این مقاله در مورد منشاء و معنای اصطلاحات کامپیوتر، کامپیوتر و کامپیوتر; آشکار می کند روابط طبقه بندی بین اصطلاحات:کامپیوتر، کامپیوتر، کامپیوتر آنالوگ (AVM)، کامپیوتر دیجیتال (CDM)، کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی (EDC)، کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی قابل برنامه ریزی، کامپیوتر دیجیتال الکترونیکی قابل برنامه ریزی جهانی (رایانه)، کامپیوتر شخصی (PC، PC)، کامپیوتر شخصی ثابت، پوشیدنی کامپیوتر شخصی و غیره؛مقاله توضیح می دهد تفاوت بین کامپیوتر و سایر کامپیوترها

اختصارات

با یادآوری مخفف و ترجمه، دریافت می کنیم:

کامپیوتر یک کامپیوتر الکترونیکی است

کامپیوتر یک کامپیوتر است.

به عبارت دیگر، هر دو ماشین حساب هستند. اولین عبارت فقط تأکید می کند که ماشین حساب (الف) یک ماشین است، نه یک شخص، و (ب) یک ماشین الکترونیکی، نه مکانیکی، به عنوان مثال، یک ماشین اضافه کننده نیست. اصطلاح دوم حاوی چنین توضیحاتی نیست.

منشأ، معنا و مقایسه

کلمه کامپیوتر در آغاز قرن هفدهم در زبان ادبی انگلیسی ظاهر شد، اگرچه در آن زمان به معنای "کسی که محاسبات را انجام می دهد" بود. در پایان قرن نوزدهم، این کلمه معنای دومی پیدا کرد، «رایانه-ماشین»، اما تنها در اواسط قرن بیستم، معنای دوم، «رایانه-ماشین» جایگزین معنای اول شد. و اکنون کامپیوتر در زبان انگلیسی به معنای هر ماشین محاسباتی است: آنالوگ، دیجیتال، هیبریدی و غیره.

کلمه کامپیوتر (به طور دقیق تر، ESM، ماشین محاسبه الکترونیکی) در دهه چهل قرن بیستم در اتحاد جماهیر شوروی ظاهر شد، یعنی در همان زمانی که کلمه کامپیوتر در انگلیسی معنای ماشین محاسبه را به دست آورد. با این حال، از همان ابتدا، مخفف کامپیوتر به معنای هیچ ماشینی نبود، بلکه به معنای الکترونیکی بود.

در آن سال ها، "پرده آهنین" نه تنها ایالت ها، بلکه فرهنگ لغات مردم را نیز از هم جدا می کرد، بنابراین تا پایان دهه 80، فقط کلمه "کامپیوتر" در زبان روسی استفاده می شد که با پیشوندهای مختلف نشان دهنده "" بود. کامپیوترهای بزرگ و مینی و میکرو کامپیوترها.

پس از پرسترویکا، عرضه گسترده رایانه های شخصی (یعنی رایانه های شخصی) در اتحاد جماهیر شوروی آغاز شد. همراه با لوازم، کلمه "کامپیوتر" در زبان روسی ریشه گرفت. بنابراین، در زندگی روزمره ما - اما نه در علم و فناوری - "کامپیوتر" فقط به معنای "کامپیوتر شخصی" است. برخلاف زبان روزمره، در روسی علمی، حقوقی و فنی مدرن، رایانه و رایانه یکی هستند.

کامپیوتر و کامپیوتر یک ماشین محاسباتی هستند که با کامپیوترهای دیگر متفاوت هستند:

واحدهای محاسباتی گسسته (دیجیتال)، نه آنالوگ.

طراحی الکترونیکی (نه مکانیکی) واحدهای محاسباتی؛

پردازش خودکار داده ها با توجه به یک برنامه مشخص؛

تطبیق پذیری هدف؛

تغییر برنامه ها

ماهیت گسسته رایانه به این معنی است که عملوندها در عملیات محاسباتی اعدادی هستند که طبیعتاً از ارقام تشکیل شده اند، بنابراین نام دوم رایانه گسسته "دیجیتال" است.

طراحی الکترونیکی واحدهای محاسباتی حاکی از آن است که واحدهای حسابی و منطقی اصلی کامپیوتر از اجزای الکترونیکی (لوله های خلاء، ترانزیستورها، ریزمدارها و غیره) تشکیل شده است. به طور خاص، کامپیوتری که مبتنی بر رله است، یعنی بر اساس اجزای الکتریکی و نه الکترونیکی، ساخته شده توسط کنراد زوزه در سال 1941، امروزه در زبان روسی کامپیوتر نامیده نمی شود، اما در یک جمله انگلیسی به آن کامپیوتر می گویند.

پردازش خودکار داده ها شامل عدم مداخله انسان در پردازش تا زمانی است که تکمیل شود. همچنین واضح است که پردازش کاملاً "طولانی" است ، یعنی از چندین عملیات تشکیل شده است ، در غیر این صورت سازماندهی پردازش خودکار معنایی ندارد. تغییر از یک عملیات به عملیات بعدی توسط یک برنامه کنترل می شود نه یک شخص.

جهانی بودن هدف در هر دوره به روش خاص خود مطابق با تخیل انسان و قابلیت های ابزار فنی درک می شود. در دهه چهل، جهانی بودن یک کامپیوتر در این واقعیت بود که نتیجه برنامه های آن محاسبات ریاضی مختلفی بود: بالستیک، آیرودینامیک و غیره. در دهه پنجاه و شصت، برنامه های کامپیوتری جهانی باید قادر به انجام علمی، اقتصادی بودند. ، محاسبات مالی و مدیریت فرآیندهای پیچیده فناوری. در دهه هفتاد، علاوه بر آنچه قبلا ذکر شد، - برنامه ریزی حمل و نقل، رزرو بلیط حمل و نقل، ارسال ایمیل. در دهه هشتاد - برای نشان دادن تصاویر، کمک به طراحی ساختمان ها، وسایل الکترونیکی، و در دهه نود - برای بازی و سرگرمی.

امروزه، برنامه‌های کامپیوتری جهانی هنوز باید قادر به انجام هر گونه محاسبات، مدل‌سازی عددی فرآیندهای فیزیکی، رمزگشایی DNA، پردازش تصاویر، نقشه‌ها، متون، نمایش فیلم، پخش موسیقی و غیره باشند. همه قابلیت‌های برنامه‌ای که به تازگی فهرست شده‌اند، جلوه‌های خارجی هستند. توانایی های کامپیوتر داخلی ناگفته نماند که تظاهرات بیرونی بر اساس توانایی های درونی بلوک های جبری، حسابی و منطقی است که صرفا محاسباتی باقی می ماند. کامپیوتر به سادگی هیچ توانایی داخلی دیگری ندارد.

یک کامپیوتر غیر جهانی و تخصصی و برنامه های آن می توانند یک کار را انجام دهند: یا پردازش تصاویر، یا ترسیم یک مسیر بر روی نقشه جغرافیایی، یا نمایش یک فیلم. یک کامپیوتر تخصصی کنترل کننده نامیده می شود. کنترل‌کننده‌ها، نه رایانه‌ها، رایانه‌هایی هستند که در دستگاه‌های ارتباطی، ناوبری، ضبط‌کننده ویدیو، ماشین لباسشویی و سایر لوازم خانگی ساخته شده‌اند. کنترل‌کننده‌هایی که در مکانیزم‌های متحرک (هواپیما، خودرو، تانک) تعبیه شده‌اند، کنترل‌کننده‌های داخل هواپیما نامیده می‌شوند.

تغییر برنامه ها در رایانه به این معنی است که مالک آن و نه سازنده، می تواند به راحتی هر یک از برنامه های نصب شده در رایانه را برای اجرا انتخاب کند یا برنامه جدیدی را نصب کند که حتی دیرتر از زمان انتشار این رایانه ظاهر شده است.

روابط طبقه بندی

اجداد همه رایانه ها را می توان رایانه ها دانست که در سه نوع آنالوگ، گسسته یا دیجیتال، هیبریدی وجود دارند. کامپیوترهای دیجیتال می توانند مکانیکی (حساب سنج)، الکتریکی (ماشین رله کنراد زوزه) یا الکترونیکی باشند. دومی را کامپیوتر یا کامپیوتر می نامند. بار دیگر شایان ذکر است که در زبان انگلیسی کلمه کامپیوتر به هر کامپیوتری اطلاق می شود.

طرح طبقه بندی (شکل 1) به طور کامل شاخه ای از رایانه ها را که از رایانه به رایانه منتهی می شود و انواع آنها را نشان می دهد. سایر شاخه های طبقه بندی کامل نیستند. نمودار همچنین مکان چندین مفهوم انگلیسی را نشان می دهد.

نمودار به طور کامل (و با رنگ برجسته) فقط شاخه کامپیوتر را نشان می دهد.

شکل 1 - COMPUTER = کامپیوتر = نوع ماشین محاسباتی

این نمودار قبل از هر چیز نشان می دهد:

جایگاه کامپیوترها در خانواده کامپیوترها;

معادل طبقه بندی اصطلاحات "کامپیوتر" و "کامپیوتر"؛

تقسیم کامپیوترهای شخصی به دو نوع: ثابت (مثلاً رومیزی) و پوشیدنی (مثلاً لپ تاپ و تبلت).

این امکان وجود دارد که پس از ظهور و توزیع انبوه ماشین های محاسباتی نوری یا بیولوژیکی، اصطلاح "کامپیوتر" از نظر معنایی بسیار گسترده تر از اصطلاح "کامپیوتر الکترونیکی" شود. ممکن است که اصطلاح "ماشین محاسبات نوری، OVM" یا به عبارتی "کامپیوتر نوری" ظاهر شود. سپس طرح طبقه بندی تغییر خواهد کرد.

به هر حال، مفاهیم مشتق شده: PEVM ("کامپیوتر شخصی") و "کامپیوتر شخصی" در زبان روزمره روسی بسیار نزدیکتر از مفاهیم اصلی به یکدیگر آمده اند.

نمی توان با کلمات کامپیوتر و کامپیوتر مخالفت کرد. در روسی مدرن، در مفاهیم علمی، حقوقی و فنی، آنها به همین معنی هستند.

هنگامی که مردم در زندگی روزمره می گویند "کامپیوتر"، اغلب به معنای "کامپیوتر شخصی" هستند، فقط به این دلیل که آشنایی کمی با رایانه های دیگر دارند.

کلمه "کامپیوتر" به تدریج جایگزین کلمه "کامپیوتر" می شود. این امکان وجود دارد که به زودی اصطلاح "کامپیوتر" نه تنها به معنای الکترونیکی (شاید اصلا الکترونیکی نباشد)، بلکه پایه نوری یا بیولوژیکی یک رایانه باشد، یعنی از نظر معنایی بسیار گسترده تر از اصطلاح "کامپیوتر الکترونیکی" شود. " سپس مفاهیم کامپیوتر و کامپیوتر از نظر معنی متفاوت خواهند بود.

1 پرده آهنین اما مزایایی داشت. مترجمان مجبور به انزوا شدند انتقالاصطلاحات زبان خارجی را به زبان روسی، و نه فقط امتحان کنید تلفظ کنیدآنها را به روش روسی. به عنوان مثال، من اخیراً در یک کتاب علمی از دهه 60 ترجمه کلمه گجت را کشف کردم. به نظر "چیز" می آمد. 2 این ایده برخی از التقاطی بودن این طرح را که از ترکیبی از چندین ویژگی طبقه بندی ناشی می شود، توجیه می کند. 1 . ویکیپدیا. http://en.wikipedia.org/wiki/Computer .

کامپیوتر چیست?

کامپیوتر (انگلیسی کامپیوتر - کامپیوتر) - یک دستگاه محاسبات الکترونیکی قابل برنامه ریزی برای پردازش داده ها، انتقال و ذخیره سازی اطلاعات. یعنی کامپیوتر مجموعه ای از دستگاه های الکترونیکی تحت کنترل نرم افزار است.

عبارت " کامپیوتر" (یا " کامپیوتر شخصی") مترادف با مخفف است " کامپیوتر"(کامپیوتر الکترونیکی) یا "PC" (کامپیوتر شخصی). پس از ظهور رایانه‌های شخصی (از رایانه شخصی انگلیسی، رایانه شخصی)، اصطلاح رایانه عملاً از استفاده خارج شد و با عبارت قرضی «رایانه»، «رایانه» یا «رایانه شخصی» جایگزین شد. واقعیت این است که اگر عناوین "PC" و "PC" یک رایانه را به عنوان یک "کامپیوتر همه منظوره تک کاربره" مشخص کنند، اصطلاح "PC" دقیقاً به معنای رایانه سازگار با IBM PC است.

با کمک محاسبات، یک کامپیوتر قادر است اطلاعات را طبق یک الگوریتم از پیش تعیین شده پردازش کند. علاوه بر این، رایانه با استفاده از نرم افزار، قادر به دریافت، ذخیره و جستجوی اطلاعات و خروجی اطلاعات به انواع دستگاه های خروجی است. کامپیوترها نام خود را از عملکرد اصلی خود - انجام محاسبات - گرفته اند. در حال حاضر، علاوه بر توابع محاسباتی مستقیم، رایانه ها برای پردازش و مدیریت اطلاعات و همچنین بازی ها استفاده می شوند.

