Dimensiunile calculatoarelor din diferite generații. Principalele caracteristici ale calculatoarelor din diverse generații - abstracte

Opțiuni de comparație	Generații de calculatoare
				Al patrulea
Perioada de timp
Baza elementului (pentru UU, ALU)	Lămpi electronice (sau electrice).	Semiconductori (tranzistori)	Circuite integrate	Circuite integrate mari (LSI)
Tip de bază de computer			Mic (mini)
Dispozitive de intrare de bază	Consolă, card perforat, intrare bandă perforată		Afișaj alfanumeric, tastatură	Afișaj grafic color, scaner, tastatură
Dispozitive de ieșire principale	Dispozitiv de imprimare alfanumeric (ADCU), ieșire bandă perforată		Plotter, imprimantă
Memorie externa	Benzi magnetice, tobe, benzi perforate, cărți perforate		Bandă perforată, disc magnetic	Discuri magnetice si optice
Soluții software cheie	Limbaje de programare universale, traducători	Sisteme de operare batch optimizarea traducătorilor	Sisteme de operare interactive, limbaje de programare structurate	Ușurință software, sisteme de operare în rețea
Modul de funcționare computer	Un singur program	Lot	Împărțirea timpului	Munca personală și prelucrarea datelor în rețea
Scopul utilizării unui computer	Calcule științifice și tehnice	Calcule tehnico-economice	Calcule de gestiune si economice	Servicii de telecomunicatii, informatii

Tabel - Principalele caracteristici ale calculatoarelor din diverse generații

Generaţie
Perioada, ani				1980-prezent timp.
Element de bază	Tub de vid	Diode semiconductoare și tranzistoare	Circuite integrate	Circuite integrate la scară foarte mare
Arhitectură	Arhitectura Von Neumann	Modul multi-program	Rețele locale de calculatoare, sisteme de calcul partajate	Sisteme multiprocesor, calculatoare personale, rețele globale
Performanţă	10 - 20 mii op/s	100-500 mii op/s	Aproximativ 1 milion op/s	Zeci și sute de milioane de operațiuni/s
Software	Limbaje mașini	Sisteme de operare, limbaje algoritmice	Sisteme de operare, sisteme de dialog, sisteme grafice pe computer	Pachete de aplicații, baze de date și cunoștințe, browsere
Dispozitive externe	Dispozitive de intrare cu benzi perforate și carduri perforate,	ADC, teletipuri, NML, NMB	Terminale video, HDD	HDD, modemuri, scanere, imprimante laser
Aplicație	Sarcini de calcul	Sarcini de inginerie, științifice, economice	ACS, CAD, sarcini științifice și tehnice	Sarcini de management, comunicare, creare AWP, procesare de text, multimedia
Exemple de	ENIAC, UNIVAC (SUA); BESM - 1.2, M-1, M-20 (URSS)	IBM 701/709 (SUA) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (URSS)	IBM 360/370, PDP-11/20, Cray -1 (SUA); EC 1050, 1066, Elbrus 1.2 (URSS)	Cray T3 E, SGI (SUA), PC-uri, servere, statii de lucru de la diversi producatori

De-a lungul a 50 de ani, au apărut mai multe generații de calculatoare, înlocuindu-se unele pe altele. Dezvoltarea rapidă a VT în întreaga lume este determinată doar de baza de elemente avansate și de soluțiile arhitecturale.
Întrucât un computer este un sistem format din hardware și software, este firesc să înțelegem o generație ca modele de computer caracterizate prin aceleași soluții tehnologice și software (bază de elemente, arhitectură logică, software). Între timp, într-o serie de cazuri se dovedește a fi foarte dificil de clasificat BT pe generații, deoarece linia dintre ele de la generație la generație devine din ce în ce mai neclară.
Prima generatie.
Element de bază - lămpi și relee electronice; RAM a fost efectuată pe declanșatoare, mai târziu pe nuclee de ferită. Fiabilitate - scăzută, necesita un sistem de răcire; Calculatoarele erau de dimensiuni considerabile. Viteza - 5 - 30 mii operațiuni aritmetice / s; Programare - în coduri de calculator (cod mașină), mai târziu au apărut autocoduri și asamblatori. Un cerc restrâns de matematicieni, fizicieni și ingineri electronici a fost implicat în programare. Calculatoarele din prima generație au fost folosite în principal pentru calcule științifice și tehnice.

A doua generație.
Baza elementului semiconductor. Fiabilitatea și productivitatea sunt semnificativ crescute, dimensiunile și consumul de energie sunt reduse. Dezvoltarea dispozitivelor de intrare/ieșire, memorie externă. O serie de soluții arhitecturale progresive și dezvoltarea ulterioară a tehnologiei de programare - modul de partajare a timpului și modul de multiprogramare (combinând munca procesorului central pentru procesarea datelor și a canalelor de intrare / ieșire, precum și operațiuni de paralelizare pentru preluarea instrucțiunilor și a datelor din memorie)
În cadrul celei de-a doua generații, a început să apară clar diferențierea calculatoarelor în cele mici, medii și mari. Domeniul de aplicare al calculatoarelor pentru rezolvarea problemelor – planificare și economice, managementul proceselor de producție etc., s-a extins semnificativ.
Sistemele de control automate (ACS) sunt create de întreprinderi, industrii întregi și procese tehnologice (ACS). Sfârșitul anilor 50 se caracterizează prin apariția unui număr de limbaje de programare de nivel înalt orientate către probleme (HLP): FORTRAN, ALGOL-60 etc. operarea computerului, planificarea resurselor sale, care a stabilit conceptele de sisteme de operare de generație următoare.

