Ikatlong henerasyon ng mga kompyuter
Ang mabilis na pag-unlad ng abyasyon, teknolohiya sa espasyo at iba pang larangan ng agham at teknolohiya ay nangangailangan ng maliit, maaasahan at mabilis na mga kagamitan sa pag-compute. Samakatuwid, ang karagdagang pag-unlad ng electronic computing teknolohiya ay nangangailangan ng pag-unlad ng bagong teknolohiya, at ang naturang teknolohiya ay hindi mabagal na lumitaw. Ang mga bagong tagumpay sa pagganap, pagiging maaasahan at miniaturization ay naging posible sa pamamagitan ng integrated circuit na teknolohiya, na minarkahan ang paglipat sa ikatlong henerasyon ng mga computer na nilikha mula 1964 hanggang 1974.
Ang paggamit ng mga integrated circuit ay nagbigay ng maraming pakinabang:
1. Ang pagiging maaasahan ng computer ay tumaas. Ang pagiging maaasahan ng mga integrated circuit ay isang order ng magnitude na mas mataas kaysa sa pagiging maaasahan ng mga katulad na circuit gamit ang mga discrete na bahagi. Ang pagtaas sa pagiging maaasahan ay pangunahin dahil sa pagbawas ng mga inter-circuit na koneksyon, na isa sa pinakamahina na link sa disenyo ng isang computer. Ang pagtaas ng pagiging maaasahan, sa turn, ay humantong sa isang makabuluhang pagbawas sa gastos ng pagpapatakbo ng computer.
2. Sa pamamagitan ng pagtaas ng densidad ng pag-iimpake ng mga electronic circuit, ang oras ng paghahatid ng signal sa mga conductor ay bumaba at, bilang isang resulta, ang bilis ng computer ay tumaas.
3. Ang produksyon ng mga pinagsama-samang circuit ay nagpapahiram ng sarili nito sa automation, na, sa mass production, ay makabuluhang binabawasan ang mga gastos sa produksyon at nag-aambag sa pagpapasikat at pagpapalawak ng saklaw ng mga aplikasyon ng computer.
4. Ang mataas na densidad ng packaging ng mga electronic circuit ay nabawasan ang mga sukat, timbang at pagkonsumo ng kuryente ng mga computer sa pamamagitan ng ilang mga order ng magnitude, na naging posible na gamitin ang mga ito sa dati nang hindi naa-access na mga lugar ng agham at teknolohiya, tulad ng aviation at space technology.
Sa kabila ng malinaw na mga pakinabang ng paggamit ng integrated circuit technology, sa pagsasagawa ng kanilang malawakang paggamit sa mga computer ay nagsimula 12 taon mamaya, pagkatapos ng pagbuo ng konsepto ng isang integrated circuit, na inilathala noong 1952 ni Geoffrey Dummer ng British Ministry of Defense. Gayunpaman, ipinahayag lamang ni Dammer ang ideya ng paglikha ng mga elektronikong elemento sa anyo ng isang bloke gamit ang mga layer ng semiconductor mula sa parehong materyal, at hindi niya ipinahiwatig kung paano maglagay ng ilang mga elemento sa isang monolith sa pagsasanay. Noong 1956, sinubukan ni Dammer na gawing katotohanan ang kanyang mga ideya, ngunit ang mga device na kanyang binuo ay naging hindi gumagana.
Jack Kilby mula sa Texas Instruments at Robert Noyce mula sa maliit na kumpanyang Fairchild Semiconductor ay pinamamahalaang ipatupad ang mga ideyang nakabalangkas sa pagsasanay.
Noong Mayo 1958, kumuha ng trabaho si Jack Kilby sa Texas Instruments, kung saan nagsimula siyang bumuo ng mga transistor, capacitor at resistors (nauna siyang nagtrabaho sa Centralab at kasangkot sa paggawa ng mga transistor-based hearing aid). Isang araw, ang pangkat na pinagtrabahuan ni Jack Kilby ay naatasang mag-explore ng mga opsyon para sa paglikha ng mga alternatibong micromodules. Ang iba't ibang mga pagpipilian ay iminungkahi, at si Kilby, na pinag-iisipan ang problema, ay dumating sa konklusyon na ito ay magiging pinaka kumikita para sa kumpanya na gumawa lamang ng mga elemento ng semiconductor, at ang mga resistor at capacitor ay maaaring gawin mula sa parehong materyal bilang mga aktibong elemento, at ilagay ang mga ito sa isang monolitikong bloke ng parehong materyal. Habang iniisip ang ideyang ito, inisip ni Jack ang topology ng multivibrator circuit. Kaya noong Hulyo 24, 1958 Ang ideya ng praktikal na pagpapatupad ng isang integrated circuit ay ipinanganak.
Ang pagkakaroon ng nakabalangkas sa kanyang mga ideya sa kanyang mga superyor, si Jack ay naatasang lumikha ng isang prototype upang patunayan ang bisa ng kanyang mga kalkulasyon. Pagkatapos ay binuo ang isang trigger circuit mula sa mga discrete germanium elements. Noong Agosto 28, 1958, ipinakita ni Jack Kilby ang layout kay Willis Adcock.
Pagkatapos ng pag-apruba mula sa kanyang mga superyor, nagsimulang lumikha si Kilby ng isang tunay na monolithic integrated circuit - isang phase-shift oscillator.
Kaayon ng Jack Kilby, si Robert Noyce ay bumuo ng isang integrated circuit. Talagang hindi nagustuhan ni Robert ang teknolohiya ng paggawa ng mga discrete elements. Sinabi niya na ang labor-intensive na proseso ng pagputol ng isang silicon wafer sa mga indibidwal na elemento at pagkatapos ay ikonekta ang mga ito sa isang solong circuit ay tila walang kabuluhan. Iminungkahi ni Noyce na ihiwalay ang mga indibidwal na transistor sa isang kristal mula sa isa't isa na may reverse-biased p-n junctions, at takpan ang ibabaw ng isang insulating oxide. Ang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga indibidwal na elemento ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga lugar na nakaukit sa insulating oxide ayon sa isang espesyal na pattern sa ibabaw ng microcircuit. Ang mga seksyon na ito ay konektado sa bawat isa sa pamamagitan ng manipis na mga linya ng aluminyo.
Nilikha ni Kilby ang kanyang chip at nag-apply para sa isang patent nang mas maaga kaysa kay Noyce, gayunpaman, ang teknolohiya ni Noyce ay mas maalalahanin at maginhawa, at ang mga dokumento ng aplikasyon ay inihanda nang mas maingat. Bilang resulta, nakatanggap si Noyce ng patent para sa imbensyon nang mas maaga - noong Abril 1961, at Kilby - noong Hunyo 1964 lamang.
Ang maraming pagsubok na sumunod at ang digmaan para sa karapatang ituring na imbentor ng teknolohiya ay natapos sa kapayapaan. Sa huli, kinatigan ng Court of Appeal ang paghahabol ni Noyce sa teknolohikal na primacy, ngunit pinasiyahan na si Kilby ay kinikilala sa paglikha ng unang gumaganang microcircuit.
Ang serial production ng integrated circuits ay nagsimula noong 1961, kasabay nito ang unang experimental na computer batay sa integrated circuits ay nilikha ng Texas Instruments, na kinomisyon ng US Air Force. Ang pag-unlad ay tumagal ng 9 na buwan at natapos noong 1961. Ang computer ay mayroon lamang 15 na utos, unicast, ang dalas ng orasan ay 100 KHz, ang kapasidad ng imbakan ay 30 numero lamang, 11 binary digit ang ginamit upang kumatawan sa mga numero, ang paggamit ng kuryente ay 16 W lamang, ang timbang ay 585 g, ang inookupahan. ang dami ay 100 cubic centimeters.
Ang mga unang pinagsama-samang circuit ay mababa ang density, ngunit sa paglipas ng panahon ang teknolohiya para sa kanilang produksyon ay naayos at tumaas ang density. Gumamit ang mga third-generation computer ng low- at medium-density integrated circuits, na naging posible upang pagsamahin ang daan-daang elemento sa isang chip. Ang ganitong mga microcircuits ay maaaring gamitin bilang hiwalay na operational circuits - mga register, decoder, counter, atbp.
Ang pagdating ng mga integrated circuit ay naging posible upang mapabuti ang block diagram ng mga pangalawang henerasyon na mga computer. Kaya, ang mahigpit na pinagsamang mga control device (CU) at isang arithmetic-logical unit (ALU) ay pinagsama sa isang yunit, na naging kilala bilang isang processor. Bukod dito, ang processor ay maaaring magkaroon ng ilang arithmetic-logical device, na ang bawat isa ay gumanap ng sarili nitong function, halimbawa, ang isang ALU ay nakatuon sa pagtatrabaho sa mga numero ng integer, isa pa sa mga floating-point na numero, at isang pangatlo sa mga address. Maaaring mayroon ding ilang control device, isang sentral, at ilang peripheral, na ginagamit upang kontrolin ang mga indibidwal na bloke ng computer.
Kadalasan ang mga computer ay binubuo ng ilang mga processor, na naging posible upang ganap na magamit ang mga bagong prospect sa parallel na paglutas ng problema.