طرح طراحی کامپیوتر توسط ریاضیدان معروف جان فون نویمان در سال 1946 پیشنهاد شد؛ اصول عملیاتی آن تا حد زیادی در کامپیوترهای مدرن حفظ شده است.

اول از همه، یک کامپیوتر، طبق اصول فون نویمان، باید دارای وسایل زیر باشد:

* واحد منطق حسابی (ALU) که ​​عملیات حسابی و منطقی را انجام می دهد.
* دستگاه کنترل (CU) که ​​فرآیند اجرای برنامه را سازماندهی می کند.
* دستگاه ذخیره سازی (حافظه) یا حافظه برای ذخیره برنامه ها و داده ها.
* دستگاه های خارجی برای ورودی/خروجی اطلاعات.

حافظه رایانه باید از تعداد معینی سلول شماره گذاری شده تشکیل شده باشد که هر کدام می تواند حاوی داده های پردازش شده یا دستورالعمل های برنامه باشد. همه سلول های حافظه باید به یک اندازه به راحتی برای سایر دستگاه های رایانه ای قابل دسترسی باشند.

علاوه بر معماری کامپیوتر، نویمان اصول اساسی ساختار منطقی یک کامپیوتر را پیشنهاد کرد.

اصول جان فون نویمان:

1. اصل کنترل برنامه (یک برنامه شامل مجموعه ای از دستورات است که توسط پردازنده یکی پس از دیگری در یک دنباله خاص اجرا می شود).

2. اصل همگنی حافظه (برنامه ها و داده ها در یک حافظه ذخیره می شوند).

3. اصل آدرس دهی (حافظه اصلی شامل سلول های شماره گذاری شده است و هر سلولی در هر زمانی در دسترس پردازنده است).

کامپیوترهایی که بر اساس این اصول ساخته شده اند به عنوان کامپیوترهای "فون نیومن" شناخته می شوند. امروزه اینها اکثریت قریب به اتفاق کامپیوترها، از جمله کامپیوترهای سازگار با IBM PC هستند. اما سیستم های کامپیوتری با معماری متفاوت نیز وجود دارد - برای مثال، سیستم هایی برای محاسبات موازی.

به طور معمول، یک کامپیوتر بر اساس اصل معماری باز طراحی می شود:
* شرح اصل عملکرد رایانه شخصی و پیکربندی آن، که به شما امکان می دهد رایانه شخصی را از اجزا و قطعات جداگانه جمع آوری کنید.
* وجود شکاف‌های توسعه داخلی در رایانه شخصی که کاربر می‌تواند دستگاه‌های مختلفی را که استاندارد معینی را برآورده می‌کنند وارد کند.

در اکثر کامپیوترهای مدرن، ابتدا مشکل به شکلی توصیف می‌شود که آن‌ها می‌توانند آن‌ها را بفهمند، با تمام اطلاعات لازم به صورت دودویی (به شکل یک‌ها و صفرها) ارائه می‌شود، سپس مراحل پردازش آن به استفاده از روش‌های ساده کاهش می‌یابد. جبر منطق از آنجایی که تقریباً تمام ریاضیات را می توان به انجام عملیات بولی تقلیل داد، یک رایانه الکترونیکی با سرعت کافی می تواند برای حل اکثر مسائل ریاضی (و همچنین بیشتر مسائل پردازش اطلاعات که به راحتی به مسائل ریاضی کاهش می یابد) استفاده شود.

نتیجه کار انجام شده را می توان با استفاده از دستگاه های مختلف خروجی اطلاعات مانند نشانگر لامپ، مانیتور، چاپگر، پروژکتور و غیره به کاربر ارائه کرد.

کشف شد که کامپیوترها هنوز نمی توانند هیچ مشکل ریاضی را حل کنند. مسائلی که توسط کامپیوتر قابل حل نیستند اولین بار توسط ریاضیدان انگلیسی آلن تورینگ توضیح داده شد.

کاربردهای کامپیوتر

اولین رایانه ها مستقیماً برای محاسبات ایجاد شدند (همانطور که در نام های "کامپیوتر" و "رایانه" منعکس شده است). تصادفی نیست که اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا Fortran بود که منحصراً برای انجام محاسبات ریاضی در نظر گرفته شده بود.

دومین کاربرد عمده پایگاه های داده بود. اول از همه، دولت ها و بانک ها به آنها نیاز داشتند. پایگاه های داده به رایانه های پیچیده تری با سیستم های ورودی-خروجی و ذخیره سازی اطلاعات توسعه یافته نیاز دارند. برای این منظور، زبان Cobol توسعه یافت. بعدها، DBMS (سیستم های مدیریت پایگاه داده) با زبان های برنامه نویسی خاص خود ظاهر شد.

کاربرد سوم کنترل انواع دستگاه ها بود. در اینجا، توسعه از دستگاه‌های بسیار تخصصی (اغلب آنالوگ) تا معرفی تدریجی سیستم‌های کامپیوتری استاندارد که برنامه‌های کنترلی بر روی آنها اجرا می‌شد، ادامه یافت. علاوه بر این، تجهیزات بیشتر و بیشتری شامل رایانه کنترل می شوند.

در نهایت، کامپیوترها آنقدر توسعه یافته اند که کامپیوتر به ابزار اصلی اطلاعاتی هم در دفتر و هم در خانه تبدیل شده است. یعنی اکنون تقریباً هر کار با اطلاعات از طریق رایانه انجام می شود - چه تایپ کردن یا تماشای فیلم. این هم برای ذخیره اطلاعات و هم برای ارسال آن از طریق کانال های ارتباطی صدق می کند.

ابررایانه‌های مدرن برای شبیه‌سازی فرآیندهای فیزیکی و بیولوژیکی پیچیده - برای مثال، واکنش‌های هسته‌ای یا تغییرات آب و هوایی استفاده می‌شوند. برخی از پروژه ها با استفاده از محاسبات توزیع شده انجام می شوند، که در آن تعداد زیادی کامپیوتر نسبتا ضعیف به طور همزمان بر روی بخش های کوچکی از یک مشکل رایج کار می کنند، بنابراین یک کامپیوتر بسیار قدرتمند را تشکیل می دهند.

پیچیده ترین و توسعه نیافته ترین کاربرد رایانه ها هوش مصنوعی است - استفاده از رایانه برای حل مسائل در جایی که هیچ الگوریتم واضح و کم و بیش ساده ای وجود ندارد. نمونه هایی از این وظایف عبارتند از بازی ها، ترجمه ماشینی متن، سیستم های خبره.

اطلاعات عمومی در مورد رایانه ها و سیستم های محاسباتی

نام پارامتر	معنی
موضوع مقاله:	اطلاعات عمومی در مورد رایانه ها و سیستم های محاسباتی
روبریک (دسته موضوعی)	کامپیوترها

برای پردازش اطلاعات از رایانه های الکترونیکی (رایانه ها)، سیستم های رایانه ای (CS) و شبکه های رایانه ای استفاده می شود.

کامپیوتر یک وسیله الکترونیکی برای ذخیره و پردازش خودکار اطلاعات است.

بلوک های عملکردی اصلی کامپیوتر:

1) دستگاه ورودی (IDU)؛

2) دستگاه ذخیره سازی (حافظه)؛

3) واحد حسابی-منطقی (ALU)؛

4) دستگاه کنترل (CU)؛

5) دستگاه خروجی (UVV).

برای حل مشکل، الف برنامه، ᴛ.ᴇ. دنباله ای از دستورات نوشته شده به زبان قابل فهم توسط کامپیوتر. برنامه ها و داده های ضبط شده بر روی رسانه های کامپیوتری (مثلا دیسک مغناطیسی) از طریق کامپیوتر وارد کامپیوتر شده و به حافظه (حافظه کامپیوتر) منتقل می شوند.

بیشترین تعداد دستورات و داده هایی که می توان به طور همزمان در حافظه ذخیره کرد توسط ظرفیت حافظه. زمان مورد نیاز برای جستجو، نوشتن و خواندن اطلاعات مشخص می شود سرعت کامپیوتر.

حافظه لزوماً شامل دستگاه‌های ذخیره‌سازی عملیاتی (RAM) و فقط خواندنی (ROM) است حافظه داخلی.

حافظه خارجیاین رایانه برای ذخیره نتایج میانی طراحی شده است که در RAM، داده های ورودی و خروجی قرار نمی گیرند. حافظه خارجی عملا نامحدود است، اما سرعت آن به طور قابل توجهی کمتر از RAM است.

برای سازماندهی تعامل بین دستگاه های کامپیوتری در طول اجرای برنامه، از واحد کنترل استفاده می شود. در جهت CU، دستور بعدی وارد و رمزگشایی می شود، دستورالعملی به RAM ارسال می شود که چه داده هایی را به ALU منتقل کند و چه عملیاتی را انجام دهد. نتایج متوسط ​​برای ذخیره سازی به RAM ارسال می شود. ALU عملیات حسابی و منطقی روی داده ها انجام می دهد. نتایج کار به UVV منتقل می شود. از آنجایی که دستگاه های مشابهی را می توان هم برای ورودی و هم برای خروجی استفاده کرد، آنها را دستگاه های ورودی/خروجی (I/O) می نامند.

واحد کنترل، واحد منطق حسابی و حافظه ثبت پرسرعت (حافظه دسترسی تصادفی فوق العاده) را تشکیل می دهند. CPU(CPU). در یک کامپیوتر شخصی، وظایف آن توسط یک ریزپردازنده انجام می شود.

سیستم های محاسباتی- مجموعه ای از تجهیزات کامپیوتری که شامل حداقل دو پردازنده یا کامپیوتر اصلی (جهانی یا تخصصی) و یک سیستم توسعه یافته از دستگاه های جانبی است.

لوازم جانبی- ϶ᴛᴏ دستگاه های ذخیره سازی خارجی و دستگاه های ورودی/خروجی.

کامپیوتر شخصی(کامپیوتر) یا کامپیوتر - کامپیوتر تک کاربره همه منظوره(y جهانی- از آنجایی که می توان از آن برای حل مسائل در انواع مختلف استفاده کرد و تک کاربره- از آنجایی که یک کاربر می تواند در یک زمان کار کند). از نام آن مشخص است که چنین رایانه ای برای سرویس دهی به یک ایستگاه کاری طراحی شده است.

پیکربندی (ترکیب سخت افزاری) رایانه شخصی را می توان به طور انعطاف پذیر تغییر داد اگر بسیار مهم باشد. با همه انواع رایانه ها در هر رایانه، اجزای زیر قابل تشخیص هستند:

· واحد سیستم؛

· نمایش برای نمایش بصری اطلاعات.

· صفحه کلید برای وارد کردن اطلاعات نمادین.

· ماوس (یا دستگاه اشاره گر دیگر)؛

· لوازم جانبی

چهار جزء اول را تشکیل می دهند پیکربندی اولیه، که می تواند با دستگاه های خارجی اضافی گسترش یابد.

واحد سیستم اجزای اصلی رایانه شخصی (به نام درونی؛ داخلی)که مهمترین آنها برد مادربرد (سیستم) است. این شامل مجموعه اصلی الکترونیک رایانه شخصی (CPU، دستگاه های الکترونیکی (چیپست) و غیره است.

همه چیز به واحد سیستم متصل است خارجیدستگاه ها: مانیتور، صفحه کلید، ماوس، چاپگر، مودم، اسکنر، بلندگو و غیره

دستگاه های زیر در SYSTEM UNIT قرار دارند.

1. مادربرد، که دستگاه های زیر بر روی آن قرار دارند.

· ریزپردازنده (MP).این تراشه اصلی رایانه شخصی است که اکثر عملیات منطقی و ریاضی را انجام می دهد. از نظر ساختاری، پردازنده از مجموعه ای از سلول های کریستالی تشکیل شده است که داده ها را می توان در آنها ذخیره و تغییر داد. سلول های داخلی پردازنده را ثبات می نامند. پردازنده به بقیه دستگاه های کامپیوتری و در درجه اول به RAM توسط چندین گروه هادی به نام متصل می شود. لاستیک. سه گذرگاه اصلی وجود دارد: گذرگاه داده، گذرگاه آدرس و گذرگاه فرمان.

اتوبوس آدرسپردازنده های پنتیوم اینتل 32 بیتی هستند، یعنی از 32 خط موازی تشکیل شده است که بر اساس ولتاژ بودن یا نبودن ولتاژ روی آن یک یا صفر تنظیم می شود. ترکیب 32 صفر و یک آدرس 32 بیتی را تشکیل می دهد که به یکی از سلول های RAM اشاره می کند. پردازنده به آن متصل است تا داده ها را از سلول در یکی از ثبات های آن کپی کند.

توسط گذرگاه دادهداده ها از RAM به رجیسترهای پردازنده کپی می شوند و برمی گردند. در رایانه های دارای پردازنده پنتیوم اینتل، گذرگاه داده 64 بیتی است، یعنی از 64 خط تشکیل شده است که در طول آن 8 بایت در یک زمان برای پردازش دریافت می شود.