A treia generatie.
Baza de componente pe circuite integrate (IC). Au apărut o serie de modele de computer care erau compatibile cu software-ul de jos în sus și aveau capacități care creșteau de la model la model. Arhitectura logică a computerelor și a echipamentelor periferice ale acestora a devenit mai complexă, ceea ce a extins semnificativ capacitățile funcționale și de calcul. Sistemele de operare (OS) devin parte a computerelor. Multe sarcini de gestionare a memoriei, a dispozitivelor de intrare/ieșire și a altor resurse au început să fie preluate de sistemul de operare sau direct de hardware-ul computerului. Software-ul devine puternic: apar sisteme de management al bazelor de date (DBMS), sisteme de automatizare a proiectării (CAD) pentru diverse scopuri, sistemele de control automatizate și sistemele de control al proceselor sunt îmbunătățite. Se acordă multă atenție creării de pachete software aplicate (PPP) pentru diverse scopuri.
Se dezvoltă limbaje și sisteme de programare.Exemple: - serie de modele IBM/360, SUA, producție în serie - din 1964; -ES COMPUTER, URSS și țările CMEA din 1972.
A patra generație.
Circuitele integrate mari (LSI) și foarte mari (VLSI) devin baza elementului. Calculatoarele erau deja proiectate pentru utilizarea eficientă a software-ului (de exemplu, computere de tip UNIX, în cel mai bun mod posibil scufundate într-un mediu software UNIX; mașini Prolog, axate pe sarcini de inteligență artificială); Java modern. Prelucrarea informațiilor de telecomunicații câștigă amploare prin îmbunătățirea calității canalelor de comunicații prin intermediul comunicațiilor prin satelit. Se creează rețele naționale și transnaționale de informații și computere, care permit să se vorbească despre începutul informatizării societății umane în ansamblu.
Intelectualizarea în continuare a IT este determinată de crearea de interfețe om-calculator mai avansate, baze de cunoștințe, sisteme expert, sisteme de programare paralelă etc.
Baza elementului a făcut posibilă obținerea unui mare succes în minimizarea, creșterea fiabilității și a productivității computerelor. Au apărut micro și mini-calculatoare, depășind capacitățile calculatoarelor medii și mari din generația anterioară la un cost semnificativ mai mic. Tehnologia de fabricare a procesoarelor bazate pe VLSI a accelerat ritmul producției de calculatoare și a făcut posibilă introducerea computerelor în masele largi ale societății. Odată cu apariția unui procesor universal pe un cip (microprocesor Intel-4004, 1971), a început epoca PC-ului.
Primul PC poate fi considerat Altair-8800, bazat pe Intel-8080, în 1974. E. Roberts. P. Allen și W. Gates au creat un traducător din popularul limbaj Basic, crescând semnificativ inteligența primului PC (mai târziu au fondat celebra companie Microsoft Inc). Fața celei de-a 4-a generații este determinată în mare măsură de crearea de supercalculatoare caracterizate de performanțe ridicate (viteză medie de 50 - 130 megaflops. 1 megaflops = 1 milion de operațiuni în virgulă mobilă pe secundă) și arhitectură neconvențională (principiul paralelizării bazat pe instrucțiuni pipeline). procesare)... Supercalculatoarele sunt folosite în rezolvarea problemelor de fizică matematică, cosmologie și astronomie, modelarea sistemelor complexe etc.Deoarece computerele puternice joacă și vor juca un rol important de comutare în rețele, problemele de rețea sunt adesea discutate împreună cu întrebările despre supercalculatoare.-Computerele pot fi numite mașini din seria Elbrus, sisteme de calcul PS-2000 și PS-3000, care conțin până la 64 de procesoare controlate de un flux comun de instrucțiuni, performanța la o serie de sarcini a fost de aproximativ 200 de megaflopi. În același timp, având în vedere complexitatea dezvoltării și implementării proiectelor de supercalculatoare moderne, care necesită cercetări fundamentale intensive în domeniul științelor computaționale, tehnologiilor electronice, cultură înaltă a producției, costuri financiare serioase, pare foarte puțin probabil ca supercalculatoarele autohtone să să fie creat în viitorul previzibil, conform principalelor caracteristici nu inferioare celor mai bune modele străine.
Trebuie remarcat faptul că, odată cu trecerea la tehnologia IS pentru producția de calculatoare, accentul definitoriu al generațiilor se deplasează din ce în ce mai mult de la baza elementului la alți indicatori: arhitectură logică, software, interfață cu utilizatorul, domenii de aplicație etc.
A cincea generație.
Ea își are originea în adâncurile celei de-a patra generații și este determinată în mare măsură de rezultatele lucrărilor Comitetului Japonez pentru Cercetare Științifică în domeniul computerelor, publicate în 1981. Conform acestui proiect, calculatoarele și sistemele de calcul din a cincea generație, pe lângă performanța ridicată și fiabilitatea la un cost mai mic, furnizate integral de VLSI și alte tehnologii de ultimă generație, trebuie să îndeplinească următoarele cerințe funcționale calitativ noi:

să asigure ușurința în utilizare a calculatoarelor prin implementarea sistemelor de intrare/ieșire vocală; procesarea interactivă a informațiilor folosind limbaje naturale; capacități de învățare, construcții asociative și inferențe logice;

simplificarea procesului de creare a software-ului prin automatizarea sintezei programelor conform specificațiilor cerințelor inițiale în limbaje naturale

pentru a îmbunătăți caracteristicile de bază și calitățile operaționale ale echipamentelor militare pentru a face față diferitelor probleme sociale, pentru a îmbunătăți raportul dintre costuri și beneficii, viteza, ușurința și compactitatea computerelor; asigură diversitatea acestora, adaptabilitatea ridicată la aplicații și fiabilitatea operațională.

Având în vedere complexitatea implementării sarcinilor atribuite celei de-a cincea generații, este foarte posibil să o împărțim în etape mai vizibile și mai bine percepute, prima dintre acestea fiind implementată în mare măsură în cadrul actualei a patra generații.

Caracteristicile rețelelor de comunicații prin satelit Lucrări de curs >> Comunicare și comunicare

Rețele calculatorși Telecomunicații Subiect Caracteristică satelit... volum mare diferit informatii in Mai ales electronice și... pentru sateliții de odinioară generatii), forțează să mărească ... părțile laterale ale satelitului. Tabelul 4 Principalul specificații stații nodale. Indicator...

Cunoștințele informatice presupune o înțelegere a cinci generații de computere, pe care o veți primi după citirea acestui articol.

Când vorbesc despre generații, ei vorbesc în primul rând despre portretul istoric al calculatoarelor electronice (ECM).

Fotografiile din albumul foto după o anumită perioadă de timp arată cum aceeași persoană s-a schimbat în timp. În același mod, generațiile de calculatoare prezintă o serie de portrete ale tehnologiei de calcul în diferite stadii de dezvoltare a acesteia.

Întreaga istorie a dezvoltării tehnologiei electronice de calcul este de obicei împărțită în generații. Schimbările de generații au fost asociate cel mai adesea cu o schimbare a bazei elementare a computerelor, cu progresul tehnologiei electronice. Acest lucru a dus întotdeauna la o creștere a performanței și la o creștere a memoriei. În plus, de regulă, s-au produs schimbări în arhitectura computerelor, s-a extins gama de sarcini rezolvate pe computere, iar modul de interacțiune dintre utilizator și computer s-a schimbat.

Calculatoare de prima generatie

Erau mașini cu tuburi din anii 1950. Elementul lor de bază era tuburile cu vid. Aceste computere erau structuri foarte greoaie, care conțineau mii de lămpi, uneori ocupând sute de metri pătrați de teritoriu și consumând sute de kilowați de energie electrică.

De exemplu, unul dintre primele computere a fost o unitate uriașă cu o lungime de peste 30 de metri, conținea 18 mii de tuburi vid și consuma aproximativ 150 de kilowați de electricitate.

Benzi perforate și carduri perforate au fost folosite pentru a introduce programe și date. Nu exista monitor, tastatură și mouse. Aceste mașini au fost folosite în principal pentru calcule inginerești și științifice, fără a fi legate de prelucrarea unor cantități mari de date. În 1949, primul dispozitiv semiconductor a fost creat în Statele Unite pentru a înlocui lampa electronică. A primit numele tranzistor.

Calculatoare de a doua generatie

Tranzistoare

În anii 60, tranzistoarele au devenit elementul de bază pentru calculatoarele de a doua generație. Mașinile au devenit mai compacte, mai fiabile și mai puțin consumatoare de energie. Performanța și cantitatea de memorie internă au crescut. Dispozitivele de memorie externe (magnetice) au fost foarte dezvoltate: tobe magnetice, unități de bandă magnetică.

În această perioadă au început să se dezvolte limbaje de programare la nivel înalt: FORTRAN, ALGOL, COBOL. Compilarea programului a încetat să mai depindă de modelul specific al mașinii, a devenit mai simplă, mai clară, mai accesibilă.

În 1959, a fost inventată o metodă care a făcut posibilă crearea de tranzistori pe o singură placă și toate conexiunile necesare între ele. Circuitele obţinute în acest fel au ajuns să fie numite circuite integrate sau cipuri. Invenția circuitelor integrate a servit drept bază pentru miniaturizarea ulterioară a computerelor.

Ulterior, numărul de tranzistori care puteau fi plasați pe unitate de suprafață a circuitului integrat a crescut de aproximativ două ori în fiecare an.

Calculatoare de generația a treia

Această generație de computere a fost creată pe o bază de elemente noi - circuite integrate (IC).

Microcircuite

Calculatoarele din a treia generație au început să fie produse în a doua jumătate a anilor '60, când compania americană IBM a lansat producția sistemului de mașini IBM-360. Puțin mai târziu, au apărut mașinile din seria IBM-370.

