Vývoj počítača od začiatku jeho vzhľadu. Prvé počítače. Od najstarších po moderné. Je možné identifikovať všeobecné trendy vo vývoji počítačov

1. Prvá generácia počítačov
Prvá generácia počítačov uzrela svetlo sveta v roku 1942, kedy bola prvá elektronický digitálny počítač... Tento vynález patrí americkému fyzikovi Atanasovovi.

V roku 1943 Angličan Alan Turing vyvinul Colossus, tajný počítač určený na dešifrovanie zachytených správ od nemeckých jednotiek. Tieto počítače fungovali na lampách a boli veľké asi ako miestnosť.

V roku 1945 matematik John von Neumann dokázal, že počítač dokáže efektívne vykonávať akékoľvek výpočty pomocou vhodných ovládanie programu bez zmeny hardvéru. Tento princíp sa stal základným pravidlom pre budúce generácie vysokorýchlostných digitálnych počítačov.

2. Druhá generácia počítačov
V roku 1947 inžinieri John Bardeen a Walter Brattain vynašli tranzistor. Rýchlo sa udomácnili v rádiovom inžinierstve a nahradili nepohodlnú a veľkú vákuovú trubicu. V 60. rokoch. XX storočia tranzistory sa stali základnou základňou pre počítače druhej generácie. Efektivita strojov začala dosahovať státisíce operácií za sekundu Objem vnútornej pamäte sa v porovnaní s počítačmi prvej generácie zväčšil stonásobne. Programovacie jazyky sa začali aktívne rozvíjať vysoký stupeň: Fortran, Algol, Cobol.
3. Tretia generácia počítačov
Prechod na tretiu generáciu je spojený s výraznými zmenami v architektúre počítačov. Stroje už pracovali na integrovaných obvodoch. Na jednom počítači môže byť spustených niekoľko programov. Rýchlosť mnohých strojov dosahovala niekoľko miliónov operácií za sekundu. Začali sa objavovať magnetické disky, široko používané vstupno-výstupné zariadenia.
4. Štvrtá generácia počítačov.
Ďalšia prevratná udalosť v elektronike sa odohrala v roku 1971, kedy amer Intel oznámila vytvorenie mikroprocesora. Prepojením mikroprocesorov so vstupno-výstupnými zariadeniami, externou pamäťou, sme dostali nový typ počítača - mikropočítač, počítače 4. generácie. Tieto počítače boli malé, lacné, používali farebný grafický displej, manipulátory a klávesnicu.

V roku 1976 bol vytvorený prvý osobný počítač Apple II. Prvý domáci osobný počítač - Agat (1985). Od roku 1980 sa americká spoločnosť IBM stala trendom na trhu s počítačmi. V roku 1981 vydala svoj prvý osobný počítač PC a vytvorila ďalšiu líniu vo vývoji počítača 4. generácie - superpočítač. Od domáce autá superpočítače patrili k počítačom "Elbrus".

Počítače piatej generácie sú strojmi blízkej budúcnosti. Ich hlavnou kvalitou by mala byť vysoká intelektuálna úroveň. V strojoch piatej generácie bude možný hlasový vstup, hlasová komunikácia, strojové videnie a dotyk. V tomto smere sa už urobilo veľa.

Ľudský život v dvadsiatom prvom storočí priamo súvisí s umelou inteligenciou. Znalosť hlavných míľnikov pri tvorbe počítačov je ukazovateľom vzdelaného človeka. Je zvykom rozdeliť vývoj počítačov do 5 etáp – zvykom je hovoriť o piatich generáciách.

1946-1954 - počítače prvej generácie

Stojí za to povedať, že prvá generácia počítačov (elektronických počítačov) bola vákuová trubica. Vedci z Pennsylvánskej univerzity (USA) vyvinuli ENIAC – to bol názov prvého počítača na svete. Deň, kedy bola oficiálne uvedená do prevádzky je 15.02.1946. Pri montáži zariadenia bolo použitých 18 tisíc elektrónok. Počítač podľa dnešných štandardov predstavoval kolosálnu oblasť 135 metrov štvorcových a hmotnosť je 30 ton. Potreba elektriny bola tiež veľká - 150 kW.

Je známym faktom, že tento elektronický stroj bol vytvorený priamo na to, aby pomáhal pri riešení najťažších problémov výroby atómovej bomby. ZSSR rýchlo dobiehal svoje nevybavené veci a v decembri 1951 bol pod vedením akademika S. A. Lebedeva svetu predstavený najrýchlejší počítač v Európe. Nosila skratku MESM (Small Electronic Counting Machine). Toto zariadenie môže vykonávať 8 až 10 tisíc operácií za sekundu.

1954 - 1964 - počítače druhej generácie

Ďalším krokom vo vývoji bol vývoj počítačov pracujúcich na tranzistoroch. Tranzistory sú zariadenia vytvorené z polovodičové materiály- umožňujúci riadiť prúd tečúci v obvode. Prvý známy stabilný tranzistor vytvoril v Amerike v roku 1948 tím fyzikov – výskumníkov Shockley a Bardin.

Z hľadiska prevádzkovej rýchlosti sa elektronické počítače výrazne líšili od svojich predchodcov - rýchlosť dosahovala stovky tisíc operácií za sekundu. Znížená veľkosť aj spotreba elektrická energia menej. Výrazne sa zvýšil aj rozsah použitia. Bolo to spôsobené rýchlym vývojom softvéru. náš najlepší počítač- BESM-6 mal rekordnú rýchlosť - 1 000 000 operácií za sekundu. Vyvinutý v roku 1965 pod vedením hlavného dizajnéra S. A. Lebedeva.

