Поколения ЭВМ
Компьютерная грамотность предполагает наличие представления о пяти поколениях ЭВМ, которое Вы получите после ознакомления с данной статьей.
Когда говорят о поколениях, то в первую очередь говорят об историческом портрете электронно-вычислительных машин (ЭВМ).
Содержание:
1. Первое поколение ЭВМ
2. ЭВМ второго поколения
3. Третье поколение
4. ЭВМ четвертого поколения
5. Пятое поколение
Фотографии в фотоальбоме по истечении определенного срока показывают, как изменился во времени один и тот же человек. Точно так же поколения ЭВМ представляют серию портретов вычислительной техники на разных этапах ее развития.
Всю историю развития электронно-вычислительной техники принято делить на поколения. Смены поколений чаще всего были связаны со сменой элементной базы ЭВМ, с прогрессом электронной техники. Это всегда приводило к росту быстродействия и увеличению объема памяти. Кроме этого, как правило, происходили изменения в архитектуре ЭВМ, расширялся круг задач, решаемых на ЭВМ, менялся способ взаимодействия между пользователем и компьютером.
ЭВМ первого поколения
Они были ламповыми машинами 50-х годов. Их элементной базой были электровакуумные лампы. Эти ЭВМ были весьма громоздкими сооружениями, содержавшими в себе тысячи ламп, занимавшими иногда сотни квадратных метров территории, потреблявшими электроэнергию в сотни киловатт.
Например, одна из первых ЭВМ – ENIAC представляла собой огромный по объему агрегат длиной более 30 метров, содержала 18 тысяч электровакуумных ламп и потребляла около 150 киловатт электроэнергии.
Для ввода программ и данных применялись перфоленты и перфокарты. Не было монитора, клавиатуры и мышки. Использовались эти машины, главным образом, для инженерных и научных расчетов, не связанных с переработкой больших объемов данных. В 1949 году в США был создан первый полупроводниковый прибор, заменяющий электронную лампу. Он получил название транзистор.
ЭВМ второго поколения
Транзисторы
В 60-х годах транзисторы стали элементной базой для ЭВМ второго поколения. Машины стали компактнее, надежнее, менее энергоемкими. Возросло быстродействие и объем внутренней памяти. Большое развитие получили устройства внешней (магнитной) памяти: магнитные барабаны, накопители на магнитных лентах.
В этот период стали развиваться языки программирования высокого уровня: ФОРТРАН, АЛГОЛ, КОБОЛ. Составление программы перестало зависеть от конкретной модели машины, сделалось проще, понятнее, доступнее.
В 1959 г. был изобретен метод, позволивший создавать на одной пластине и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные таким образом схемы стали называться интегральными схемами или чипами. Изобретение интегральных схем послужило основой для дальнейшей миниатюризации компьютеров.
В дальнейшем количество транзисторов, которое удавалось разместить на единицу площади интегральной схемы, увеличивалось приблизительно вдвое каждый год.
ЭВМ третьего поколения
Это поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе – интегральных схемах (ИС).
Микросхемы
ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. Немного позднее появились машины серии IBM-370.
В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ) по образцу IBM 360/370. Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла уже нескольких миллионов операций в секунду. На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств – магнитные диски.
Успехи в развитии электроники привели к созданию больших интегральных схем (БИС), где в одном кристалле размещалось несколько десятков тысяч электрических элементов.
Микропроцессор
В 1971 году американская фирма Intel объявила о создании микропроцессора. Это событие стало революционным в электронике.
Микропроцессор – это миниатюрный мозг, работающий по программе, заложенной в его память.
Соединив микропроцессор с устройствами ввода-вывода и внешней памяти, получили новый тип компьютера: микро-ЭВМ.
ЭВМ четвертого поколения
Микро-ЭВМ относится к машинам четвертого поколения. Наибольшее распространение получили персональные компьютеры (ПК). Их появление связано с именами двух американских специалистов: Стива Джобса и Стива Возняка. В 1976 году на свет появился их первый серийный ПК Apple-1, а в 1977 году – Apple-2.
Однако с 1980 года «законодателем мод» на рынке ПК становится американская фирма IBM. Ее архитектура стала фактически международным стандартом на профессиональные ПК. Машины этой серии получили название IBM PC (Personal Computer). Появление и распространение ПК по своему значению для общественного развития сопоставимо с появлением книгопечатания.
С развитием этого типа машин появилось понятие «информационные технологии», без которых невозможно обойтись в большинстве областей деятельности человека. Появилась новая дисциплина – информатика.
ЭВМ пятого поколения
Они будут основаны на принципиально новой элементной базе. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень, в частности, распознавание речи, образов. Это требует перехода от традиционной фон-неймановской архитектуры компьютера к архитектурам, учитывающим требования задач создания искусственного интеллекта.
Таким образом, для компьютерной грамотности необходимо понимать, что на данный момент создано четыре поколения ЭВМ:
- 1-ое поколение: 1946 г. создание машины ЭНИАК на электронных лампах.
- 2-ое поколение: 60-е годы. ЭВМ построены на транзисторах.
- 3-ье поколение: 70-е годы. ЭВМ построены на интегральных микросхемах (ИС).
- 4-ое поколение: Начало создаваться с 1971 г. с изобретением микропроцессора (МП). Построены на основе больших интегральных схем (БИС) и сверх БИС (СБИС).
Пятое поколение ЭВМ строится по принципу человеческого мозга, управляется голосом. Соответственно, предполагается применение принципиально новых технологий. Огромные усилия были предприняты Японией в разработке компьютера 5-го поколения с искусственным интеллектом, но успеха они пока не добились.
Фирма IBM тоже не намерена сдавать свои позиции мирового лидера, например, Японии. Мировая гонка за создание компьютера пятого поколения началась еще в 1981 году. С тех пор еще никто не достиг финиша. Поживем – увидим.
P.S. Статья закончилась, но можно еще прочитать:
1. Аналитическая машина Бэббиджа
2. Леди Ада Лавлейс и первая компьютерная программа
3. Может ли компьютер быть умнее человека?
4. Пять возможностей сотовых телефонов, которых не хватает в наши дни
5. Виртуальная интерактивность: что такое VR, MR, AR и их отличия
Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик.
Уже более 3.000 подписчиков
Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.
19 мая 2010
Поколения современных ЭВМ
Историю развития современных ЭВМ разделяют на 4 поколения. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.
Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию, как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования. Этот прогресс показан в данной таблице:
П О К О Л Е Н И Я Э В М | ХАРАКТЕРИСТИКИ | |||
I | II | III | IV | |
Годы применения | 1946-1958 | 1958-1964 | 1964-1972 | 1972 — настоящее время |
Основной элемент | Эл.лампа | ИС | БИС | |
Количество ЭВМ в мире (шт.) | Десятки | Тысячи | Десятки тысяч | Миллионы |
Быстродействие (операций в сек.) | 103-144 | 104-106 | ||
Первое поколение ЭВМ
Развитие ЭВМ делится на несколько периодов. Поколения ЭВМ каждого периода отличаются друг от друга элементной базой и математическим обеспечением. Первое поколение (1945-1954) — ЭВМ на электронных лампах (вроде тех, что были в старых телевизорах). Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники.