În Uniunea Sovietică, în anii 70, a început producția de mașini din seria ES EVM (Unified Computer System) pe modelul IBM 360/370. Viteza celor mai puternice modele de computer a atins deja câteva milioane de operații pe secundă. Un nou tip de dispozitiv de stocare extern - discuri magnetice - a apărut pe mașinile de a treia generație.

Progresele în dezvoltarea electronicii au dus la crearea circuite integrate mari (LSI), unde câteva zeci de mii de elemente electrice erau amplasate într-un singur cristal.

Microprocesor

În 1971, firma americană Intel a anunțat crearea unui microprocesor. Acest eveniment a fost revoluționar în electronică.

Microprocesor Este un creier în miniatură care funcționează conform unui program inerent memoriei sale.

Prin conectarea unui microprocesor cu dispozitive de intrare-ieșire și memorie externă, am obținut un nou tip de computer: un micro-computer.

Calculatoare de generația a patra

Micro-calculatorul aparține mașinilor din a patra generație. Cele mai răspândite sunt computerele personale (PC). Apariția lor este asociată cu numele a doi specialiști americani: și Steve Wozniak. Primul lor PC de producție, Apple-1, s-a născut în 1976, iar Apple-2 în 1977.

Cu toate acestea, din 1980, compania americană IBM a devenit „trendsetter” pe piața PC-urilor. Arhitectura sa a devenit standardul internațional de facto pentru computerele profesionale. Mașinile din această serie au fost numite IBM PC (Personal Computer). Apariția și răspândirea PC-ului în semnificația sa pentru dezvoltarea socială este comparabilă cu apariția tiparului.

Odată cu dezvoltarea acestui tip de mașină, a apărut conceptul de „tehnologia informației”, fără de care este imposibil de făcut în majoritatea domeniilor activității umane. A apărut o nouă disciplină - informatica.

Calculator de generația a cincea

Ele se vor baza pe o bază de elemente fundamental nouă. Principala lor calitate ar trebui să fie un nivel intelectual ridicat, în special recunoașterea vorbirii și a imaginii. Acest lucru necesită o tranziție de la arhitectura tradițională von Neumann la arhitecturi care țin cont de cerințele sarcinilor de creare a inteligenței artificiale.

Astfel, pentru alfabetizarea computerului, este necesar să se înțeleagă că în acest moment au fost create patru generații de calculatoare:

• Prima generație: 1946 crearea mașinii ENIAC pe tuburi electronice.
• A doua generație: anii 60. Calculatoarele sunt construite pe tranzistori.
• A 3-a generație: anii 70. Calculatoarele sunt construite pe microcircuite integrate (IC).
• A 4-a generație: Creat în 1971 odată cu inventarea microprocesorului (MP). Construit pe baza de circuite integrate mari (LSI) și peste LSI (VLSI).

A cincea generație de computere este construită pe principiul creierului uman, controlat de o voce. În consecință, ar trebui să folosească tehnologii fundamental noi. Japonia a depus un efort uriaș pentru a dezvolta un computer cu inteligență artificială de generația a 5-a, dar încă nu au avut succes.

Novruzlu Elnura 10 a

1. Calculator electronic (ECM)

2.

2.1. eugenerarea calculatoarelor

2.2. IIgenerarea calculatoarelor

2.3. IIIgenerarea calculatoarelor

2.4. IV generarea calculatoarelor

2.5. V generarea calculatoarelor

3. Generare computer (tabel)

Lista literaturii folosite

1. GENERAREA DE CALCULATE

Generaţie	Ani	Element de bază	Performanţă	Volumul OP	Dispozitive de intrare-ieșire	Software	Exemple de calculator
		Lampa electrica	10-20 mii de operatii in 1 sec.	2 Kbytes	Benzi perforate Cărți perforate	Codurile mașinii	UNIVAC,MESM, BESM, STRELA
	c 1955	tranzistor		2 - 32 Kbytes			"Tradis" BESM-6
	c 1966	Circuit integrat (IC)	1-10 milioane de operații într-o secundă.	64 kB	Sisteme cu mai multe terminale	OS	BESM-6
	c 1975		1-100 de milioane de operații într-o secundă.	1-64 kB	rețele de PC	Baze de date și bănci de date	Cornet UKSC
	din anii 90 ai secolului XX.					Sistem expert

Descarca:

Previzualizare:

Școala secundară MBOU Astrakhan numărul 52

REZUMAT pe subiect:

„MAȘINĂ DE CALCUL ELECTRONIC”

Pregătit

Elev din clasa a X-a

Novruzlu Elnura

Verificat de un profesor de informatică și TIC

Komissarova I.M.

Astrahan, 2013

P.

1. Calculator electronic (calculator) 3
2. Etapa electronică de dezvoltare a tehnologiei de calcul

1. Calculator generația I 3
2. a II-a generație de calculatoare 4-5
3. Calculator generația a III-a 5-7
4. Calculator generația a IV-a 7-8
5. Calculator generația V 8-10

1. Generarea calculatoarelor (tabel) 11
2. Lista literaturii utilizate 12

1. MAȘINĂ DE CALCUL ELECTRONIC (CALCULATOR)

Un computer electronic (ECM) este o mașină de calcul de mare viteză care rezolvă probleme matematice și logice cu mare precizie atunci când efectuează câteva zeci de mii de operații pe secundă. Baza tehnică a computerelor sunt circuitele electronice. Calculatorul dispune de un dispozitiv de stocare (memorie) destinat primirii, stocarii si emiterii informatiilor, un dispozitiv aritmetic pentru operatii pe numere si un dispozitiv de control. Fiecare mașină are un sistem de comandă specific.

1. ETAPA ELECTRONICĂ A DEZVOLTĂRII CALCULATORULUI

1. I generația de calculatoare

Este general acceptat că prima generație de calculatoare a apărut în timpul celui de-al Doilea Război Mondial după 1943, deși primul reprezentant de lucru ar trebui considerat mașina V-1 (Z1) de Konrad Zuse, prezentată prietenilor și rudelor în 1938. A fost prima mașină electronică (construită pe analogi de relee de casă), capricioasă în manipulare și nesigură în calcule. În mai 1941, la Berlin, Zuse a prezentat Z3, care i-a încântat pe specialiști. În ciuda unor neajunsuri, a fost primul computer care, în alte circumstanțe, ar fi putut fi un succes comercial. Cu toate acestea, primele computere sunt considerate Colossus englez (1943) și ENIAC american (1945). ENIAC a fost primul computer cu tub vid.

Trăsături specifice

• Baza elementului -tuburi electronice cu vid.
• Elemente de legătură -montaj la suprafață cu fire.
• Dimensiuni - Calculatorul este realizat sub formă de dulapuri uriașe.
• Performanță -10-20 de mii de operații pe secundă.
• Operațiunea - dificilă din cauza defectării frecvente a tuburilor cu vid.
• programare - codurile mașinii.
• RAM - până la 2 KB.
• Utilizarea datelor de intrare și ieșirecărți perforate, benzi perforate.