1964 - 1971 - počítače tretej generácie

Hlavným rozdielom tohto obdobia je začiatok používania mikroobvodov s nízkym stupňom integrácie. Používaním najsofistikovanejšie technológie vedci dokázali umiestniť zložité elektronické obvody na malý polovodičový plátok s plochou menšou ako 1 centimeter štvorcový. Vynález mikroobvodov bol patentovaný v roku 1958. Vynálezcom je Jack Kilby. Využitie tohto revolučného vynálezu umožnilo zlepšiť všetky parametre – rozmery sa zmenšili približne na veľkosť chladničky, zvýšil sa výkon, ale aj spoľahlivosť.

Táto etapa vývoja počítačov je charakteristická používaním nového pamäťového zariadenia - magnetický disk... Minipočítač PDP-8 bol prvýkrát predstavený v roku 1965.

V ZSSR sa podobné verzie objavili oveľa neskôr, v roku 1972, a boli analogické s modelmi na americkom trhu.

1971 - súčasnosť - počítače štvrtej generácie

Počítačové inovácie štvrtej generácie je aplikácia a použitie mikroprocesorov. Mikroprocesory sú ALU (aritmetické logické zariadenia) umiestnené na jednom mikroobvode s vysokým stupňom integrácie. To znamená, že mikroobvody začnú zaberať ešte menej miesta. Inými slovami, mikroprocesor je malý mozog, ktorý vykonáva milióny operácií za sekundu podľa programu, ktorý je v ňom zabudovaný. Rozmery, hmotnosť a spotreba dramaticky klesli a výkon dosiahol rekordné výšky. A vtedy sa do hry dostal Intel.

Prvý mikroprocesor sa nazýval Intel-4004, názov prvého mikroprocesora zostaveného v roku 1971. Bol široký 4 bity, no vtedy to bol obrovský technologický prelom. O dva roky neskôr Intel predstavil svetu Intel-8008, ktorý má osem bitov a v roku 1975 sa zrodil Altair-8800 – ide o prvý osobný počítač založený na Intel-8008.

To bol začiatok celej éry osobných počítačov. Stroj sa začal všade používať na úplne iné účely. O rok neskôr prišiel do hry Apple. Projekt mal veľký úspech a Steve Jobs sa stal jedným z najznámejších a najbohatších ľudí na Zemi.

IBM PC sa stáva nesporným benchmarkom počítača. Bol vydaný v roku 1981 s 1 megabajtom RAM.

Je pozoruhodné, že na tento moment Elektronické počítače kompatibilné s IBM tvoria asi deväťdesiat percent vyrobených počítačov! Tiež nemožno nespomenúť Pentium. Vývoj prvého procesora so zabudovaným koprocesorom skončil v roku 1989 úspechom. Teraz toto ochranná známka nespochybniteľná autorita vo vývoji a aplikácii mikroprocesorov na trhu počítačov.

Ak hovoríme o vyhliadkach, potom je to, samozrejme, vývoj a implementácia najnovšie technológie: ultra-veľké integrované obvody, magnetooptické prvky, dokonca aj prvky umelej inteligencie.

Samouk elektronické systémy- tu je dohľadná budúcnosť, nazývaná piata generácia vo vývoji počítačov.

Človek sa snaží odstrániť bariéru v komunikácii s počítačom. Japonsko na tom pracovalo veľmi dlho a bohužiaľ neúspešne, ale to je už téma na úplne iný článok. V súčasnosti sú všetky projekty iba vo vývoji, ale s moderným tempom rozvoja - to je blízka budúcnosť. Súčasnosť je čas, kedy sa tvoria dejiny!

Zdieľam.

Ako dnes žiť bez počítačov, smartfónov a iných vychytávok? Ešte ťažšie je uvedomiť si, že pred 50 rokmi sa tieto technológie dali naučiť len zo sci-fi kníh.

Ponúkame krátky exkurz do histórie, aby sme zistili, ako osobné počítače.

Prvé počítače vznikli po skončení druhej svetovej vojny. Boli veľmi veľké a drahé (stáli ešte viac ako Najnovšia verzia moderný MacBook). Preto sa s takýmito hračkami mohli hrať iba zamestnanci serióznych organizácií, bánk alebo popredných univerzít. Ale vývoj domácich PC (osobných počítačov) spadol na druhú polovicu dvadsiateho storočia. Prvým je minipočítač PDP-8. Bola vydaná v marci 1965 spoločnosťou Digital Equipment Corporation.

Treba si uvedomiť, že keď PDP-8 nazývame minipočítačom, myslíme tým, že nezaberal celú miestnosť. PDP-8 nebola väčšia ako obyčajná chladnička, čo znie na našu dobu dosť divoko. Jeho cena bola 18 500 dolárov, ale to nezabránilo počítačovým nadšencom kúpiť tento zázrak technológie. Preto bol PDP-8 nielen prvým domácim PC, ale aj prvým komerčne úspešným počítačom.

Ďalší „prelom“ urobilo MIT, keď v roku 1975 uviedlo na trh počítač Altair 8800. Je považovaný za jedného z „revolucionárov“ domácich počítačov, ako aj za prvé spojenie pri formovaní výrobcov osobných počítačov.

Aké je tajomstvo Altair 8800? Bolo to kompaktné, efektívne a lacné. Len za 439 dolárov si mohol ktokoľvek kúpiť diely pre počítač a zostaviť ho s pomocou časopisu Popular Electronics. Za 621 dolárov ste už mohli získať hotový model... Altair 8800 mal mikroprocesor Intel 8080 taktovaný na 2 MHz a zvládol aj 8 a 16-bitové čísla. Mimochodom, práve vďaka Altairu 8800 odštartoval Bill Gates svoju kariéru!

V tom istom čase sa ďalší dvaja počítačoví nadšenci - Steve Jobs a Steve Wozniak - rozhodli vytvoriť spoločnosť, ktorá by rozvíjala počítačová technológia... Ich skutočne revolučný projekt možno nazvať Apple II, ktorý sa objavil v roku 1977. Jobs a Wozniak ukázali, aký by mal byť počítač všeobecné použitie... Odvtedy mohli techniku ​​využívať nielen nadšenci či rádioamatéri, ale aj bežní občania.