Sa mga third-generation na computer, ang hierarchy ng memorya ay malinaw na nakikilala. Ang RAM ay nahahati sa mga independiyenteng bloke na may sariling mga sistema ng kontrol, na tumatakbo nang magkatulad. Ang istraktura ng RAM ay nahahati sa mga pahina at mga segment. Ang panloob na memorya ng processor ay umuunlad din - ang mga kinakailangan ay nilikha para sa pagpapakilala ng memory caching.
Ang mga panlabas na storage device (ESD) ay konektado sa pamamagitan ng isang espesyal na selector channel controller (SCC). Ang kanilang kapasidad at bilis ay tumaas nang malaki. Kaya noong Hunyo 1973, ang IBM 3340 hard drive ay inilabas bilang isang panlabas na storage device.
Ang drive ay selyadong - pinoprotektahan nito ang gumaganang ibabaw ng mga disk mula sa alikabok at dumi, na naging posible na ilagay ang mga ulo nang napakalapit sa magnetic surface ng disk. Sa unang pagkakataon, ang prinsipyo ng isang aerodynamic magnetic head ay inilapat, na literal na naka-hover sa itaas ng umiikot na ibabaw ng hard drive sa ilalim ng impluwensya ng aerodynamic force.
Ang lahat ng ito ay naging posible upang makabuluhang taasan ang density ng pag-record (hanggang sa 1.7 Mbit bawat square inch) at taasan ang kapasidad sa 30 MB (sa non-removable media). Ang drive ay mayroon ding naaalis na media na may kapasidad na 30 MB.
Kasabay ng pagpapahusay ng mga lohikal na device at memorya, ang modernisasyon ng mga input/output device ay puspusan. Ang bilis ng mga bagong computer ay nangangailangan ng mas mabilis at mas maaasahang data input/output system kaysa sa mga punched card reader at teletype. Pinalitan sila ng mga keyboard, graphic input panel, light pen display, plasma panel, raster graphics system at iba pang device.
Ang isang malawak na iba't ibang mga peripheral na aparato, ang kanilang medyo mataas na bilis, at ang pangangailangan na paghiwalayin ang mga operasyon ng I/O mula sa proseso ng pag-compute ay humantong sa paglikha ng isang dalubhasang multiplex channel controller (MCC), na nagpapahintulot sa mga processor na gumana nang kahanay ng data I/ O.
Ang isang pangkalahatang block diagram ng isang ikatlong henerasyong computer, na naglalarawan sa itaas, ay ipinapakita sa diagram sa ibaba.
Sa diagram:
UVV – input-output device;
RAM – isa o higit pang random access memory device;
ALU - isa o higit pang arithmetic-logical unit;
CU - isa o higit pang mga control device;
MK - multiplex channel controller (channel para sa pagkonekta ng mga mabagal na device);
SK - tagapili ng channel controller (channel para sa pagkonekta ng mga high-speed na device);
Ang ESD ay isang panlabas na storage device.
Ang paggamit ng mga pinagsama-samang teknolohiya ay makabuluhang nabawasan ang gastos ng mga computer, na agad na humantong sa pagtaas ng demand. Maraming organisasyon ang bumili ng mga computer at matagumpay na pinatakbo ang mga ito. Ang isang mahalagang kadahilanan ay ang pagnanais para sa standardisasyon at ang paglabas ng buong serye ng mga computer na software compatible mula sa ibaba pataas.
Mayroong malaking pangangailangan para sa mga produkto ng software ng application, at dahil hindi pa nabuo ang merkado ng software, at halos imposibleng makahanap ng handa, maaasahan at murang software, mayroong isang napakalaking pagtaas sa katanyagan ng programming at ang pangangailangan para sa karampatang mga developer ng software. Ang bawat negosyo ay nagsusumikap na ayusin ang sarili nitong mga tauhan ng mga programmer na lumitaw ang mga dalubhasang koponan na bumuo ng software at nagsusumikap na sakupin ang isang bahagi ng hindi pa nagagamit na angkop na lugar sa arena ng mabilis na lumalagong teknolohiya ng computer.
Ang merkado ng software ay mabilis na umuunlad, ang mga pakete ng software ay nilikha upang malutas ang mga karaniwang problema, mga programming language na nakatuon sa problema at buong sistema ng software para sa pamamahala ng pagpapatakbo ng mga computer, na sa kalaunan ay tatawaging mga operating system.
Ang mga unang operating system ay nagsimulang lumitaw noong mga araw ng pangalawang henerasyong mga computer. Kaya noong 1957, binuo ng Bell Labs ang operating system na BESYS (Bell Operating System). At noong 1962, binuo ng General Electric ang GCOS (General Comprehensive Operating System) operating system, na idinisenyo upang gumana sa Mainframes. Ngunit ang lahat ng ito ay mga kinakailangan lamang para sa paglikha ng tunay na sikat at in-demand na mga operating system. Sa pagtatapos ng 1960s, ang isang bilang ng mga operating system ay nalikha na, na nagpapatupad ng marami sa mga kinakailangang function para sa pamamahala ng isang computer. Sa kabuuan, higit sa isang daang iba't ibang mga operating system ang ginamit.
Kabilang sa mga pinaka-binuo na operating system ay:
OS/360, na binuo ng IBM noong 1964 upang pamahalaan ang mga mainframe na computer;
MULTIKO- isa sa mga unang operating system na may mga programa sa pagbabahagi ng oras;
UNIX, na binuo noong 1969 at pagkatapos ay lumaki sa isang buong pamilya ng mga operating system, na marami sa mga ito ay kabilang sa mga pinakasikat ngayon.
Ang paggamit ng mga operating system ay pinasimple ang pagtatrabaho sa mga computer at nag-ambag sa pagpapasikat ng electronic computing technology.
Laban sa background ng isang makabuluhang pagtaas ng interes sa electronic computing sa USA, Europe, Japan at iba pang mga bansa, sa USSR nagkaroon ng pagbaba sa pag-unlad sa larangang ito ng agham. Kaya noong 1969, ang Unyong Sobyet ay pumasok sa isang kasunduan sa pakikipagtulungan sa pagbuo ng isang Unified Computer System, ang modelo kung saan kinuha bilang isa sa mga pinakamahusay na computer sa oras na iyon - IBM360. Ang pagtuon ng USSR sa mga dayuhang tagumpay ay humantong sa isang makabuluhang pagkahuli sa larangan ng teknolohiya ng computer.
Sa mga pangatlong henerasyong computer, ang pinakamahalagang pag-unlad ay:
IBM System - 360- isang buong pamilya ng mga computer, ang produksyon nito ay nagsimula noong 1964. Ang lahat ng mga modelo ng pamilya ay may isang solong sistema ng utos at naiiba sa bawat isa sa dami ng RAM at pagganap, at unibersal, na may kakayahang lutasin ang parehong kumplikadong lohikal na mga problema at maging kapaki-pakinabang sa mga kalkulasyon sa ekonomiya. Ang versatility ng computer ay makikita sa pangalan nito. Ang ibig sabihin ng 360 ay 360 degrees, i.e. ang kanyang kakayahang magtrabaho sa anumang direksyon. Ang halaga ng pagbuo ng System-360 ay umabot sa humigit-kumulang $5 bilyon, na dalawang beses sa ginastos ng Estados Unidos noong World War II sa Manhattan Project, na naglalayong lumikha ng atomic bomb. Ang proyekto upang lumikha ng IBM 360 ay pangalawa lamang sa gastos sa programang Apollo. Ang arkitektura ng IBM 360 ay naging lubhang matagumpay at higit na tinutukoy ang direksyon ng pag-unlad ng teknolohiya sa pag-compute;
PDP8- isang minicomputer na binuo noong Marso 22, 1965 ng Digital Equipment Corporation (DEC). Ang terminong "mini" ay kamag-anak. Ang computer na ito ay humigit-kumulang sa laki ng isang refrigerator, ngunit, kumpara sa iba pang mga kinatawan ng mga elektronikong computer, ang laki nito ay tunay na maliit. Ang proyektong ito ay komersyal na kumikita. Sa kabuuan, humigit-kumulang 50,000 kopya ng kotse na ito ang naibenta. Ang sistema ng PDP-8 ay may maraming katulad na mga solusyon - mga clone sa buong mundo. Kaya sa USSR maraming mga analogue ng computer na ito ang binuo: Elektronika-100, Saratov-2, atbp.;
Nairi 3- isa sa mga unang third-generation na mga computer na nakapag-iisa na binuo sa USSR. Ang pag-unlad na ito ay inilabas noong 1970 sa Yerevan Research Institute of Mathematical Machines. Gumamit ito ng pinasimple na wika ng makina upang gawing mas madali ang programming. Posible rin na magpasok ng ilang problema sa wikang matematika;
ES COMPUTER- isang pinag-isang sistema ng mga elektronikong computer, batay sa matagumpay at mahusay na napatunayang arkitektura ng IBM System-360. Ang mga unang kotse ng seryeng ito ay nilikha sa USSR noong 1971. Ang performance ng mga unang sample ay mula sa 2,750 operations per second (EC-1010) hanggang 350,000 operations per second (EC-1040). Kasunod nito, ang pagiging produktibo ay itinaas sa ilang sampu-sampung milyong mga operasyon sa bawat segundo, ngunit halos lahat ng mga pag-unlad na ito ay nahinto noong 1990s pagkatapos ng pagbagsak ng USSR;
ILLIAC 4– isa sa mga pinaka-produktibong third-generation na mga computer. Ang ILLIAC 4 ay nilikha noong 1972 sa Unibersidad ng Illinois at nagkaroon ng arkitektura ng pipeline na binubuo ng 64 na mga processor. Ang computer ay inilaan upang malutas ang isang sistema ng mga partial differential equation at may bilis na humigit-kumulang 200 milyong mga operasyon bawat segundo.