1. a II-a generație de calculatoare

A doua generație de computere este o tranziție la o bază de element tranzistor, apariția primelor mini-calculatoare. Principiul autonomiei este dezvoltat în continuare - este deja implementat la nivelul dispozitivelor individuale, ceea ce este exprimat în structura lor modulară. Dispozitivele I/O sunt echipate cu propriile controlere (numite controlere), care au eliberat controlerele centrale de gestionarea operațiunilor I/O. Îmbunătățirea și ieftinirea calculatoarelor a condus la scăderea costului specific al timpului de calculator și al resurselor de calcul în costul total al unei soluții automate la o problemă de prelucrare a datelor, în același timp, costul dezvoltării programelor (adică al programării) aproape că nu a scăzut. scădea și, în unele cazuri, a avut tendința de a crește... Astfel, s-a conturat o tendință spre programare eficientă, care a început să fie implementată în a doua generație de calculatoare și se dezvoltă până în zilele noastre. Dezvoltarea sistemelor integrate bazate pe biblioteci de programe standard care au proprietatea de portabilitate, i.e. funcționează pe computere de diferite mărci. Instrumentele software cele mai frecvent utilizate sunt alocate în PPP pentru rezolvarea problemelor unei anumite clase. Tehnologia de executare a programelor pe computer este îmbunătățită: se creează instrumente software speciale - software de sistem. Scopul creării de software de sistem este de a accelera și simplifica tranziția procesorului de la o sarcină la alta. Au apărut primele sisteme de procesare în loturi care au automatizat pur și simplu lansarea unui program după altul și, prin urmare, au crescut factorul de încărcare a procesorului. Sistemele de procesare batch au fost prototipul sistemelor de operare moderne, au fost primele programe de sistem concepute pentru a controla procesul de calcul. În cursul implementării sistemelor de procesare în loturi, a fost dezvoltat un limbaj de control al sarcinilor formalizat, cu ajutorul căruia programatorul a spus sistemului și operatorului ce muncă dorește să facă pe computer. O colecție de mai multe sarcini, de obicei sub forma unui pachet de cărți perforate, se numește pachet de sarcini. Acest element este încă în viață: așa-numitele fișiere MS DOS batch (sau comandă) nu sunt altceva decât pachete de joburi (extensia din numele lor bat este o abreviere a cuvântului englezesc batch, care înseamnă lot). Calculatoarele domestice din a doua generație includ Promin, Minsk, Hrazdan, Mir.

Trăsături specifice

• Baza elementului -elemente semiconductoare (tranzistoare).
• Elemente de legătură -plăci de circuite imprimate și montare la suprafață.
• Dimensiuni -.
• Performanță -100-500 de mii de operații pe secundă.
• Exploatarea - centre de calculcu un personal special de personal de serviciu a apărut o nouă specialitate - un operator de calculator.
• programare -în limbaje algoritmice, apariția OS.
• BERBEC - 2 - 32 KB.
• Introdus principiul împărțirii timpului.
• Introdus principiul controlului microprogramelor.
• Defect - incompatibilitate software.

1. a III-a generație de calculatoare

Dezvoltarea în anii 60 a circuitelor integrate - dispozitive întregi și noduri de zeci și sute de tranzistori, realizate pe un singur cristal semiconductor (ceea ce se numește acum microcircuite) a dus la crearea unui computer de generația a 3-a. În același timp, a apărut memoria semiconductoare, care este încă folosită în calculatoarele personale ca memorie operațională. Utilizarea circuitelor integrate a crescut foarte mult capacitățile computerelor. Acum procesorul central are capacitatea de a lucra în paralel și de a controla numeroase dispozitive periferice. Calculatoarele ar putea procesa simultan mai multe programe (principiul multiprogramarii). Ca urmare a implementării principiului de multiprogramare, a devenit posibil să se lucreze în modul de partajare a timpului în modul de dialog. Utilizatorii de la distanță de la computer au avut ocazia, independent unul de celălalt, de a interacționa rapid cu mașina. În acești ani, producția de calculatoare ia o scară industrială. Compania IBM, care și-a făcut loc în lideri, a fost prima care a implementat o familie de calculatoare - o serie de computere care sunt pe deplin compatibile între ele, de la cele mai mici, de dimensiunea unui dulap mic (nu au făcut-o). mai mic atunci), la cele mai puternice și scumpe modele. Cea mai comună în acei ani a fost familia System / 360 de la IBM. Începând cu computerul din a treia generație, dezvoltarea calculatoarelor seriale a devenit o tradiție. Deși mașinile din aceeași serie diferă foarte mult unele de altele în ceea ce privește capabilitățile și performanța, acestea erau compatibile cu informații, software și hardware. De exemplu, țările CMEA au produs o singură serie de calculatoare (ES EVM) ES-1022, ES-1030, ES-1033, ES-1046, ES-1061, ES-1066 și altele.Performanța acestor mașini a ajuns de la 500 mii până la 2 milioane de operațiuni pe secundă, cantitatea de RAM a ajuns de la 8 MB la 192 MB. Calculatoarele acestei generații includ și „IВМ-370”, „Electronics - 100/25”, „Electronics - 79”, „СМ-3”, „СМ-4”, etc. Pentru seria de calculatoare, software-ul a fost foarte mult extins (sisteme de operare, limbaje de programare de nivel înalt, programe de aplicație etc.). Calitatea scăzută a componentelor electronice a fost punctul slab al calculatoarelor sovietice de a treia generație. De aici și decalajul constant în spatele dezvoltărilor occidentale în ceea ce privește viteza, greutatea și dimensiunile, dar, așa cum insistă dezvoltatorii CM, nu în ceea ce privește funcționalitatea. Pentru a compensa acest decalaj, au fost dezvoltate procesoare speciale, care fac posibilă construirea de sisteme de înaltă performanță pentru sarcini private. Echipat cu un procesor special cu transformată Fourier SM-4, de exemplu, a fost folosit pentru cartografierea radar a lui Venus. La începutul anilor '60, au apărut primele minicalculatoare - computere mici, de putere redusă, care erau accesibile firmelor sau laboratoarelor mici. Minicalculatoarele au reprezentat primul pas către calculatoarele personale, prototipurile cărora nu au fost lansate până la mijlocul anilor 1970. Cunoscuta familie de minicalculatoare PDP de la Digital Equipment a servit drept prototip pentru seria sovietică de mașini SM. Între timp, numărul de elemente și conexiuni dintre ele, care se potrivesc într-un singur microcircuit, era în continuă creștere, iar în anii 70, circuitele integrate conțineau deja mii de tranzistori. Acest lucru a făcut posibilă combinarea majorității componentelor computerului într-o singură parte mică - ceea ce Intel a făcut în 1971 odată cu lansarea primului microprocesor, care era destinat calculatoarelor desktop abia apărute. Această invenție a fost menită să facă o adevărată revoluție în următorul deceniu - la urma urmei, microprocesorul este inima și sufletul computerului personal modern. Dar asta nu este tot - într-adevăr, trecerea anilor 60 și 70 a fost o perioadă fatidică. În 1969, s-a născut prima rețea globală de calculatoare - embrionul a ceea ce numim acum Internet. Și în același 1969, au apărut în același timp sistemul de operare Unix și limbajul de programare C ("C"), care au avut un impact uriaș asupra lumii software și își păstrează încă poziția de lider.

Trăsături specifice

• Baza elementului -circuite integrate.
• Elemente de legătură - plăci cu circuite imprimate.
• Dimensiuni - Calculatorul este realizat sub formă de rafturi de același tip.
• Performanță -1-10 mil. operații pe secundă.
• Exploatarea - centre de calcul, cursuri de afișare, o nouă specialitate - un programator de sistem.
• programare -limbaje algoritmice, OS.
• BERBEC - 64 KB.
• Aplicabil Principiul partajării timpului, principiul modularității, principiul controlului microprogramelor, principiul liniei principale.
• Ieșirea discuri magnetice, display-uri, plottere.