اتوبوس فرماندهیبرای انتقال دستورات به پردازنده از مناطقی از RAM طراحی شده است که برنامه ها (و نه آرایه های داده) در آن ذخیره می شوند، زیرا برای اینکه پردازنده بتواند داده ها را پردازش کند، به دستوراتی نیاز دارد. دستورات به صورت بایت نمایش داده می شوند. پردازنده Intel Pentium دارای یک گذرگاه دستورالعمل 32 بیتی است.

پردازنده های مدرن صدها میلیون عملیات را در ثانیه انجام می دهند و به رایانه های شخصی اجازه می دهند مشکلات بسیار پیچیده را در مدت زمان کوتاهی حل کنند.

پردازنده مسئول ویژگی های عملکرد رایانه شخصی است. ریزپردازنده ها در تعدادی از ویژگی های مهم متفاوت هستند: ظرفیت بیت پردازنده، فرکانس ساعت پردازش اطلاعات.

اندازه پردازندهنشان می دهد که در یک سیکل ساعت چند بیت داده را می تواند در رجیسترهای خود دریافت و پردازش کند. اولین پردازنده ها 16 بیتی بودند که از 80386 - 32 بیتی شروع شد.

فرکانس ساعت پردازش اطلاعات. تمام فرآیندهای مرتبط با محاسبات، پردازش و انتقال داده‌ها بین ماژول‌های رایانه شخصی باید در زمان متقابل سازگار باشند، ᴛ.ᴇ. هماهنگ شده همگام سازی CPU و تمام گره های PC با استفاده از یک مولد ساعت انجام می شود که توالی های دوره ای از پالس های ساعت را تولید می کند. تدبیرفاصله زمانی بین شروع عرضه دو پالس متوالی جریان الکتریکی که توسط ژنراتور ساعت تولید می شود نامیده می شود.
ارسال شده در ref.rf
دنباله ای از پالس های ساعت به CPU، سیستم حافظه و سایر دستگاه های کامپیوتری ارسال می شود تا عملکرد CPU و تمام گره های کامپیوتری را همگام سازی کند. فرکانس ساعت- ϶ᴛᴏ تعداد تیک در ثانیه و در اندازه گیری می شود مگاهرتز(1 مگاهرتز = 1 میلیون سیکل در ثانیه)، بر سرعت عملکرد و عملکرد MP تأثیر می گذارد.

سرعت پردازنده- ϶ᴛᴏ تعداد عملیاتی که در هر ثانیه انجام می دهد. صدها عملیات مختلف را با سرعتی که به صدها میلیون عملیات در ثانیه می رسد انجام می دهد.

رایانه های شخصی از ریزپردازنده های توسعه یافته توسط اینتل، AMD و دیگران استفاده می کنند. امروزه ریزپردازنده‌های INTEL 80486 با ریزپردازنده‌های پنتیوم قدرتمندتر (پنتیوم 3، پنتیوم 4 با فرکانس‌های 500 مگاهرتز و بالاتر) جایگزین شده‌اند.

· آداپتور ویدئو (کارت ویدئو)- دستگاهی که نمایش اطلاعات متنی و تصاویر گرافیکی را کنترل می کند. آداپتور ویدیو رابط بین رایانه شخصی و نمایشگر را سازماندهی می کند. از نظر فیزیکی، آداپتور ویدئویی به صورت یک برد جداگانه ساخته شده است که در یکی از اسلات های روی مادربرد قرار می گیرد.

امروزه از آداپتورهای ویدئویی SVGA استفاده می شود که امکان بازتولید اختیاری تا 16.7 میلیون رنگ را با قابلیت انتخاب رزولوشن صفحه نمایش از تعدادی مقادیر (به عنوان مثال 1024 * 768 پیکسل برای مانیتورهای 17 اینچی) فراهم می کند.

· رم- آرایه ای از سلول های کریستالی که قادر به ذخیره داده ها هستند. برای ضبط و خواندن اطلاعات استفاده می شود. اگر برق قطع شود، اطلاعات ثبت شده در حافظه از بین می رود. با عملکردی قابل مقایسه با یک ریزپردازنده مشخص می شود.

ویژگی های اصلی رم ظرفیت و زمان دسترسی است. ظرفیترم مدرن چند گیگابایت است. زمان دسترسینشان می دهد که چقدر زمان برای دسترسی به سلول های حافظه حیاتی است که در میلیاردم ثانیه اندازه گیری می شود (نان ثانیه، ns). توجه به این نکته مهم است که برای ماژول های حافظه مدرن 7-10 ns است.

· رام- برای ذخیره برنامه های کوتاه لازم برای عملکرد رایانه شخصی طراحی شده است.

هنگامی که رایانه روشن است، هیچ چیزی در RAM آن وجود ندارد - نه داده و نه برنامه، زیرا RAM نمی تواند چیزی را بدون شارژ مجدد سلول ها برای بیش از صدم ثانیه ذخیره کند، اما پردازنده به دستوراتی از جمله نیاز دارد. و در اولین لحظه روشن شدن به همین دلیل، بلافاصله پس از روشن شدن، آدرس شروع در گذرگاه آدرس پردازنده تنظیم می شود (این در سخت افزار، بدون مشارکت برنامه ها اتفاق می افتد). پردازنده برای اولین دستور خود آدرس مجموعه را آدرس می دهد و سپس طبق برنامه شروع به کار می کند. این آدرس به رام اشاره می کند. تراشه ROM قادر است اطلاعات را حتی در زمانی که کامپیوتر خاموش است ذخیره کند. مجموعه ای از برنامه ها که در فرم های ROM قرار دارند سیستم ورودی/خروجی اولیه. هدف اصلی برنامه های این بسته بررسی ترکیب و عملکرد سیستم کامپیوتری و اطمینان از تعامل همه اجزای آن است.

· حافظه کش- به آن "Super RAM" نیز می گویند.

تبادل داده در پردازنده چندین برابر سریعتر از تبادل با دستگاه های دیگر، به عنوان مثال، با RAM انجام می شود. به منظور کاهش تعداد دسترسی به RAM، یک ناحیه بافر در داخل پردازنده ایجاد می شود - به اصطلاح حافظه کش. زمانی که پردازنده به داده نیاز دارد، ابتدا به حافظه کش دسترسی پیدا می کند و تنها در صورت نبود اطلاعات لازم، به رم دسترسی پیدا می کند. پردازنده با دریافت بلوکی از داده ها از رم، آن را به طور همزمان به حافظه کش وارد می کند. حافظه کش از نظر عملکردی به گونه ای طراحی شده است که سرعت دستگاه های نسبتاً کند را با یک CPU نسبتاً سریع مطابقت دهد. در مقایسه با OP، حافظه کش ظرفیت کمی دارد. علاوه بر حافظه کش تعبیه شده در CPU، باید از CPU حذف شود. حافظه نهان روی تراشه سریعترین است و حافظه نهان L1 معمولاً 32 کیلوبایت است.

· چیپست- مجموعه ای از تراشه های طراحی شده برای پشتیبانی از عملکرد ارائه شده توسط پردازنده، OP، حافظه نهان، دیسک و حافظه ویدیویی و سایر اجزا و ترکیب اجزای رایانه شخصی در رایانه شخصی. تراشه‌های آن بیشتر سیگنال‌های سیستم و اجزای جانبی را تولید می‌کنند و سیگنال‌ها را بین اتوبوس‌ها تبدیل می‌کنند.

· کنترل کننده هابرای کنترل دسترسی از سیستم به هر یک از دستگاه ها و همچنین انجام عملیات تبادل اطلاعات طراحی شده اند. هر دستگاه خارجی دارای کنترلر مخصوص به خود است.
ارسال شده در ref.rf
پس از دریافت دستورات از CPU، کنترلر عملیات تعمیر و نگهداری را بر روی دستگاه خارجی انجام می دهد. کنترلرهای تعبیه شده در مادربرد به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند (کنترل کننده های صفحه کلید، HDD، HDD، پورت ها، سیستم های ویدئویی).

2. درایو دیسک (ذخیره) برای دیسک های مغناطیسی انعطاف پذیر (FMD).برای انتقال سریع مقادیر کمی از داده ها، استفاده کنید فلاپی دیسک ها(فلاپی دیسک) که در یک درایو مخصوص قرار می گیرند - راندن. جهت صحیح تغذیه فلاپی دیسک به سوراخ درایو واقع در پانل جلویی واحد سیستم با یک فلش روی بدنه پلاستیکی آن مشخص شده است.

درایو برای نوشتن، خواندن و ذخیره اطلاعات روی فلاپی دیسک (فلاپی دیسک) استفاده می شود. امروزه از فلاپی دیسک هایی با قطر 3.5 اینچ با ظرفیت 1440 بایت استفاده می شود. 1.4 مگابایت) و علامت گذاری HD.

فلاپی دیسک ها رسانه های ذخیره سازی غیرقابل اعتمادی هستند. گرد و غبار، خاک، رطوبت، تغییرات دما و میدان های الکترومغناطیسی خارجی اغلب باعث از دست رفتن جزئی یا کامل اطلاعات می شوند. به همین دلیل استفاده از آنها به عنوان ابزار اصلی ذخیره سازی داده ها غیرقابل قبول است. آنها برای انتقال داده ها یا به عنوان یک رسانه ذخیره سازی اضافی (پشتیبان) استفاده می شوند.

3. هارد دیسک مغناطیسی (HDD) یا وینچستر.طراحی شده برای ذخیره سازی طولانی مدت (می تواند اطلاعات را برای چندین دهه ذخیره کند).

هارد دیسک در واقع یک درایو منفرد نیست، بلکه گروهی از دیسک های کواکسیال است که به صورت مغناطیسی پوشیده شده اند و با سرعت بالایی می چرخند. با این حال، هارد دیسک دارای دو سطح نیست، بلکه 2nسطوح، که در آن n تعداد دیسک های جداگانه در گروه است.

ظرفیتدیسک های سخت امروزی - از چند گیگابایت تا چند ده گیگابایت.

4. دستگاه پخش سی دی. ضبط دیجیتال بر روی سی دی با ضبط روی دیسک های مغناطیسی به دلیل چگالی بسیار بالا متفاوت است و یک سی دی استاندارد می تواند تقریباً 650 مگابایت داده را ذخیره کند. Oʜᴎ با قابلیت اطمینان بالای ذخیره سازی اطلاعات و دوام متمایز می شوند (عمر پیش بینی شده آنها، در صورت اجرای خوب، 30-50 سال است). قطر دیسک باید 5.25 اینچ یا 3.5 اینچ باشد.

اصل کار این دستگاه است خواندن داده های عددی با استفاده از پرتو لیزر منعکس شده از سطح دیسک.مقادیر زیاد داده برای اطلاعات چندرسانه ای (گرافیک، موسیقی، ویدئو) معمول است و بنابراین درایوهای CD-ROM به عنوان سخت افزار طبقه بندی می شوند. چند رسانه ای.

5. لاستیک ماشین.تمام عناصر الکترونیکی یک رایانه شخصی با یکدیگر تبادل اطلاعات می کنند و با استفاده از اتوبوس ها به هم متصل می شوند - مجموعه ای از خطوط و ریز مدارها که سیگنال های الکتریکی را بین اجزای مختلف رایانه شخصی منتقل می کنند. مجموعه تمام اتوبوس ها معمولاً ستون فقرات سیستم نامیده می شود. گذرگاه ها سیگنال ها را ارسال می کنند: آدرس، کنترل و داده؛ از این نظر، آنها متمایز می شوند: گذرگاه داده (برای انتقال داده)، گذرگاه آدرس (برای انتقال کدهای اطلاعات آدرس به RAM) و گذرگاه کنترل (شامل خطوط برای انتقال سیگنال های کنترلی).

لاستیک ها مشخص می شوند عمق بیت، ᴛ.ᴇ. تعداد بیت های اطلاعاتی که به طور همزمان در طول خطوط باس ارسال می شوند. در معماری کامپیوتر، رایج ترین گذرگاه ها 8، 16 و 32 بیتی هستند. معمولاً مقدار اطلاعاتی که در یک کانال در یک زمان منتقل می شود نامیده می شود توان عملیاتی اتوبوس

6. پورت های ارتباطی (درگاه های ورودی/خروجی). آنها برای اتصال رایانه شخصی با دستگاه هایی که از نظر ساختاری جدا از واحد سیستم طراحی شده اند، استفاده می کنند. تخصصیپورت ها برای تبادل با دستگاه های داخلی استفاده می شوند. پورت ها همه منظورهبرای اتصال دستگاه های خارجی استفاده می شود: LPT1-LPT* موازی و سریال COM1-COM*.

مانیتور ( نمایش دادن) - وسیله ای برای ارائه بصری داده ها. این دستگاه خروجی اصلی است. برای نمایش متن و اطلاعات گرافیکی وارد شده از صفحه کلید یا خروجی از رایانه شخصی، پیام های سیستم و اطلاعات کاربر استفاده می شود.

