История вычислительной техники

Презентация для урока по дисциплине Информатика по теме История вычислительной техники. В нее включено: древние средства счета; первые вычислительные машины; первые компьютеры; принципы фон Неймана; поколения компьютеров (I-IV); персональные компьютеры; современная цифровая техника. Данную работу можно разбить на несколько уроков -лекций. ДлПрезентация для урока по дисциплине Информатика по теме История вычислительной техники. В нее включено: древние средства счета; первые вычислительные машины; первые компьютеры; принципы фон Неймана; поколения компьютеров (I-IV); персональные компьютеры; современная цифровая техника.

История вычислительной техники

ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ 1. Древние средства счета 2. Первые вычислительные машины 3. Первые компьютеры 4. Принципы фон Неймана 5. Поколения компьютеров (IIV) 6. Персональные компьютеры 7. Современная цифровая техника

История вычислительной техники

Древние средства счета Кости с зарубками («вестоницкая кость», Чехия, 30 тыс. лет до н.э) Узелковое письмо (Южная Америка, VII век н.э.)  узлы с вплетенными камнями  нити разного цвета (красная – число воинов, желтая – золото)  десятичная система

История вычислительной техники

Саламинская доска о. Саламин в Эгейском море (300 лет до н.э.) • бороздки – единицы, десятки, сотни, … • количество камней – цифры • десятичная система

История вычислительной техники

Абак и его «родственники» Абак (Древний Рим) – VVI в. Суанпан (Китай) – VI в. Соробан (Япония) XVXVI в. Счеты (Россия) – XVII в.

История вычислительной техники

Первые проекты счетных машин Леонардо да Винчи (XV в.) – суммирующее устройство с зубчатыми колесами: сложение 13разрядных чисел Вильгельм Шиккард (XVI в.) – суммирующие «счетные часы»: сложение и умножение 6разрядных чисел (машина построена, но сгорела)

История вычислительной техники

’ «Паскалина» (1642) Блез Паскаль (1623 1662) • машина построена! • зубчатые колеса • сложение и вычитание 8разрядных чисел • десятичная система

История вычислительной техники

Машина Лейбница (1672) Вильгельм Готфрид Лейбниц (1646 1716) • сложение, вычитание, умножение, деление! • 12разрядные числа • десятичная система Арифмометр «Феликс» (СССР, 19291978) – развитие идей машины Лейбница

История вычислительной техники

Машины Чарльза Бэббиджа Разностная машина (1822) Аналитическая машина (1834) • «мельница» (автоматическое выполнение вычислений) • «склад» (хранение данных) • «контора» (управление) • ввод данных и программы с перфокарт • ввод программы «на ходу» Ада Лавлейс (18151852) первая программа – вычисление чисел Бернулли (циклы, условные переходы) 1979 – язык программирования Ада

История вычислительной техники

Прогресс в науке • Основы математической логики: Джордж Буль (1815 1864). • Электроннолучевая трубка (Дж. Томсон, 1897) • Вакуумные лампы – диод, триод (1906) • Триггер – устройство для хранения бита (М.А. БончБруевич, 1918). • Использование математической логики в компьютах (К. Шеннон, 1936)

История вычислительной техники

Первые компьютеры 19371941. Конрад Цузе: Z1, Z2, Z3, Z4. • электромеханические реле (устройства с двумя состояниями) • двоичная система • использование булевой алгебры • ввод данных с киноленты 19391942. Первый макет электронного лампового компьютера, Дж. Атанасофф • двоичная система • решение систем 29 линейных уравнений

История вычислительной техники

МаркI (1944) Разработчик – Говард Айкен (19001973) Первый компьютер в США: – длина 17 м, вес 5 тонн – 75 000 электронных ламп – 3000 механических реле – сложение – 3 секунды, деление – 12 секунд

История вычислительной техники

МаркI (1944) Хранение данных на бумажной ленте А это – программа… А это – программа…

История вычислительной техники

Принципы фон Неймана («Предварительный доклад о машине EDVAC», 1945) • Принцип двоичного кодирования: вся информация кодируется в двоичном виде. • Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. • Принцип однородности памяти: программы и данные хранятся в одной и той же памяти. • Принцип адресности: память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в любой момент времени доступна любая ячейка.