IBM PC 5150

V roku 1981 sa k humbuku pripojilo IBM a vydalo IBM PC 5150, ktorý možno stále nájsť v niektorých vládnych úradoch.

Počítač je považovaný za jeden z najúspešnejších domácich počítačov na svete. Celkovo sa predalo 20 miliónov kusov. PC bolo vybavené procesorom MOS 6510. Dalo sa pripojiť aj k TV a používať ako hernú konzolu.

Apple Macintosh

Ďalší úspešný produkt Apple sa stal Macintosh, ktorý konečne definoval typ osobného počítača. Hlavnými inováciami, ktorými sa produkt chválil, bol manipulátor typu myši a úplne grafické rozhranie... V skutočnosti je to prastarý otec všetkých moderných iMacov a MacBookov. Je to zároveň prvý počítač, ktorý víta svojich budúcich používateľov.

IBM PC Convertible je prvý notebook na svete predstavený IBM v roku 1986. Mal procesor Intel 80C88 a 256 kilobajtov RAM, ktorú bolo možné rozšíriť až na 512 kilobajtov. Notebook sa tiež pýšil dvoma disketovými mechanikami a modemom. PC sa predávalo veľmi zle. Bol ťažký, nebol dostatočne rýchly a LCD bol ťažko čitateľný. IBM PC Convertible je stále prvým notebookom, ktorý sa dostal do masovej výroby a formoval toto odvetvie.

Trochu o budúcnosti

Technológia nikdy neprestane napredovať. V súčasnosti sa väčšina spoločností snaží vytvárať vysokovýkonné počítače, ktoré nezaberú veľa miesta. Lídrom je Apple, ktorého produkty si za posledných desať rokov získali obrovskú popularitu vo všetkých kútoch sveta.

Veľké osobné počítače začínajú ustupovať ultratenkým notebookom a tabletom (aj keď stále sa nájdu nadšenci, ktorí si PC stavajú a modernizujú svojpomocne). Podľa odborníkov bude o 100 rokov funkcie notebooku alebo PC vykonávať o inteligentné hodinky, smartfóny a holografóny a výkonné počítače sa budú používať na výpočet veľkého množstva informácií.

V krátkej histórii výpočtovej techniky sa rozlišuje niekoľko období na základe toho, aké základné prvky boli použité na výrobu počítača. Rozdelenie na obdobia je do určitej miery ľubovoľné, keďže keď sa ešte vyrábali počítače starej generácie, nová generácia začala naberať na obrátkach.

Vo vývoji počítačov existujú všeobecné trendy:

1. Zvýšenie počtu prvkov na jednotku plochy.
2. Zmenšovanie.
3. Zvýšenie rýchlosti práce.
4. Znížené náklady.
5. rozvoj softvérové ​​nástroje, na jednej strane a zjednodušenie, štandardizácia hardvéru na strane druhej.

Nulová generácia. Mechanické kalkulačky

Predpoklady pre vznik počítača sa formovali pravdepodobne od staroveku, ale často sa recenzia začína počítacím strojom Blaise Pascala, ktorý navrhol v roku 1642. Tento stroj mohol vykonávať iba operácie sčítania a odčítania. V 70. rokoch toho istého storočia Gottfried Wilhelm Leibniz zostrojil stroj schopný vykonávať operácie nielen na sčítanie a odčítanie, ale aj na násobenie a delenie.

V 19. storočí veľký prínos pre budúci rozvoj výpočtovej techniky vytvoril Charles Babbage. Jeho rozdielový motor, vedela síce len sčítať a odčítať, ale výsledky výpočtov boli vytlačené na medenú platňu (analóg informačných vstupno-výstupných prostriedkov). Ďalej opísal Babbage analytický motor musel vykonať všetky štyri základné matematické operácie. Analytický engine pozostával z pamäte, výpočtového mechanizmu a vstupno-výstupných zariadení (len počítač ... iba mechanické), a čo je najdôležitejšie, mohol vykonávať rôzne algoritmy(v závislosti od toho, ktorý dierny štítok bol vo vstupnom zariadení). Programy pre analytický stroj napísala Ada Lovelace (prvá slávny programátor). V skutočnosti sa auto v tom čase nerealizovalo pre technické a finančné ťažkosti. Svet zaostával za Babbageovým myšlienkovým pochodom.

V 20. storočí navrhli automatické počítacie stroje Konrad Zus, George Stibits, John Atanasov. Tento stroj obsahoval, dalo by sa povedať, prototyp RAM a používal aj binárnu aritmetiku. Reléové počítače Howarda Aikena: Mark I a Mark II boli svojou architektúrou podobné Babbageovmu analytickému stroju.

Prvá generácia. Elektronické elektrónkové počítače (194x-1955)

Výkon: niekoľko desiatok tisíc operácií za sekundu.

Zvláštnosti:

• Keďže lampy majú značnú veľkosť a sú ich tisíce, stroje boli obrovské.
• Keďže existuje veľa lámp a majú tendenciu vyhorieť, počítač bol často nečinný z dôvodu hľadania a výmeny zlyhanej lampy.
• Lampy generujú veľa tepla, preto počítače vyžadujú špeciálne výkonné chladiace systémy.

Príklady počítačov:

Kolos- tajný vývoj britskej vlády (na vývoji sa podieľal Alan Turing). Toto je prvé na svete elektronický počítač, síce neovplyvnila rozvoj výpočtovej techniky (kvôli jej utajeniu), ale pomohla vyhrať druhú svetovú vojnu.

Eniak... Tvorcovia: John Moushley a J. Presper Eckert. Hmotnosť stroja 30 ton. Nevýhody: použitie systému desiatkových čísel; veľa prepínačov a káblov.