Большинство машин первого поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью проверки тех или иных теоретических положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко требовали для себя отдельных зданий, давно стали легендой. Ввод чисел в первые машины производился с помощью перфокарт, а программное управление последовательностью выполнения операций осуществлялось, например в ENIAC, как в счетно-аналитических машинах, с помощью штеккеров и наборных полей. Хотя такой способ программирования и требовал много времени для подготовки машины, то есть для соединения на наборном поле (коммутационной доске) отдельных блоков машины, он позволял реализовывать счетные «способности» ENIAC’а и тем выгодно отличался от способа программной перфоленты, характерного для релейных машин. Солдаты, приписанные к этой огромной машине, постоянно носились вогруг нее, скрипя тележками, доверху набитыми электронными лампами. Стоило перегореть хотя бы одной лампе, как ENIAC тут же вставал, и начиналась суматоха: все спешно искали сгоревшую лампу. Одной из причин — возможно, и не слишком достоверной — столь частой замены ламп считалась такая: их тепло и свечение привлекали мотыльков, которые залетали внутрь машины и вызывали короткое замыкание. Если это правда, то термин «жучки» (bugs), под которым подразумевают ошибки в программных и аппаратных средствах компьютеров, приобретает новый смысл. Когда все лампы работали, инженерный персонал мог настроить ENIAC на какую-нибудь задачу, вручную изменив подключение 6 000 проводов. Все эти провода приходилось вновь переключать, когда вставала другая задача.
Первой серийно выпускавшейся ЭВМ 1-го поколения стал компьютер UNIVAC (Универсальный автоматический компьютер). Разработчики: Джон Мочли (John Mauchly) и Дж. Преспер Эккерт (J. Prosper Eckert). Он был первым электронным цифровым компьютером общего назначения. UNIVAC, работа по созданию которого началась в 1946 году и завершилась в 1951-м, имел время сложения 120 мкс, умножения -1800 мкс и деления — 3600 мкс. UNIVAC мог сохранять 1000 слов, 12000 цифр со временем доступа до 400 мкс максимально. Магнитная лента несла 120000 слов и 1440000 цифр. Ввод/вывод осуществлялся с магнитной ленты, перфокарт и перфоратора. Его первый экземпляр был передан в Бюро переписи населения США.
Логотип IBM
Ровно 33 года назад, 12 августа 1981 года, на свет появился первый массовый персональный компьютер IBM PC, который со временем стали называть просто PC (ПК). То, что для нас уже давно стало привычным делом, в то время было настоящей революцией. M24.ru выделило основные этапы развития электронно-вычислительных машин.
Электронные вычислительные машины того времени представляли из себя массивные конструкции весом в несколько тонн. Каждый новый этап развития ЭВМ был связан не только с техническим прогрессом, но и с программным. Взять хотя бы Windows, который пришел на смену «бездушному» DOS.
Именно IBM, годом основания которой считается 1889 год, внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники. Ее прародительница, корпорация CTR (Computing Tabulating Recording) включала в себя сразу три компании и выпускала самое различное электрическое оборудование: весы, сырорезки, приборы учета времени. После смены директора в 1914 году компания начала специализироваться на создании табуляционных машин (для обработки информации). Спустя 10 лет CTR поменяло свое название на International Business Machines или IBM.
M24.ru выделило основные этапы развития ЭВМ и их основных представителей, давших толчок к развитию современных компьютеров.
Электромеханические машины
«Марк 1»
Еще в 1888 году инженер Герман Холлерит, основатель IBM, создал первую электромеханическую счетную машину — табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах (бумажных карточках с отверстиями). Его даже использовали при переписи населения в 1890 году в США.
При этом история компьютеров IBM началась спустя более полувека, в 1941 году, когда был разработан и создан первый программируемый компьютер «Марк 1» весом порядка 4,5 тонн, 17 метров в длину, 2,5 метра – в высоту. Президент IBM вложил в него 500 тысяч долларов. Впервые «Марк 1» был запущен в Гарвардском университете в 1944 году. Чтобы понять, насколько сложна была конструкция машины, достаточно сказать, что общая длина проводов составила 800 км. При этом компьютер осуществлял три операции сложения и вычитания в секунду.
Первое поколение ЭВМ
«IBM 701»
Первая ЭВМ, основанная на ламповых усилителях, под названием «Эниак» была создана в США в 1946 году. По размерам она была больше, чем «Марк 1»: 26 метров в длину, 6 метров в высоту, а ее вес составлял около 30 тонн. При этом по производительности «Эниак» в 1000 раз превышала «МАРК-1», а на ее создание ушло почти 500 тысяч долларов. Но у нее были существенные недостатки: очень мало памяти для хранения данных и долгое время перепрограммирования – от нескольких часов и до нескольких дней.
Кстати, среди создателей «Эниак» был ученый Джон фон Нейман, предложивший архитектуру ЭВМ, заложенную в компьютерах с конца 1940-х до середины 1950-х годов. Именно он осуществил переход к двоичной системе счисления и хранению полученной информации.
В 1951 году появился первый коммерческий компьютер UNIVAC, и уже в 1952 году вышел «IBM 701». Это был первый крупный ламповый научный коммерческий компьютер, причем создали его достаточно быстро – в течение двух лет. Его процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVAC — 2200 операций в секунду против 455. В одну секунду процессор «IBM 701» мог выполнять почти 17 тысяч операций сложения и вычитания.
Второе поколение ЭВМ
«IBM 7030»
Второе поколение ЭВМ использовало в своей основе транзисторы, созданные в 1947 году. Это была очередная революция, в результате которой существенно уменьшились размеры и энергопотребление компьютеров, так как сами биполярные транзисторы в разы меньше вакуумных ламп.
В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах. Они были надежны, и ВВС США стали использовать их в системе раннего оповещения ПВО. А в 1960 году IBM разработала мощную систему Stretch или «IBM-7030». Она была и вправду сильна – создатели добились 100-кратного увеличения быстродействия. В течение трех лет он был самым быстрым компьютером в мире. Однако со временем IBM уменьшила его стоимость, а вскоре и вовсе сняла с производства.
Третье поколение ЭВМ
IBM System/360
Третье поколение компьютеров связано с использованием интегральных схем (в которых используется от десятков до сотен миллионов транзисторов), впервые изготовленных в 1960 году американцем Робертом Нойсом.
В 1964 году IBM объявила о начале работы над целой линейкой IBM System/360.
System/360 хорошо продавалась даже спустя шесть лет после анонса системы. За 6 лет IBM выпустила более 30 тысяч машин. Однако затраты на разработку System/360 были очень велики — около пяти миллиардов долларов. Таким образом, System/360 заложила фундамент для следующих поколений, первым из которых был System/370.