Ang listahang ito ay maaaring ipagpatuloy, ngunit ito ay malinaw na ang mga computer ay matatag at sa loob ng mahabang panahon ay pumasok sa ating buhay, at ang kanilang karagdagang pag-unlad at pagpapabuti ay hindi mapipigilan. Sa pag-unlad ng integrated circuit production technology, ang density ng mga elemento ay unti-unting tumaas. Ang mga super-large integrated circuit ay nagsimulang lumitaw, at ang mga third-generation na mga computer, na binuo sa low- at medium-density integrated circuits, ay unti-unting nagsimulang mapalitan ng mga fourth-generation na mga computer sa malaki at super-large integrated circuits.
Listahan ng ginamit na panitikan
1. Kasaysayan ng pag-unlad ng teknolohiya ng kompyuter. Lanina E.P. ISTU, Irkutsk – 2001
2. Pag-unlad ng teknolohiya ng kompyuter. Apokin I.A. M., "Science", 1974
3. Techie look.
4. Metodologo.
6. Mula sa abako hanggang sa kompyuter. R. S. Guter. Publishing house na "Kaalaman", Moscow 1981.
Ang paglitaw ng mga kompyuterAng mga ito ay isa sa mga makabuluhang palatandaan ng modernong rebolusyong siyentipiko at teknolohiya. Ang malawakang paggamit ng mga computer ay humantong sa dumaraming bilang ng mga tao na naging pamilyar sa mga pangunahing kaalaman sa computing, at ang programming ay unti-unting naging elemento ng kultura. Ang unang mga elektronikong computer ay lumitaw sa unang kalahati ng ika-20 siglo. Maaari silang gumawa ng mas maraming mekanikal na calculator na idinagdag, binabawasan at pinarami lamang. Ito ay mga elektronikong makina na may kakayahang lutasin ang mga kumplikadong problema.
Unang henerasyon ng mga kompyuter
Ang pag-unlad ng mga kompyuter ay nahahati sa ilang panahon. Ang mga henerasyon ng mga computer ng bawat panahon ay naiiba sa bawat isa sa kanilang elemental na base at software. Ang unang henerasyon (1945-1954) - isang computer na gumagamit ng mga vacuum tubes (tulad ng mga nasa lumang telebisyon). Ito ay mga panahong prehistoric, ang panahon ng paglitaw ng teknolohiya ng kompyuter.
Karamihan sa mga unang henerasyong makina ay mga pang-eksperimentong aparato at ginawa upang subukan ang ilang mga teoretikal na prinsipyo. Ang bigat at laki ng mga computer dinosaur na ito, na kadalasang nangangailangan ng hiwalay na mga gusali para sa kanilang sarili, ay matagal nang naging alamat. Ang mga numero ay ipinasok sa mga unang makina gamit ang mga punched card, at ang kontrol ng software sa pagkakasunud-sunod ng mga operasyon ay isinagawa, halimbawa sa ENIAC, tulad ng sa pagkalkula at analytical na mga makina, gamit ang mga plug at na-type na mga patlang. Bagaman ang pamamaraang ito ng programming ay nangangailangan ng maraming oras upang ihanda ang makina, iyon ay, upang ikonekta ang mga indibidwal na bloke ng makina sa patlang ng pag-type (patchboard), ginawa nitong posible na ipatupad ang "mga kakayahan" ng pagbibilang ng ENIAC at sa gayon ay nagkakaiba nang mabuti mula sa paraan ng program punched tape, katangian ng mga relay machine Ang mga sundalong nakatalaga sa malaking makinang ito ay patuloy na sumugod sa paligid nito, lumalangitngit na mga kariton na puno ng mga elektronikong tubo Sa sandaling masunog ang hindi bababa sa isang lampara, ang ENIAC ay agad na bumangon. at nagsimula ang isang kaguluhan: ang lahat ay nagmamadaling naghahanap ng nasunog na lampara , at hindi masyadong maaasahan - ang madalas na pagpapalit ng mga lamp ay itinuturing na mga sumusunod: ang kanilang init at ningning ay umaakit ng mga gamu-gamo na lumipad sa loob ng sasakyan at nagdulot ng maikling circuit totoo ito, kung gayon ang terminong "mga bug", na nangangahulugang ang mga error sa software at hardware ay may bagong kahulugan Kapag gumagana ang lahat ng lamp, maaaring i-configure ng kawani ng engineering ang ENIAC sa pamamagitan ng manu-manong pagpapalit ng mga koneksyon ng 6,000. mga wire. Ang lahat ng mga wire na ito ay kailangang ilipat muli kapag may isa pang gawain.
Ang unang mass-produce na computer ng 1st generation ay ang UNIVAC computer (Universal Automatic Computer). Mga Nag-develop: John Mauchly at J. Prosper Eckert. Ito ang unang pangkalahatang layunin na electronic digital computer. Ang UNIVAC, na nagsimula noong 1946 at natapos noong 1951, ay may karagdagan na oras na 120 microseconds, isang multiplication time na -1800 microseconds, at isang division time na 3600 microseconds. Maaaring mag-imbak ang UNIVAC ng 1000 salita, 12000 digit na may mga oras ng pag-access hanggang sa 400 µs maximum. Ang magnetic tape ay nagdadala ng 120,000 salita at 1,440,000 na numero. Ang input/output ay ginawa mula sa magnetic tape, punched card at isang puncher. Ang unang kopya nito ay isinumite sa US Census Bureau.
Ang software ng mga 1st generation na computer ay pangunahing binubuo ng mga karaniwang gawain.
Mga makina ng henerasyong ito: "ENIAC", "MESM", "BESM", "IBM-701", "Strela", "M-2", "M-3", "Ural", "Ural-2", " Minsk" -1", "Minsk-12", "M-20", atbp.
Sinakop ng mga makinang ito ang isang malaking lugar, gumamit ng maraming kuryente at binubuo ng napakalaking bilang ng mga vacuum tubes. Halimbawa, ang Strela machine ay binubuo ng 6,400 vacuum tubes at 60 libong piraso ng semiconductor diodes. Ang kanilang pagganap ay hindi lalampas sa 2-3 libong mga operasyon bawat segundo, ang RAM ay hindi lalampas sa 2 KB. Tanging ang M-2 machine (1958) ay may 4 KB ng RAM at isang bilis na 20 libong mga operasyon bawat segundo.
Pangunahing teknikal na katangian ng computer na "URAL-1"
Unicast ang istraktura ng command.
Ang sistema ng numero ay binary.
Ang paraan upang kumatawan sa mga numero ay may nakapirming punto at lumulutang na punto gamit ang mga karaniwang programa.
Ang kapasidad ng bit ay 35 binary digit (10.5 decimal) at isang digit para sa sign ng numero.
Saklaw ng mga kinakatawan na numero: mula 1 hanggang 10-10.5.
Oras ng pagpapatupad para sa mga indibidwal na operasyon:
a) mga dibisyon - 20 μsec;
b) normalisasyon - 20 ms;
c) iba pang mga operasyon - 10 ms.
Ang bilang ng mga koponan ay 29.
Mga katangian ng memorya:
Kapasidad ng RAM sa magnetic drum - 1024 tatlumpu't anim na bit na numero o utos;
Kapasidad ng NML - hanggang 40,000 tatlumpu't anim na bit na numero o 8000 na utos.
Ang input device ay nasa isang perforated film strip na 35 mm ang lapad.
Output - aparato sa pag-print. Bilis ng pag-print - 100±10 numero kada minuto.
Ang makina ay binuo sa single-lamp standard na mga cell.
Ang makina ay pinapagana mula sa isang three-phase alternating current network na may boltahe na 220V ±10%, frequency 50Hz.
Pagkonsumo ng kuryente 7.5 kW.
Sinasakop na lugar 50 sq. m.
Ikalawang henerasyon ng mga kompyuter (1959 - 1967)
Ang pangunahing base ng mga makina ng henerasyong ito ay mga aparatong semiconductor. Ang mga makina ay inilaan upang malutas ang iba't ibang mga labor-intensive na pang-agham at teknikal na mga problema, pati na rin upang kontrolin ang mga teknolohikal na proseso sa produksyon. Ang hitsura ng mga elemento ng semiconductor sa mga electronic circuit ay makabuluhang nadagdagan ang kapasidad ng RAM, ang pagiging maaasahan at bilis ng mga computer. Ang mga sukat, timbang at pagkonsumo ng kuryente ay nabawasan. Sa pagdating ng mga makina ng pangalawang henerasyon, ang saklaw ng paggamit ng teknolohiya ng elektronikong computer ay lumawak nang malaki, pangunahin dahil sa pag-unlad ng software. Lumitaw din ang mga dalubhasang makina, halimbawa, mga computer para sa paglutas ng mga problema sa ekonomiya, para sa pamamahala ng mga proseso ng produksyon, mga sistema ng paghahatid ng impormasyon, atbp. Kasama sa mga pangalawang henerasyong computer ang:
at ilang iba pang mga computer.