Edsack... Úspech: prvý stroj s programom v pamäti.

Víchrica i... Krátke slová, práca v reálnom čase.

Počítač 701(a následné modely) od IBM. Prvý počítač, ktorý bol lídrom na trhu už 10 rokov.

Druhá generácia. Tranzistorové počítače (1955-1965)

Výkon: státisíce operácií za sekundu.

V porovnaní s vákuovými elektrónkami umožnilo použitie tranzistorov zmenšiť veľkosť výpočtovej techniky, zvýšiť spoľahlivosť, zvýšiť prevádzkovú rýchlosť (až 1 milión operácií za sekundu) a takmer eliminovať prenos tepla. Spôsoby ukladania informácií sa vyvíjajú: magnetická páska je široko používaná, neskôr sa objavujú disky. V tomto období bola videná prvá počítačová hra.

Prvý tranzistorový počítač TX sa stal prototypom pre pobočkové počítače PDP firmy DEC, ktoré možno považovať za zakladateľov počítačového priemyslu, pretože sa objavil fenomén masového predaja automobilov. DEC uvádza na trh prvý minipočítač veľkosti skrinky. Vzhľad displeja je pevný.

IBM tiež aktívne pracuje a vyrába už tranzistorové verzie svojich počítačov.

Počítač 6600 spoločnosť CDC, ktorá bola vyvinutá Seymourom Crayom, mala oproti ostatným počítačom tej doby výhodu - je to rýchlosť, ktorá bola dosiahnutá paralelným vykonávaním príkazov.

Tretia generácia. Počítače s integrovanými obvodmi (1965-1980)

Výkon: milióny operácií za sekundu.

Integrovaný obvod je elektronický obvod vyleptané na kremíkový kryštál. Do tohto obvodu sa zmestia tisíce tranzistorov. V dôsledku toho boli počítače tejto generácie nútené byť ešte menšie, rýchlejšie a lacnejšie.

Posledná vlastnosť umožňovala počítačom preniknúť rôznych oblastiachľudské činnosti. Z tohto dôvodu sa stali špecializovanejšími (t. j. existovali rôzne počítače na rôzne úlohy).

Existuje problém s kompatibilitou uvoľnených modelov (softvér pre ne). IBM sa po prvýkrát zameralo na interoperabilitu.

Bolo implementované multiprogramovanie (to je vtedy, keď je v pamäti niekoľko spustiteľných programov, čo má za následok úsporu zdrojov procesora).

Ďalší vývoj minipočítačov ( PDP-11).

Štvrtá generácia. Počítače na veľkých (a veľmi veľkých) integrovaných obvodoch (1980-...)

Výkon: stovky miliónov operácií za sekundu.

Teraz je možné umiestniť na jeden čip nie jeden integrovaný obvod, ale tisíce. Výkon počítačov sa výrazne zvýšil. Počítače naďalej zlacňovali a teraz si ich kupovali aj jednotlivci, čo znamenalo takzvanú éru osobných počítačov. Ale jednotlivec bol častejšie profesionálnym programátorom. V dôsledku toho bol potrebný vývoj softvéru, aby človek mohol používať počítač podľa svojich predstáv.

Koncom 70. - začiatkom 80. rokov bol počítač populárny Apple navrhli Steve Jobs a Steve Wozniak. Neskôr bol osobný počítač spustený do sériovej výroby. IBM PC na procesore Intel.

Neskôr existovali superskalárne procesory schopné vykonávať veľa inštrukcií súčasne, ako aj 64-bitové počítače.

Piata generácia?

To zahŕňa neúspešný japonský projekt (dobre opísaný na Wikipédii). Iné zdroje odkazujú na piatu generáciu počítačov takzvané neviditeľné počítače (mikrokontroléry zabudované v domáce prístroje, autá atď.) alebo vreckové počítače.

Existuje aj názor, že počítače s dvojjadrovými procesormi by mali byť zaradené do piatej generácie. Z tohto pohľadu začala piata generácia okolo roku 2005.

Predstavte si moderný život dnes to bez počítača jednoducho nejde. Len pred nejakými 10-12 rokmi si „zázrak“ modernej elektroniky nemohol dovoliť každý. Budeme sledovať evolučný vývoj osobných počítačov, ako aj načrtnúť kľúčové fázy prechodu PC z kategórie „kto si to môže dovoliť“ do kategórie „verejne dostupné“. V historický vývoj výpočtovej techniky, je len osem mien ľudí, ktorí najviac prispeli k hlavným evolučným štádiám výroby PC. Elektronika na niekoľko desaťročí nielen predbehla, ale vo veľkej miere aj vytlačila mechaniku. Boli podniknuté nielen evolučné, ale aj revolučné kroky, aby sa spoločnosť za menej ako storočie stala takou „závislou“ na počítačoch.

Namiesto predslovu

Možno je dnes jednoducho nemožné predstaviť si moderný život bez počítača. A len pred desiatimi rokmi si „zázrak“ modernej elektroniky nemohol dovoliť každý. Pamätám si, ako som musel sedieť v knižnici nad knihami a prepisovať si potrebné poznámky. A tieto strašidelné ručne písané abstrakty, mozoľ na prostrednom prste pravej ruky ...

Na rozdiel od nemecký počítač, kde boli základom relé, v ENIAC väčšinu prvkov tvorili elektrónky. To bolo skutočné monštrum, v hodnote takmer 500-tisíc dolárov, zaberajúcich celú miestnosť. Zariadenie vážilo 27 ton, celkový počet komponentov: asi 17,5 tisíc svietidiel odlišné typy, 7,2 tisíc kremíkových diód, 1,5 tisíc relé, 70 tisíc rezistorov a 10 tisíc kondenzátorov. Stroj vyžadoval napájanie 174 kW. Výpočtový výkon - 357 operácií násobenia alebo 5 tisíc operácií sčítania za sekundu. Základy výpočtu - desiatková sústava kalkul. Počítač bez problémov pracoval s číslami dlhými 20 číslic.