اندازه صفحه نمایشبین گوشه های مخالف صفحه نمایش لوله تصویر به صورت مورب در اینچ اندازه گیری می شود. امروزه مانیتورهای 19 و 21 اینچی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

اجازهصفحه نمایش یکی از پارامترهای مهم مانیتور است. هرچه بالاتر باشد، اطلاعات بیشتری را می توان روی صفحه نمایش داد، اما اندازه هر نقطه کوچکتر و در نتیجه اندازه قابل مشاهده عناصر تصویر کوچکتر می شود.

صفحه نمایش و کارت گرافیک (کارت گرافیک) را تشکیل می دهند سیستم ویدیوییکامپیوتر. سیستم های ویدئویی از فناوری آنالوگ و دیجیتال برای تولید تصاویر روی صفحه استفاده می کنند. فن آوری های آنالوگ از نمایشگرهای لوله اشعه کاتدی استفاده می کنند، در حالی که فناوری های دیجیتال از نمایشگرهای صفحه تخت کریستال مایع استفاده می کنند.

KEYBOARD برای وارد کردن داده های الفبایی عددی و دستورات کنترلی در رایانه شخصی استفاده می شود. عملکردهای اصلی صفحه کلید نیازی به پشتیبانی از درایورها (برنامه های ویژه) ندارند. نرم افزار لازم برای شروع کار با کامپیوتر شما از قبل در تراشه ROM موجود در بایوس موجود است.

ماوس به شما امکان می دهد با استفاده از یک اشاره گر به عناصر صفحه اشاره کنید و پس از کلیک کردن روی دکمه ها، عملیات خاصی را انجام دهید.

چاپگر اطلاعات متنی و گرافیکی (سیاه و سفید یا رنگی) را روی کاغذ یا فیلم ارسال می کند.

MODEM برای اتصال رایانه شخصی به خط تلفن استفاده می شود.

SCANNER - دستگاهی برای وارد کردن متن یا اطلاعات گرافیکی (سیاه و سفید و رنگی) در رایانه شخصی برای پردازش بیشتر.

SOUND SYSTEM از یک کارت صدا و بلندگوهای صدا (برخی در صفحه نمایش تعبیه شده اند) تشکیل شده است. بلندگوها تقویت کننده و کنترل سطح صدا مخصوص به خود را دارند.

امیدوار کننده ترین استفاده از رایانه شخصی به عنوان بخشی از یک شبکه رایانه ای (CN) است. در این حالت چندین رایانه شخصی و احتمالاً رایانه های کلاس های دیگر از طریق کانال های ارتباطی و تجهیزات رابط با آنها برای تبادل اطلاعات به یکدیگر متصل می شوند.

شبکه کامپیوتریمرسوم است که مجموعه ای از رایانه های شخصی را که از طریق کانال های انتقال داده به هم متصل شده اند، فراخوانی می کنند که تبادل اطلاعات و استفاده جمعی از منابع شبکه را برای کاربران فراهم می کند.

سخت افزار شبکه:

- ایستگاه های کاری(ایستگاه کاری - رایانه شخصی متصل به شبکه که کاربر شبکه کار خود را روی آن انجام می دهد).

- سرور(رایانه ای که به یک شبکه متصل است و خدمات همه منظوره خاصی را به کاربران شبکه ارائه می دهد)؛

- کارت های شبکه(آداپتورها)؛

- مودم ها;

- کابل هایا سایر رسانه های انتقال

توسط درجه توزیع سرزمینیشبکه ها به دو دسته تقسیم می شوند: شبکه های جهانی، منطقه ای و محلی.

جهانیشبکه ها کاربرانی را که در سراسر جهان قرار دارند، اغلب با استفاده از کانال های ارتباطی ماهواره ای متحد می کنند (فاصله بین گره های شبکه 10-15 هزار کیلومتر است). آنها WAN نامیده می شوند.

منطقه ای- متحد کردن کاربران شهر و منطقه خطوط تلفن به عنوان کانال های ارتباطی استفاده می شود (فاصله بین گره های شبکه 10-1000 کیلومتر است). به آنها MAN می گویند.

محلیشبکه ها مشترکین یک یا چند ساختمان مجاور را به هم متصل می کنند. رایانه های شخصی توسط یک کانال انتقال داده با سرعت بالا به هم متصل می شوند. فاصله بین کامپیوترها کم است - تا 10 کیلومتر. کانال ها در شبکه های محلی متعلق به سازمان ها هستند و این امر عملکرد آنها را ساده می کند.

شبکه های متشکل از کامپیوترهای سازگار با نرم افزار نامیده می شوند همگن. اگر یک کامپیوتر ناسازگار با نرم افزار در شبکه گنجانده شود، معمولاً شبکه فراخوانی می شود ناهمگون.

استفاده از شبکه های محلی مزایای زیر را به همراه دارد:

· کار همزمان چندین کاربر با داده های استفاده عمومی (DBMS، IT).

· حفاظت از داده ها در سطح دایرکتوری و فایل.

· امکان ذخیره دائمی نرم افزارهای مورد نیاز بسیاری از کاربران در یک نسخه.

تبادل اطلاعات بین تمام رایانه های شخصی موجود در شبکه، که گفتگو بین کاربران شبکه و همچنین توانایی سازماندهی ایمیل را تضمین می کند.

· چاپ همزمان توسط همه کاربران شبکه در چاپگرهای سراسر شبکه.

· افزایش کارایی سیستم های پردازش اطلاعات با کاهش هزینه ها و غیره.

یک شبکه جهانی که قادر است بسیاری از شبکه ها را متحد کند و اجازه ورود به جامعه جهانی را بدهد اینترنت.

امروزه هیچ مالک واحدی از اینترنت وجود ندارد. هر شرکتی مالک بخش خود از شبکه است. همچنین دارای نرم افزار و سخت افزار لازم است که به کمک آن داده ها هم در شبکه خود و هم در اینترنت رد و بدل می شود. این شرکت همچنین ترانزیت اطلاعات را از طریق شبکه خود تضمین می کند. در صورت خرابی در بخشی از شبکه، تمام اطلاعات در اطراف این ناحیه جریان می یابد.

راه های اتصال به اینترنت

· اتصال یک کامپیوتر شخصیبرای این کار باید مودم، خط تلفن و سازمانی داشته باشید که دارای دروازه (ورودی) به اینترنت باشد. چنین سازمان هایی - ارائه دهندگان خدمات شبکه - نامیده می شوند ارائه دهندگان. ورود به اینترنت از طریق رایانه شخصی ارائه دهنده انجام می شود. این کامپیوتر معمولا نامیده می شود میزبان. کاربر بدون آدرس در شبکه کار می کند. توسط کامپیوتر میزبان موجود است. تمام اطلاعاتی که کاربر پمپ می کند از طریق هاست می رود.

· ارتباط مستقیم. اتصال مستقیم به اینترنت از طریق خطوط ارتباطی اجاره ای اختصاصی با استفاده از نرم افزارهای اضافی انجام می شود.

تجزیه و تحلیل روش استفاده از هواپیما نشان داده است که راه های زیادی برای نشت اطلاعات وجود دارد: اتصال غیرقانونی به تجهیزات و خطوط ارتباطی، رهگیری تشعشعات الکترونیکی، رهگیری تشعشعات صوتی و بازیابی متن چاپگر، سرقت رسانه های اطلاعاتی، خواندن داده ها از آرایه های کاربران دیگر، خواندن اطلاعات باقیمانده در حافظه سیستم پس از اجرای یک درخواست مجاز، تغییر چهره به عنوان کاربر ثبت شده، معرفی ویروس ها و غیره.
ارسال شده در ref.rf
در این راستا، اقدامات حفاظت از اطلاعات از اهمیت ویژه ای برخوردار است:

سازمانی (محدودیت دسترسی به محل هایی که اطلاعات در آن پردازش می شود، ذخیره سازی رسانه های رایانه ای در گاوصندوق، استفاده از کدهای امنیتی هنگام انتقال اطلاعات و غیره)؛

فنی و نرم افزاری.

اطلاعات عمومی در مورد کامپیوترها و سیستم های کامپیوتری - مفهوم و انواع. طبقه بندی و ویژگی های دسته "اطلاعات عمومی در مورد کامپیوترها و سیستم های محاسباتی" 2017، 2018.

اصطلاحات، تعاریف و مفاهیم اولیه کامپیوتر.

کامپیوتر (کامپیوتر)- دستگاهی که قادر به انجام یک توالی مشخص از عملیات تعیین شده توسط برنامه باشد.

کامپیوتر شخصی (PC)معمولاً بر تعامل تعاملی با 1 کاربر متمرکز است و تعامل از طریق انواع رسانه های ارتباطی - از گفتگوی الفبایی و گرافیکی با استفاده از نمایشگر، صفحه کلید و ماوس گرفته تا دستگاه های واقعیت مجازی رخ می دهد.

هنگامی که از مخفف PC (Personal Computer) استفاده می شود، به معنای رایانه ای است که با محبوب ترین خانواده رایانه های شخصی IBM و کلون های آنها سازگار است. رایانه شخصی همچنین می تواند به طور جمعی استفاده شود: قابلیت های بسیاری از رایانه های این خانواده به آنها اجازه می دهد تا به عنوان سرور در شبکه های محلی استفاده شوند. همایند سرور کامپیوترافزایش را پیشنهاد می کند قدرت(سرعت محاسبات، مقدار رم و حافظه جانبی) و طراحی خاص (محاسبه جادار) کامپیوتر.

سرور فایلهسته اصلی شبکه محلی است. این کامپیوتر (معمولا یک مینی کامپیوتر با کارایی بالا) سیستم عامل را اجرا می کند و جریان داده ها را در سراسر شبکه کنترل می کند. ایستگاه های کاری مجزا و هر دستگاه جانبی مشترک، مانند چاپگرها، همگی به سرور فایل متصل هستند.

ایستگاه کاری- یک کامپیوتر معمولی است که سیستم عامل خود را اجرا می کند. با این حال، بر خلاف یک رایانه شخصی مستقل، ایستگاه کاری حاوی یک کارت رابط شبکه است و به طور فیزیکی توسط کابل به سرور فایل متصل می شود. علاوه بر این، برده ایستگاه یک برنامه ویژه (پوسته شبکه) را اجرا می کند که به آن اجازه می دهد اطلاعات را با سرور فایل، سایر ایستگاه های کاری و سایر دستگاه های شبکه مبادله کند. پوسته به ایستگاه کاری اجازه می‌دهد تا از فایل‌ها و برنامه‌های ذخیره‌شده در سرور فایل به راحتی فایل‌های موجود در دیسک‌های خود استفاده کند.

ابر رایانه– رایانه هایی که بالاترین کارایی را دارند و عمدتاً برای حل مسائل پیچیده علمی و فنی در نظر گرفته شده اند.

کامپیوتر عمومی- کامپیوترهایی که برای حل دسته وسیعی از مسائل با کارایی فنی و اقتصادی تقریباً یکسان طراحی شده اند.

مینی کامپیوتر- کامپیوترهایی که بر اساس نیاز به حداقل کردن هزینه توسعه یافته و برای حل مسائل نسبتاً ساده طراحی شده اند.

میکرو کامپیوتر- کامپیوترهایی که قسمت مرکزی آنها بر روی یک یا چند ریزپردازنده ساخته شده و بر اساس نیاز به حداقل رساندن حجم فیزیکی توسعه یافته است.

کامپیوتر تخصصی- رایانه ای که دارای عملکرد و ویژگی های طراحی است که به آن اجازه می دهد تا به طور مؤثر طبقه محدودی از مشکلات را تحت شرایط محیطی خاص حل کند.

سیستم عامل- مجموعه ای از سیستم ها برنامه های طراحی شده برای اطمینان از سطح مشخصی از کارایی سیستم پردازش اطلاعات از طریق کنترل خودکار عملکرد آن و مجموعه خاصی از خدمات ارائه شده به کاربر.

CPU- بخشی کاربردی از یک کامپیوتر یا سیستم پردازش اطلاعات که برای تفسیر برنامه ها طراحی شده است.

واحد پردازش مرکزی (CPU)- پردازنده ای که در این محاسبات انجام می دهد. ماشین یا سیستم پردازش اطلاعات، توابع اصلی پردازش اطلاعات و کنترل عملکرد سایر قسمت های کامپیوتر است. ماشین ها یا سیستم ها

معماری- اینها کلی ترین اصول برای ساخت رایانه، اجرای کنترل نرم افزاری عملکرد و تعامل واحدهای عملکردی اصلی آن هستند.

ویژگی های اصلی یک کامپیوتر

1) نسبت هزینه/عملکرد 2) قابلیت اطمینان 3) تحمل خطا 3) سرعت 5) اندازه حافظه 6) دقت محاسبه 7) سیستم فرمان 8) مقیاس پذیری. 9) سازگاری نرم افزار 10) تحرک نرم افزار.

عملکرد کامپیوتربر اساس تعداد عملیات انجام شده توسط پردازنده ها در واحد زمان و همچنین مقدار حافظه موجود در دستگاه و مورد استفاده برای ذخیره و پردازش اطلاعات تعیین می شود.