Ang BESM-4, M-220, M-222 na mga computer ay may bilis na humigit-kumulang 20-30 libong mga operasyon bawat segundo at RAM ng 8K, 16K at 32K, ayon sa pagkakabanggit. Sa mga pangalawang henerasyong makina, ang BESM-6 ay namumukod-tangi, na may bilis na humigit-kumulang isang milyong operasyon bawat segundo at RAM mula 32K hanggang 128K (karamihan sa mga makina ay gumagamit ng dalawang bahagi ng memorya ng 32K bawat isa).
Ang panahong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng malawakang paggamit ng mga transistor at mga advanced na memory circuit sa mga core. Nagsimulang mabigyan ng malaking pansin ang paglikha ng software ng system, mga compiler at mga tool sa input-output. Sa pagtatapos ng panahong ito, lumitaw ang unibersal at medyo mahusay na mga compiler para sa Cobol, Fortran at iba pang mga wika.
Nakamit na ang oras ng pag-access na 1x10-6 s, bagama't karamihan sa mga elemento ng computer ay konektado pa rin sa pamamagitan ng mga wire.
Ang mga computer sa panahong ito ay matagumpay na ginamit sa mga lugar na may kaugnayan sa pagproseso ng mga set ng data at paglutas ng mga problema na karaniwang nangangailangan ng mga regular na operasyon sa mga pabrika, institusyon at mga bangko. Ang mga computer na ito ay nagtrabaho sa prinsipyo ng batch data processing. Sa totoo lang, kinopya nito ang manu-manong pamamaraan sa pagpoproseso ng data. Ang mga bagong posibilidad na ibinigay ng mga computer ay halos hindi nagamit.
Sa panahong ito na lumitaw ang propesyon ng computer scientist, at maraming unibersidad ang nagsimulang magbigay ng mga pagkakataong pang-edukasyon sa larangang ito.
Ikatlong henerasyon ng mga kompyuter (1968 - 1973)
Ang elemental na base ng isang computer ay maliit na integrated circuits (SIC). Ang mga makina ay inilaan para sa malawak na paggamit sa iba't ibang larangan ng agham at teknolohiya (mga kalkulasyon, pamamahala ng produksyon, gumagalaw na mga bagay, atbp.). Salamat sa mga integrated circuit, posible na makabuluhang mapabuti ang teknikal at pagpapatakbo na mga katangian ng mga computer. Halimbawa, ang mga third-generation na makina, kumpara sa mga second-generation na makina, ay may mas malaking halaga ng RAM, nadagdagan ang performance, nadagdagan ang pagiging maaasahan, at nabawasan ang paggamit ng kuryente, footprint at bigat. Sa USSR noong 70s, ang mga awtomatikong sistema ng kontrol ay higit na binuo. Ang mga pundasyon ng isang estado at interstate na sistema ng pagproseso ng data na sumasaklaw sa mga miyembrong bansa ng CMEA (Council for Mutual Economic Assistance) ay inilatag. Ang mga third-generation EC general-purpose na mga computer ay ginagawa, magkatugma sa isa't isa (medium at high-performance EC computer) at sa mga dayuhang third-generation na computer (IBM-360, atbp. - USA). Ang mga espesyalista mula sa USSR, People's Republic of Bulgaria (PRB), Hungarian People's Republic (Hungary), Polish People's Republic (PPR), Czechoslovak Soviet Socialist Republic (CSSR) at German Democratic Republic (GDR) ay nakikilahok sa pag-unlad ng mga ES computer. Kasabay nito, ang mga multiprocessor at quasi-analog na mga computer ay nilikha sa USSR, at ang mga mini-computer na "Mir-31", "Mir-32", "Nairi-34" ay ginawa. Upang makontrol ang mga teknolohikal na proseso, ang mga computer ng serye ng ASVT M-6000 at M-7000 ay nilikha (binuo ni V.P. Ryazanov at iba pa). Ang mga desktop mini-computer batay sa mga integrated circuit na M-180, "Electronics -79, -100, -125, -200", "Electronics DZ-28", "Electronics NTs-60", atbp. ay ginagawa at ginagawa. Kasama sa ikatlong henerasyong mga makina ang "Dnepr-2", Unified System na mga computer (ES-1010, ES-1020, ES-1030, ES-1040, ES-1050, ES-1060 at ilan sa kanilang mga intermediate na pagbabago - ES-1021, atbp. . ), MIR-2, "Nairi-2" at marami pang iba.
Ang isang tampok na katangian ng panahong ito ay isang matalim na pagbaba sa mga presyo ng hardware. Ito ay nakamit pangunahin sa pamamagitan ng paggamit ng mga integrated circuit. Ang mga maginoo na koneksyon sa kuryente gamit ang mga wire ay itinayo sa chip. Ginawa nitong posible na makakuha ng halaga ng oras ng pag-access na hanggang 2x10 -9 s. Sa panahong ito, lumitaw sa merkado ang mga user-friendly na workstation, na, sa pamamagitan ng networking, ay lubos na pinasimple ang kakayahang makuha ang maikling oras ng pag-access na karaniwang nauugnay sa malalaking makina. Ang karagdagang pag-unlad sa pag-unlad ng teknolohiya ng computer ay nauugnay sa pagbuo ng memorya ng semiconductor, likidong kristal na mga screen at elektronikong memorya. Sa pagtatapos ng panahong ito, nagkaroon ng komersyal na tagumpay sa teknolohiyang microelectronic.
Ang tumaas na produktibidad ng mga computer at ang bagong umuusbong na mga multi-machine system ay naging posible sa prinsipyo na ipatupad ang mga naturang bagong gawain, na medyo kumplikado at madalas na humantong sa hindi malulutas na mga problema sa kanilang pagpapatupad ng software. Nagsimula silang magsalita tungkol sa isang "krisis sa software." Pagkatapos ay lumitaw ang mga epektibong pamamaraan ng pagbuo ng software. Ang paglikha ng mga bagong produkto ng software ay higit na nakabatay sa mga pamamaraan ng pagpaplano at mga espesyal na diskarte sa programming.
Ang panahong ito ay nauugnay sa mabilis na pag-unlad ng mga real-time na computer. Ang isang ugali ay lumitaw ayon sa kung saan, sa mga gawaing kontrol, kasama ang malalaking computer, mayroon ding isang lugar para sa paggamit ng maliliit na makina. Kaya, ito ay lumabas na ang minicomputer ay napakahusay na nakayanan ang mga pag-andar ng pagkontrol sa mga kumplikadong pang-industriya na pag-install, kung saan ang isang malaking computer ay madalas na nabigo. Ang mga kumplikadong sistema ng kontrol ay nahahati sa mga subsystem, na ang bawat isa ay gumagamit ng sarili nitong minicomputer. Ang isang malaking real-time na computer ay itinalaga sa pagpaplano (pagsubaybay) ng mga gawain sa isang hierarchical system upang i-coordinate ang kontrol ng mga subsystem at iproseso ang sentral na data tungkol sa bagay.
Ang software para sa maliliit na computer sa una ay medyo elementarya, ngunit noong 1968 ay lumitaw ang unang komersyal na real-time na operating system at mataas na antas ng mga programming language at cross-system na espesyal na binuo para sa kanila. Tiniyak ng lahat ng ito ang pagkakaroon ng maliliit na makina para sa malawak na hanay ng mga aplikasyon. Ngayon ay halos hindi posible na makahanap ng isang industriya kung saan ang mga makinang ito ay hindi matagumpay na ginagamit sa isang anyo o iba pa. Ang kanilang mga function sa produksyon ay napaka-magkakaibang; Kaya, maaari mong tukuyin ang mga simpleng data acquisition system, automated test bench, at process control system. Dapat itong bigyang-diin na ang control computer ay lalong nakikialam sa larangan ng komersyal na pagpoproseso ng data, kung saan ito ay ginagamit upang malutas ang mga komersyal na problema.
Ang mga minicomputer ay nagsimulang gamitin upang malutas ang mga problema sa engineering na may kaugnayan sa disenyo. Ang mga unang eksperimento ay isinagawa upang ipakita ang pagiging epektibo ng paggamit ng mga computer bilang mga tool sa disenyo.
Ang paggamit ng mga distributed computing system ay naging batayan para sa desentralisasyon ng paglutas ng mga problema na may kaugnayan sa pagproseso ng data sa mga pabrika, bangko at iba pang institusyon. Kasabay nito, ang panahong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang talamak na kakulangan ng mga tauhan na sinanay sa larangan ng mga elektronikong kompyuter. Ito ay totoo lalo na para sa mga gawaing nauugnay sa disenyo ng mga distributed computing system at real-time system.