Napriek svojej výpočtovej prevahe mal ENIAC veľa nevýhod. Ak napríklad vyhorela aspoň jedna lampa, celý počítač bol úplne mimo prevádzky. Proces počítačového programovania bol tiež zdĺhavý: vyriešenie problému trvalo niekoľko minút, zatiaľ čo zadávanie údajov mohlo trvať niekoľko dní.

ENIAC nedostal širokú distribúciu, zariadenie bolo vyrobené v jedinej kópii a v budúcnosti sa nikde nepoužívalo. Ale niektoré z princípov, ktoré boli založené pri navrhovaní ENIACom, sa následne premietli do pokročilejších modelov elektronickej výpočtovej techniky.

"Vyrobené v ZSSR"

V roku 1951 bol na území Ukrajinskej SSR vytvorený malý elektronický počítací stroj MESM. Mal 6 tisíc elektrónok, ledva sa zmestil do ľavého krídla budovy internátu bývalej kláštornej dediny Feofaniya (10 km od Kyjeva). MESM vznikol v laboratóriu výpočtovej techniky Ústavu elektrotechniky Akadémie vied Ukrajinskej SSR pod vedením akademika S.A. Lebedev.

Myšlienky o stvorení výpočtový stroj Superschopnosti v Lebedev sa objavili v 30-tych rokoch, keď sa mladý vedec zaoberal výskumom stability energetických systémov. Ale vojny, ktoré vypukli v 40. rokoch, prinútili na chvíľu opustiť všetky podniky.

V roku 1948 sa Lebedev spolu so skupinou inžinierov presťahoval do Feofanie (jedno z oddelení Ekonomického ústavu Akadémie vied Ukrajinskej SSR) a začal trojročnú prácu na realizácii tajného projektu vytvoriť prvý domáci počítač.

„Auto zaberalo miestnosť s rozlohou 60 metrov štvorcových. MESM pracoval na tie časy nevídanou rýchlosťou - 3 000 operácií za minútu (moderné počítače produkujú milióny operácií za sekundu) a mohol vykonávať operácie odčítania, sčítania, násobenia, delenia, posunov, porovnávania s ohľadom na znamienko, porovnávania v absolútnych číslach. hodnoty, prenos ovládania, prenos čísel z magnetického bubna, pridávanie príkazov. Celkový výkon elektronických elektrónok je 25 kW.

Po sérii testov S.A. Lebedev dokázal, že jeho auto „ múdrejší ako človek". Nasledovala séria verejných demonštrácií a záver odbornej komisie o uvedení MESM do prevádzky (december 1951).

MESM bol prakticky jediný počítač v krajine, ktorý riešil rôzne vedecké a technické problémy v oblasti termonukleárnych procesov, kozmických letov a raketovej techniky, diaľkových elektrických vedení, mechaniky, štatistická kontrola kvalitu. Jednou z najdôležitejších úloh riešených na MESM boli výpočty stability paralelnej prevádzky blokov vodnej elektrárne Kuibyshev, určeného systémom nelineárnych diferenciálne rovnice druhá objednávka. Bolo potrebné určiť podmienky, za ktorých možno do Moskvy preniesť maximálny možný výkon bez narušenia stability systému. V spojení s rýchly rozvoj prúdová a raketová technológia, stroj mal za úlohu vypočítať vonkajšiu balistiku rôznej zložitosti, od relatívne jednoduchých mnohorozmerných výpočtov trajektórií prechádzajúcich v zemskej atmosfére s miernym rozdielom vo výške až po veľmi zložité objekty spojené s letom objektov mimo zemskú atmosféru. .

MESM sa používal v mnohých výskumných projektoch až do roku 1957, potom bol stroj rozobraný a rozobraný. Zariadenie bolo dodané do Kyjevského polytechnického inštitútu na laboratórne práce.

Prvé počítače s úložným priestorom

Ako už bolo spomenuté, niektoré z prvých elektronických výpočtových systémov sa stali prototypmi pokročilejších počítačových zariadení. Hlavná úloha vývojárov nových počítačov bola spojená s vybavením strojov schopnosťou ukladať spracované a prijaté dáta do elektronickej pamäte.

Jeden z týchto strojov sa volá The Manchester Baby. V roku 1948 na Univerzite v Manchestri (Veľká Británia) bolo vyvinuté a o rok neskôr uvedené do prevádzky elektronické výpočtové zariadenie schopné ukladať údaje do internej Náhodný vstup do pamäťe... Manchester Mark 1 bola vylepšená verzia Neumannovho počítača.

Zariadenie vedelo nielen čítať informácie z diernych pások, ale malo aj možnosť vkladať/vydávať dáta z magnetického bubna priamo počas programu. „Pamäťový“ systém bol reťazec Williamsových katódových trubíc (patentovaný v roku 1946).

"Manchesterské dieťa" malo absolútne "nie detinské" rozmery: 17 m na dĺžku. Systém predstavovalo 75 tisíc elektronických elektrónok, 3 tisíc mechanických relé, 4 Williamsove elektrónky (pamäť počítača 96 40-bitových slov), magnetický bubon (1024-4096 40-bitových slov), procesor s 30 príkazmi a batériový systém. . Pre najjednoduchšie matematické operácie to stroju trvalo od 3 do 12 sekúnd.

V roku 1951 bolo „Dieťa“ zlikvidované a na jeho miesto „vystúpil“ plnohodnotný komerčný počítač Ferranti Mark 1.

Približne v rovnakom období v Cambridge (UK) skupina inžinierov vedená Mauriceom Wilkesom vytvorila počítač s programom uloženým v pamäti – EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Toto zariadenie sa stáva prvým široko používaným elektronickým výpočtovým zariadením s možnosťou vnútornej pamäte.