هزینه کامپیوتربه عوامل زیادی بستگی دارد: سرعت، ظرفیت حافظه، سیستم فرمان و غیره. تأثیر اصلی بر هزینه توسط پیکربندی خاص رایانه و مهمتر از همه، دستگاه های خارجی موجود در ترکیب نهایی دستگاه اعمال می شود. همچنین نرم افزار تاثیر بسزایی در قیمت تمام شده یک کامپیوتر دارد.

قابلیت اطمینان کامپیوتر- توانایی یک کامپیوتر برای حفظ خواص خود در شرایط عملیاتی معین برای مدت زمان معین.

تحمل خطا- ویژگی یک سیستم کامپیوتری که به عنوان یک ماشین منطقی، توانایی ادامه اقدامات مشخص شده توسط برنامه را پس از بروز نقص در اختیار آن قرار می دهد. معرفی تحمل خطا به سخت افزار و نرم افزار اضافی نیاز دارد. حوزه‌های مرتبط با پیشگیری از شکست و تحمل خطا، عمده‌ترین موارد در مشکل قابلیت اطمینان هستند.

عملکرد کامپیوتراز دو طرف مشاهده می شود. از یک طرف، با تعداد عملیات ابتدایی (هر عملیات ساده مانند جمع، انتقال، جابجایی و غیره) که توسط پردازنده در ثانیه انجام می شود مشخص می شود. از سوی دیگر، سرعت یک کامپیوتر به طور قابل توجهی به نحوه سازماندهی حافظه آن بستگی دارد. زمان لازم برای جستجوی اطلاعات لازم در حافظه به طور قابل توجهی بر سرعت کامپیوتر تأثیر می گذارد.

ظرفیت، یا حافظهبا حداکثر مقدار اطلاعاتی که می توان در حافظه رایانه قرار داد تعیین می شود. حافظه کامپیوتر به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می شود. حافظه داخلی یا دسترسی تصادفی، برای انواع مختلف ماشین ها از نظر اندازه متفاوت است و توسط سیستم آدرس دهی کامپیوتر تعیین می شود. ظرفیت حافظه خارجی به دلیل ساختار بلوک و طراحی درایوهای قابل جابجایی تقریباً نامحدود است.

دقت محاسبهبستگی به تعداد ارقامی دارد که برای نشان دادن یک عدد استفاده می شود. کامپیوترهای مدرن مجهز به ریزپردازنده های 32 یا 64 بیتی هستند که برای اطمینان از دقت بسیار بالای محاسبات در کاربردهای مختلف کافی است. با این حال، اگر این کافی نیست، می توانید از یک شبکه دو یا سه گانه تخلیه استفاده کنید.

سیستم فرمان- این لیستی از دستوراتی است که یک پردازنده کامپیوتر قادر به اجرای آنها است. سیستم فرمان دقیقاً تعیین می‌کند که پردازنده چه عملیاتی را می‌تواند انجام دهد، چند عملوند باید در دستور مشخص شود و دستور باید چه نوع (فرمتی) آن را تشخیص دهد.

مقیاس پذیری– قابلیت افزایش تعداد و قدرت پردازنده ها، میزان رم و حافظه خارجی و سایر منابع سیستم کامپیوتری. مقیاس پذیری باید توسط معماری و طراحی کامپیوتر و همچنین ابزارهای نرم افزاری مناسب تضمین شود.

مفهوم سازگاری نرم افزار– امکان اجرای برنامه های یکسان در رایانه های مختلف با به دست آوردن نتایج یکسان.

تحرک نرم افزار– امکان اجرای سیستم های نرم افزاری یکسان بر روی پلتفرم های سخت افزاری مختلف.

مدل محیط سیستم باز - کمیته IEEE POSIX.

بودجه شهرداری و موسسه آموزشی

"دبیرستان شماره 30"

انجام:

دانش آموز کلاس هشتم

دیمیتریوا داریا

معلم:

دمچنکو E.E.

کورسک، 2014

"تاریخچه توسعه فناوری کامپیوتر"

انشا

معرفی

همانطور که جامعه بشری توسعه یافت، نه تنها بر ماده و انرژی، بلکه بر اطلاعات نیز تسلط یافت. با ظهور و توزیع گسترده رایانه ها، مردم ابزار قدرتمندی برای استفاده مؤثر از منابع اطلاعاتی و افزایش فعالیت فکری خود دریافت کردند. از این به بعد (اواسطXXقرن) گذار از یک جامعه صنعتی به یک جامعه اطلاعاتی آغاز شد که در آن اطلاعات به منبع اصلی تبدیل می شود.

توانایی اعضای جامعه در استفاده از اطلاعات کامل، به موقع و قابل اعتماد تا حد زیادی به میزان پیشرفت و تسلط بر فناوری های جدید اطلاعاتی بستگی دارد که اساس آن رایانه ها هستند. بیایید نقاط عطف اصلی در تاریخ توسعه آنها را در نظر بگیریم.

مهندسی رایانه یکی از اجزای اساسی فرآیند محاسبات و پردازش داده است. اولین دستگاه های محاسباتی احتمالاً شناخته شده بودندچوب های شمارش که امروزه نیز در کلاس های ابتدایی بسیاری از مدارس برای آموزش شمارش استفاده می شود. با توسعه این دستگاه ها، پیچیده تر شدند، مانندفنیقیهمجسمه های سفالی، همچنین برای نمایش بصری تعداد موارد شمارش شده در نظر گرفته شده است. به نظر می رسد که چنین وسایلی مورد استفاده تاجران و حسابداران آن زمان بوده است.

به تدریج، از ساده ترین وسایل برای شمارش، دستگاه های پیچیده تری متولد شدند: ( ), , , . با وجود سادگی دستگاه‌های محاسباتی اولیه، یک حسابدار با تجربه می‌تواند با چرتکه ساده حتی سریع‌تر از صاحب تنبل یک ماشین‌حساب مدرن به نتایج برسد. به طور طبیعی، عملکرد و سرعت محاسبه دستگاه‌های محاسباتی مدرن مدت‌هاست که از قابلیت‌های برجسته‌ترین ماشین‌حساب انسانی فراتر رفته است.

بشریت هزاران سال پیش استفاده از ساده ترین دستگاه های شمارش را آموخت. محبوب ترین مورد نیاز به تعیین تعداد اقلام مورد استفاده در تجارت مبادله ای بود. یکی از ساده ترین راه حل ها استفاده از معادل وزن کالای در حال تغییر بود که نیازی به محاسبه مجدد دقیق تعداد اجزای آن نداشت. برای این منظور از ساده ترین دستگاه های متعادل کننده استفاده شدترازو، که به یکی از اولین وسایل برای تعیین کمی تبدیل شدتوده ها اصل هم ارزی به طور گسترده در یکی دیگر از ابزارهای محاسبه ساده - چرتکه یا چرتکه استفاده می شد. تعداد آیتم های شمارش شده با تعداد دومینوی های جابجا شده این ساز مطابقت دارد. یک وسیله نسبتاً پیچیده برای شمارش می تواند تسبیح باشد که در بسیاری از ادیان استفاده می شود. مؤمن گویی روی چرتکه تعداد نمازهای خوانده شده را روی دانه های تسبیح می شمرد و هنگام عبور از یک دایره کامل تسبیح، دانه های ضد مخصوصی را روی دمی جداگانه حرکت می داد که تعداد دایره های شمارش شده را نشان می داد.با اختراع چرخ دنده، دستگاه های بسیار پیچیده تری برای انجام محاسبات ظاهر شد.

در مورد تمام نسل های کامپیوتر،من می خواهم در مقاله خود در مورد تاریخچه توسعه فناوری رایانه صحبت کنم.

آغاز عصر کامپیوتر

اولین کامپیوترانیاکدر اواخر سال 1945 در ایالات متحده ایجاد شد.

ایده های اساسی که فناوری کامپیوتر در طول سالیان متمادی بر اساس آن توسعه یافت، در سال 1946 توسط ریاضیدان آمریکایی جان فون نویمان فرموله شد. آنها را معماری فون نویمان می نامیدند.

در سال 1949، اولین کامپیوتر با معماری فون نویمان ساخته شد - ماشین انگلیسیEDSAC. یک سال بعد، کامپیوتر آمریکایی ظاهر شدEDVAC.

در کشور ما اولین کامپیوتر در سال 1951 ساخته شد. MESM نامیده می شد - ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک. طراح MESM سرگئی الکسیویچ لبدف بود.

تولید سریال کامپیوترها در دهه 50 آغاز شدXXقرن.

فناوری کامپیوترهای الکترونیکی معمولاً به نسل های مرتبط با تغییر در پایه عنصر تقسیم می شود. بعلاوه،ماشین های نسل های مختلف متفاوت هستندمعماری منطقی و نرم افزارارائه، به سرعتاکشن، رم، روش ورودی و شمااطلاعات آب و غیره

اولین کامپیوتر - یک ماشین جهانی با استفاده از لوله های خلاء - در ایالات متحده آمریکا در سال 1945 ساخته شد.

این دستگاه ENIAC نام داشت (مخفف: الکترونیکی دیجیتال انتگرالگر و کامپیوتر). طراحان ENIAC J. Mauchly و J. Eckert بودند. سرعت شمارش این ماشین از سرعت ماشین های رله آن زمان هزار برابر بیشتر بود.

اول الکترونیکیکامپیوتر ENIAC با استفاده از روش Plug-Switching برنامه ریزی شد، یعنی برنامه با اتصال بلوک های جداگانه دستگاه با هادی ها روی یک تخته پچ ساخته شد. این روش پیچیده و خسته کننده برای آماده سازی دستگاه برای کار، استفاده از آن را ناخوشایند می کرد.

ایده‌های اساسی که فناوری رایانه برای سال‌های متمادی بر اساس آن توسعه یافت توسط بزرگ‌ترین ریاضی‌دان آمریکایی جان فون نویمان توسعه یافت.

در سال 1946، مجله Nature مقاله ای از J. von Neumann، G. Goldstein و A. Burks را با عنوان "مطالعه مقدماتی طراحی منطقی یک دستگاه محاسباتی الکترونیکی" منتشر کرد. این مقاله اصول طراحی و عملکرد یک کامپیوتر را تشریح کرد. اصلی ترین اصل ذخیره در حافظه استبرنامه ها که بر اساس آن داده ها و برنامه در حافظه عمومی دستگاه قرار می گیرد.

توصیف اساسی ساختار و عملکرد یک کامپیوتر معمولاً معماری کامپیوتر نامیده می شود. ایده های ارائه شده در مقاله فوق "معماری کامپیوتر J. von Neumann" نام داشت.

در سال 1949، اولین کامپیوتر با معماری نویمان - ماشین EDSAC انگلیسی ساخته شد. یک سال بعد، کامپیوتر آمریکایی EDVAC ظاهر شد. ماشین های نام برده در یک نسخه وجود داشتند. تولید سریال کامپیوترها در کشورهای توسعه یافته در دهه 50 قرن بیستم آغاز شد.

در کشور ما اولین کامپیوتر در سال 1951 ساخته شد. MESM نامیده می شد - ماشین محاسبه الکترونیکی کوچک. طراح MESM سرگئی الکسیویچ لبدف بود

نقش بزرگ آکادمیک S. A. Lebedev در ایجاد رایانه های داخلی. تحت رهبری او، در دهه 50، کامپیوترهای لوله سریال BESM-1 (ماشین محاسبه الکترونیکی پرسرعت)، BESM-2، M-20 ساخته شد. در آن زمان این خودروها جزو بهترین های دنیا بودند.

در دهه 60 قرن بیستم، S. A. Lebedev توسعه کامپیوترهای نیمه هادی BESM-ZM، BESM-4، M-220، M-222 را رهبری کرد. ماشین BESM-6 یک دستاورد برجسته در آن دوره بود. این اولین کامپیوتر داخلی و یکی از اولین کامپیوترهای جهان با سرعت 1 میلیون عملیات در ثانیه است.

ایده ها و پیشرفت های بعدی S. A. Lebedev به ایجاد ماشین های پیشرفته تر نسل های بعدی کمک کرد.