1. a IV-a generație de calculatoare

Din păcate, de la mijlocul anilor 1970, imaginea armonioasă a schimbării generaționale a fost perturbată. Există din ce în ce mai puține inovații fundamentale în informatică. Progresul merge în principal pe calea dezvoltării a ceea ce a fost deja inventat și inventat, în primul rând, prin creșterea puterii și miniaturizării bazei elementului și a computerelor în sine. În general, se crede că perioada de după 1975 aparține computerelor din a patra generație. Circuitele integrate mari (LSIs. Până la 100 de mii de elemente sunt integrate într-un singur cristal) au devenit baza lor element. Viteza acestor mașini era de zeci de milioane de operații pe secundă, iar memoria RAM a ajuns la sute de MB. Au apărut microprocesoare (1971, Intel), micro-calculatoare și computere personale. Utilizarea comună a puterii diferitelor mașini a devenit posibilă (conectarea mașinilor într-o singură unitate de calcul și lucrul cu timp partajat). Cu toate acestea, există o altă opinie - mulți cred că realizările din perioada 1975-1985. nu suficient de mare pentru a fi considerată o generație egală. Susținătorii acestui punct de vedere numesc acest deceniu aparținând „a treia generație și jumătate” de calculatoare. Și numai din 1985, când au apărut circuitele integrate la scară foarte mare (VLSI. Un cristal al unui astfel de circuit poate găzdui până la 10 milioane de elemente.), Ar trebui să numărăm anii de viață ai generației a patra, care este încă în viață și astăzi. .

Prima direcție este crearea de supercomputere - complexe de mașini multiprocesoare. Viteza unor astfel de mașini atinge câteva miliarde de operații pe secundă. Sunt capabili să proceseze cantități uriașe de informații. Aceasta include complexele ILLIAS-4, CRAY, CYBER, „Elbrus-1”, „Elbrus-2” și altele.totul în industria de apărare. Complexele de calcul „Elbrus-2” au fost operate în Centrul de control al zborului spațial, în centre de cercetare nucleară. În cele din urmă, complexele Elbrus-2 sunt folosite din 1991 în sistemul de apărare antirachetă și la alte instalații militare.

Direcția a 2-a - dezvoltare ulterioară pe baza microcalculatoarelor LSI și VLSI și computerelor personale (PC). Primii reprezentanți ai acestor mașini sunt Apple, IBM - PC (XT, AT, PS / 2), Iskra, Elektronika, Mazovia, Agat, EC-1840, EC-1841 etc. Din această generație încolo, computerele au fost denumite în mod obișnuit. ca computere. Și cuvântul „computerizare” a devenit o parte a vieții noastre de zi cu zi. Datorită apariției și dezvoltării computerelor personale (PC), tehnologia de calcul devine cu adevărat masivă și disponibilă în general. Apare o situație paradoxală: în ciuda faptului că computerele personale și minicalculatoarele rămân încă în urma mașinilor mari din toate punctele de vedere, cea mai mare parte a inovațiilor - interfețe grafice cu utilizatorul, noi periferice, rețele globale - își datorează aspectul și dezvoltarea acestei tehnologii „frivole”. Calculatoarele mari și supercalculatoarele cu siguranță nu sunt dispărute și continuă să evolueze. Dar acum nu mai domină arena computerelor așa cum o făceau cândva.

Trăsături specifice

• Baza elementului -circuite integrate mari (LSI).
• Elemente de legătură - plăci cu circuite imprimate.
• Dimensiuni - calculatoare compacte, laptopuri.
• Performanță -10-100 de milioane de operații pe secundă.
• Exploatarea - sisteme multiprocesor și multicomputer, orice utilizator de computer.
• programare -baze de date și bănci de date.
• BERBEC - 2-5 MB.
• Prelucrare date de telecomunicații, integrare în rețele de calculatoare.

1. Generația V de calculatoare

Calculatorul din generația a cincea este computerul viitorului. Programul de dezvoltare a așa-numitei generații a cincea de calculatoare a fost adoptat în Japonia în 1982. Se presupunea că până în 1991 vor fi create calculatoare fundamental noi, axate pe rezolvarea problemelor de inteligență artificială. Cu ajutorul limbajului Prolog și a inovațiilor în proiectarea computerelor, sa planificat să se apropie de rezolvarea uneia dintre principalele sarcini ale acestei ramuri a informaticii - problema stocării și procesării cunoștințelor. Pe scurt, calculatoarele din generația a cincea nu ar trebui să scrie programe, dar ar fi suficient să explice într-un limbaj „aproape natural” ce se cere de la ele. Se presupune că elementul lor de bază nu va fi VLSI, ci dispozitive cu elemente de inteligență artificială create pe baza lor. Pentru a crește memoria și viteza, vor fi folosite realizările optoelectronicei și bioprocesoarelor. Calculatoarele din a cincea generație stabilesc sarcini complet diferite decât în ​​dezvoltarea tuturor computerelor anterioare. Dacă designerii de calculatoare din generațiile I până la IV s-au confruntat cu sarcini precum creșterea productivității în domeniul calculelor numerice, obținerea unei capacități mari de memorie, atunci sarcina principală a dezvoltatorilor de calculatoare din a cincea generație este să creeze inteligența artificială a unei mașini ( capacitatea de a trage concluzii logice din faptele prezentate), dezvoltarea „intelectualizării” computerelor – înlăturarea barierei dintre om și calculator.

Din păcate, proiectul computerizat japonez de generația a cincea a repetat soarta tragică a cercetării timpurii în domeniul inteligenței artificiale. S-au irosit investiții de peste 50 de miliarde de yeni, proiectul a fost întrerupt, iar dispozitivele dezvoltate din punct de vedere al performanței nu erau mai mari decât sistemele de masă din acea vreme. Cu toate acestea, cercetările efectuate pe parcursul proiectului și experiența acumulată în ceea ce privește reprezentarea cunoștințelor și metodele de inferență paralelă au ajutat foarte mult la progresul în domeniul sistemelor de inteligență artificială în general. Deja, computerele sunt capabile să perceapă informații din text scris de mână sau tipărite, din formulare, dintr-o voce umană, să recunoască utilizatorul prin voce și să traducă dintr-o limbă în alta. Acest lucru permite tuturor utilizatorilor să comunice cu computerele, chiar și celor care nu au cunoștințe speciale în acest domeniu. Multe dintre progresele pe care le-a făcut inteligența artificială sunt folosite în industrie și în lumea afacerilor. Sistemele experte și rețelele neuronale sunt utilizate eficient pentru sarcinile de clasificare (filtrare SPAM, categorizare de text etc.). Algoritmii genetici (sunt folosiți, de exemplu, pentru optimizarea portofoliilor în activități de investiții), robotică (industrie, producție, viața de zi cu zi - oriunde își pune mâna cibernetică), precum și sistemele multi-agenți servesc în mod conștiincios o persoană. Alte domenii ale inteligenței artificiale nu sunt adormite, de exemplu, reprezentarea distribuită a cunoștințelor și rezolvarea problemelor pe internet: datorită lor, în următorii câțiva ani, ne putem aștepta la o revoluție în mai multe domenii ale activității umane.

Software

Exemple de calculator

din 1946

Lampa electrica

10-20 mii de operatii in 1 sec.

2 Kbytes

Benzi perforate

Cărți perforate

Codurile mașinii

UNIVAC, MESM, BESM, STRELA

din 1955

tranzistor

100-1000 de mii de operații în 1 sec.

2 - 32 Kbytes

Bandă magnetică, tobe magnetice

Limbaje algoritmice, sisteme de operare

"Tradis"

M-20

IBM-701

BESM-6

din 1966

Circuit integrat (IC)

1-10 milioane de operații într-o secundă.

64 kB

Sisteme cu mai multe terminale

OS

EC-1030

IBM-360

BESM-6

din 1975

Circuit integrat mare (LSI)

1-100 de milioane de operații într-o secundă.

1-64 kB

rețele de PC

Baze de date și bănci de date

IBM-386

IBM-486

Cornet

UKSC

din anii 90 ai secolului XX.