Четвертое поколение ЭВМ
IBM PC
Четвертое поколение связано с использованием микропроцессоров. Первый такой микропроцессор под названием «Intel-4004» был создан в 1971 году компанией Intel, до сих пор остающейся в лидерах. Спустя 10 лет IBM выпустила первый персональный компьютер, который так и назывался IBM PC. Самая дорогая конфигурация стоила 3000 долларов и предназначалась для бизнеса, а конфигурация за 1500 долларов – для дома.
Процессор Intel 8088 работал на частоте 4,77 МГц (сейчас этот показатель в тысячи раз больше), а объем ОЗУ — 64 кбайта (сейчас – в миллионы раз больше). Для хранения информации использовались 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жесткий диск нельзя было установить из-за недостаточной мощности блока питания.
Интересно, что разработкой компьютера занимались всего четыре человека. Причем IBM не запатентовала ни операционную систему DOS, ни BIOS, что породило огромное количество клонов. Уже в 1996 году IBM уступило первое место по продажам ПК на ею же основанном рынке.
Несмотря на то, что современные гаджеты сильно отличаются по характеристикам от своего предшественника, все они относятся к тому же поколению ЭВМ.
Будущее
Основные толчки для развития компьютеров дала наука (появление ламп, а затем транзисторов). В настоящее время распространяется ввод информации с голоса, общения с машиной на человеческом языке (приложение Siri в iPhone) и активная работа над роботами. Основное мнение, что будущее – за квантовыми компьютерами, которые будут использовать в своей основе молекулы и нейрокомпьютерами, использующими центральную нервную систему человека и непосредственно его мозг. Однако для того, чтобы эти технологии появились, необходимо досконально изучить эти системы.
Дмитрий Кокоулин
Перейти к предыдущей части статьи
Вначале были ферритовые кольца и электронные лампы. Память прямого доступа, или RAM, которую в девичестве звали ОЗУ (оперативное запоминающее устройство, или просто «память»), состояла из ферритовых колечек. Каждое колечко прошивалось несколькими обмотками. По одной шел ток записи, по другой — ток считывания, по третьей — ток восстановления.
Феррит (ферромагнетик), из которого состояло колечко, приводился в одно из двух стабильных состояний, которые трактовались как 0 или 1. Память собиралась кубами. Один куб памяти обычно состоял из одного-двух килослов. Правда, слова тогда измеряли не байтами, а разрядами. В БЭСМ-6 длина слова составляла 48 разрядов, или, если по-теперешнему — битов. 
Сергей Алексеевич Лебедев — основоположник вычислительной техники в СССР
Фото: Источник
Десятки тысяч электронных ламп, этаж, а то и несколько этажей здания, набитых шкафами с оборудованием, потребляющими мощность свыше сотни киловатт. И работа в непрерывном режиме. Если ЭВМ была отключена, то для запуска требовалось не только подать питание — для синхронизации элементов требовалась длительная работа большой бригады специалистов. И раз запущенная, ЭВМ работала и работала, потребляя сотни киловатт-часов электричества, храня данные в ЭВМ на магнитных барабанах и вводя в ЭВМ данные с клавиатур, тумблерных пультов и с перфокарт и перфолент, выдавая результаты расчетов на принтер, на ту же перфоленту, или временно сохраняя их на магнитных барабанах.
Именно тогда появился термин «баг», означающий в наше время ошибку в софте. Когда инженеры тех давних времен вели очередной запуск ЭВМ, в журнале отмечались найденные при наладке причины неработоспособности. ЭВМ состояла из огромного количества плат, соединенных проводами, и ела много электричества. Электронные лампы требовали солидного тока для нагрева. А если в контакт в такое время попадал таракан, он просто сгорал и, став угольком, вполне мог закоротить собой какую-то часть схемы ЭВМ. Вот так в журнале и появлялись надписи: «Найден баг». Со временем, когда компьютеры изменились и тараканы в них гореть перестали, поиск багов превратился в просто поиск неисправностей. 
БЭСМ-1
Фото: Источник
Со временем машины стали поменьше, они уже занимали только часть машинного зала и стали потреблять не сотни, а всего лишь несколько киловатт. И данные им уже подносили не только на перфоносителях, но и на магнитных лентах. И хранить их стали не только на кубах ферритовых колец, но и на магнитных барабанах. А потом — и на магнитных дисках. Советская МЭСМ (малая электронно-счетная машина), созданная в 1950 году содержала 6000 электронных ламп и потребляла 15 кВт. При этом выполняла около 3000 операций в секунду.
Фирма IBM подготовила в 1954 году к серийному выпуску ЭВМ IBM 650. Общий вес с блоком питания — свыше 2 тонн. Размещался он в двух шкафах размером 1.5×0.9×1.8 метра. Стоил полмиллиона тогдашних долларов. Память на магнитном барабане — 2000 слов по 10 разрядов. Всего продали свыше 2000 таких машин. В 1956 году та же фирма IBM начала продавать первый магнитный диск. Объем памяти — до 5 МБ, цена — 50.000 долларов. 
Настройка БЭСМ-6
Фото: Источник
В СССР лучшая ЭВМ 2-го поколения — БЭСМ-6. Ее быстродействие составляло до 1.000.000 операций в секунду. Выпущено было 367 таких машин. Впрочем, считать ее только ЭВМ второго поколения — было бы не совсем корректно. Вначале ее выпускали на лампах, потом перешли на полупроводники, сохранив организацию и общую схему. Была даже версия БЭСМ-6, выпускаемая для проекта Эльбрус — уже на интегральных схемах. И устройства ввода/вывода у нее менялись — от печатных машинок и ввода с перфокарт до мониторов, ввода с перфолент и магнитных лент. Для хранения данных в машине употреблялись магнитные барабаны и магнитные диски.
Собственно, на этом первое поколение ЭВМ и закончилось — вместо ламп пришли транзисторы. Хотя ламповые ЭВМ производили до 70-х годов. Вопрос был не в современности продукта, а в его полезности для потребителя. Тем более, помещение, где размещалась ламповая ЭВМ, можно было не отапливать: включенная ЭВМ переводила в тепло почти всю потребляемую энергию.
Компьютеризация — явление, которое наблюдается сейчас, наверное, во всех странах мира. Ее темпы впечатляют. Интересно проследить то, в каких условиях она осуществлялась исторически. Можно ли сказать, что компьютеризация — результат планомерного развития технологий выпуска ЭВМ и программного обеспечения для них? Каковы исторические этапы технологического совершенствования компьютеров?
Что было до компьютеров?
Интересно узнать, какого типа устройства исторически предшествовали ЭВМ. Так, можно отметить, что в 17 веке легендарный французский ученый Паскаль изобрел, как считается, первую счетную машину, которая действовала по механическому принципу. В начале 19 века британский исследователь Бэббидж изобрел первую аналитическую машину. Спустя несколько десятилетий американский инженер Холлерит создал табулятор — электрическую машину, с помощью которой можно было подсчитывать статистические данные. Впоследствии разработки ведущих лабораторий мира в направлении создания устройств, близких к компьютерам в современном понимании, активно продолжались.
