کرد و زمان در حافظه ذخیره شد (ظرفیت - 50 بایت). سرعت کلاک پردازنده: 80286 – 6 – 6 MHz, 80286 – 8 – 8 MHz, 80286-10 – 10 MHz, 80286 – 12 – 12.5 MHz.

در اکتبر 1985، اینتل اولین ریزپردازنده 32 بیتی، i80386 را ایجاد کرد که شامل حدود 275 هزار ترانزیستور بود. اولین رایانه شخصی که از این ریزپردازنده استفاده کرد Compaq DeskPro 386 بود. یک جایگزین ارزان تر، پردازنده 32 بیتی i80386 که بعداً پسوند DX را دریافت کرد، تا ژوئن 1988 ظاهر نشد. این سیصد و هشتاد و ششمین پردازنده ای بود که افزایش قابل توجهی در سرعت ساعت رایانه های شخصی ایجاد کرد. مدل های مختلف 386 پردازنده در فرکانس های ساعت 16.20، 25، 33.40 مگاهرتز کار می کنند.

پیشرفت عظیم اینتل

در سال 1989، اینتل ریزپردازنده 486DX را عرضه کرد. دارای 1.2 میلیون ترانزیستور بر روی یک تراشه بود و کاملاً با پردازنده های x86 سازگار بود. این تراشه اولین تراشه ای بود که یک پردازنده مرکزی، یک پردازنده مشترک ریاضی و حافظه کش را ترکیب کرد. فرکانس ساعت تغییرات مختلف 486 پردازنده از 16 تا 150 مگاهرتز متغیر بود. کامپیوترهای مبتنی بر پردازنده 486 به فرکانس 133 مگاهرتز (به اصطلاح DX4) رسیدند. پردازنده های 486 DX2 دارای ضریب 2 بودند (در گذرگاه سمت جلو 50 مگاهرتز، فرکانس پردازنده 100 مگاهرتز بود). بعداً پردازنده هایی با شاخص DX4 تولید شدند. ضریب ضرب آنها 4 نبود بلکه 3 بود. بعد از خروج پردازنده های 486 اینتل از بازار، AMD پردازنده های 486DX4-120 و 486DX4-133 را عرضه کرد. در نتیجه معرفی چند برابر کننده ها، مفهوم اورکلاک برای اولین بار به وجود آمد - افزایش بهره وری با افزایش فرکانس ساعت اتوبوس یا ضریب ضرب. سیستم‌هایی در فروش وجود داشت که پردازنده‌های i486 تا 160 مگاهرتز اورکلاک شده بودند.

در مارس 1993، اینتل فروش نسخه های 66 و 60 مگاهرتز پردازنده پنتیوم را آغاز کرد. رایانه های شخصی مبتنی بر پنتیوم با رایانه هایی که از ریزپردازنده های i8088، i80286، i80386، i486 استفاده می کنند، کاملاً سازگار هستند. پردازنده جدید تقریباً شامل 3.1 میلیون ترانزیستور بود و یک گذرگاه آدرس 32 بیتی و یک گذرگاه داده خارجی 64 بیتی داشت.

در می 1997، اینتل پردازنده Pentium II را بر اساس Pentium Pro معرفی کرد. یک واحد پردازش برای دستورالعمل های MMX به هسته P6 اضافه شد. کش سطح دوم از کیس پردازنده حذف شد و این به توزیع انبوه Pentium II کمک کرد. سرعت کلاک پردازنده های Pentium II به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. مدل های مختلف دارای فرکانس های 233، 266،300، 333،350، 400، 433،450،466، 500، 533 مگاهرتز بودند.

ریزپردازنده 32 بیتی نسل ششم اینتل Pentium III توسط اینتل در فوریه 1999 عرضه شد. این برنامه عملاً از Pentium II کپی می‌کرد، اما شامل ویژگی‌های جدیدی بود: 70 دستورالعمل واقعی SSE (Streaming SIMD Extensions، همچنین به نام MMX2)، متمرکز بر پشتیبانی چند رسانه‌ای. کنترلر حافظه پنهان L1 بهبود یافته است. فرکانس کلاک پردازنده های Pentium III (Katmai) 450,500,533, 550,600 مگاهرتز بود. بر اساس Coppermine - از 533 تا 1133 مگاهرتز. پردازنده های Pentium III روی هسته Tualatin دارای سرعتی بین 1000 تا 1400 مگاهرتز هستند.