Circuit integrat la scară foarte mare (VLSI)

Peste 100 de milioane de operațiuni într-o secundă.

Dispozitive optice și laser

Sistem expert

4.LISTA LITERATURII UTILIZATE

1. http://evm-story.narod.ru/#P0

1. http://www.wikiznanie.ru/ru-wz/index.php/computer

Era computerelor electronice a început în anii 40 ai secolului XX și este asociată cu lucrările unor astfel de teoreticieni și practicieni ai tehnologiei informatice precum Alan Turing (Marea Britanie), Konrad Zuse (Germania), Claude Shannon, John Atanasoff, Howard Aiken, Presper Eckert, John von Neumann (SUA) și alți oameni de știință și ingineri.

În 1943, din ordinul Marinei SUA, cu sprijin financiar și tehnic de la IBM, sub conducerea lui G. Aiken, a fost creat primul computer digital universal Mark 1, care ajunge la 17 metri lungime și peste 2,5 metri înălțime. Releele electromecanice au fost folosite ca dispozitive de comutare, datele au fost introduse pe bandă perforată în sistemul numeric zecimal. Această mașină putea adăuga și scădea numere de 23 de biți în 0,3 secunde, înmulți două numere în 3 secunde și a fost folosită pentru a calcula traseul de zbor al obusurilor de artilerie.

Cu doi ani mai devreme, în Germania, sub conducerea lui K. Zuse, a fost creat calculatorul electromecanic Z-3, bazat pe sistemul de numere binar. Această mașină era semnificativ mai mică decât cea a lui Aiken și mult mai ieftin de fabricat. A fost folosit pentru calcule legate de proiectarea aeronavelor și a rachetelor. Dar dezvoltarea sa ulterioară (în special, ideea de a se transfera la tuburi cu vid) nu a primit sprijinul guvernului german.

În Marea Britanie, la sfârșitul anului 1943, a fost pus în funcțiune computerul Colossus, care în loc de relee electromecanice conținea aproximativ 2.000 de tuburi vidate. Matematicianul A. Turing a participat activ la dezvoltarea sa cu ideile sale privind formalizarea descrierii problemelor de calcul. Dar această mașină avea o natură foarte specializată: a fost concepută pentru a descifra codurile germane parcurgând diverse opțiuni. Viteza de procesare a ajuns la 5000 de caractere pe secundă.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) este considerat primul computer digital universal cu tub, care a fost creat în 1946 din ordinul Departamentului Apărării al SUA sub conducerea lui P. Eckert. Conținea peste 17.000 de tuburi cu vid și lucra cu aritmetică zecimală. În ceea ce privește dimensiunile sale (aproximativ 6 m înălțime și 26 m lungime), mașina era de peste două ori mai mare decât Mark-1, dar performanța sa era mult mai mare - până la 300 de înmulțiri pe secundă. Pe acest computer au fost efectuate calcule care confirmă posibilitatea fundamentală de a crea o bombe cu hidrogen.

Următorul model (1945-1951) al acelorași dezvoltatori - mașina EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) avea o memorie internă mai încăpătoare, în care era posibil să se scrie nu numai date, ci și un program. Sistemul de codare era deja binar, ceea ce reducea semnificativ numărul de tuburi cu vid.

Talentatul matematician D. von Neumann a luat parte la această dezvoltare în calitate de consultant. În 1945, și-a publicat „Raportul preliminar asupra mașinii EDVAC”, în care a descris nu numai o anumită mașină, ci a reușit și să schițeze organizarea formală, logică a unui computer și a evidențiat și detaliat componentele cheie ale a ceea ce este acum. numită „arhitectură von Neumann” (fig. unu).

Punctul de plecare al istoriei tehnologiei noastre de calcul autohtone este considerat a fi 1948, când Isaak Brook și Bashir Rameev, angajați ai Institutului Energetic al Academiei de Științe a URSS, au primit un certificat de inventator pentru inventarea „Mașinii automate de calcul digital”. . În același 1948, la Institutul de Inginerie Electrică al Academiei de Științe a RSS Ucrainei, sub conducerea academicianului Serghei Lebedev, au început lucrările la un proiect de creare a unui MESM - o mică mașină electronică de calcul.

În perioada 1948-1952. au fost create prototipuri, copii unice ale calculatoarelor, care, ca și în SUA, au fost folosite simultan atât pentru efectuarea de calcule deosebit de importante (deseori clasificate), cât și pentru depanarea soluțiilor de proiectare și tehnologia.
Orez. 1 - Arhitectura „mașinii von Neumann”

Ulterior, s-au desfășurat lucrări în domeniul creării computerelor în mai multe direcții.

De exemplu, proiecte ale S.A. Lebedev. MESM, pus în funcțiune în decembrie 1951, a devenit primul computer operațional din URSS. În 1953 S.A. Lebedev a devenit directorul Institutului de mecanică precisă și informatică din Moscova (ITM și VT) și a condus dezvoltarea unei serii de celebre BESM (mașini mari de calcul electronice): de la BESM-1 la BESM-6. Fiecare mașină din această serie la momentul creării era cea mai bună din clasa mainframe-urilor.

BESM-1 (1953) a avut 5000 de tuburi electronice, a efectuat 8 ... 10 mii de operații pe secundă. Particularitatea sa a fost introducerea de operațiuni pe numere în virgulă mobilă cu furnizarea unei game largi de numere utilizate. Pe BESM-1, trei tipuri de memorie cu acces aleatoriu cu un volum de 1024 de cuvinte pe 39 de biți au fost testate în funcționare reală:

1. pe tuburi electroacustice de mercur (linii de întârziere); acest tip de memorie a fost folosit în EDSAC și EDVAC;
2. pe tuburi catodice (potențioscoape);
3. pe miezuri magnetice de ferită.

Memoria externă a fost implementată pe tobe magnetice și benzi magnetice.

Un loc special în istoria dezvoltării tehnologiei de calcul autohtone îl ocupă BESM-6, care a fost produs în serie din 1967 timp de 17 ani. Arhitectura sa s-a bazat pe principiul paralelizării proceselor de calcul, iar performanța sa - 1 milion de operații pe secundă - a fost un record pentru mijlocul anilor '60. Pe BESM-6 au apărut primele sisteme de operare cu drepturi depline, traducători puternici, o bibliotecă valoroasă de subrutine standard care implementează metode numerice pentru rezolvarea diferitelor probleme, toate de producție internă.

Până la sfârșitul anilor '60, în țara noastră au fost produse aproximativ 20 de tipuri de computere de uz general - seria BESM (Moscova, S.A. Lebedev), Urali (Penza, B.I. Rameev), Dnepr, Mir (Kiev, V.M. Glushkov), Minsk (Minsk, V. Przhiyalkovsky) și altele, precum și vehicule specializate în principal pentru departamentul de apărare. Apropo, spre deosebire de Occident, unde „motoarele progresului” în domeniul tehnologiei informatice nu erau doar militarii, ci și reprezentanții lumii afacerilor, în URSS erau doar militari. Dar treptat oamenii de știință, directorii de afaceri și oficialii au început să conștientizeze rolul computerelor în economia țării și nevoia urgentă de a dezvolta mașini de nouă generație.