نسل اول کامپیوترها

نسل اول کامپیوترها - ماشین آلات لوله از دهه 50.سرعت شمارش سریع ترین ماشین های نسل اول به 20 هزار عملیات در ثانیه رسید. نوارهای پانچ و کارت های پانچ برای ورود برنامه ها و داده ها استفاده می شد. از آنجایی که حافظه داخلی این ماشین‌ها کوچک بود (می‌توانست چندین هزار عدد و دستور برنامه را در خود جای دهد)، آنها عمدتاً برای محاسبات مهندسی و علمی غیر مرتبط با پردازش حجم زیادی از داده‌ها استفاده می‌شدند. اینها سازه های نسبتاً حجیمی بودند که حاوی هزاران لامپ بودند که گاهی صدها متر مربع را اشغال می کردند و صدها کیلووات برق مصرف می کردند. برنامه‌های چنین ماشین‌هایی به زبان‌های دستوری ماشین جمع‌آوری می‌شدند، بنابراین برنامه‌نویسی در آن روزها برای افراد کمی قابل دسترسی بود. به طور کلی پذیرفته شده است که نسل اول کامپیوترها در طول جنگ جهانی دوم پس از آن ظاهر شدند1943 کنراد زوز به دوستان و اقوام نشان داده شده است1938 رله) ماشینی است که در کارکرد دمدمی مزاج و در محاسبات غیر قابل اعتماد است. در ماه می1941 سال دربرلین

به طور کلی پذیرفته شده است که نسل اول کامپیوترها در طول جنگ جهانی دوم پس از آن ظاهر شدند1943 سال، اگرچه اولین نماینده کاری را باید V-1 (Z1) در نظر گرفت.کنراد زوزهبه دوستان و اقوام نشان داده شد1938 سال این اولین الکترونیکی بود (ساخته شده بر روی آنالوگ های خانگیرله) ماشینی که استفاده از آن دمدمی مزاج و در محاسبات غیر قابل اعتماد است. در ماه می1941 سال دربرلین, Zuse ماشین Z3 را ارائه کرد که باعث خوشحالی متخصصان شد. علیرغم تعدادی از کاستی ها، این اولین کامپیوتری بود که در شرایط مختلف می توانست موفقیت تجاری داشته باشد.

با این حال اولین کامپیوترها انگلیسی هستندکلوسوس(1943) و آمریکاییانیاک(1945). ENIAC اولین کامپیوتر لوله خلاء بود.

کامپیوترهای نسل اول از لوله های خلاء و رله به عنوان پایه اصلی خود استفاده می کردند. RAM روی فلیپ فلاپ ها و بعداً روی هسته های فریت اجرا شد.پایه اصلی اولین کامپیوترها - لوله های خلاء - ابعاد بزرگ، مصرف انرژی قابل توجه، قابلیت اطمینان کم و در نتیجه حجم تولید کم و دایره باریکی از کاربران، عمدتاً از دنیای علم را تعیین کرد. در چنین ماشین هایی عملاً هیچ وسیله ای برای ترکیب عملیات برنامه در حال اجرا و موازی سازی عملکرد دستگاه های مختلف وجود نداشت. دستورات یکی پس از دیگری اجرا می شدند، ALU در هنگام تبادل داده با دستگاه های خارجی که مجموعه آن بسیار محدود بود، بیکار بود. ظرفیت RAM BESM-2، برای مثال، 2048 کلمه 39 بیتی بود؛ درام های مغناطیسی و درایوهای نوار مغناطیسی به عنوان حافظه خارجی استفاده می شد. فرآیند ارتباط بین یک فرد و یک ماشین نسل اول بسیار کار بر و بی اثر بود. به عنوان یک قاعده، خود توسعه دهنده که برنامه را با کد ماشین می نوشت، آن را با استفاده از کارت های پانچ وارد حافظه کامپیوتر می کرد و سپس به صورت دستی اجرای آن را کنترل می کرد. برای مدت معینی، هیولای الکترونیکی برای استفاده غیرقابل تقسیم در اختیار برنامه نویس قرار گرفت و کارایی حل یک مشکل محاسباتی تا حد زیادی به سطح مهارت او، توانایی یافتن و تصحیح سریع خطاها و توانایی ناوبری رایانه بستگی داشت. کنسول. تمرکز بر کنترل دستی عدم وجود هرگونه امکان بافر برنامه را مشخص کرد.

کامپیوترهای نسل اول با قابلیت اطمینان پایین، نیاز به سیستم خنک کننده و ابعاد قابل توجهی داشتند. فرآیند برنامه نویسی به مهارت قابل توجه، دانش خوب معماری کامپیوتر و قابلیت های نرم افزاری آن نیاز داشت. ابتدا از برنامه نویسی در کدهای کامپیوتری (کد ماشین) استفاده شد، سپس کدهای خودکار و اسمبلرها ظاهر شدند که تا حدودی فرآیند وظایف برنامه نویسی را خودکار می کنند. کامپیوترهای نسل اول برای محاسبات علمی و فنی مورد استفاده قرار گرفتند. فرآیند برنامه نویسی بیشتر شبیه یک هنر بود که توسط حلقه بسیار باریکی از ریاضیدانان، الکترونیک و فیزیکدانان انجام می شد.

همه کامپیوترهای نسل اولعمل کردبر اساس لوله های خلاء، که آنها را غیر قابل اعتماد می کرد - لوله ها باید مرتباً تعویض می شدند. این رایانه‌ها ماشین‌های بزرگ، زمخت و بسیار گران‌قیمتی بودند که فقط توسط شرکت‌ها و دولت‌های بزرگ قابل خریداری بودند. لامپ ها مقدار زیادی برق مصرف می کردند و گرمای زیادی تولید می کردند.

علاوه بر این، هر ماشین از زبان برنامه نویسی خود استفاده می کرد. مجموعه دستورالعمل ها کوچک بود، مدار دستگاه حسابی-منطقی و دستگاه کنترل کاملاً ساده بود و عملاً هیچ نرم افزاری وجود نداشت. شاخص های ظرفیت RAM و عملکرد پایین بود. برای ورودی و خروجی، از نوارهای پانچ، کارت های پانچ، نوارهای مغناطیسی و دستگاه های چاپ استفاده شد؛ دستگاه های حافظه دسترسی تصادفی بر اساس خطوط تاخیر جیوه ای لوله های پرتو کاتدی پیاده سازی شدند.

غلبه بر این ناراحتی ها از طریق توسعه فشرده ابزارهای برنامه نویسی اتوماسیون، ایجاد سیستم های برنامه خدماتی که کار بر روی دستگاه را ساده می کند و کارایی استفاده از آن را افزایش می دهد، شروع شد. این به نوبه خود مستلزم تغییرات قابل توجهی در ساختار رایانه ها بود که هدف آن نزدیک تر کردن آن به الزامات ناشی از تجربه در کارکرد رایانه ها بود.

نسل دوم کامپیوترها

در سال 1949، اولین دستگاه نیمه هادی در ایالات متحده آمریکا ساخته شد که جایگزین لوله خلاء شد. به آن ترانزیستور می گفتند.در دهه 60 ترانزیستورها به پایه عنصری تبدیل شده اند کامپیوتر نسل دوم. انتقال به عناصر نیمه هادی کیفیت رایانه ها را از همه نظر بهبود بخشیده است: آنها فشرده تر، قابل اطمینان تر و انرژی کمتری مصرف می کنند. سرعت اکثر ماشین ها به ده ها و صدها هزار عملیات در ثانیه رسیده است. حجم حافظه داخلی نسبت به کامپیوتر نسل اول صدها برابر افزایش یافته است. دستگاه های حافظه خارجی (مغناطیسی) پیشرفت زیادی داشته اند: درام های مغناطیسی، درایوهای نوار مغناطیسی. به لطف این، امکان ایجاد اطلاعات، مرجع و سیستم های جستجو در رایانه فراهم شد (این به دلیل نیاز به ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات در رسانه های مغناطیسی برای مدت طولانی است).در طول نسل دوم، زبان های برنامه نویسی سطح بالا به طور فعال شروع به توسعه کردند. اولین آنها FORTRAN، ALGOL، COBOL بودند. برنامه نویسی به عنوان عنصری از سواد، عمدتاً در میان افراد دارای تحصیلات عالی رایج شده است.

نسل دوم کامپیوترها انتقال به یک پایه عنصر ترانزیستور است، ظهور اولین کامپیوترهای کوچک.

کامپیوترهای نسل دوم معمولاً از تعداد زیادی برد مدار تشکیل شده بودند که هر کدام شامل یک تا چهار تخته بوددرگاه های منطقییاباعث می شود. به خصوص،سیستم مدولار استاندارد IBMاستاندارد چنین تخته ها و اتصال دهنده ها را برای آنها تعیین کرد. که در1959بر اساس ترانزیستورها، IBM یک مین فریم منتشر کردIBM 7090و یک ماشین کلاس متوسطIBM 1401. آخرین مورد استفاده شدهکارت پانچ شدهورودی و محبوب ترین کامپیوتر همه منظوره آن زمان شد: در دوره 1960-1964. بیش از 100 هزار نسخه از این خودرو تولید شد. از یک حافظه 4000 کاراکتری استفاده می کرد (بعداً به 16000 کاراکتر افزایش یافت). بسیاری از جنبه های این پروژه مبتنی بر تمایل به جایگزینی دستگاه های پانچ کارت بود که از آن زمان به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته بوددهه 1920تا اوایل دهه 1970. که در1960IBM یک ترانزیستور منتشر کردIBM 1620، در ابتدا فقط نوار پانچ بود، اما به زودی به کارت های پانچ ارتقا یافت. این مدل با تولید حدود 2000 نسخه به عنوان یک کامپیوتر علمی محبوب شد. این دستگاه از حافظه هسته مغناطیسی با ظرفیت تا 60000 رقم اعشاری استفاده می کرد.

همچنین در سال 1960مدسامبراولین مدل خود را منتشر کرد -PDP-1، برای استفاده توسط پرسنل فنی در آزمایشگاه ها و برای تحقیقات در نظر گرفته شده است.

که در1961شرکت باروزمنتشر شدB5000، اولین کامپیوتر دو پردازنده باحافظه مجازی. دیگر ویژگی های منحصر به فرد بودمعماری پشته،آدرس دهی مبتنی بر توصیفگر و بدون برنامه نویسی مستقیم بهزبان اسمبلی.

کامپیوتر نسل دومIBM 1401 که در اوایل دهه 1960 تولید شد، با بیش از 10000 دستگاه فروخته شده، حدود یک سوم بازار جهانی کامپیوتر را به خود اختصاص داد.

استفاده از نیمه هادی ها نه تنها بهبود یافته استپردازنده مرکزی، بلکه دستگاه های جانبی. نسل دوم دستگاه های ذخیره سازی داده ها امکان ذخیره ده ها میلیون کاراکتر و اعداد را فراهم کرد. یک تقسیم به سختی ثابت ظاهر شد (درست شد (قابل جابجایی ) دستگاه ها تعویض کاست دیسک در یک دستگاه قابل جابجایی تنها چند ثانیه طول کشید. اگرچه ظرفیت رسانه‌های قابل جابجایی معمولاً کمتر بود، اما قابلیت تعویض آن‌ها امکان ذخیره تقریباً نامحدود داده را فراهم می‌کرد.نوار کاستمعمولاً برای آرشیو داده ها استفاده می شود زیرا ظرفیت بیشتری را با هزینه کمتر فراهم می کند.

در بسیاری از ماشین‌های نسل دوم، وظایف ارتباط با دستگاه‌های جانبی به تخصصی واگذار شد.پردازنده های مشترک به عنوان مثال، در حالی کهپردازنده جانبیخواندن یا پانچ کارت های پانچ شده را انجام می دهد، پردازنده اصلی محاسبات یا شاخه بندی را طبق برنامه انجام می دهد. یک گذرگاه داده، داده ها را بین حافظه و پردازنده در طول چرخه واکشی و اجرای دستورالعمل حمل می کند، و به طور معمول سایر گذرگاه های داده به دستگاه های جانبی سرویس می دهند. برPDP-1چرخه دسترسی به حافظه 5 میکروثانیه طول کشید. بیشتر دستورالعمل ها به 10 میکروثانیه نیاز دارند: 5 برای واکشی دستورالعمل و 5 دیگر برای واکشی عملوند.

"ستون"اولین کامپیوتر مبتنی بر کامپیوتر بودمنطق سه گانه، توسعه یافته در1958Vاتحاد جماهیر شوروی اولین کامپیوترهای نیمه هادی سریال شوروی بودند«بهار» و «برف» منتشر شده با1964 توسط1972 حداکثر عملکرد کامپیوتر Snow 300000 عملیات در ثانیه بود. ماشین ها بر اساس ترانزیستورهایی با فرکانس ساعت 5 مگاهرتز ساخته شدند. در مجموع 39 کامپیوتر تولید شد.

بهترین کامپیوتر خانگی نسل 2 محسوب می شودBESM-6، ایجاد شده در1966

اصل استقلال بیشتر توسعه یافته است - قبلاً در سطح دستگاه های فردی اجرا شده است که در ساختار مدولار آنها بیان می شود. دستگاه‌های ورودی/خروجی مجهز به واحدهای کنترلی مخصوص به خود (به نام کنترل‌کننده‌ها) هستند که امکان آزادسازی واحد کنترل مرکزی را از مدیریت عملیات ورودی/خروجی فراهم می‌کند.

بهبود و کاهش هزینه رایانه‌ها منجر به کاهش هزینه ویژه زمان رایانه و منابع محاسباتی در هزینه کل یک راه‌حل خودکار برای یک مشکل پردازش داده شد، در حالی که در عین حال هزینه‌های توسعه برنامه (یعنی برنامه‌نویسی) تقریباً کاهش پیدا نکرد و در برخی موارد تمایل به افزایش داشت. بنابراین، گرایشی به سمت برنامه نویسی مؤثر وجود داشت که در نسل دوم رایانه ها شروع شد و تا به امروز در حال توسعه است.