Ikaapat na henerasyon ng mga kompyuter (1974 - 1982)
Ang elemental na base ng isang computer ay malalaking integrated circuits (LSI). Ang mga makina ay inilaan upang kapansin-pansing pataasin ang produktibidad ng paggawa sa agham, produksyon, pamamahala, pangangalaga sa kalusugan, serbisyo at pang-araw-araw na buhay. Ang isang mataas na antas ng pagsasama ay nakakatulong upang mapataas ang density ng packaging ng mga elektronikong kagamitan at mapabuti ang pagiging maaasahan nito, na humahantong sa isang pagtaas sa pagganap ng computer at isang pagbawas sa gastos nito. Ang lahat ng ito ay may malaking epekto sa lohikal na istraktura (arkitektura) ng computer at software nito. Ang koneksyon sa pagitan ng istraktura ng makina at ng software nito ay nagiging mas malapit, lalo na ang operating system (o monitor) - isang hanay ng mga programa na nag-aayos ng tuluy-tuloy na operasyon ng makina nang walang interbensyon ng tao. Kasama sa henerasyong ito ang mga EC computer: ES-1015, -1025, -1035, -1045, -1055, -1065 ("Row 2"), -1036, -1046, -1066, SM-1420, -1600, - 1700, lahat ng personal na computer ("Electronics MS 0501", "Electronics-85", "Iskra-226", ES-1840, -1841, -1842, atbp.), pati na rin ang iba pang mga uri at pagbabago. Kasama rin sa ikaapat na henerasyong computer ang Elbrus multiprocessor computing complex. Ang "Elbrus-1KB" ay may bilis na hanggang 5.5 milyong floating point operations bawat segundo, at isang kapasidad ng RAM na hanggang 64 MB. Ang Elbrus-2 ay may pagganap na hanggang 120 milyong mga operasyon sa bawat segundo, isang kapasidad ng RAM na hanggang 144 MB o 16 MSwords (72-bit na salita), at isang maximum na throughput ng mga channel ng I/O na 120 MB/s.Panimula
1. Unang henerasyon ng mga kompyuter 1950-1960s
2. Ikalawang henerasyon ng mga kompyuter: 1960-1970s
3. Ikatlong henerasyon ng mga kompyuter: 1970-1980s
4. Ikaapat na henerasyon ng mga kompyuter: 1980-1990s
5. Ikalimang henerasyon ng mga kompyuter: 1990-kasalukuyan
Konklusyon
Panimula
Mula noong 1950, bawat 7-10 taon ang disenyo-teknolohiya at software-algorithmic na mga prinsipyo ng pagbuo at paggamit ng mga computer ay radikal na na-update. Sa bagay na ito, lehitimong pag-usapan ang mga henerasyon ng mga computer. Conventionally, ang bawat henerasyon ay maaaring ilaan ng 10 taon.
Ang mga computer ay dumating sa isang mahabang ebolusyonaryong paraan sa mga tuntunin ng elemental na base (mula sa mga lamp hanggang sa microprocessors) pati na rin sa kahulugan ng paglitaw ng mga bagong kakayahan, pagpapalawak ng saklaw at likas na katangian ng kanilang paggamit.
Ang paghahati ng mga computer sa mga henerasyon ay isang napaka-kondisyon, maluwag na pag-uuri ng mga sistema ng computing ayon sa antas ng pag-unlad ng hardware at software, pati na rin ang mga paraan ng komunikasyon sa computer.
Ang unang henerasyon ng mga computer ay kinabibilangan ng mga makina na nilikha sa pagliko ng 50s: ang mga vacuum tube ay ginamit sa mga circuit. Mayroong ilang mga utos, ang mga kontrol ay simple, at ang kapasidad ng RAM at mga tagapagpahiwatig ng pagganap ay mababa. Ang pagganap ay humigit-kumulang 10-20 libong mga operasyon bawat segundo. Ang mga kagamitan sa pag-print, magnetic tape, punched card at punched paper tape ay ginamit para sa input at output.
Kasama sa ikalawang henerasyon ng mga computer ang mga makina na idinisenyo noong 1955-65. Ginamit nila ang parehong mga vacuum tube at transistor. Ang RAM ay binuo sa mga magnetic core. Sa oras na ito, lumitaw ang mga magnetic drum at ang unang magnetic disk. Ang mga tinatawag na mataas na antas ng mga wika ay lumitaw, ang paraan kung saan pinapayagan ang paglalarawan ng buong pagkakasunud-sunod ng mga kalkulasyon sa isang visual, madaling maunawaan na anyo. Ang isang malaking hanay ng mga programa sa aklatan ay lumitaw para sa paglutas ng iba't ibang mga problema sa matematika. Ang mga makina ng pangalawang henerasyon ay nailalarawan sa hindi pagkakatugma ng software, na nagpahirap sa pag-aayos ng malalaking sistema ng impormasyon, kaya noong kalagitnaan ng 60s nagkaroon ng paglipat sa paglikha ng mga computer na katugma sa software at binuo sa isang microelectronic technological base.
Ikatlong henerasyon ng mga kompyuter. Ito ay mga makina na nilikha pagkatapos ng 60s na may isang solong arkitektura, i.e. katugmang software. Ang mga kakayahan sa multiprogramming ay lumitaw, i.e. sabay-sabay na pagpapatupad ng ilang mga programa. Ang mga pangatlong henerasyong computer ay gumamit ng mga integrated circuit.
Ikaapat na henerasyon ng mga kompyuter. Ito ang kasalukuyang henerasyon ng mga computer na binuo pagkatapos ng 1970. Ang ika-4 na henerasyong makina ay idinisenyo upang epektibong gumamit ng mga modernong wikang may mataas na antas at pasimplehin ang proseso ng programming para sa end user.
Sa mga tuntunin ng hardware, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggamit ng malalaking integrated circuit bilang isang elemental na base at ang pagkakaroon ng mga high-speed random access storage device na may kapasidad na ilang MB.
Ang mga ika-4 na henerasyong makina ay multi-processor, multi-machine complex na tumatakbo sa panlabas na kapangyarihan. memorya at pangkalahatang field ext. mga device. Ang pagganap ay umabot sa sampu-sampung milyong mga operasyon sa bawat segundo, memorya - ilang milyong mga salita.
Ang paglipat sa ikalimang henerasyon ng mga computer ay nagsimula na. Binubuo ito sa isang qualitative transition mula sa pagpoproseso ng data patungo sa pagpoproseso ng kaalaman at sa pagtaas ng mga pangunahing parameter ng isang computer. Ang pangunahing diin ay sa "katalinuhan".
Sa ngayon, ang aktwal na "katalinuhan" na ipinakita ng mga pinaka-kumplikadong neural network ay mas mababa sa antas ng isang earthworm, gayunpaman, gaano man kalimita ang mga kakayahan ng mga neural network ngayon, maraming mga rebolusyonaryong pagtuklas ay maaaring malapit na.
1. Unang henerasyon ng mga kompyuter 1950-1960s
Ang mga logic circuit ay nilikha gamit ang mga discrete radio component at electronic vacuum tubes na may filament. Ang mga random na access memory device ay gumagamit ng mga magnetic drum, acoustic ultrasonic mercury at electromagnetic delay lines, at mga cathode ray tubes (CRTs). Ginamit ang mga drive sa magnetic tape, punched card, punched tape at plug-in switch bilang external storage device.
Ang programming ng henerasyong ito ng mga computer ay isinagawa sa binary number system sa machine language, iyon ay, ang mga programa ay mahigpit na nakatuon sa isang partikular na modelo ng makina at "namatay" kasama ng mga modelong ito.
Noong kalagitnaan ng 1950s, lumitaw ang mga machine-oriented na wika tulad ng symbolic coding languages (SCLs), na naging posible na gamitin ang kanilang pinaikling verbal (letter) notation at decimal na numero sa halip na binary notation ng mga command at address. Noong 1956, nilikha ang unang high-level na programming language para sa mga problema sa matematika - ang wikang Fortran, at noong 1958 - ang unibersal na programming language na Algol.
Ang mga computer, simula sa UNIVAC at nagtatapos sa BESM-2 at ang mga unang modelo ng Minsk at Ural na mga computer, ay nabibilang sa unang henerasyon ng mga computer.
2. Ikalawang henerasyon ng mga kompyuter: 1960-1970s
Ang mga logic circuit ay binuo sa discrete semiconductor at magnetic elements (diodes, bipolar transistors, toroidal ferrite microtransformers). Ang mga naka-print na circuit circuit (mga board na gawa sa foil getinax) ay ginamit bilang isang disenyo at teknolohikal na batayan. Ang prinsipyo ng bloke ng disenyo ng makina ay naging malawakang ginagamit, na nagbibigay-daan sa iyo upang ikonekta ang isang malaking bilang ng iba't ibang mga panlabas na aparato sa mga pangunahing aparato, na nagbibigay ng higit na kakayahang umangkop sa paggamit ng mga computer. Ang mga frequency ng orasan ng mga electronic circuit ay tumaas sa daan-daang kilohertz.
Ang mga panlabas na drive sa mga hard magnetic disk1 at floppy disk ay nagsimulang gamitin - isang intermediate na antas ng memorya sa pagitan ng mga magnetic tape drive at RAM.
Noong 1964, lumitaw ang unang computer monitor - ang IBM 2250. Ito ay isang monochrome na display na may 12 x 12 inch na screen at isang resolution na 1024 x 1024 pixels. Mayroon itong frame rate na 40 Hz.
Ang mga control system na nilikha batay sa mga computer ay humingi ng mas mataas na pagganap mula sa mga computer, at higit sa lahat, ang pagiging maaasahan. Ang mga error detection at correction code at mga built-in na control circuit ay naging malawakang ginagamit sa mga computer.