A apărut întrebarea despre trecerea la industria calculatoarelor. În decembrie 1969, la nivel guvernamental, s-a decis alegerea seriei de mașini IBM S / 360 ca standard industrial pentru calculatoarele universale dintr-o singură serie (calculatoare ES). Primul vehicul din această serie, EC-1020, a fost produs în 1971.
Producția de calculatoare ES a fost stabilită în comun cu alte țări socialiste în cadrul CMEA (Consiliul pentru Asistență Economică Reciprocă). Mulți oameni de știință s-au opus copierii sistemelor IBM, dar nu au putut oferi nimic în schimb ca standard unic.
Desigur, opțiunea ideală ar fi implementarea principiilor arhitecturale ale IBM în cooperare cu compania însăși, și nu o familie de acum aproape cinci ani, ci cele mai moderne modele și în combinație cu suport cuprinzător pentru propriile dezvoltări. Dar statul nu a avut suficiente fonduri pentru tot și a mers după o variantă mai simplă. Așa a început declinul industriei interne a tehnologiei computerelor.
Rețineți că decalajul în spatele Occidentului nu sa datorat deciziei de a copia mașini IBM. Baza tehnologică pentru producerea elementelor pe care au fost construite calculatoarele a început să rămână în urmă lumii într-un ritm alarmant. Cu cât se cerea mai mult să se investească în dezvoltarea microelectronicii, cu atât era mai dificil să se mențină nivelul cerut. Întârzierea elementelor de bază, leneșarea economiei centralizate, lipsa concurenței, dependența dezvoltatorilor și producătorilor de funcționarii din Planificarea de Stat nu au permis repetarea revoluției informatice care a avut loc în anii creării UE în Vest.

Dacă luăm baza elementului său ca principală caracteristică a unui computer, atunci se pot distinge patru generații în istoria dezvoltării lor (tabel).
Tabel - Principalele caracteristici ale calculatoarelor din diverse generații

Generaţie	1	2	3	4
Perioada, ani	1946 -1960	1955-1970	1965-1980	1980-prezent timp.
Element de bază	Tub de vid	Diode semiconductoare și tranzistoare	Circuite integrate	Circuite integrate la scară foarte mare
Arhitectură	Arhitectura Von Neumann	Modul multi-program	Rețele locale de calculatoare, sisteme de calcul partajate	Sisteme multiprocesor, calculatoare personale, rețele globale
Performanţă	10 - 20 mii op/s	100-500 mii op/s	Aproximativ 1 milion op/s	Zeci și sute de milioane de operațiuni/s
Software	Limbaje mașini	Sisteme de operare, limbaje algoritmice	Sisteme de operare, sisteme de dialog, sisteme grafice pe computer	Pachete de aplicații, baze de date și cunoștințe, browsere
Dispozitive externe	Dispozitive de intrare cu benzi perforate și carduri perforate,	ADC, teletipuri, NML, NMB	Terminale video, HDD	HDD, modemuri, scanere, imprimante laser
Aplicație	Sarcini de calcul	Sarcini de inginerie, științifice, economice	ACS, CAD, sarcini științifice și tehnice	Sarcini de management, comunicare, creare AWP, procesare de text, multimedia
Exemple de	ENIAC, UNIVAC (SUA); BESM - 1.2, M-1, M-20 (URSS)	IBM 701/709 (SUA) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (URSS)	IBM 360/370, PDP-11/20, Cray -1 (SUA); EC 1050, 1066, Elbrus 1.2 (URSS)	Cray T3 E, SGI (SUA), PC-uri, servere, statii de lucru de la diversi producatori

Cum vom numi computere de generația a cincea?
În prezent, se elaborează câteva direcții fundamental diferite:

1. un calculator optic, în care toate componentele vor fi înlocuite cu omologii lor optici (repetoare optice, linii de comunicație cu fibră optică, memorie bazată pe principiile holografiei;
2. un computer molecular, al cărui principiu se va baza pe capacitatea unor molecule de a fi în stări diferite;
3. un computer cuantic compus din componente de dimensiuni subatomice și care funcționează conform principiilor mecanicii cuantice.

Posibilitatea fundamentală de a crea astfel de calculatoare este confirmată atât de lucrări teoretice, cât și de componentele de funcționare ale memoriei și circuitelor logice.

După crearea modelului EDSAC în Anglia în 1949, s-a dat un impuls puternic dezvoltării calculatoarelor universale, care a stimulat apariția în mai multe țări a modelelor de computer de prima generație. Pe parcursul a peste 40 de ani de dezvoltare a tehnologiei computerelor (BT), au apărut mai multe generații de calculatoare, înlocuindu-se unele pe altele.

Calculatoarele din prima generație au folosit tuburi și relee electronice ca bază de elemente; RAM a fost efectuată pe declanșatoare, mai târziu pe nuclee de ferită; viteza a fost, de regulă, în intervalul 5-30 mii operațiuni aritmetice / s; se distingeau prin fiabilitate scăzută, necesitau sisteme de răcire și aveau dimensiuni semnificative. Procesul de programare a necesitat artă semnificativă, cunoaștere bună a arhitecturii computerelor și a capabilităților software ale acesteia. La începutul acestei etape s-a folosit programarea în coduri de calculator (cod mașină), apoi au apărut autocodurile și asamblatorii. De regulă, calculatoarele din prima generație erau folosite pentru calcule științifice și tehnice, iar procesul de programare în sine amintea mai mult de o artă în care era angajat un cerc foarte restrâns de matematicieni, ingineri electrici și fizicieni.

Calculator EDSAC, 1949

Calculator de generația a 2-a

Crearea primului tranzistor în SUA la 1 iulie 1948 nu a prefigurat o nouă etapă în dezvoltarea VT și a fost asociată, în primul rând, cu ingineria radio. La început, a fost mai degrabă un prototip al unui nou dispozitiv electronic care necesita cercetări serioase și rafinament. Și deja în 1951, William Shockley a demonstrat primul tranzistor de încredere. Cu toate acestea, costul lor a fost destul de mare (până la 8 dolari pe bucată) și abia după dezvoltarea tehnologiei cu siliciu, prețul lor a scăzut brusc, contribuind la accelerarea procesului de miniaturizare în electronică, care a capturat și VT.

Este general acceptat că a doua generație începe cu computerul RCA-501, care a apărut în 1959 în Statele Unite și a fost creat pe o bază de element semiconductor. Între timp, în 1955, a fost creat un computer cu tranzistori de bord pentru racheta balistică intercontinentală ATLAS. Noua tehnologie a elementelor a făcut posibilă creșterea dramatică a fiabilității VT-urilor, reducerea dimensiunilor și consumul de energie și creșterea semnificativă a productivității. Acest lucru a făcut posibilă crearea de calculatoare cu capacități logice și productivitate mari, ceea ce a contribuit la răspândirea domeniului de aplicare a calculatoarelor pentru rezolvarea problemelor de planificare și economice, managementul proceselor de producție etc. În cadrul celei de-a doua generații, diferențierea computere în mici, medii și mari devine din ce în ce mai clar manifestată. Sfârșitul anilor 50 este caracterizat de începutul etapei de automatizare a programării, care a dus la apariția limbajelor de programare Fortran (1957), Algol-60 etc.

Calculator de generația a 3-a

A treia generație este asociată cu apariția unui computer cu un element bazat pe circuite integrate (IC). În ianuarie 1959, Jack Kilby a creat primul IC, care este o placă subțire de germaniu de 1 cm lungime. Pentru a demonstra capacitățile tehnologiei integrate, Texas Instruments a creat un computer de bord pentru US Air Force, care conține 587 IC și cu un volum (40 cm3) de 150 de ori mai mic decât cel al unui computer similar de stil vechi. Dar Kilby IS a avut o serie de deficiențe semnificative, care au fost eliminate odată cu apariția în același an a IS planar de către Robert Noyce. Din acel moment, tehnologia IP și-a început marșul triumfal, captând toate noile secțiuni ale electronicii moderne și, în primul rând, tehnologia computerelor.