V počítači bolo použitých takmer 3 tisíc elektrónok. Hlavná pamäť počítača - 1024 pamäťových buniek: 32 ortuťových ultrazvukových oneskorovacích liniek (RULZ), z ktorých každá obsahuje 32 slov, každá po 17 bitoch, vrátane znamienkového bitu. Bolo možné zahrnúť ďalšie oneskorovacie linky, čo umožnilo pracovať so slovami v 35 binárnych čísliciach. Výpočty boli vykonané v binárny systém rýchlosťou 100 až 15 tisíc operácií za sekundu. Príkon - 12 kW, plocha - 20 metrov štvorcových.

V roku 1953 sa pod vedením Wilkesa a Renwicka začali práce na druhom modeli počítača, EDSAC-2. Prvky na feritových jadrách s celkovou kapacitou 1024 slov už boli použité ako RAM (random access memory). V nové auto Objavila sa ROM (pamäť len na čítanie) - najskôr na dióde a potom na feritovej matrici. Ale hlavnou inováciou bolo použitie mikroprogramového riadenia: niektoré inštrukcie mohli byť zložené zo sady mikro-operácií; mikroprogramy boli zaznamenané v trvalá pamäť... Tento počítač sa používal do roku 1965.

Príbeh "tranzistora".

Začiatok éry počítačov „na celý život“ je spojený s rovnakým IBM. Po zmene vedenia v roku 1956 spoločnosť zmenila aj vektor výroby. V roku 1957 IBM predstavilo jazyk FORTRAN ("FORmula TRANslation"), ktorý sa používal na vedecké výpočty. V roku 1959 sa objavili prvé počítače IBM na tranzistoroch, ktoré dosahovali takú úroveň spoľahlivosti a rýchlosti, že ich začala využívať armáda v systémoch včasného varovania protivzdušnej obrany. V roku 1964 bola predstavená celá rodina IBM System / 360. Stali sa: prvou navrhnutou rodinou počítačov, prvými počítače na všeobecné použitie, prvé počítače s bajtovým adresovaním pamäte (tým sa vymenovanie prvenstva nekončí). Počítače IBM System z kompatibilné so systémom System / 360 sú stále vo výrobe, čo je absolútny rekord v kompatibilite.

Evolučný vývoj výpočtovej techniky zabezpečil: zmenšenie veľkosti, prechod na pokročilejšie komponenty, nárast výpočtový výkon, zvýšenie množstva RAM a pamäte iba na čítanie, možnosť širokého využitia v rôznych odvetviach, ako aj možnosť personalizácie počítača.

V 50-60-tych rokoch dvadsiateho storočia tranzistorové počítače nahradili elektrónkové počítače. Používa sa ako hlavný prvok polovodičové diódy a tranzistory, ako pamäťové zariadenia - magnetické jadrá a magnetické bubny (vzdialení predkovia moderných pevných diskov). Druhý rozdiel medzi týmito počítačmi: bolo možné na nich programovať algoritmické jazyky... Boli vyvinuté prvé jazyky na vysokej úrovni (Fortran, Algol, Cobol). Tieto dve dôležité vylepšenia výrazne zjednodušili a zrýchlili písanie počítačových programov. Programovanie, hoci zostáva vedou, sa stáva viac aplikovaným. To všetko viedlo k zníženiu veľkosti a výraznému zníženiu nákladov na počítače, ktoré sa potom začali vyrábať na predaj.

Výrobná kapacita týchto počítačov je až 30 tisíc operácií za sekundu. Veľkosť pamäte RAM je 32 Kb. Veľkou výhodou sú menšie rozmery a znížená spotreba energie. Programovanie tranzistorových počítačov sa stáva základom pre vznik takzvaných „operačných systémov“. Uľahčí sa práca so zariadením, ktoré je v moci nielen vedcov, ale aj menej „pokročilých“ používateľov. Počítačové vybavenie sa objavuje v továrňach, v kanceláriách (hlavne v účtovníctve).

Medzi tranzistorovými elektronickými výpočtovými zariadeniami tohto obdobia sú najznámejšie:

Začiatok 50. rokov. Najvýkonnejší počítač v Európe je sovietsky M-20 s priemernou rýchlosťou 20 tisíc 3-adresových inštrukcií za sekundu cez 45-bitové čísla s pohyblivou rádovou čiarkou; jeho pamäť s priamym prístupom bola realizovaná na feritových jadrách a mala objem 4096 slov.

1954-1957. Firma NCR (USA) vyrába prvý počítač na tranzistoroch - NCR-304;

1955 rok. Tranzistorový počítač Bell Telephone Laboratories - TRADIS - obsahuje 800 jednotlivých tranzistorových prvkov;

1958 rok. NEC Corporation vyvíja prvý japonský počítač NEC-1101 a 1102;

Všimnite si, že toto nie sú jediní predstavitelia "tranzistorovej" histórie vo vývoji počítačov. Počas tohto obdobia prebiehal vývoj v Massachusetts Technologický inštitút(USA), v mnohých vedeckých a technických laboratóriách po celom Sovietskom zväze, na popredných európskych výskumných a technologických vysokých školách.

Mikročipy a sériová výroba

Vývojárom trvalo len niekoľko rokov, kým vyrobili počítač s novými komponentmi. Ako sa vymieňajú tranzistory elektronické lampy(a nahradili mechanické relé) a mikroobvody prevzali ich evolučnú bunku. Koniec 60. rokov dvadsiateho storočia prináša do počítača tieto metamorfózy: integrované obvody pozostávajúce z reťazca tranzistorov kombinovaných pod jedným polovodičom; objaví sa polovodičová pamäť, ktorá sa stáva hlavným prvkom pamäte RAM počítača; osvojil si metódu súčasného programovania viacerých úloh (princíp dialógového režimu); centrálny procesor môže pracovať paralelne a ovládať rôzne periférne zariadenia; príležitosť sa otvára vzdialený prístup na počítačové dáta.