Первые компьютеры
Один из первых в мире компьютеров был изобретен другим американским исследователем, Бушем, в 1930 году. История ЭВМ, представляющих собой полноценные цифровые устройства, многими учеными отсчитывается с 1944 года, когда американский профессор Айкнем сконструировал компьютер «Марк-1». Фактически это был девайс, относящийся к ЭВМ 1 поколения. Какие его особенности можно отметить? Прежде всего, наверное, габариты конструкции. Размеры 1 поколения ЭВМ были выдающимися. Так, «Марк-1» имел длину порядка 15 метров, высоту — около 2,5 м. Производительность первого цифрового компьютера по современным меркам была относительно скромной, но его роль в истории мировой индустрии компьютерной техники трудно переоценить. В 1946 году американские военные сконструировали компьютер «Эниак». Размеры 1 поколения ЭВМ на примере данного девайса могут показаться еще более внушительными. Компьютер «Эниак» обладал длиной порядка 30 м и весил 30 тонн.
Нас будут интересовать, конечно, не только размеры 1 поколения ЭВМ, но и иные характеристики соответствующего типа машин. Рассмотрим их, а также последующую историю компьютеров подробнее.
Особенности ЭВМ 1 поколения
Функционировали ЭВМ 1 поколения на основе электронных ламп — прибора, который работает за счет изменения потока частиц, движущихся от катода к аноду. Основной принцип соответствующего перемещения — термоэлектронная эмиссия. С самого начала компьютеры стали конструироваться по принципу распределения логических команд на 0 и 1. Данная схема реализуется до сих пор. Каким же образом она функционировала, когда в качестве основного компонента ПК использовались лампы? Очень просто. На входе лампы образовывалось напряжение, например 2 В. На выходе — меньше, например 1 В. Первое состояние лампы фиксировалось как 1, второе — как 0. Сочетание данных состояний на основе совокупности из десятков тысяч ламп формировало машинный код.
Ламповые компьютеры, то есть те, которые относятся к 1 поколению, могли выполнять порядка 20 тыс. операций в секунду. Много это или не очень? Для сравнения, показатель для современных ПК — миллиарды операций в секунду. Но базовые задачи тех лет, в том числе и в военной сфере, характеристики ЭВМ первого поколения вполне позволяли выполнять.
Компьютеры рассматриваемого типа не характеризовались высокой надежностью. Просто потому, что лампы часто перегорали, их нужно было менять. О гигантских размерах компьютеров мы уже сказали выше. Это предопределяло очень большие трудности с их транспортировкой, с оптимизацией их расположения в здании. Стоимость ЭВМ первого поколения была очень высокой — их приобретение могли позволить себе только крупные бизнесы и правительственные структуры с большим бюджетом. Также ламповые компьютеры характеризовались высокими эксплуатационными расходами — главным образом, в части энергопотребления. Работа на них требовала привлечения высококвалифицированных кадров с последующей выплатой им большой зарплаты. Человек, знающий хотя бы устройство ЭВМ, не говоря об умении программировать компьютер, был востребованным и дорогостоящим специалистом.
Специфика ЭВМ первого поколения также в том, что на данных машинах задействовались отдельные языки программирования. К тому же набор машинных команд был достаточно простым. Как таковые программы — в привычном нам понимании — при работе с ЭВМ соответствующего типа не использовались. Это обуславливалось не только скромной производительностью компьютеров, но также и достаточно низкой технологичностью запоминающих устройств — чаще всего это были перфокарты и магнитные ленты, которые совершенно несопоставимы по скорости работы с привычными нам дисками.
Однако к отмеченным неудобствам инженеры начали активно адаптироваться — главным образом посредством разработки различных алгоритмов автоматизации работы с машинным кодом. Несмотря на низкую производительность ЭВМ первого поколения, эффективность их эксплуатации все же постепенно росла.
ЭВМ 2 поколения
Мировая компьютерная индустрия после отмеченных изобретений продолжила активно развиваться. Изобретение «Марк-1», «Эниака» и других машин — это было только начало. ЭВМ 2 поколения появились уже в начале 60-х годов. Их основная особенность — в них вместо ламп были применены транзисторы. В результате производительность машин выросла. Кроме того, мы помним, что размеры 1 поколения ЭВМ были внушительны. Машины на транзисторах, в свою очередь, существенно уменьшились. Насколько явным оказалось преимущество задействования в структуре компьютеров соответствующих технологических решений? Достаточно лишь сказать, что 1 транзистор был способен заменить порядка 40 ламп. Совершенствовались также и носители информации. Устройство ЭВМ второго поколения могло предполагать использование магнитных дисков, приближенных по структуре и концепции к тем девайсам, которые привычны современному пользователю.
С точки зрения задействования программного обеспечения мировая компьютерная индустрия также сделала шаг вперед, благодаря возможностям соответствующего типа машин. Появились языки, относимые к категории высокого уровня. Программистами были разработаны трансляторы — средства, с помощью которых соответствующие алгоритмы переводились на язык, используемый в машинных командах ЭВМ. Были также реализованы принципы опережающего выполнения некоторых сценариев компьютерных программ. Стали появляться библиотечные приложения, различные мониторные системы, ставшие прообразами современных ОС.
Вместе с тем, несмотря на некоторые попытки унификации задействования программных алгоритмов в различных машинах, разные ЭВМ характеризовались ограниченной совместимостью. Объединить их, условно говоря, в единую сеть и выстроить на ее основе корпоративную информационную систему было очень сложно.
ЭВМ 3 поколения
История ЭВМ 3 поколения начинается с машин, в конструкции которых стали применяться интегральные схемы, каждая из которых, как выяснилось, могла заменить около 1000 транзисторов. Производительность компьютеров значительно выросла. Появилась возможность запускать на ЭВМ несколько программных алгоритмов одновременно. Что такое интегральная схема? Это кристалл из кремния, который имеет площадь порядка 10 кв. мм. По уровню производительности, как было подсчитано, одна ИС фактически была равна компьютеру «Эниак». В числе самых известных компьютеров 3 поколения — ЭВМ, разработанные компанией IBM — машины System 360.
ЭВМ рассматриваемого типа характеризовались гораздо большей степенью взаимной совместимости, чем устройства, рассмотренные нами выше, в том числе и в аспекте программного обеспечения. В компьютерах 3 поколения были реализованы первые полноценные операционные системы, способные выполнять несколько задач одновременно. Многие из аппаратных функций начали передаваться на программный уровень.
ЭВМ 4 поколения
В 70-х годах в массовое производство были запущены так называемые большие интегральные схемы. Какую их особенность можно отметить? Прежде всего ту, что их производительность соответствовала примерно 1000 обычных интегральных схем. В итоге мировая компьютерная индустрия получила возможность выпускать устройства, по размерам и производительности сопоставимые с теми, которыми мы привыкли пользоваться сегодня.