توسعه بر اساس کتابخانه های برنامه های استاندارد برای سیستم های یکپارچه که دارای خاصیت حمل و نقل هستند، آغاز می شود. کارکرد بر روی کامپیوترهای برندهای مختلف پرکاربردترین ابزارهای نرم افزاری در نرم افزار برای حل مسائل یک کلاس خاص اختصاص داده شده است.

فن آوری اجرای برنامه ها در رایانه در حال بهبود است: ابزارهای نرم افزاری ویژه در حال ایجاد - نرم افزار سیستم.

هدف از ایجاد نرم افزار سیستم، سرعت بخشیدن و ساده کردن انتقال پردازنده از یک کار به کار دیگر است. اولین سیستم های پردازش دسته ای ظاهر شدند که به سادگی راه اندازی برنامه ها را یکی پس از دیگری خودکار می کردند و در نتیجه ضریب بار پردازنده را افزایش می دادند. سیستم های پردازش دسته ای نمونه اولیه سیستم عامل های مدرن بودند؛ آنها اولین برنامه های سیستمی بودند که برای مدیریت فرآیند محاسبات طراحی شدند. در طول اجرای سیستم های پردازش دسته ای، یک زبان کنترل وظیفه رسمی ایجاد شد که با کمک آن برنامه نویس به سیستم و اپراتور اطلاع می دهد که چه کاری را می خواهد روی رایانه انجام دهد. مجموعه ای از چندین کار، معمولاً به صورت دسته ای از کارت های پانچ شده، بسته کار نامیده می شود. این عنصر هنوز زنده است: فایل های به اصطلاح دسته ای (یا دستور) MS DOS چیزی بیش از بسته هایی از وظایف نیستند (پسوند در نام آنها bat مخفف کلمه انگلیسی batch است که به معنی بسته است).

کامپیوترهای خانگی نسل دوم شامل پرومین، مینسک، هرازدان و میر هستند.

نسل سوم کامپیوترها

نسل سوم کامپیوترهابر اساس یک عنصر جدید ایجاد شده است- مدارهای مجتمع: روی یک ویفر کوچک از مواد نیمه هادی به مساحت کمتر از 1 سانتی متر 2 مدارهای الکترونیکی پیچیده نصب شد. آنها را مدارهای مجتمع (ICs) می نامیدند. اولین آی سی حاوی ده ها و سپس صدها عنصر (ترانزیستور، مقاومت و غیره) بود. هنگامی که درجه یکپارچگی (تعداد عناصر) به هزار نفر رسید، آنها را مدارهای مجتمع بزرگ نامیدند - LSI. سپس مدارهای مجتمع فوق العاده بزرگ (VLSI) ظاهر شدند. کامپیوترهای نسل سوم در نیمه دوم دهه 60، زمانی که شرکت آمریکایی شروع به تولید کردندIBMتولید سیستم های ماشینی را آغاز کردIBM-360. در اتحاد جماهیر شوروی، در دهه 70، تولید ماشین آلات سری ES EVM (سیستم کامپیوتری یکپارچه) آغاز شد. انتقال به نسل سوم با تغییرات قابل توجهی در معماری کامپیوتر همراه است. اجرای چندین برنامه به طور همزمان بر روی یک ماشین ممکن شد. به این حالت عملکرد، حالت چندبرنامه ای (چند برنامه ای) می گویند. سرعت عملکرد قوی ترین مدل های کامپیوتری به چندین میلیون عملیات در ثانیه رسیده است. در دستگاه های نسل سوم، نوع جدیدی از دستگاه ذخیره سازی خارجی ظاهر شد - دیسک های مغناطیسی. انواع جدیدی از دستگاه های ورودی/خروجی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند: نمایشگرها، پلاترها. در این دوره، حوزه های کاربرد کامپیوتر به طور قابل توجهی گسترش یافت. پایگاه های داده، اولین سیستم های هوش مصنوعی، طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) و سیستم های کنترل (ACS) شروع به ایجاد کردند. در دهه 70، خط کامپیوترهای کوچک (مینی) توسعه قدرتمندی دریافت کرد.

پایه عنصری یک کامپیوتر مدارهای مجتمع کوچک (MIC) است که شامل صدها یا هزاران ترانزیستور در یک صفحه است. عملکرد این ماشین ها از پایانه های الفبایی کنترل می شد. برای کنترل از زبان های سطح بالا و اسمبلی استفاده شد. داده ها و برنامه ها هم از ترمینال و هم از کارت های پانچ و نوارهای پانچ وارد می شد. این ماشین ها برای استفاده گسترده در زمینه های مختلف علم و فناوری (محاسبات، مدیریت تولید، اجسام متحرک و غیره) در نظر گرفته شده بودند. به لطف مدارهای مجتمع، بهبود قابل توجهی ویژگی های فنی و عملیاتی رایانه ها و کاهش شدید قیمت سخت افزار امکان پذیر شد. به عنوان مثال، ماشین های نسل سوم در مقایسه با ماشین های نسل دوم، دارای مقدار رم بیشتر، افزایش عملکرد، افزایش قابلیت اطمینان و کاهش مصرف برق، ردپای و وزن هستند.

مدار مجتمع، تراشه - "محصول میکروالکترونیکی که دارای چگالی بسته بندی بالایی از عناصر متصل الکتریکی است و به عنوان یک کل ساختاری واحد در نظر گرفته می شود." (Gorokhov P.K. فرهنگ لغت توضیحی الکترونیک رادیویی. اصطلاحات اساسی. M.: زبان روسی، 1993). قبل از اختراع مدار یکپارچه (در سال 1958)، هر یک از اجزای یک مدار الکترونیکی به طور جداگانه ساخته می شد و سپس قطعات با لحیم کاری به یکدیگر متصل می شدند. ظهور مدارهای مجتمع کل فناوری را تغییر داد. در همان زمان، تجهیزات الکترونیکی ارزان تر شده اند. ریزمدار یک پیچیدگی چند لایه از صدها مدار است، به قدری ریز که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند. این مدارها همچنین حاوی اجزای غیرفعال هستند - مقاومت هایی که در برابر جریان الکتریکی مقاومت ایجاد می کنند و خازن هایی که می توانند بار را ذخیره کنند. با این حال، مهمترین اجزای مدارهای مجتمع ترانزیستورها هستند - وسایلی که هم می توانند ولتاژ را تقویت کنند و هم آن را خاموش و روشن کنند و به یک زبان باینری "صحبت کنند". نسل سوم با ظهور رایانه هایی با پایه عنصری در مدارهای مجتمع (IC) همراه است. در ژانویه 1959، D. Kilby اولین مدار مجتمع را ایجاد کرد که یک صفحه ژرمانیومی نازک به طول 1 سانتی متر بود. برای نشان دادن قابلیت های فناوری یکپارچه، Texas Instruments یک کامپیوتر روی برد برای نیروی هوایی ایالات متحده ایجاد کرد که شامل 587 مدار مجتمع و حجمی 150 برابر کوچکتر از یک کامپیوتر قدیمی مشابه. اما مدار مجتمع کیلبی دارای تعدادی کاستی قابل توجه بود که با ظهور مدارهای مجتمع مسطح توسط R. Noyce در همان سال برطرف شد. از آن لحظه به بعد، فناوری آی سی راهپیمایی پیروزمندانه خود را آغاز کرد و بخش های بیشتری از الکترونیک مدرن و اول از همه فناوری رایانه را به تصرف خود درآورد.
اولین کامپیوترهای روی برد ویژه با استفاده از فناوری IP بر اساس دستورات وزارت ارتش ایالات متحده طراحی و ساخته شده اند. فناوری جدید قابلیت اطمینان، تولید و سرعت بیشتر تجهیزات محاسباتی را تضمین می کند و در عین حال ابعاد آن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. معلوم شد که امکان قرار دادن هزاران عنصر منطقی در یک میلی متر مربع از یک مدار مجتمع وجود دارد. با این حال، نه تنها فناوری IP ظهور نسل جدیدی از رایانه ها را تعیین کرد - رایانه های نسل سوم، به عنوان یک قاعده، مجموعه ای از مدل ها را تشکیل می دهند که نرم افزار از پایین به بالا سازگار هستند و دارای قابلیت هایی هستند که از مدلی به مدل دیگر افزایش می یابد. در عین حال، این فناوری امکان پیاده سازی معماری های منطقی بسیار پیچیده تری از رایانه ها و تجهیزات جانبی آنها را فراهم کرد که به طور قابل توجهی قابلیت های عملکردی و محاسباتی رایانه را گسترش داد.

مهمترین معیار برای تفاوت بین رایانه های نسل دوم و سوم، توسعه چشمگیر معماری رایانه است که هم نیازهای مشکلات حل شده و هم برنامه نویسانی که روی آنها کار می کنند را برآورده می کند. با توسعه کامپیوترهای تجربی Stretch از IBM و Atlas از دانشگاه منچستر، مفهوم مشابهی از معماری کامپیوتر به واقعیت تبدیل شد. این بر اساس تجاری توسط IBM با ایجاد سری معروف IBM/360 پیاده سازی شد. سیستم های عامل در حال تبدیل شدن به بخشی از رایانه ها هستند، قابلیت های چند برنامه نویسی ظاهر شده است. بسیاری از وظایف مدیریت حافظه، دستگاه های ورودی/خروجی و سایر منابع توسط سیستم عامل ها یا مستقیماً توسط سخت افزار رایانه انجام شد.

اولین سری از این قبیل که معمولاً نسل سوم را با آن می شمارند، سری معروف مدل های IBM Series/360 (یا به اختصار IBM/360) است که تولید سریال آن در ایالات متحده آمریکا در سال 1964 آغاز شد. و تا سال 1970 این سری شامل 11 مدل بود. این مجموعه به عنوان مرجع و استاندارد بسیاری از راه حل های طراحی در زمینه فناوری رایانه، تأثیر زیادی در توسعه بیشتر رایانه های عمومی در همه کشورها داشت. در میان دیگر رایانه های نسل سوم، می توان به مدل هایی مانند PDP-8، PDP-11، B3500 و تعدادی دیگر اشاره کرد. در اتحاد جماهیر شوروی و سایر کشورهای CMEA، در سال 1972، تولید سری یکپارچه کامپیوترها (ES COMPUTER) آغاز شد و از سری IBM/360 کپی کرد (تا آنجایی که از نظر فنی ممکن بود). همراه با سری کامپیوترهای ES، در کشورهای CMEA و اتحاد جماهیر شوروی، در سال 1970 تولید یک سری کامپیوترهای کوچک (کامپیوترهای SM) سازگار با سری معروف PDP آغاز شد.

اگر مدل های سری IBM/360 به طور کامل از فناوری IC استفاده نمی کردند (روش های کوچک سازی عناصر ترانزیستور گسسته نیز مورد استفاده قرار می گرفت) ، سری جدید IBM/370 با استفاده از فناوری 100٪ IC پیاده سازی شد و تداوم با سری 360 را حفظ کرد. اما مدل‌ها دارای ویژگی‌های فنی بسیار بهتر، سیستم فرمان توسعه‌یافته‌تر و تعدادی از نوآوری‌های مهم معماری بودند.

نرم افزاری که عملکرد رایانه را در حالت های مختلف عملیاتی تضمین می کند به طور قابل توجهی قدرتمندتر می شود. سیستم های مدیریت پایگاه داده توسعه یافته (DBMS)، سیستم های اتوماسیون طراحی (CAD) برای اهداف مختلف ظاهر می شوند، سیستم های کنترل خودکار، سیستم های کنترل فرآیند و غیره در حال بهبود هستند. توجه زیادی به ایجاد بسته های برنامه کاربردی (APP) برای انواع مختلف می شود. اهداف زبان‌ها و سیستم‌های برنامه‌نویسی جدید همچنان ظاهر می‌شوند و زبان‌های موجود توسعه می‌یابند که تعداد آن‌ها تاکنون به حدود 3000 رسیده است. گسترده‌ترین استفاده از رایانه‌های نسل سوم به عنوان مبنای فنی برای ایجاد رایانه‌های بزرگ و فوق‌العاده یافت شده است. سیستم های اطلاعاتی بزرگ نقش مهمی در حل این مشکل ایجاد نرم افزار (DBMS) ایفا کرد که ایجاد و نگهداری پایگاه های داده و بانک های داده برای اهداف مختلف را تضمین می کند. تنوع ابزارهای محاسباتی و نرم افزاری و نیز تجهیزات جانبی، انتخاب مؤثر نرم افزار و ابزار محاسباتی برای کاربردهای خاص را در دستور کار قرار داده است.