Práve v tomto období sa objavila „slávna“ rodina Počítače IBM... Výroba elektronických výpočtových zariadení je na bežiacom páse, zavádza sa sériová výroba počítačových zariadení.

Samozrejme, o IBM System / 360 (S / 360) sa toho dá povedať viac. V roku 1964 spoločnosť vyrába sériu počítačov rôzne veľkosti a funkčnosť. V závislosti od požiadaviek môžu byť vo výrobe rovnomerne použité ako malé stroje s nízkou produktivitou, tak aj veľké stroje s vyššou produkciou. Všetky stroje fungujú na podobnom princípe softvér, preto, ak musíte vymeniť zariadenie s nízkou spotrebou energie za pokročilejšie, potom nemusíte prepisovať hlavný program. Poskytnúť Kompatibilita s IBM prvýkrát využíva technológiu mikrokódu, ktorá je použitá vo všetkých modeloch série, okrem tých najstarších. Táto séria počítačov sa stáva prvým derivátom, keď sa jasne rozlišuje medzi architektúrou a implementáciou počítača.

S/360 stál spoločnosť 5 miliárd dolárov (obrovské náklady podľa noriem z roku 1964). Tento systém sa však stále nestáva najdrahšou výrobou, prioritou zostáva projekt výskumu a vývoja. 360 ​​nahrádza 370, 390 a System z, ale architektúra počítača zostáva rovnaká. Na základe S / 360 vyrábajú ďalšie spoločnosti svoje vlastné modelové rady, napríklad rodina Amdahl 470, sálové počítače Hitachi, UNIVAC 9200/9300/940, sovietske stroje série ES EVM atď.

Vďaka rozšírenej distribúcii IBM / 360 sa 8-bitové znaky a 8-bitové bajty, ktoré boli pre ňu vynájdené ako minimálna adresovateľná pamäťová bunka, stali štandardom pre všetky počítačové technológie. IBM / 360 bol tiež prvý 32-bitový počítačový systém. Staršie modely rodiny IBM / 360 a následná rodina IBM / 370 patrili medzi prvé počítače s virtuálna pamäť a prvé komerčné počítače na podporu implementácie virtuálnych strojov. Rodina IBM / 360 bola prvá, ktorá použila mikrokód na implementáciu individuálnych inštrukcií procesora.

Ale niektorí mikroprocesorové systémy bola tu jedna nevýhoda - nízka kvalita komponentov. Toto bolo obzvlášť výrazné v sovietskych elektronických počítačoch. Naďalej mali výrazné rozmery a vo funkčnosti zaostávali za západným dizajnom. Aby to domáci dizajnéri eliminovali, museli navrhnúť špeciálne procesory na vykonávanie súkromných úloh (čo vylučovalo možnosť multiprogramovania).

V tomto období sa objavujú aj prvé minipočítače (prototypy moderných počítačov). Najdôležitejšia vec, ktorá sa s PC udiala koncom 60. – začiatkom 70. rokov, bol prechod od veľkého množstva prvkov k použitiu jedného kusu, ktorý kombinuje všetky potrebné komponenty. Mikroprocesory sú srdcom každého počítača. Spoločnosť za svoj vzhľad vďačí Intelu. Práve ona vlastní prvý mikročip, ktorý sa stal skutočne revolučným a evolučným skokom pre výpočtovú techniku.

Spolu s rýchlym zlepšovaním technického vybavenia sa elektronické výpočtové systémy začínajú spájať na lokálne a globálne počítačové siete(prototyp internetu). Vylepšuje sa programovací jazyk, píšu sa pokročilejšie operačné systémy.

Superpočítače a osobná prenosná elektronika

Sedemdesiate a osemdesiate roky sa stávajú hlavným obdobím masovej výroby počítačov pre bežnú spotrebu. Počas tohto obdobia nedošlo k žiadnym významným inováciám. Elektronická výpočtová technika je rozdelená do dvoch táborov: superautá s neuveriteľným výpočtovým výkonom a personalizovanejšie systémy. Základňa prvku Z týchto systémov sa stávajú veľké integrované obvody (LSI), kde je v jednom kryštáli umiestnených viac ako tisíc prvkov. Výkon takýchto počítačov predstavuje desiatky miliónov operácií za sekundu a množstvo pamäte RAM sa zvyšuje na niekoľko stoviek megabajtov.

Počítačové výpočtové systémy používané vo výrobe zostávajú zložité, ale masové vedúce postavenie sa presúva na osobné počítače. Práve v tomto období bol pojem „elektronický počítač“ nahradený pojmom „počítač“ známym našim ušiam.

Éra osobných počítačov začína s Apple, IBM-PC (XT, AT, PS / 2), Iskra, Elektronika, EC-1840, EC-1841 a ďalšími. Tieto systémy sú funkčne horšie ako superpočítače, ale vďaka ich spotrebiteľskému použitiu sa PC pevne etablovalo na trhu: zariadenie sa stáva všeobecne dostupné, objavuje sa množstvo noviniek, ktoré zjednodušujú prácu so zariadením (grafika používateľské rozhranie, nové periférie, globálne siete).

Po uvedení mikroprocesorov Intel 4004 a Intel 8008 túto technológiu prevzali ďalšie spoločnosti: MP sa vyrábali na základe projektu Intel a ich vlastných úprav.