Благодаря повышению производительности фабричных линий по выпуску больших интегральных схем и иных ключевых компонентов ЭВМ, компьютеры постепенно становились дешевле. Если первые и вторые (в 50-е и 60-е годы) поколения ЭВМ были доступны, как мы отметили выше, главным образом, только крупным бизнесам и госструктурам, то в 1970-е ЭВМ стали активно покупать обычные граждане.
Факторы компьютеризации
Компьютеризация стала массовым явлением, особенно с появлением интернета в конце 80-х годов. Ее темпы были тем более динамичными, чем ниже становилась цена девайсов и меньше — их размер. Так, первые ПК, по многим признакам и технологической структуре аналогичные тем, что привычны нам сегодня, появились в середине 70-х и начале 80-х годов. В числе таковых девайсов — IBM PC, ставший прообразом самой распространенной сегодня компьютерной платформы. Они стали ближайшим конкурентом ПК, которые уже активно выпускались компанией Apple. Принципиальная разница между ними — в открытости концепции IBM и закрытости платформы от Apple. С точки зрения программно-аппаратной структуры разница между соответствующими типами ПК в целом невелика. В структуре IBM-платформы присутствуют такие ключевые компоненты, как процессор, ОЗУ, жесткий диск, видео- и звуковая карта, материнская плата. При этом они могут быть заменены на другие — как вариант, более производительные.
Современное поколение компьютеров
Технологический задел, который был заложен инженерами в 70-е годы, оказался настолько значительным, что дальнейшее развитие ЭВМ эксперты и аналитики характеризуют как проходящее в рамках того же 4 поколения. То есть современные высокопроизводительные ПК функционируют, в целом, по тем же принципам, что и устройства 40-летней давности. В отдельных аспектах, таких как, например, размеры ЭВМ, современные компьютеры, безусловно, видятся существенно более технологичными. В устройстве величиной с небольшую тетрадь умещаются вычислительные мощности, значительно превышающие те, что стояли, к примеру, в первых ПК от Apple в 70-е годы.
Преемственность концепций
Но концептуально ПК, используемые нами сегодня, функционируют по схемам, впервые внедренным в ЭВМ 4 поколения. Нет никаких четких критериев, которые бы позволили сказать, что, условно говоря, первый IBM PC и современный ноутбук iMac — это ЭВМ разных поколений. Производительность значительно различается, но концепция, в целом, одна и та же.
На основе платформы, предложенной IBM, реализовано большинство современных десктопов, ноутбуков, моноблоков. По многим критериям также и мобильные девайсы — смартфоны и планшеты — вполне соответствуют IBM-платформе, появившейся в 70-е годы. Так, в каждом из них, как и в ПК, есть процессор, ОЗУ, устройство для хранения данных — аналог жесткого диска.
Трудно сказать даже, что принципиально вырос уровень комфорта пользования компьютерами, если сопоставлять первые образцы ПК 4 поколения и современные модели. Базовые аппаратные элементы управления ЭВМ — клавиатура, мышь — в принципе, за долгие годы не менялись. Появились, конечно, всевозможные тачскрины, бесконтактные дисплеи и прочие экзотические решения. Но не все пользователи относятся к ним в достаточной мере положительно.
Усовершенствовались, конечно, и программные решения — ОС (на первых компьютерах 4 поколения стояли образцы, управляемые из командной строки, сегодня операционные системы включают функциональные графические интерфейсы), прикладные виды ПО. Первые виды соответствующих программ в 70-е годы были очень простыми по структуре.
Сегодня это мощные инструменты реализации производственных задач. Если говорить об играх, то разница также заметна. В 70-е годы это были простейшие аркады, сегодня они позволяют совершать увлекательные погружения в виртуальное пространство. Однако созданы игры, ОС и прикладное ПО по тем же алгоритмам, что и соответствующие решения в ранние годы разработки ЭВМ 4 поколения, часто на тех же языках программирования.
Сравнение поколений ЭВМ
Попробуем наглядно отобразить сравнительные характеристики поколений ЭВМ. Как это можно сделать? Вполне удобный вариант — сравнительная таблица поколений ЭВМ. Она может быть представлена в структуре, отражающей ключевую характеристику компьютера — производительность, а также технологическую базу, на основе которой осуществляются вычисления.
Поколение ЭВМ | Производительность (операций в секунду) | Технологическая база |
1 | Порядка 20 тыс. | Лампы |
2 | Порядка 200 тыс. | Транзисторы |
3 | Порядка 1-2 млн | Интегральные схемы |
4 | Порядка 2-3 млрд и более (современные модели ПК) | Большие интегральные схемы |
Таковы сравнительные характеристики поколений ЭВМ. Мы видим, насколько стремительно развивалась компьютерная техника. ЭВМ разных поколений — яркие примеры появления и успешного внедрения в производство самых инновационных и высокотехнологичных инженерных концепций — как на уровне аппаратных компонентов, так и в области программного обеспечения.
С одной стороны, мы можем сделать вывод о том, что компьютеризация — явление, которое развивалось постепенно, соотносительно с ростом производительности ПК, их удешевлением и облегчением пользования. Но есть точка зрения, по которой процесс, о котором идет речь, характеризуется 2 периодами, когда он шел действительно галопирующими темпами, а именно после появления ЭВМ 4 поколения, а также после превращения интернета в глобальную сеть. Эти два фактора и стали, по мнению ряда исследователей, ключевыми драйверами компьютеризации.
Поколения ЭВМ — урок. Информатика, 10 класс.
Можно выделить \(5\) основных поколений ЭВМ. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная.
I поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1946\)-\(1955\) гг.
1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы.2. Соединение элементов: навесной монтаж проводами.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.
Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести крупные корпорации и правительства.
Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла.
4. Быстродействие: \(10-20\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.
6. Программирование: машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.
7. Оперативная память: до \(2\) Кбайт.
8. Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.
II поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1955\)-\(1965\) гг.
В \(1948\) году Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн изобрели транзистор, за изобретение транзистора они получили Нобелевскую премию в \(1956\) г.\(1\) транзистор заменял \(40\) электронных ламп, был намного дешевле и надёжнее.
В \(1958\) году создана машина М-20, выполнявшая \(20\) тыс. операций в секунду — самая мощная ЭВМ \(50-х\) годов в Европе.
1. Элементная база: полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды).
2. Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал.
4. Быстродействие: \(100-500\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность — оператор ЭВМ.
6. Программирование: на алгоритмических языках, появление первых операционных систем.
7. Оперативная память: \(2-32\) Кбайт.
8. Введён принцип разделения времени — совмещение во времени работы разных устройств.
9. Недостаток: несовместимость программного обеспечения.
Уже начиная со второго поколения, машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости, вычислительных возможностей.