عصر پردازنده های چند هسته ای

در پایان نوامبر 2000، اینتل پردازنده‌های Pentium 4 را با کلاک بیش از 1 گیگاهرتز معرفی کرد که بر اساس معماری NetBurst و با استفاده از حافظه سریع Rambus با فرکانس باس سیستم موثر 400 مگاهرتز ساخته شده بودند. پردازنده ها حاوی 144 دستورالعمل SSE2 اضافی بودند. سرعت کلاک اولین پردازنده های پنتیوم 4 بین 1.4 تا 2.0 گیگاهرتز بود. در اصلاحات زیر فرکانس ساعت از 2.2 به 3.8 گیگاهرتز افزایش یافت.

در جولای 2006، اینتل پردازنده های دو هسته ای را ایجاد کرد - Core 2 اولین پردازنده های این خط Intel Core 2 Duo و Intel Core 2 Extreme بودند. این پردازنده ها بر اساس معماری جدید Intel Core توسعه یافته اند که این شرکت آن را مهم ترین گام در توسعه ریزپردازنده های خود از زمان معرفی برند Intel Pentium در سال 1993 می نامد. با استفاده از فناوری EM64T، پردازنده های Core 2 اینتل می توانند در هر دو حالت 32 بیتی و 64 بیتی کار کنند. تفاوت اصلی پردازنده های جدید با خانواده پنتیوم 4 تولید گرما و مصرف انرژی کم و همچنین قابلیت اورکلاک بیشتر است. فرکانس پردازنده های Core 2 Duo بین 1.5 تا 3.5 گیگاهرتز است.

در ابتدای سال 2007، Core 2 Quad، یک پردازنده چهار هسته ای، معرفی شد. فرکانس ساعت - از 2.33 تا 3.2 گیگاهرتز.

در ژانویه 2010، پردازنده های Core i3 اینتل ظاهر شدند. آنها به اصطلاح پردازنده های گرافیکی را اضافه کرده اند و محاسبات را در حالت گرافیکی انجام می دهند. یک عملکرد داخلی وجود دارد که "معقول بودن" را در عملکرد، شتاب خودکار فراهم می کند. در بارهای متوسط ​​و کم با عملکرد نامی کار می کند و در مصرف انرژی صرفه جویی می کند. افزایش بار باعث افزایش خودکار عملکرد پردازنده می شود. اندازه حافظه نهان (رم داخلی پردازنده) افزایش یافته است و به صورت پویا بین هسته ها توزیع می شود - بسته به بار. پردازنده های جدید به ویژه در هنگام اورکلاک خودکار داغ تر می شوند. بر این اساس، آنها به یک سیستم خنک کننده کارآمدتر نیاز دارند. فرکانس ساعت پردازنده های سری i (i3، i5، i7) از 2.66 تا 3.6 گیگاهرتز است.

زندگی انسان در قرن بیست و یکم ارتباط مستقیمی با هوش مصنوعی دارد. آگاهی از نقاط عطف اصلی در ایجاد رایانه، نشانگر یک فرد تحصیلکرده است. توسعه رایانه ها معمولاً به 5 مرحله تقسیم می شود - مرسوم است که در مورد پنج نسل صحبت شود.

1946-1954 - کامپیوترهای نسل اول

شایان ذکر است که نسل اول کامپیوترها (کامپیوترهای الکترونیکی) مبتنی بر لوله بودند. دانشمندان دانشگاه پنسیلوانیا (ایالات متحده آمریکا) ENIAC را توسعه دادند - این نام اولین کامپیوتر جهان بود. روز راه اندازی رسمی آن 1946/02/15 می باشد. هنگام مونتاژ دستگاه از 18 هزار لوله خلاء استفاده شده است. این رایانه با استانداردهای امروزی دارای مساحت عظیم 135 متر مربع و وزن 30 تن بود. نیازهای برق نیز بالا بود - 150 کیلو وات.

این یک واقعیت شناخته شده است که این ماشین الکترونیکی مستقیماً برای کمک به حل پیچیده ترین مشکلات ایجاد بمب اتمی ساخته شده است. اتحاد جماهیر شوروی به سرعت در حال پیشروی بود و در دسامبر 1951 به رهبری و با مشارکت مستقیم آکادمیسین S.A. Lebedev سریعترین کامپیوتر اروپا به جهان ارائه شد. او علامت اختصاری MESM (ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک) را داشت. این دستگاه می توانست از 8 تا 10 هزار عملیات در ثانیه انجام دهد.