باید به توسعه نسل سوم VT در اتحاد جماهیر شوروی اشاره کرد. برای توسعه یک سیاست فنی واحد در زمینه فناوری رایانه، در سال 1969 به ابتکار اتحادیه، یک کمیسیون بین دولتی با مرکز هماهنگی و سپس شورای طراحان اصلی ایجاد شد. تصمیم گرفته شد که یک آنالوگ از سری IBM/360 به عنوان پایه فناوری رایانه در کشورهای CMEA ایجاد شود. برای این منظور، تلاش تیم های تحقیقاتی و طراحی بزرگ متمرکز شد، بیش از 20 هزار دانشمند و متخصص بسیار ماهر جذب شدند، یک مرکز تحقیقاتی بزرگ برای فناوری کامپیوتر (NICEVT) ایجاد شد که امکان ایجاد تولید انبوه را فراهم کرد. اولین مدل ها در اوایل دهه 70 ES COMPUTER. بلافاصله باید توجه داشت که مدل های کامپیوتر ES (مخصوصاً اولین ها) از بهترین نسخه های اصلی مربوط به سری IBM/360 فاصله زیادی داشتند.

پایان دهه 60 در اتحاد جماهیر شوروی با طیف گسترده ای از فن آوری رایانه ای ناسازگار مشخص شد که به طور جدی از نظر شاخص های اساسی نسبت به بهترین مدل های خارجی پایین تر بود که نیاز به توسعه یک سیاست فنی معقول تر در این موضوع مهم استراتژیک داشت. با در نظر گرفتن تاخیر بسیار جدی در این موضوع از سوی کشورهای توسعه یافته کامپیوتری (و اول از همه از رقیب همیشگی - ایالات متحده) تصمیم فوق گرفته شد که بسیار وسوسه انگیز به نظر می رسید - استفاده از توسعه یافته و آزمایش شده برای 5 سال و مجموعه ای از قبل به خوبی اثبات شده IBM با هدف معرفی سریع و ارزان آن به اقتصاد ملی، دسترسی گسترده ای به نرم افزارهای بسیار غنی ایجاد شده در آن زمان در خارج از کشور. اما همه اینها فقط یک دستاورد تاکتیکی بود و استراتژی توسعه فناوری رایانه داخلی ضربه قدرتمندی را وارد کرد.

نسل چهارم کامپیوترها

یکی دیگر از رویدادهای انقلابی در الکترونیک در سال 1971 رخ داد، زمانی که یک شرکت آمریکاییاینتلایجاد یک ریزپردازنده را اعلام کرد.ریزپردازندهیک مدار مجتمع فوق العاده بزرگ است که قادر به انجام عملکردهای واحد اصلی یک کامپیوتر - پردازنده است. در ابتدا، ریزپردازنده ها در دستگاه های فنی مختلف ساخته شدند: ماشین ابزار، اتومبیل، هواپیما. با اتصال یک ریزپردازنده به دستگاه های ورودی-خروجی و حافظه خارجی، نوع جدیدی از کامپیوتر را به دست آوردیم: یک میکرو کامپیوتر. ریز رایانه ها به عنوان ماشین طبقه بندی می شوندنسل چهارم. یک تفاوت قابل توجه بین میکرو کامپیوترها و پیشینیان آنها اندازه کوچک آنها (اندازه یک تلویزیون خانگی) و هزینه نسبی پایین آنها است. این اولین نوع کامپیوتری است که در خرده فروشی ظاهر شد. امروزه محبوب ترین نوع کامپیوتر استکامپیوترهای شخصی (PC).اولین رایانه شخصی در سال 1976 در ایالات متحده آمریکا متولد شد. از سال 1980، یک شرکت آمریکایی به یک ترند در بازار رایانه های شخصی تبدیل شده است.IBM. طراحان آن موفق به ایجاد معماری شدند که در واقع به یک استاندارد بین المللی برای رایانه های شخصی حرفه ای تبدیل شده است. خودروهای این سری نام داشتندIBMکامپیوتر ( شخصیکامپیوتر). ظهور و گسترش رایانه شخصی در اهمیت آن برای توسعه اجتماعی با ظهور چاپ کتاب قابل مقایسه است. این رایانه‌های شخصی بودند که سواد رایانه را به یک پدیده گسترده تبدیل کردند. با توسعه این نوع ماشین، مفهوم "فناوری اطلاعات" ظاهر شد که بدون آن در بیشتر زمینه های فعالیت انسانی انجام بدون آن غیرممکن شده است.خط دیگری در توسعه رایانه های نسل چهارم این است که -ابر رایانه. ماشین های این کلاس دارای سرعت صدها میلیون و میلیاردها عملیات در ثانیه هستند. ابر رایانه یک مجموعه محاسباتی چند پردازنده ای است.

پایه اصلی یک کامپیوتر مدارهای مجتمع بزرگ (LSI) است. برجسته ترین نمایندگان نسل چهارم رایانه ها رایانه های شخصی (PC) هستند. ارتباط با کاربر از طریق نمایشگر گرافیکی رنگی با استفاده از زبان های سطح بالا انجام می شد.

نسل چهارم، نسل فعلی تجهیزات کامپیوتری است که پس از سال 1970 توسعه یافته است.

برای اولین بار، مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ (LSIs) مورد استفاده قرار گرفتند که تقریباً از نظر قدرت با 1000 IC مطابقت داشت. این امر منجر به کاهش هزینه تولید رایانه شده است.

که دردر سال 1980، امکان قرار دادن پردازنده مرکزی یک کامپیوتر کوچک روی یک تراشه با مساحت 1/4 اینچ (0.635 سانتی متر) وجود داشت. 2 .). LSI قبلاً در رایانه هایی مانند Illiak، Elbrus و Macintosh استفاده می شد. سرعت چنین ماشین هایی هزاران میلیون عملیات در ثانیه است. ظرفیت رم به 500 میلیون بیت افزایش یافته است. در چنین ماشین هایی، چندین دستورالعمل به طور همزمان بر روی چندین مجموعه از عملوندها اجرا می شوند.

از دیدگاه ساختاری، ماشین‌های این نسل مجموعه‌های چند پردازنده‌ای و چند ماشینی هستند که بر روی یک حافظه مشترک و یک میدان مشترک از دستگاه‌های خارجی کار می‌کنند. ظرفیت رم حدود 1 تا 64 مگابایت است.

گسترش رایانه های شخصی در پایان دهه 70 منجر به کاهش جزئی تقاضا برای رایانه های بزرگ و رایانه های کوچک شد. این موضوع برای IBM (شرکت ماشین‌های تجاری بین‌المللی)، یک شرکت پیشرو در تولید رایانه‌های بزرگ، و1979 IBM تصمیم گرفت دست خود را در بازار رایانه های شخصی امتحان کند و اولین رایانه های شخصی را ایجاد کند -IBMکامپیوتر.

این ماشین ها برای افزایش چشمگیر بهره وری نیروی کار در علم، تولید، مدیریت، مراقبت های بهداشتی، خدمات و زندگی روزمره در نظر گرفته شده بودند. درجه بالایی از یکپارچگی به افزایش چگالی چیدمان تجهیزات الکترونیکی و افزایش قابلیت اطمینان آن کمک کرد که منجر به افزایش سرعت رایانه و کاهش هزینه آن شد. همه اینها بر ساختار منطقی (معماری) کامپیوتر و نرم افزار آن تاثیر بسزایی دارد. ارتباط بین ساختار دستگاه و نرم افزار آن نزدیک تر می شود، به ویژه سیستم عامل (OS) (یا مانیتور) - مجموعه ای از برنامه ها که عملکرد مداوم دستگاه را بدون دخالت انسان سازماندهی می کند.

ویژگی های مقایسه ای نسل های کامپیوتر

مشخصات

نسل های کامپیوتر

III

سال ها استفاده

1948 - 1958

1959 - 1967

1968 - 1973

1974 - اکنون زمان.

پایه عنصر

لوله های الکترونیکی - دیودها و تریودها.

دستگاه های نیمه هادی

مدارهای مجتمع کوچک (MIC) حاوی صدها یا هزاران ترانزیستور در یک ویفر.

مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ (LSI).

ابعاد

رایانه ها در چندین کابینت فلزی بزرگ قرار داشتند که کل اتاق ها را اشغال می کردند.

کامپیوتر به شکل قفسه های یکسان ساخته شده است. همچنین کامپیوترها در چندین کابینت فلزی بزرگ قرار داشتند، اما درIIنسل، اندازه و وزن آنها کاهش یافته است.

کامپیوتر به شکل قفسه های یکسان ساخته شده است.

درجه بالایی از یکپارچگی به افزایش چگالی چیدمان تجهیزات الکترونیکی و افزایش قابلیت اطمینان آن کمک کرد که منجر به افزایش سرعت رایانه و کاهش هزینه آن شد. کامپیوترهای فشرده -کامپیوترهای شخصی.

تعداد کامپیوترهای دنیا

ده ها.

هزاران.

دهها هزار.

میلیون ها.

کارایی

10 تا 20 هزار عملیات در ثانیه.

100 - 1000 هزار عملیات در ثانیه.

1 - 10 میلیون عملیات در ثانیه.

10-100 میلیون عملیات در ثانیه.

ظرفیت رم

1:2 کیلوبایت.

2 - 32 کیلوبایت.

64 کیلوبایت

2-5 مگابایت

مدل های معمولی

MESM، BESM-2.

BESM-6، Minsk-2.

IBM-360، IBM-370، ES COMPUTER، SM COMPUTER.

IBM-PC، اپل.

محیط ذخیره سازی

کارت پانچ، نوار پانچ.

نوار کاست.

دیسک.

دیسک های انعطاف پذیر و لیزری.

نتیجه

تحولات در زمینه فناوری کامپیوتر ادامه دارد. کامپیوتر نسل پنجم اینها خودروهای آینده نزدیک هستند. کیفیت اصلی آنها باید سطح فکری بالا باشد. آنها به ورودی صوتی، ارتباط صوتی، "دید" ماشین و "لمس" ماشین اجازه می دهند.

ماشین های نسل پنجم هوش مصنوعی تحقق یافته اند.

که درمطابق با روش پذیرفته شده کلی برای ارزیابی توسعه فناوری رایانه، نسل اول در نظر گرفته شد ، و چهارم - با استفاده از . در آندر حالی که نسل های قبلی با افزایش تعداد عناصر در واحد سطح (کوچک سازی) بهبود یافتند، رایانه های نسل پنجم قرار بود گام بعدی باشند و برای دستیابی به عملکرد فوق العاده، با مجموعه نامحدودی از ریزپردازنده ها تعامل داشته باشند.

رایانه شخصی یک رایانه رومیزی یا لپ تاپ است که از یک ریزپردازنده به عنوان تنها واحد پردازش مرکزی استفاده می کند که تمام عملیات منطقی و حسابی را انجام می دهد. این رایانه ها به عنوان رایانه های نسل چهارم و پنجم طبقه بندی می شوند. علاوه بر لپ‌تاپ، میکروکامپیوترهای قابل حمل شامل رایانه‌های دستی - palmtops نیز می‌شوند. ویژگی های اصلی یک رایانه شخصی عبارتند از سازماندهی اتوبوس سیستم، استاندارد بالای سخت افزار و نرم افزار و تمرکز بر طیف گسترده ای از مصرف کنندگان.

با توسعه فناوری نیمه هادی، رایانه شخصی با دریافت قطعات الکترونیکی فشرده، توانایی محاسبه و به خاطر سپردن آن را افزایش داد. و بهبود نرم افزار کار با رایانه را برای افرادی که درک بسیار ضعیفی از فناوری رایانه دارند آسان کرده است. اجزای اصلی: برد حافظه و حافظه دسترسی تصادفی اضافی (RAM). پنل اصلی با ریزپردازنده (واحد پردازش مرکزی) و فضای رم. رابط PCB؛ رابط برد درایو; یک دستگاه درایو دیسک (با سیم) که به شما امکان می دهد داده ها را روی دیسک های مغناطیسی بخوانید و بنویسید. دیسک های مغناطیسی یا فلاپی قابل جابجایی برای ذخیره اطلاعات در خارج از رایانه؛ پنل برای وارد کردن متن و داده ها

توسعه فشرده کامپیوترهای نسل V در حال حاضر در حال انجام است. توسعه نسل های بعدی رایانه ها بر اساس مدارهای مجتمع بزرگ با درجه یکپارچگی افزایش یافته و استفاده از اصول نوری الکترونیکی (لیزر، هولوگرافی) است. وظایف کاملاً متفاوتی نسبت به توسعه همه رایانه‌های قبلی انجام شده است. اگر توسعه دهندگان رایانه از نسل 1 تا 4 با وظایفی مانند افزایش بهره وری در زمینه محاسبات عددی، دستیابی به ظرفیت حافظه بزرگ روبرو بودند، پس وظیفه اصلی توسعه دهندگان رایانه های نسل 5، ایجاد هوش مصنوعی است. ماشین (توانایی نتیجه گیری منطقی از حقایق ارائه شده)، توسعه "فکری" رایانه ها - از بین بردن مانع بین انسان و رایانه. رایانه ها می توانند اطلاعات را از متن دست نویس یا چاپ شده، از فرم ها، از صدای انسان درک کنند، کاربر را با صدا تشخیص دهند و از زبانی به زبان دیگر ترجمه کنند. این امکان را برای همه کاربران فراهم می کند حتی کسانی که دانش خاصی در این زمینه ندارند. کامپیوتر در همه زمینه ها دستیار انسان خواهد بود. .