Так, небольшие отечественные машины второго поколения («Наири», «Раздан», «Мир» и др.) были в конце \(60\)-х годов вполне доступны каждому вузу, в то время как упомянутая выше БЭСМ-6 имела профессиональные показатели (и стоимость) на \(2-3\) порядка выше.
III поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1965\)-\(1975\) гг.
В \(1958\) году Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобретают интегральную схему (ИС).
В \(1961\) году в продажу поступила первая, выполненная на пластине кремния, интегральная схема.
В \(1965\) году начат выпуск семейства машин третьего поколения IBM-360 (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объёмом оперативной памяти и производительностью.
В \(1967\) году начат выпуск БЭСМ — 6 (\(1\) млн. операций в \(1\) с) и «Эльбрус» (\(10\) млн. операций в \(1\) с).
В \(1968\) году сотрудник Стэндфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.
В \(1969\) году фирма IBM разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средства (software). Фирма начала продавать программное обеспечение отдельно от железа, положив начало индустрии программного обеспечения.
\(29\) октября \(1969\) года проходит проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети ARPANet, связывающей исследовательские лаборатории на территории США.
Обрати внимание!
29 октября — день рождения Интернета.
В \(1971\) году создан первый микропроцессор фирмой Intel. На \(1\) кристалле сформировали \(2250\) транзисторов.
1. Элементная база: интегральные схемы.
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.
4. Быстродействие: \(1-10\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность — системный программист.
6. Программирование: алгоритмические языки, операционные системы.
7. Оперативная память: \(64\) Кбайт.
При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для машин первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее большинство современных программистов знакомятся при обучении в вузе.
Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих задач.
Уже в третьем поколении появились крупные унифицированные серии ЭВМ. Для больших и средних машин в США это прежде всего семейство IBM 360/370. В СССР \(70\)-е и \(80\)-е годы были временем создания унифицированных серии: ЕС (единая система) ЭВМ (крупные и средние машины), СМ (система малых) ЭВМ и «Электроника» (серия микро-ЭВМ).
В их основу были положены американские прототипы фирм IBM и DEC (Digital Equipment Corporation). Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале \(90\)-х годов.IV поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные начиная с \(1975\) г. по начало \(90\)-х годов
В \(1975\) году IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.
В \(1976\) году фирма IBM создает первый струйный принтер.
В \(1976\) году создана первая ПЭВМ.
Стив Джобс и Стив Вознякорганизовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров «Apple», предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. Продавался \(Apple 1\) по весьма интересной цене — \(666,66\) доллара. За десять месяцев удалось реализовать около двухсот комплектов.
В \(1976\) году появилась первая дискета диаметром \(5,25\) дюйма.
В \(1982\) году фирма IBM приступила к выпуску компьютеров IBM РС с процессором Intel 8088, в котором были заложены принципы открытой архитектуры, благодаря которому каждый компьютер может собираться как из кубиков, с учётом имеющихся средств и с возможностью последующих замен блоков и добавления новых.
В \(1988\) году был создан первый вирус-«червь», поражающий электронную почту.
В \(1993\) году начался выпуск компьютеров IBM РС с процессором Pentium.
1. Элементная база: большие интегральные схемы (БИС).
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: компактные ЭВМ, ноутбуки.
4. Быстродействие: \(10-100\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ.
6. Программирование: базы и банки данных.
7. Оперативная память: \(2-5\) Мбайт.
8. Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.
V поколение ЭВМ: разработки с \(90\)-х годов ХХ века
Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).
Компьютеры подразделяются на несколько типов в зависимости от поколения и размера компьютера. Оба типа категорий хорошо работают до сих пор. Основные четыре типа компьютерных поколений. Некоторые из компьютеров, занимающих большие здания, могут соединять огромное количество компьютеров.
Основные типы компьютеров:
- Супер компьютер
- ЭВМ
- Миникомпьютер
- Микрокомпьютер
Компьютерные поколения классифицируются на пять типов, таких как следующие.
- Первое поколение
- Второе поколение
- Третье поколение
- Четвертое поколение
- Пятое поколение
Первое поколение компьютеров:
Компьютеры первого поколения работали в течение 1940-1956 годов с надлежащим обслуживанием вакуумных трубок на этих компьютерах. Вакуумные трубки наиболее полезны для обработки данных в памяти. Компьютеры первого поколения потребляют больше энергии от электричества и выделяют много тепла. Эти устройства уязвимы для атак и получают неисправности. Компьютеры первого поколения выполняют несколько операций, которые занимают больше времени благодаря простым навыкам программирования. Эти типы компьютеров получают данные от перфорированных карт и выводят данные пользователям на экраны. UNIVAC был первым коммерческим компьютерным проектом с вакуумными трубками в первом поколении в США, который был разработан для использования в Бюро переписей США.
Компьютеры второго поколения:
компьютеров второго поколения работали в период с 1956 по 1963 год с транзисторами.Это немного лучше, чем компьютеры первого поколения. На самом деле, этот тип изобретен в 1947 году, но появился после 1950 года. Размер компьютеров меньше, чем у первого поколения, и доступен по низкой цене. Компьютеры второго поколения поддерживают языки бинарного уровня и уровня ассемблера. Знаменитые языки высокого уровня COBOL, FORTRAN и т. Д. Разработаны на компьютерах второго поколения. S Компьютеры второго поколения предназначены для атомной энергетики.
Компьютеры третьего поколения:
Компьютеры третьего поколения работали в течение 1964-1971 годов с интегральными схемами, которые были размещены на месте транзисторов.Микросхемы поддерживают транзисторы, а также кремниевые чипы и полупроводники. Они могут повысить производительность и эффективность системы. Компьютеры этого поколения используют клавиатуру и операционную систему, которые обеспечивают высокую эффективность для пользователей.
Четвертое поколение Компьютеры:
Компьютеры четвертого поколения работают с 1971 года и работают с микропроцессорами. Он состоит из нескольких микросхем и размещает их в одной среде для быстрого выполнения операций.Он имеет надлежащие средства управления вводом и выводом, поэтому количество людей, работающих с компьютерами четвертого поколения . Это поколение разработано компанией IBM в 1981 году и компанией Apple в 1984 году. Компьютеры четвертого поколения занимают ограниченное пространство.
Мы не знаем о вас, но мы не можем представить свою жизнь без компьютера. К счастью, мы живем в эпоху цифровых технологий, когда компьютеры повсюду. Они такие маленькие, что могут поместиться в наших карманах. Тем не менее, вы, вероятно, знаете, что несколько десятилетий назад компьютеры были совсем не карманные. Сегодня мы расскажем вам об историческом развитии компьютеров в зависимости от поколения и о том, как компьютеры превратились из комнаты в комнату размером с спичечный коробок.
Прежде чем рассматривать классификацию компьютеров по поколениям, важно понять, что считать компьютером. Египетские счеты — это технически древний компьютер. Он был использован для расчета более пяти тысяч лет назад. Тем не менее, мы собираемся взглянуть на историю компьютерного поколения, которая начинается с первого цифрового компьютера.