1954 - 1964 - کامپیوترهای نسل دوم

گام بعدی در توسعه، توسعه کامپیوترهایی بود که بر روی ترانزیستور کار می کردند. ترانزیستورها وسایلی هستند که از مواد نیمه هادی ساخته شده اند که به شما امکان می دهد جریان جریان در مدار را کنترل کنید. اولین ترانزیستور عامل پایدار شناخته شده در آمریکا در سال 1948 توسط تیمی از فیزیکدانان و محققین شاکلی و باردین ساخته شد.

از نظر سرعت، رایانه های الکترونیکی به طور قابل توجهی با پیشینیان خود تفاوت داشتند - سرعت آنها به صدها هزار عملیات در ثانیه رسید. ابعاد نیز کاهش یافته و مصرف انرژی الکتریکی نیز کمتر شده است. دامنه استفاده نیز به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. این به دلیل توسعه سریع نرم افزار اتفاق افتاد. بهترین کامپیوتر ما، BESM-6، رکورد سرعت 1,000,000 عملیات در ثانیه را داشت. در سال 1965 تحت رهبری طراح ارشد S. A. Lebedev توسعه یافت.

1964 - 1971 - کامپیوترهای نسل سوم

تفاوت اصلی این دوره شروع استفاده از ریزمدارها با درجه یکپارچگی پایین است. دانشمندان با استفاده از فناوری های پیچیده توانستند مدارهای الکترونیکی پیچیده ای را بر روی یک ویفر نیمه هادی کوچک با مساحت کمتر از 1 سانتی متر مربع قرار دهند. اختراع میکرو مدارها در سال 1958 به ثبت رسید. مخترع: جک کیلبی استفاده از این اختراع انقلابی بهبود همه پارامترها را امکان پذیر کرد - ابعاد تقریباً به اندازه یک یخچال کاهش یافت، عملکرد و همچنین قابلیت اطمینان افزایش یافت.

این مرحله در توسعه رایانه ها با استفاده از یک دستگاه ذخیره سازی جدید - یک دیسک مغناطیسی مشخص می شود. مینی کامپیوتر PDP-8 اولین بار در سال 1965 معرفی شد.

در اتحاد جماهیر شوروی، نسخه های مشابه بسیار دیرتر ظاهر شد - در سال 1972 و آنالوگ مدل های ارائه شده در بازار آمریکا بود.

1971 - دوران مدرن - رایانه های نسل چهارم

یک نوآوری در کامپیوترهای نسل چهارم استفاده و استفاده از ریزپردازنده ها است. ریزپردازنده ها ALU (واحدهای منطقی حسابی) هستند که روی یک تراشه قرار می گیرند و دارای درجه بالایی از یکپارچگی هستند. این بدان معنی است که تراشه ها شروع به اشغال فضای کمتری می کنند. به عبارت دیگر ریزپردازنده مغز کوچکی است که میلیون ها عملیات را در هر ثانیه طبق برنامه تعبیه شده در آن انجام می دهد. اندازه، وزن و مصرف انرژی به طور چشمگیری کاهش یافته است و عملکرد به بالاترین حد خود رسیده است. و این زمانی بود که اینتل وارد بازی شد.

اولین ریزپردازنده Intel-4004 نام داشت - نام اولین ریزپردازنده که در سال 1971 مونتاژ شد. این ظرفیت 4 بیتی داشت، اما در آن زمان یک پیشرفت تکنولوژیکی غول پیکر بود. دو سال بعد، اینتل هشت بیت Intel-8008 را در سال 1975 به دنیا معرفی کرد، Altair-8800 متولد شد - این اولین کامپیوتر شخصی مبتنی بر Intel-8008 است.

این آغاز یک دوره کامل از کامپیوترهای شخصی بود. این دستگاه شروع به استفاده در همه جا برای اهداف کاملاً متفاوت کرد. یک سال بعد اپل وارد بازی شد. این پروژه موفقیت بزرگی داشت و استیو جابز به یکی از مشهورترین و ثروتمندترین افراد روی زمین تبدیل شد.

کامپیوتر IBM به استاندارد بی چون و چرای کامپیوترها تبدیل می شود. در سال 1981 با 1 مگابایت رم منتشر شد.

قابل ذکر است که در حال حاضر رایانه های الکترونیکی سازگار با IBM تقریباً نود درصد از رایانه های تولید شده را به خود اختصاص داده اند! همچنین، ما نمی توانیم از پنتیوم خودداری کنیم. توسعه اولین پردازنده با یک پردازنده مشترک یکپارچه در سال 1989 موفقیت آمیز بود. در حال حاضر این برند مرجعی مسلم در توسعه و استفاده از ریزپردازنده ها در بازار کامپیوتر است.