Ang mga makina ng ikalawang henerasyon ang unang nagpatupad ng mga batch processing at teleprocessing mode ng impormasyon.
Ang unang computer na bahagyang gumamit ng mga semiconductor device sa halip na mga vacuum tube ay ang SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) machine, na nilikha noong 1951.
Noong unang bahagi ng 60s, nagsimulang gumawa ng mga semiconductor machine sa USSR.
3. Ikatlong henerasyon ng mga kompyuter: 1970-1980s
Noong 1958, naimbento ni Robert Noyce ang maliit na silicon integrated circuit, na maaaring maglagay ng dose-dosenang mga transistor sa isang maliit na lugar. Ang mga circuit na ito sa kalaunan ay naging kilala bilang Small Scale Integrated circuits (SSI). At nasa huling bahagi ng 60s, nagsimulang gamitin ang mga integrated circuit sa mga computer.
Ang mga logic circuit ng 3rd generation na mga computer ay ganap nang binuo sa maliliit na integrated circuit. Ang mga frequency ng orasan ng mga electronic circuit ay tumaas sa ilang megahertz. Ang supply boltahe (mga yunit ng volts) at ang kapangyarihang natupok ng makina ay bumaba. Ang pagiging maaasahan at bilis ng mga computer ay tumaas nang malaki.
Gumamit ng mas maliliit na ferrite core, ferrite plate, at magnetic film ang mga random na access memory na may rectangular hysteresis loop. Ang mga disk drive ay naging malawakang ginagamit bilang mga panlabas na storage device.
Dalawa pang antas ng storage device ang lumitaw: ultra-random access memory device sa mga trigger register, na may napakalaking bilis ngunit maliit na kapasidad (sampu-sampung numero), at high-speed cache memory.
Dahil ang malawakang paggamit ng integrated circuits sa mga computer, ang pag-unlad ng teknolohiya sa computing ay maaring maobserbahan gamit ang kilalang Moore's Law. Isa sa mga tagapagtatag ng Intel, Gordon Moore, ay natuklasan ang isang batas noong 1965 ayon sa kung saan ang bilang ng mga transistor sa isang chip ay dumoble bawat 1.5 taon.
Dahil sa makabuluhang pagiging kumplikado ng parehong hardware at lohikal na istraktura ng mga 3rd generation na mga computer, madalas silang tinawag na mga system.
Kaya, ang mga unang computer ng henerasyong ito ay mga modelo ng mga sistema ng IBM (isang bilang ng mga modelo ng IBM 360) at PDP (PDP 1). Sa Unyong Sobyet, sa pakikipagtulungan sa mga bansa ng Council for Mutual Economic Assistance (Poland, Hungary, Bulgaria, East Germany, atbp.), Ang mga modelo ng Unified System (EU) at ang sistema ng maliliit na computer (SM) ay nagsimulang ma-produce.
Sa mga third-generation na mga computer, ang makabuluhang pansin ay binabayaran sa pagbawas sa pagiging kumplikado ng programming, ang kahusayan ng pagpapatupad ng programa sa mga makina, at pagpapabuti ng komunikasyon sa pagitan ng operator at ng makina. Ito ay ibinibigay ng malalakas na operating system, advanced programming automation, mahusay na program interruption system, time-sharing operating mode, real-time na operating mode, multi-program operating mode at bagong interactive na mode ng komunikasyon. Ang isang epektibong video terminal device para sa komunikasyon sa pagitan ng operator at ng makina ay lumitaw din - isang video monitor, o display.
Maraming pansin ang binabayaran sa pagtaas ng pagiging maaasahan at pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ng computer at pagpapadali sa kanilang pagpapanatili. Ang pagiging maaasahan at pagiging maaasahan ay sinisiguro ng malawakang paggamit ng mga code na may awtomatikong pagtuklas ng error at pagwawasto (Hamming correction codes at cyclic codes).
Ang modular na organisasyon ng mga computer at ang modular na konstruksyon ng kanilang mga operating system ay lumikha ng maraming pagkakataon para sa pagbabago ng configuration ng mga computer system. Sa pagsasaalang-alang na ito, isang bagong konsepto ng "arkitektura" ng isang computing system ang lumitaw, na tumutukoy sa lohikal na organisasyon ng sistemang ito mula sa punto ng view ng user at programmer.
4. Ikaapat na henerasyon ng mga kompyuter: 1980-1990s
Ang isang rebolusyonaryong kaganapan sa pagbuo ng teknolohiya ng computer ng ikatlong henerasyon ng mga makina ay ang paglikha ng malaki at napakalaking integrated circuit (Large Scale Integration - LSI at Very Large Scale Integration - VLSI), isang microprocessor (1969) at isang personal na computer. Mula noong 1980, halos lahat ng mga computer ay nagsimulang malikha batay sa mga microprocessor. Ang pinakasikat na computer ay naging isang personal na computer.
Ang mga logic integrated circuit sa mga computer ay nagsimulang malikha batay sa unipolar field-effect CMOS transistors na may mga direktang koneksyon, na nagpapatakbo na may mas maliit na amplitude ng mga boltahe ng kuryente (mga yunit ng volts), na kumokonsumo ng mas kaunting kapangyarihan kaysa sa mga bipolar, at sa gayon ay nagpapahintulot sa pagpapatupad ng higit pa advanced nanotechnologies (sa mga taong iyon - sa isang sukat na yunit ng microns).
Ang unang personal na computer ay nilikha noong Abril 1976 ng dalawang kaibigan, si Steve Jobe (b. 1955), isang empleyado ng Atari, at Stefan Wozniak (b. 1950), na nagtrabaho sa Hewlett-Packard. Batay sa isang pinagsamang 8-bit na controller ng isang hard-soldered circuit ng isang sikat na electronic game, nagtatrabaho sa gabi sa isang garahe ng kotse, gumawa sila ng isang simpleng Apple gaming computer na naka-program sa BASIC, na isang napakalaking tagumpay. Noong unang bahagi ng 1977, nairehistro ang Apple Co., at nagsimula ang produksyon ng unang personal na computer sa mundo, Apple.
5. Ikalimang henerasyon ng mga kompyuter: 1990-kasalukuyan
Ang mga tampok ng arkitektura ng modernong henerasyon ng mga computer ay tinalakay nang detalyado sa kursong ito.
Sa madaling sabi, ang pangunahing konsepto ng isang fifth-generation computer ay maaaring mabuo tulad ng sumusunod:
1. Mga computer sa ultra-complex microprocessors na may parallel-vector na istraktura, sabay-sabay na nagpapatupad ng dose-dosenang mga sunud-sunod na tagubilin ng programa.
2. Mga computer na may maraming daan-daang parallel working processor, na nagbibigay-daan sa pagbuo ng data at knowledge processing system, mahusay na network computer system.
Ikaanim at kasunod na henerasyon ng mga kompyuter
Mga electronic at optoelectronic na computer na may napakalaking parallelism, neural structure, na may distributed network ng isang malaking bilang (sampu-sampung libo) ng mga microprocessor na nagmomodelo ng arkitektura ng neural biological system.
Konklusyon
Ang lahat ng mga yugto ng pagbuo ng computer ay karaniwang nahahati sa mga henerasyon.
Ang unang henerasyon ay nilikha batay sa mga vacuum electric lamp, ang makina ay kinokontrol mula sa isang remote control at mga punch card gamit ang mga code ng makina. Ang mga computer na ito ay nakalagay sa ilang malalaking metal cabinet na sumasakop sa buong mga silid.
Ang ikatlong henerasyon ay lumitaw noong 60s ng ika-20 siglo. Ang mga elemento ng computer ay ginawa batay sa mga semiconductor transistors. Pinoproseso ng mga makinang ito ang impormasyon sa ilalim ng kontrol ng mga programa sa wikang Assembly. Ang mga datos at programa ay ipinasok mula sa mga punched card at punched tape.
Ang ikatlong henerasyon ay isinagawa sa microcircuits na naglalaman ng daan-daang o libu-libong mga transistor sa isang plato. Ang isang halimbawa ng isang ikatlong henerasyong makina ay ang ES computer. Ang operasyon ng mga makinang ito ay kinokontrol mula sa mga alphanumeric na terminal. Ang mga mataas na antas ng wika at Assembly ay ginamit para sa kontrol. Ang data at mga programa ay ipinasok kapwa mula sa terminal at mula sa mga punched card at punched tape.
Ang ika-apat na henerasyon ay nilikha batay sa malakihang integrated circuits (LSI). Ang pinakakilalang kinatawan ng ikaapat na henerasyon ng mga computer ay mga personal na computer (PC). Ang isang unibersal na single-user microcomputer ay tinatawag na personal. Ang komunikasyon sa user ay isinagawa sa pamamagitan ng isang color graphic na display gamit ang mga high-level na wika.
Ang ikalimang henerasyon ay batay sa ultra-large-scale integrated circuits (VLSI), na nakikilala sa pamamagitan ng napakalaking density ng mga elemento ng logic sa chip.
Ipinapalagay na sa hinaharap, ang pagpasok ng impormasyon sa isang computer mula sa boses, komunikasyon sa isang makina sa natural na wika, computer vision, machine touch, ang paglikha ng mga matatalinong robot at robotic na aparato ay magiging laganap.