Tu prichádza do arény mladá počítačová spoločnosť Apple Steve Jobs a Steve Wozniak so svojím prvým osobným produktom – počítačom Apple-1. Málokto sa zaujíma o rozvoj ambicióznych podnikateľov. Existuje len jedna objednávka na dávku počítačov Apple-1: Paul Terrell, majiteľ obchodu s počítačmi Byte, objednáva zásielku 50 kusov. Ale podmienky sú nasledovné: nemalo by to byť jednoduché počítačové dosky, ale úplne kompletné autá. Prekonanie ťažkostí pri financovaní výroby, Apple Počítač však dokáže splniť svoje záväzky včas a Apple-1 sa objaví na pultoch obchodu Terrell. Pravda, bez „streliva“, ale len formou platby, no Terrell s dodaním súhlasí a platí sľúbených 500 dolárov za jednotku tovaru.

Všimnite si, že väčšina počítačov v tom čase bola dodávaná ako jednotlivé zložky montované distribútormi alebo koncovými zákazníkmi.

Takže v roku 1976 sa Apple-1 predáva za 666,66 dolárov za kus. Apple I bol kompletne zostavený na doske s plošnými spojmi obsahujúcej asi 30 mikroobvodov, pre ktoré je mnohými považovaný za prvý plnohodnotný počítač. Aby však používatelia získali funkčný počítač, museli k nemu pridať puzdro, napájací zdroj, klávesnicu a monitor. dodatočný poplatok, neskôr vydaný za 75 dolárov, poskytoval pripojenie ku kazetovému magnetofónu na ukladanie dát.

Mnoho odborníkov neuvažuje o počítači Najprv Apple osobné elektronické zariadenie, a nazýva sa taký mikropočítač „Altair 8800“, ktorý vytvoril Ed Roberts a distribuovaný prostredníctvom katalógov v rokoch 1974-1975. Ale v skutočnosti táto jednotka nespĺňala všetky požiadavky používateľov.

Spoločnosť pokračuje vo výrobe a pokračuje v predaji aktualizovaný model Jablko II. Táto séria počítačov bola vybavená procesorom MOS Technology 6502 frekvencia hodín 1 MHz, 4 KB RAM (rozšíriteľná až na 48 KB), 4 KB ROM, monitor a Integer BASIC interpreter, ako aj rozhranie na pripojenie kazetový prehrávač... Apple II sa stáva najmasovejšie predávaným zariadením na elektrickom trhu (za roky výroby sa predalo viac ako 5 miliónov kusov tohto produktu). Apple II vyzeral skôr ako kancelársky nástroj než elektronické zariadenie. To bolo plnohodnotný počítač ktorý je vhodný pre bytové zariadenie, manažérsky stôl alebo školská učebňa.

Na pripojenie monitora (alebo TV) bol použitý kompozitný video výstup vo formáte NTSC. Počítače predávané v Európe používali voliteľný PAL kodér umiestnený na rozširujúcej karte. O zvuk sa staral reproduktor ovládaný cez register v pamäti (použitý bol 1 bit). Počítač mal 8 rozširujúcich slotov, z ktorých 1 umožňoval pripojenie ďalšej pamäte RAM, zatiaľ čo ostatné slúžili na poskytovanie vstupno-výstupných (sériových a paralelné porty, ovládače externých zariadení). Počítač mal počiatočnú maloobchodnú cenu 1 298 – 2 638 USD za modifikáciu modelu.

Apple II získava rodinu a udrží si vedúce postavenie na trhu s počítačovým vybavením až do začiatku 90. rokov.

Všeobecný štandard PC

Koncom roku 1980 sa IBM rozhodla postaviť si vlastný počítač. Dodávky mikroprocesorov pre budúce modely IBM PC sú zverené Intelu a hlavným operačným systémom je projekt „vypadnutia“ z Harvardu Billa Gatesa – operačný systém PC-DOS.

Spoločnosť udáva nielen tempo výroby, ale stanovuje aj vlastné štandardy výroby počítačov. Každý výrobca PC si mohol zakúpiť licenciu od IBM a zostaviť podobné počítače a výrobcovia mikroprocesorov pre ne mohli vyrábať prvky (v skutočnosti si len Apple dokázal zachovať vlastnú architektúru). Takto sa javí model IBM PC XT pevný disk... Za ním je IBM PC AT, postavený na základe MP 80286.

Rok 1985 znamenal uvedenie vysokovýkonných počítačov, Intel a Motorola spoločne vyrábali mikroprocesory 80386 a M68020. Z roka na rok sa vylepšujú počítačové úpravy, neustále sa ozývajú mená IBM, Intel. Nové mikroprocesory dosahujú neuveriteľný výpočtový výkon – až 50 miliónov operácií za sekundu. V roku 1993 Intel vydal P5 „Pentium“ MP so 64-bitovou architektúrou, po ktorom nasledovali modely 2, 3. „Pentium 4“ je už vybavené technológiou HT, ktorá umožňuje spracovávať informácie cez 2 paralelné toky.

Počítače sa zlepšujú vo všetkom: klesá spotreba energie, zmenšujú sa rozmery, ale enormne rastie výpočtový výkon, množstvo pamäte RAM (až 4 gigabajty), objemy pevné disky sa počítajú v terabajtoch.

Takmer všetky počítače vyrobené na svete prechádzajú do nového „okna“ operačný systém MicroSoft "Windows" a kancelárske aplikácie MS-Office. Takto sú definované počítačové štandardy osobného počítača: architektúra IBM PC a OS Windows.

Čo sa týka veľkosti PC, popri stacionárnych počítačoch sa vyrába aj prenosná prenosná elektronika: notebooky, netbooky, ďalej tablety a smartfóny (telefón-počítač).

Namiesto doslovu

V priebehu niekoľkých desaťročí sa osobné počítače presunuli z elektronických „počítačiek“ do kategórie každodennej výbavy. Teraz je počítač viac ako len elektronické výpočtové zariadenie. Ide o celý priemysel vedomostí, zábavy, práce, vzdelávania a iných spotrebiteľských príležitostí.

Michail Polyuchovič