Какие поколения компьютеров?
Трудно поверить, что было время, когда компьютеров не было.Тем более, что первые компьютеры были такими же большими, как целые комнаты. Однако со временем компьютеры стали более мощными и намного меньше. Чтобы различать разные эпохи компьютерного развития, история компьютера разбита на пять поколений.
Определяющим фактором для каждого нового поколения является значительный скачок в технологиях, которые изменили работу компьютера. Например, компьютеры первого поколения работали на вакуумных трубках. Второе поколение работает на транзисторах.Третий известен использованием интегральных схем. В-четвертых, требуется использование микропроцессоров. Последнее пятое поколение опирается на использование искусственного интеллекта или ИИ.
Без лишних слов, вот список поколения компьютеров с 1 по 5. Наслаждайтесь!
Первое поколение компьютеров
Первое поколение просуществовало с 1940 по 1956 год. Компьютеры первого поколения работали на вакуумных трубках, которые служили схемотехникой. Магнитные барабаны служили памятью.Эти компьютеры были абсолютно огромны; Целые комнаты были заняты громоздкой техникой. Стоимость обслуживания была нелепой, так как они требовали много электричества и очень быстро нагревались, что приводило их к поломке.
Чтобы быть справедливым, они не были вообще рентабельными. Первые компьютеры использовали самый базовый язык программирования, называемый машинный язык. Это позволило им решать одну математическую задачу за раз, и иногда для решения одной задачи требовались дни или даже недели.
Интересный факт:
Существует много споров о том, какой компьютер был первым.Несмотря на то, что усилия по созданию программируемой вычислительной машины восходят к началу 19-го века, первые успешные результаты появились одновременно в нескольких странах во время Второй мировой войны.
Некоторые говорят, что первым программируемым компьютером был немецкий Z3, созданный в 1941 году. Другие утверждают, что это был Mark I, сделанный в 1944 году, или электронный числовой интегратор и компьютер 1946 года (ENIAC). Есть также предположения, что первый компьютер был сделан еще до 1940-х годов.
Несмотря на то, что компьютеры первого поколения были большими, дорогими и в основном бесполезными, они открыли целый новый мир технологий. Таким образом, с помощью новых технологических разработок ученые смогли перейти к следующему поколению.
Второе поколение компьютеров
Второе поколение просуществовало с 1956 по 1963 год. Вакуумные трубки были заменены транзисторами, что привело к созданию меньших, более дешевых и более быстрых компьютеров. Магнитный барабан был заменен магнитным сердечником.Этим компьютерам требовалось меньше энергии, и они не ломались так сильно, как их предшественники.
Новое поколение перешло от машинного языка к языкам ассемблера. Это означало, что компьютеры понимали команды, данные им словами. Они смогли сохранить инструкции в своей памяти. Первые компьютеры второго поколения использовались в индустрии атомной энергетики.
Третье поколение компьютера
Читайте также: Как получить root на Infinix Hot?
Третье поколение просуществовало с 1964 по 1971 год.Компьютеры этого поколения требовали использования интегральных микросхем. Эти схемы были в основном одинаковыми транзисторами, только меньшими и более мощными. Компьютеры третьего поколения были достаточно малы, чтобы люди могли иметь их дома. Они стали доступны для общественности.
Предыдущие два поколения компьютеров общались с пользователями посредством распечаток и перфокарт. У этого поколения, с другой стороны, были мониторы, клавиатуры и, что самое важное, операционная система.ОС позволяла компьютеру запускать несколько программ одновременно.
Компьютеры четвертого поколения
Компьютеры четвертого поколения существуют с 1971 года и по сей день. Интегральные схемы стали еще меньше (вы можете себе это представить), достаточно маленькими, чтобы смонтировать тысячи из них на кремниевом чипе. Этот чип теперь отвечал за все: от памяти формы и центрального процессора до ввода и вывода.
В 1981 году IBM создала свой первый домашний компьютер. Три года спустя Apple выпустила свой Macintosh.Микропроцессоры вышли за рамки персональных компьютеров (ПК) и были интегрированы в другие повседневные продукты.
С новыми возможностями и популярностью ПК стало возможным создавать сети между ними. Это в конечном итоге привело к созданию Интернета. С четвертым поколением эпоха мыши, графический пользовательский интерфейс, широко известный как GUI и портативные устройства, также пришли в наш мир.
Пятое поколение компьютеров
Вы можете подумать:
Но как может быть пятое поколение, если предыдущее еще не закончилось? Ответ прост.Большинство из нас все еще используют компьютеры четвертого поколения. Однако новая технология медленно продвигается вперед, и вы можете найти ее след на своих устройствах четвертого поколения (например, распознавание голоса).
Пятое поколение опирается на использование ИИ. Поскольку она все еще находится в стадии разработки, мы не можем полностью закрыть предыдущую главу и перейти к следующей. Тем не менее, развитие технологий стало намного быстрее в последние годы. Кто знает, может быть, через несколько лет у нас будет полностью работающий компьютер, работающий на ИИ.
Технология невероятно увлекательна. Он движется в темпе, который трудно понять. Наши родители использовали машины, которые кажутся нам смехотворными, в то время как наши прародители, вероятно, даже не видели компьютер в раннем возрасте. Нам действительно повезло стать свидетелями создания новой эры. Надеюсь, мы будем там, чтобы увидеть, как это развернется.
Читайте также: Внештатные вакансии в Нигерии 2017
.
Сколько поколений компьютеров?
Обновлено: 15.06.2020 от Computer Hope
Компьютерные поколения основаны на том, когда произошли серьезные технологические изменения в компьютерах, такие как использование вакуумных ламп, транзисторов и микропроцессора. По состоянию на 2020 год существует пять поколений компьютеров.
Просмотрите каждое поколение ниже для получения дополнительной информации и примеров компьютеров и технологий, которые относятся к каждому поколению.
Первое поколение (1940 — 1956)
Первое поколение компьютеров использовало вакуумные трубки в качестве основной технологии.Вакуумные трубки широко использовались в компьютерах с 1940 по 1956 год. Вакуумные трубки были более крупными компонентами, в результате чего компьютеры первого поколения были довольно большими по размеру, занимая много места в комнате. Некоторые компьютеры первого поколения занимали целую комнату.
ENIAC является отличным примером компьютера первого поколения. Он состоял из почти 20 000 вакуумных ламп, а также 10 000 конденсаторов и 70 000 резисторов. Он весил более 30 тонн и занимал много места, поэтому для его размещения требовалось большое пространство.Другие примеры компьютеров первого поколения включают EDSAC, IBM 701 и Manchester Mark 1.
Второе поколение (1956 — 1963)
Во втором поколении компьютеров использовались транзисторы вместо вакуумных ламп. Транзисторы широко использовались в компьютерах с 1956 по 1963 год. Транзисторы были меньше вакуумных трубок и позволяли компьютерам быть меньше по размеру, быстрее по скорости и дешевле в сборке.