Maaari nating makilala ang \(5\) pangunahing henerasyon ng mga computer. Ngunit ang paghahati ng teknolohiya ng computer sa mga henerasyon ay napaka-arbitrary.
I henerasyon ng mga computer: mga computer na dinisenyo sa \(1946\)-\(1955\)
1. Element base: electron vacuum tubes.2. Koneksyon ng mga elemento: sinuspinde ang pag-install gamit ang mga wire.
3. Mga Dimensyon: Ang computer ay ginawa sa anyo ng malalaking cabinet.
Ang mga computer na ito ay malalaki, malikot, at masyadong mahal na mga makina para mabili ng malalaking korporasyon at pamahalaan.
Ang mga lamp ay natupok ng malaking halaga ng kuryente at nakabuo ng maraming init.
4. Pagganap: \(10-20\) libong operasyon kada segundo.
5. Operasyon: mahirap dahil sa madalas na pagkabigo ng mga electron vacuum tubes.
6. Programming: mga code ng makina. Sa kasong ito, kailangan mong malaman ang lahat ng mga utos ng makina, binary na representasyon, at arkitektura ng computer. Karamihan sa mga mathematician at programmer ay nagtatrabaho. Ang pagpapanatili ng computer ay nangangailangan ng mataas na propesyonalismo mula sa mga tauhan.
7. RAM: hanggang \(2\) KB.
8. Ipinasok at nailabas ang datos gamit ang mga punched card at punched tape.
II henerasyon ng mga computer: mga computer na idinisenyo noong \(1955\)-\(1965\)
Noong \(1948\) John Bardeen, William Shockley, Walter Brattain nag-imbento ng transistor, para sa pag-imbento ng transistor natanggap nila ang Nobel Prize noong \(1956\)Pinalitan ng \(1\) transistor ang \(40\) electron tubes at mas mura at mas maaasahan.
Noong \(1958\) nilikha ang makinang M-20, na nagsagawa ng \(20\) libong operasyon kada segundo - ang pinakamakapangyarihang computer \(50s\) sa Europa.
Sa \(1963\) isang fellow sa Stanford Research Center Douglas Engelbart ipinakita ang gawain ng unang mouse.
1. Element base: mga elemento ng semiconductor (transistors, diodes).
2. Koneksyon ng mga elemento: naka-print na circuit board at wall mounting.
3. Mga Dimensyon: Ang computer ay ginawa sa anyo ng mga katulad na rack, bahagyang mas mataas kaysa sa taas ng tao, ngunit isang espesyal na silid ng computer ay kinakailangan para sa pagkakalagay.
4. Pagganap: \(100-500\) libong operasyon kada segundo.
5. Operasyon: mga sentro ng computer na may isang espesyal na kawani ng mga tauhan ng serbisyo, isang bagong espesyalidad ang lumitaw - operator ng kompyuter.
6. Programming: sa algorithmic na mga wika, ang paglitaw ng mga unang operating system.
7. RAM: \(2-32\) KB.
8. Ang prinsipyo ng pagbabahagi ng oras ay ipinakilala - pinagsasama ang pagpapatakbo ng iba't ibang mga aparato sa oras.
9. Disadvantage: hindi pagkakatugma ng software.
Simula na sa ikalawang henerasyon, ang mga makina ay nagsimulang hatiin sa malaki, katamtaman at maliit batay sa laki, gastos, at mga kakayahan sa pag-compute.
Kaya, ang mga maliliit na domestic na kotse ng ikalawang henerasyon (" Nairi", "Hrazdan", "Kapayapaan" atbp.) ay lubos na naa-access sa bawat unibersidad sa pagtatapos ng 1960s, habang ang nabanggit sa itaas na BESM-6 ay may mga propesyonal na tagapagpahiwatig (at gastos) \(2-3\) na mga order ng magnitude na mas mataas.
III henerasyon ng mga computer: mga computer na idinisenyo noong \(1965\)-\(1975\)
Sa \(1958\) Jack Kilby at Robert Noyce, independyente sa isa't isa, nag-imbento pinagsamang circuit(AY).
Noong \(1961\) ang unang integrated circuit na ginawa sa isang silicon wafer ay ipinagbili.
Noong \(1965\) nagsimula ang produksyon ng ikatlong henerasyong pamilya ng mga makina na IBM-360 (USA). Ang mga modelo ay may isang solong command system at naiiba sa bawat isa sa dami ng RAM at pagganap.
Noong \(1967\) nagsimula ang produksyon ng BESM - 6 (\(1\) milyong operasyon sa \(1\) s) at "Elbrus" (\(10\) milyong operasyon sa \(1\) s) .
Noong 1969, pinaghiwalay ng IBM ang mga konsepto ng hardware at software. Ang kumpanya ay nagsimulang magbenta ng software nang hiwalay sa hardware, na minarkahan ang simula ng industriya ng software.
Noong Oktubre 29, 1969, ang pagpapatakbo ng pinakaunang pandaigdigang network ng computer ng militar na ARPANet, na nagkokonekta sa mga laboratoryo ng pananaliksik sa Estados Unidos, ay sinusubok.
pansinin mo!
Noong \(1971\) ang unang microprocessor ay nilikha ng kumpanya Intel. Sa \(1\) Ang kristal ay nabuo \(2250\) transistors.
1. Element base: integrated circuits.
3. Mga Dimensyon: Ang computer ay ginawa sa anyo ng magkaparehong mga rack.
4. Pagganap: \(1-10\) milyong operasyon kada segundo.
5. Operasyon: mga computer center, display class, bagong specialty - programmer ng system.
6. Programming: algorithmic na mga wika, mga operating system.
7. RAM: \(64\) KB.
Sa paglipat namin mula sa una hanggang sa ikatlong henerasyon, ang mga kakayahan sa programming ay nagbago nang malaki. Ang pagsulat ng mga programa sa machine code para sa mga unang henerasyong makina (at medyo mas simple sa Assembly) para sa karamihan ng mga pangalawang henerasyong makina ay isang aktibidad na pamilyar sa karamihan ng mga modernong programmer kapag nag-aaral sa isang unibersidad.
Ang paglitaw ng mga high-level na procedural na wika at mga tagasalin mula sa kanila ay ang unang hakbang patungo sa isang radikal na pagpapalawak ng bilog ng mga programmer. Ang mga siyentipiko at inhinyero ay nagsimulang magsulat ng mga programa sa kanilang sarili upang malutas ang kanilang mga problema.
Nasa ikatlong henerasyon na, lumitaw ang malalaking pinag-isang serye ng mga computer. Para sa malalaki at katamtamang laki ng mga makina sa US, ito ang pangunahing pamilya ng IBM 360/370. Sa USSR, ang \(70\)s at \(80\)s ay ang panahon ng paglikha ng pinag-isang serye: ES (pinag-isang sistema) ng mga computer (malalaki at katamtamang laki ng mga makina), SM (sistema ng maliliit) mga kompyuter at " Electronics» ( serye microcomputer).
Ang mga ito ay batay sa mga Amerikanong prototype mula sa IBM at DEC (Digital Equipment Corporation). Dose-dosenang mga modelo ng computer ang nilikha at inilabas, na naiiba sa layunin at pagganap. Ang kanilang produksyon ay halos itinigil noong unang bahagi ng \(90\)s.
IV henerasyon ng mga computer: mga computer na idinisenyo mula \(1975\) hanggang sa simula ng \(90\)s
Noong \(1975\) ang IBM ang unang nagsimula sa industriyal na produksyon ng mga laser printer.
Noong \(1976\) nilikha ng IBM ang unang inkjet printer.
Noong \(1976\) nilikha ang unang personal na computer.
Steve Jobs at Steve Wozniak nag-organisa ng isang negosyo para sa paggawa ng mga personal na computer " Apple», nilayon para sa malawak na hanay ng mga hindi propesyonal na gumagamit. Ang \(Apple 1\) ay naibenta sa isang napaka-kawili-wiling presyo - \(666.66\) dolyar. Sa loob ng sampung buwan, nakapagbenta kami ng halos dalawang daang set.
Noong \(1976\) lumitaw ang unang floppy disk na may diameter na \(5.25\) pulgada.
Noong \(1982\) nagsimula ang IBM sa paggawa ng mga IBM PC computer na may Intel 8088 processor, na naglatag ng mga prinsipyo ng bukas na arkitektura, salamat sa kung saan ang bawat computer ay maaaring tipunin na parang mula sa mga cube, na isinasaalang-alang ang mga magagamit na pondo at may posibilidad na kasunod na pagpapalit ng mga bloke at mga karagdagan bago.
Noong \(1988\) ang unang worm virus ay nilikha upang makahawa sa email.
Noong \(1993\) nagsimula ang produksyon ng mga IBM PC computer na may Pentium processor.
1. Element base: malalaking integrated circuit (LSI).
2. Koneksyon ng mga elemento: mga naka-print na circuit board.
3. Mga sukat: mga compact na computer, laptop.
4. Pagganap: \(10-100\) milyong operasyon kada segundo.
5. Operasyon: multi-processor at multi-machine system, anumang mga gumagamit ng computer.
6. Programming: mga database at data bank.
7. RAM: \(2-5\) MB.
8. Pagproseso ng data ng telekomunikasyon, pagsasama sa mga network ng computer.
V henerasyon ng mga computer: mga pag-unlad mula noong \(90\)s ng ikadalawampu siglo
Ang base ng elemento ay ultra-large-scale integrated circuits (VLSI) gamit ang mga prinsipyong optoelectronic (lasers, holography).