Software-ul care asigură funcționarea computerelor în diverse moduri de funcționare devine mult mai puternic. Apar sisteme de management al bazelor de date dezvoltate (DBMS), sisteme de automatizare a proiectării (CAD); se acordă o mare atenție creării de pachete software aplicate (PPP) în diverse scopuri. Noi limbaje și sisteme de programare continuă să apară și să se dezvolte.

Calculator de generația a 4-a

Circuitele integrate la scară largă (LSI) și la scară foarte mare (VLSI), create în anii 70 și respectiv 80, devin baza constructivă și tehnologică a HT de generație a 4-a. Astfel de circuite integrate conțin deja zeci, sute de mii și milioane de tranzistori pe un singur cristal (cip). În același timp, tehnologia BIS a fost parțial utilizată deja în proiectele din generația anterioară (IBM / 360, ES EVM seria-2 etc.). Din punct de vedere conceptual, cel mai important criteriu prin care un computer din a 4-a generație poate fi separat de un computer din a 3-a generație este că primele au fost proiectate cu așteptarea utilizării eficiente a HLD-ului modern și a simplificării procesului de programare pentru un programator cu probleme. În termeni hardware, acestea se caracterizează prin utilizarea pe scară largă a tehnologiei IC și a dispozitivelor de stocare de mare viteză. Cea mai faimoasă serie de calculatoare din a patra generație poate fi considerată IBM / 370, care, spre deosebire de seria nu mai puțin cunoscută IBM / 360 din a 3-a generație, are un sistem de comandă mai dezvoltat și o utilizare mai largă a microprogramarii. În modelele mai vechi ale seriei 370, a fost implementat un dispozitiv de memorie virtuală, care permite utilizatorului să creeze vizibilitatea resurselor RAM nelimitate pentru utilizator.

Fenomenul computerului personal (PC) datează de la crearea, în 1965, a primului mini-computer PDP-8, care a apărut ca urmare a universalizării unui microprocesor specializat pentru controlul unui reactor nuclear. Mașina a câștigat rapid popularitate și a devenit primul computer produs în masă din această clasă; la începutul anilor 70, numărul de mașini a depășit 100 de mii de unități. Un alt pas important a fost trecerea de la mini-la micro-calculatoare; Acest nou nivel structural al VT a început să se formeze la începutul anilor 70, când apariția LSI a făcut posibilă crearea unui procesor universal pe un singur cristal. Primul microprocesor Intel-4004 a fost creat în 1971 și conținea 2250 de elemente, iar primul microprocesor universal Intel-8080, care a fost standardul tehnologiei microcalculatoarelor și creat în 1974, conținea deja 4500 de elemente și a servit drept bază pentru crearea primele PC-uri. În 1979, a fost produs unul dintre cele mai puternice și versatile microprocesoare Motorolla-68000 pe 16 biți cu 70.000 de elemente, iar în 1981 - primul microprocesor Hewlett Packard pe 32 de biți cu 450.000 de elemente.

PC Altair-8800

Primul PC poate fi considerat Altair-8800, creat pe baza microprocesorului Intel-8080 în 1974 de Edward Roberts. Calculatorul a fost trimis prin poștă, a costat doar 397 de dolari și avea capacitatea de a se extinde cu periferice (doar 256 de octeți de RAM !!!). Pentru Altair-8800, Paul Allen și Bill Gates au creat un traducător din popularul limbaj Basic, crescând semnificativ inteligența primului PC (au fondat ulterior faimoasa companie Microsoft Inc). Echiparea PC-ului cu un monitor color a rezultat în modelul PC rival, Z-2; la un an de la apariția primului PC Altair-8800, peste 20 de companii și firme diferite au fost implicate în producția de PC-uri; a început să se formeze industria PC-urilor (producția de PC-uri, vânzările acestora, periodice și non-periodice, expoziții, conferințe etc.). Și deja în 1977, trei modele de PC Apple-2 (Apple Computers), TRS-80 (Tandy Radio Shark) și PET (Commodore) au fost lansate în producție de masă, dintre care, în competiție, primul Apple rămas în urmă devine în curând lider. în fabricarea PC-urilor (modelul Apple-2 a fost un succes uriaș). Până în 1980, Apple a intrat pe Wall Street cu cel mai mare capital social și un venit anual de 117 milioane de dolari.

Dar deja în 1981, IBM, pentru a evita pierderea pieței de masă, a început să lanseze seria sa de PC-uri, acum cunoscută pe scară largă, IBM PC / XT / AT și PS / 2, care a deschis o nouă eră a BT personală. Intrarea în arena gigantului industriei PC-urilor IBM pune producția de PC-uri pe o bază industrială, ceea ce permite rezolvarea unui număr de probleme importante pentru utilizator (standardizare, unificare, software avansat etc.), cărora compania le-a acordat o atenție deosebită deja în cadrul cadrul de producție a seriei IBM / 360 și IBM / 370. Putem crede în mod rezonabil că în scurta perioadă de timp care a trecut de la debutul lui Altair-8800 la PC-ul IBM, mai mulți oameni s-au alăturat VT decât în ​​întreaga perioadă lungă - de la motorul analitic al lui Babbage până la inventarea primelor circuite integrate. .

Modelul Amdahl 470V16, creat în 1975 și compatibil cu seria IBM, poate fi considerat primul computer care a deschis clasa supercalculatoarelor în sine. Mașina a folosit un principiu eficient de paralelizare bazat pe procesarea comenzilor pipeline, iar baza elementului a folosit tehnologia LSI. În prezent, clasa supercalculatoarelor include modele care au o performanță medie de cel puțin 20 de megaflops (1 megaflops = 1 milion de operațiuni în virgulă mobilă pe secundă). Primul model cu astfel de performanțe a fost computerul în mare măsură unic ILLIAC-IV, creat în 1975 în SUA și având o viteză maximă de aproximativ 50 de megaflops. Acest model a avut un impact uriaș asupra dezvoltării ulterioare a supercomputerului cu arhitectură matriceală. O pagină strălucitoare din istoria supercomputerelor este asociată cu seria Cray a lui S. Cray, primul model Cray-1 al căruia a fost creat în 1976 și a avut o viteză de vârf de 130 megaflops. Arhitectura modelului sa bazat pe principiul transportor al procesării datelor vectoriale și scalare cu un element bazat pe VLSI. Acest model a pus bazele clasei de supercalculatoare moderne. Trebuie remarcat faptul că, în ciuda unui număr de soluții arhitecturale interesante, succesul modelului a fost obținut în principal datorită soluțiilor tehnologice de succes. Modelele ulterioare Cray-2, Cray X-MP, Cray-3, Cray-4 au adus performanța seriei la aproximativ 10 mii de megaflopi, iar modelul Cray MP, folosind o nouă arhitectură pe 64 de procesoare și un element bazat pe siliciu nou. microcircuite, au avut performanțe de vârf aproximativ 50 gigaflopi.

Încheind o excursie în istoria tehnologiei militare moderne cu una sau alta detaliere a etapelor sale individuale, ar trebui făcute câteva remarci esențiale. În primul rând, există o tranziție din ce în ce mai lină de la o generație de computere la alta, când ideile noii generații se maturizează într-un grad sau altul și chiar sunt implementate în generația anterioară. Acest lucru este remarcabil mai ales în timpul tranziției la tehnologia IS pentru producția de dispozitive electronice, când accentul definitoriu al generațiilor se deplasează din ce în ce mai mult de la baza elementului la alți indicatori: arhitectură logică, software, interfață cu utilizatorul, domenii de aplicație etc. cadre tradiționale de clasificare; se pare că suntem la începutul unui fel de universalizare a BT, când toate clasele sale se străduiesc să-și niveleze capacitățile de calcul. Multe elemente din generația a cincea sunt într-un fel sau altul caracteristice zilelor noastre.