اگر ما در مورد چشم انداز صحبت می کنیم، مطمئناً این توسعه و اجرای آخرین فناوری ها است: مدارهای مجتمع فوق العاده بزرگ، عناصر مغناطیسی-اپتیکی، حتی عناصر هوش مصنوعی.

سیستم های الکترونیکی خودآموز آینده ای قابل پیش بینی هستند که نسل پنجم در توسعه رایانه ها نامیده می شود.

یک فرد در تلاش است تا مانع در ارتباط با رایانه را از بین ببرد. ژاپن برای مدت طولانی و متأسفانه ناموفق روی این موضوع کار کرد، اما این موضوع یک مقاله کاملاً متفاوت است. در حال حاضر، همه پروژه ها فقط در حال توسعه هستند، اما با سرعت فعلی توسعه، این آینده نزدیک است. زمان حال، زمانی است که تاریخ ساخته می شود!

اشتراک گذاری.

1. نسل اول کامپیوترها
اولین نسل کامپیوترها در سال 1942، زمانی که اولین کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی ساخته شد، نور روز را دیدند. این اختراع متعلق به فیزیکدان آمریکایی آتاناسوف است.

در سال 1943، آلن تورینگ انگلیسی، Colossus را توسعه داد، یک کامپیوتر مخفی که برای رمزگشایی پیام های رهگیری شده از سوی سربازان آلمانی طراحی شده بود. این کامپیوترها روی لامپ کار می کردند و به اندازه یک اتاق بودند.

در سال 1945، ریاضیدان جان فون نویمان ثابت کرد که یک کامپیوتر می‌تواند هر محاسبه‌ای را با استفاده از کنترل نرم‌افزاری مناسب بدون تغییر سخت‌افزار انجام دهد. این اصل به قانون اساسی برای نسل های آینده کامپیوترهای دیجیتال پرسرعت تبدیل شد.

2. نسل دوم کامپیوترها
در سال 1947، مهندسان جان باردین و والتر براتین ترانزیستور را اختراع کردند. آنها به سرعت وارد مهندسی رادیو شدند و جایگزین لوله خلاء ناخوشایند و بزرگ شدند. در دهه 60 قرن XX ترانزیستورها پایه اولیه کامپیوترهای نسل دوم شدند. عملکرد ماشین ها شروع به رسیدن به صدها هزار عملیات در ثانیه کرد. حجم حافظه داخلی صدها برابر نسبت به کامپیوترهای نسل اول افزایش یافت. زبان های برنامه نویسی سطح بالا به طور فعال شروع به توسعه کردند: Fortran، Algol، Cobol.
3. نسل سوم کامپیوترها
انتقال به نسل سوم با تغییرات قابل توجهی در معماری کامپیوتر همراه است. ماشین ها قبلاً روی مدارهای مجتمع کار می کردند. امکان اجرای چندین برنامه روی یک کامپیوتر وجود داشت. سرعت بسیاری از ماشین ها به چندین میلیون عملیات در ثانیه می رسید. دیسک های مغناطیسی ظاهر شدند و دستگاه های ورودی/خروجی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.
4. نسل چهارم کامپیوترها.
یکی دیگر از رویدادهای انقلابی در الکترونیک در سال 1971 رخ داد، زمانی که شرکت آمریکایی اینتل ایجاد یک ریزپردازنده را اعلام کرد. با اتصال ریزپردازنده ها با دستگاه های ورودی-خروجی و حافظه خارجی، نوع جدیدی از رایانه را به دست آوردیم - یک میکرو رایانه، نسل چهارم رایانه ها. این کامپیوترها کوچک، ارزان بودند و از نمایشگر گرافیکی رنگی، دستکاری و صفحه کلید استفاده می کردند.

در سال 1976، اولین کامپیوتر شخصی - Apple II ساخته شد. اولین کامپیوتر شخصی داخلی آگات (1985) است. از سال 1980، شرکت آمریکایی IBM به یک ترند در بازار کامپیوتر تبدیل شده است. در سال 1981، اولین رایانه شخصی خود، PC را منتشر کرد و خط دیگری را در توسعه رایانه های نسل 4 - ابر رایانه ها تشکیل داد. در میان ماشین‌های خانگی، کامپیوترهای البروس به عنوان ابررایانه‌ها طبقه‌بندی شدند.

کامپیوترهای نسل پنجم ماشین های آینده نزدیک هستند. کیفیت اصلی آنها باید سطح فکری بالا باشد. در ماشین های نسل پنجم، ورودی صوتی، ارتباط صوتی، "دید" و "لمس" ماشینی امکان پذیر خواهد بود. تاکنون کارهای زیادی در این راستا انجام شده است.