Первый компьютер, который использовал транзисторы, был TX-0 и был представлен в 1956 году.Другие компьютеры, которые использовали транзисторы, включают IBM 7070, Philco Transac S-1000 и RCA 501.
Третье поколение (1964 — 1971)
В третьем поколении компьютеров введено использование интегральных микросхем в компьютерах. Использование микросхем в компьютерах помогло уменьшить размеры компьютеров еще больше по сравнению с компьютерами второго поколения, а также ускорить их.
Почти все компьютеры с середины до конца 1960-х годов использовали микросхемы. В то время как третье поколение, как полагают многие, охватывает период с 1964 по 1971 год, микросхемы по-прежнему используются в компьютерах сегодня.Спустя 45 лет современные компьютеры имеют глубокие корни в третьем поколении.
Четвертое поколение (1972 — 2010)
Четвертое поколение компьютеров воспользовалось изобретением микропроцессора, более известного как ЦП. Микропроцессоры вместе с интегральными микросхемами позволили легко разместить компьютеры на столе и представить ноутбук.
Некоторые из первых компьютеров, в которых использовался микропроцессор, включают Altair 8800, IBM 5100 и Micral.Современные компьютеры все еще используют микропроцессор, несмотря на то, что четвертое поколение считается законченным в 2010 году.
Пятое поколение (с 2010 по настоящее время)
Пятое поколение компьютеров начинает использовать ИИ (искусственный интеллект), захватывающую технологию, которая имеет множество потенциальных приложений по всему миру. Были сделаны скачки в технологиях ИИ и компьютерах, но есть еще возможности для значительных улучшений.
Одним из наиболее известных примеров искусственного интеллекта в компьютерах является Уотсон из IBM, который был показан в телешоу Jeopardy в качестве участника.Другие известные примеры включают Apple Siri на iPhone и Microsoft Cortana на компьютерах с Windows 8 и Windows 10. Поисковая система Google также использует AI для обработки поисковых запросов пользователей.
,ТЕКСТ 2 КОМПЬЮТЕРЫ ПЕРВОГО ПОКОЛЕНИЯ ИСТОРИЯ
РАЗВИТИЕ (ЧАСТЬ II)
1948-1956
1948. Станок для электронных перфокарт IBM 604 стал доступен. Он мог читать перфокарты, выполнять арифметические операции и перфорировать результаты на картах. Машина была запрограммирована с помощью панели управления и не была машиной с хранимой программой. Он имел более 1400 вакуумных трубок для выполнения арифметических операций с использованием электронных регистров.
1950. SEAC (Standards Eastern Automatic Computer) был первым компьютером с хранимой программой, который был введен в эксплуатацию в
США. Построенный Национальным бюро стандартов в Вашингтоне, D. C. Он использовал ртутных линий задержки для памяти и работал более десяти лет.
ERA 1101, , созданный компанией Engineering Research Associates из Сент-Пола, штат Миннесота, был первым компьютером, который использовал магнитный барабан для основной памяти вместо линий задержки ртути.У него было 16384 слова хранения. Много разных компьютеров, использующих магнитные барабаны для основной памяти, были построены в период 1950-1955 гг.
1951. Поставлен первый UNIVAC (универсальный автоматический компьютер). Эта машина была заказана Национальным бюро стандартов и доставлена в Бюро переписей для использования с данными переписи 1950 года. Он был разработан командой Mauchly-Eckert, использовал ртутные линии задержки для памяти и был первым коммерчески доступным электронно-цифровым компьютером с хранимой программой.Всего было построено 48 UNIVAC-1. До появления UNIVAC-1 было построено 60 других электронных компьютеров. Нет двух одинаковых, и ни одна из программ, разработанных для одной, не была совместима с любой другой без серьезной модификации или даже перепроектирования компьютера.
До этого момента компьютеры использовались почти исключительно в научных целях.
1953. Поставлен компьютер IBM 701, крупномасштабный научный компьютер, использующий электростатическую трубку памяти Williams, поддерживаемую магнитным барабаном.Эта машина обладала параллельными двоичными арифметическими возможностями и была намного быстрее, чем UNTVAC для научных вычислений.
1955. IBM представила IBM 702, первый крупномасштабный компьютер, разработанный для деловых целей. Эти 702 весили 24 600 фунтов, содержали приблизительно 5000 вакуумных трубок и требовали мощного кондиционера для охлаждения помещения, в котором они работали. На самом деле, только некоторые из этих компьютеров были установлены. Как только IBM объявила о своей новой, более мощной машине, IBM 704, 702 был снят с рынка еще до ее поставки.
1956. IBM 704, впервые предложенная в 1956 году, стала почти монополистом для IBM в области крупномасштабных научных компьютерных исследований. Он может обрабатывать 91 инструкцию, добавлять за 24 микросекунды и выполнять либо умножение, либо деление за 240 микросекунд.
ЕДИНИЦА 3
ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ: 1957-1964
Компьютеры второго поколения имели раннее применение таких концепций, как с чередованием (различие адресов между несколькими независимыми модулями памяти) в прямой адресации и эффективной адресации со схемами .или между регистрами ЦП
Арифметические инструкции с фиксированной и с плавающей точкой
Логические (нечисловые) инструкции
Инструкция по изменению регистров индекса
Условное и безусловное ветвление и соответствующие инструкции управления
Операции ввода / вывода для передачи данных между устройствами ввода-вывода и основной памятью
Важной особенностью машин второго поколения было предоставление специальных ветвящихся инструкций для облегчения передачи управления между различными программами, как при вызове подпрограмм.Процессоры ввода / вывода контролировали поток информации между основным хранилищем и устройствами ввода / вывода. Они сделали это, выполнив специальные программы ввода-вывода , , которые состояли из инструкций ввода-вывода и были сохранены в основной памяти.
Еще одним важным улучшением компьютеров второго поколения стала пакетная обработка . В системах первого поколения каждое задание пользователя запускалось отдельно, и компьютер приходилось останавливать и подготавливать вручную для каждой новой программы. Благодаря улучшениям в оборудовании ввода / вывода, которое пришло с компьютерами второго поколения, стало возможным заранее подготовить пакет заданий, сохранить их на магнитной ленте, а затем заставить компьютер обрабатывать их в одной непрерывной последовательности, помещая все результаты на другой магнитной ленте.Этот режим работы называется пакетной обработкой. Небольшой вспомогательный компьютер использовался для обработки входных и выходных магнитных лент в автономном режиме.
Системы второго поколения также обеспечивали параллельной обработки методик в двух формах:
1. Перекрытие извлечения и выполнения инструкций в рамках одной программы
2. Совмещение выполнения разных программ в одной системе ЦП, способной к одновременному выполнению более чем одной программы (, мультипрограммирование, )
: 2016-11-02; : 482 | |
:
:
:
© 2015-2020 лекции.орг — -.