Elektronikong kompyuter (computer) ay isang aparato para sa pagproseso ng impormasyon. Ang pagproseso ng impormasyon ay tumutukoy sa proseso ng pag-convert ng source data sa mga resulta.
Ang pangunahing katangian ng mga modernong kompyuter, na nagpapaiba sa kanila sa lahat ng dating ginamit na teknolohiya ng kompyuter, ay ang kanilang kakayahang awtomatikong gumana ayon sa isang partikular na programa nang walang direktang pakikilahok ng tao sa proseso ng pag-compute.
Ang isang computer ay ang pinaka-epektibong paraan para sa paglutas ng mga problema sa ekonomiya. Ang paggamit ng mga computer ay nagbibigay-daan sa: upang madagdagan ang antas ng automation ng pangangasiwa ng trabaho; bawasan ang oras upang makuha ang mga kinakailangang desisyon; kapansin-pansing bawasan ang bilang ng mga error sa mga kalkulasyon; dagdagan ang pagiging maaasahan ng mga tauhan ng pamamahala; ginagawang posible upang madagdagan ang dami ng naprosesong impormasyon; paghahanap para sa pinakamainam na solusyon; magsagawa ng mga function ng control ng resulta; magpadala ng data sa isang distansya; lumikha ng mga awtomatikong bangko ng data; magsagawa ng pagsusuri ng data sa proseso ng pagproseso ng impormasyon, atbp.
Mayroong 4 na pangunahing henerasyon ng mga computer: . Ngunit ang paghahati sa teknolohiya ng computer sa mga henerasyon ay isang napaka-kondisyon, maluwag na pag-uuri ayon sa antas ng pag-unlad ng hardware at software, pati na rin ang mga paraan ng pakikipag-usap sa isang computer. Ang ideya ng paghahati ng mga makina sa mga henerasyon ay nabuhay sa pamamagitan ng katotohanan na sa maikling kasaysayan ng pag-unlad nito, ang teknolohiya ng computer ay sumailalim sa isang mahusay na ebolusyon, kapwa sa kahulugan ng elemental na base (mga lampara, transistors, microcircuits, atbp. ), at sa kahulugan ng mga pagbabago sa istraktura nito, ang paglitaw ng mga bagong kakayahan , pagpapalawak ng saklaw ng aplikasyon at kalikasan ng paggamit.
SA UNANG HENERASYON (1945-1955) ay kinabibilangan ng mga sasakyang itinayo mga elektronikong maliwanag na lampara. Ang mga makinang ito ay napakamahal, sinakop ang malalaking lugar, hindi lubos na maaasahan sa pagpapatakbo, may mababang bilis ng pagproseso ng impormasyon at maaaring mag-imbak ng napakakaunting data. Ang bawat makina ay may sariling wika, walang OS. Ginamit ang mga punched card, punched tape, at magnetic tape ang mga ito sa mga solong kopya at pangunahing ginagamit para sa militar at siyentipikong layunin. Ang mga karaniwang halimbawa ng mga unang henerasyong makina ay kinabibilangan ng mga American UNIVAC, IBM-701, IBM-704 na mga computer, pati na rin ang Soviet BESM at M-20 machine. Ang karaniwang bilis ng pagproseso ng data para sa mga unang henerasyong makina ay 10-20 libong mga operasyon bawat segundo.
Co. SA IKALAWANG HENERASYON (1955-1965) kasama ang mga makina na binuo sa mga elemento ng transistor. Ang mga makinang ito ay makabuluhang nabawasan ang kanilang gastos at laki, at pinataas ang kanilang pagiging maaasahan, bilis ng pagpapatakbo, at ang dami ng nakaimbak na impormasyon. Ang bilis ng pagproseso ng data ng mga second-generation na makina ay tumaas sa 1 milyong operasyon bawat segundo. Ang mga unang operating system at ang unang mga programming language ay lumitaw: Forton (1957), Algon (1959). Media ng imbakan ng impormasyon: magnetic drums, magnetic disks. Mga Kinatawan: IBM 604, 608, 702.
Mga sasakyan IKATLONG HENERASYON (1965-1980) na ginawa sa mga integrated circuit. Ang lugar ng naturang circuit ay halos isang square millimeter, ngunit sa mga tuntunin ng pag-andar nito, ang isang integrated circuit ay katumbas ng daan-daan at libu-libong mga elemento ng transistor. Dahil sa napakaliit na sukat at kapal nito, minsan tinatawag ang isang integrated circuit microcircuit, at gayundin chip(chip - manipis na piraso). Ang paglipat mula sa mga transistor patungo sa mga integrated circuit ay nagbago sa gastos, laki, pagiging maaasahan, bilis, at kapasidad ng mga makina. Ito ay mga makina ng pamilya ng IBM/360. Ang katanyagan ng mga makinang ito ay naging napakahusay na sa buong mundo ay nagsimula silang makopya o gumawa na may katulad na pag-andar at parehong mga pamamaraan ng pag-encode at pagproseso ng impormasyon. Bukod dito, ang mga programang inihanda para sa pagpapatupad sa mga makina ng IBM ay matagumpay na naisakatuparan sa kanilang mga analogue, tulad ng mga programang isinulat para sa pagpapatupad sa mga analogue ay maaaring isagawa sa mga makina ng IBM. Ang ganitong mga modelo ng makina ay karaniwang tinatawag na software-compatible. Sa ating bansa, ang EC series ng mga computer, na kinabibilangan ng humigit-kumulang dalawang dosenang mga modelo ng magkakaibang kapangyarihan, ay tulad ng software na katugma sa pamilya ng IBM/360. Simula sa ikatlong henerasyon, ang mga computer ay magagamit sa lahat at malawakang ginagamit upang malutas ang iba't ibang uri ng mga problema. Ang katangian ng panahong ito ay ang kolektibong paggamit ng mga makina, dahil medyo mahal pa rin ang mga ito, sumasakop sa malalaking lugar at nangangailangan ng kumplikado at mahal na pagpapanatili. Ang mga tagapagdala ng paunang impormasyon ay mga punched card at punched tape, bagaman ang malaking halaga ng impormasyon ay nakakonsentra na sa magnetic media - mga disk at tape. Ang bilis ng pagpoproseso ng impormasyon ng mga makina ng ikatlong henerasyon ay umabot sa ilang milyong operasyon kada segundo. Lumitaw ang RAM - daan-daang KB. Mga wika sa programming: BASIC (1965), Pascal (1970), C (1972). Ang pagiging tugma ng programa ay lumitaw.
IKAAPAT NA HENERASYON (1980-kasalukuyan). Mayroong isang paglipat mula sa conventional integrated circuits patungo sa large-scale integrated circuits at ultra-large-scale integrated circuits (LSI at VLSI). Kung ang mga conventional integrated circuit ay katumbas ng libu-libong elemento ng transistor, kung gayon ang malalaking integrated circuit ay pinapalitan na ang sampu at daan-daang libo ng mga naturang elemento. Kabilang sa mga ito, ang IBM/370 na pamilya ng mga makina ay dapat na banggitin, pati na rin ang modelo ng IBM 196, na ang bilis ay umabot sa 15 milyong operasyon bawat segundo. Ang mga domestic na kinatawan ng ika-apat na henerasyon ng mga makina ay mga makina ng pamilyang Elbrus. Ang isang natatanging tampok ng ika-apat na henerasyon ay ang pagkakaroon sa isang makina ng ilang (karaniwan ay 2-6, kung minsan hanggang sa ilang daan o kahit libu-libo) sentral, pangunahing mga aparato sa pagpoproseso ng impormasyon - mga processor na maaaring magdoble sa bawat isa o nakapag-iisa na magsagawa ng mga kalkulasyon. Ang istraktura na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang kapansin-pansing taasan ang pagiging maaasahan ng mga makina at ang bilis ng mga kalkulasyon. Ang isa pang mahalagang tampok ay ang paglitaw ng mga makapangyarihang tool na nagsisiguro sa pagpapatakbo ng mga network ng computer. Ginawa nitong posible na makalikha at bumuo ng pandaigdigan, pandaigdigang mga network ng computer sa kanilang batayan. Lumitaw ang mga supercomputer (spacecraft) at mga personal na computer. Lumitaw ang mga hindi propesyonal na gumagamit. RAM hanggang sa ilang GB. Multiprocessor system, computer network, multimedia (graphics, animation, sound).
Sa mga kompyuter IKALIMANG HENERASYON Magkakaroon ng qualitative transition mula sa pagpoproseso ng data patungo sa pagpoproseso ng kaalaman. Ang arkitektura ng hinaharap na henerasyon ng mga computer ay maglalaman ng dalawang pangunahing bloke. Ang isa sa kanila ay isang tradisyonal na computer. Ngunit ngayon ito ay pinagkaitan ng komunikasyon sa gumagamit. Ang koneksyon na ito ay isinasagawa ng isang bloke na tinatawag na "intelligent interface". Ang gawain nito ay unawain ang tekstong nakasulat sa natural na wika at naglalaman ng kondisyon ng problema, at isalin ito sa isang gumaganang computer program.