История вычислительной техники

Поколения компьютеров I. 1945 – 1955 электронновакуумные лампы II. 1955 – 1965 транзисторы III. 1965 – 1980 интегральные микросхемы IV. с 1980 по … большие и сверхбольшие интегральные схемы (БИС и СБИС)

История вычислительной техники

I поколение (19451955) • на электронных лампах • быстродействие 1020 тыс. операций в секунду • каждая машина имеет свой язык • нет операционных систем • ввод и вывод: перфоленты, перфокарты, магнитные ленты

История вычислительной техники

ЭНИАК (1946) Electronic Numerical Integrator And Computer Дж. Моучли и П. Эккерт Первый компьютер общего назначения на электронных лампах: • длина 26 м, вес 35 тонн • сложение – 1/5000 сек, деление – 1/300 сек • десятичная система счисления • 10разрядные числа

История вычислительной техники

Компьютеры С.А. Лебедева 1951. МЭСМ – малая электронносчетная машина • 6 000 электронных ламп • 3 000 операций в секунду • двоичная система 1952. БЭСМ – большая электронносчетная машина • 5 000 электронных ламп • 10 000 операций в секунду

История вычислительной техники

II поколение (19551965) • на полупроводниковых транзисторах (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У. Шокли) • 10200 тыс. операций в секунду • первые операционные системы • первые языки программирования: Фортран (1957), Алгол (1959) • средства хранения информации: магнитные барабаны, магнитные диски

История вычислительной техники

II поколение (19551965) 19531955. IBM 604, IBM 608, IBM 702 19651966. БЭСМ6 • 60 000 транзисторов • 200 000 диодов • 1 млн. операций в секунду • память – магнитная лента, магнитный барабан • работали дл 90х гг.

История вычислительной техники

III поколение (19651980) • на интегральных микросхемах (1958, Дж. Килби) • быстродействие до 1 млн. операций в секунду • оперативная памяти – сотни Кбайт • операционные системы – управление памятью, устройствами, временем процессора • языки программирования Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи) • совместимость программ

История вычислительной техники

Мэйнфреймы IBM большие универсальные компьютеры 1964. IBM/360 фирмы IBM. • кэшпамять • конвейерная обработка команд • операционная система OS/360 • 1 байт = 8 бит (а не 4 или 6!) • разделение времени 1970. IBM/370 1990. IBM/390 дисково д принтер

История вычислительной техники

Компьютеры ЕС ЭВМ (СССР) 1971. ЕС1020 • 20 тыс. оп/c • память 256 Кб 1977. ЕС1060 • 1 млн. оп/c • память 8 Мб 1984. ЕС1066 • 5,5 млн. оп/с • память 16 Мб магнитные ленты принтер

История вычислительной техники

Миникомпьютеры Серия PDP фирмы DEC • меньшая цена • проще программировать • графический экран СМ ЭВМ – система малых машин (СССР) • до 3 млн. оп/c • память до 5 Мб

История вычислительной техники

IV поколение (с 1980 по …) • компьютеры на больших и сверхбольших интегральных схемах (БИС, СБИС) • суперкомпьютеры • персональные компьютеры • появление пользователейнепрофессионалов, необходимость «дружественного» интерфейса • более 1 млрд. операций в секунду • оперативная памяти – до нескольких гигабайт • многопроцессорные системы • компьютерные сети • мультимедиа (графика, анимация, звук)

История вычислительной техники

Суперкомпьютеры 1972. ILLIACIV (США) • 20 млн. оп/c • многопроцессорная система 1976. Cray1 (США) • 166 млн. оп/c • память 8 Мб • векторные вычисления 1980. Эльбрус1 (СССР) • 15 млн. оп/c • память 64 Мб 1985. Эльбрус2 • 8 процессоров • 125 млн. оп/c • память 144 Мб • водяное охлаждение

История вычислительной техники

Суперкомпьютеры 1985. Cray2 2 млрд. оп/c 1989. Cray3 5 млрд. оп/c 1995. GRAPE4 (Япония) 1692 процессора 1,08 трлн. оп/c 2002. Earth Simulator (NEC) 5120 процессоров 36 трлн. оп/c 2007. BlueGene/L (IBM) 212 992 процессора 596 трлн. оп/c

История вычислительной техники

Микропроцессоры 1971. Intel 4004 • 4битные данные • 2250 транзисторов • 60 тыс. операций в секунду. 1974. Intel 8080 • 8битные данные • деление чисел

История вычислительной техники

Процессоры Intel 1985. Intel 80386 • 275 000 транзисторов • виртуальная память 1989. Intel 80486 • 1,2 млн. транзисторов 19931996. Pentium • частоты 50200 МГц 19972000. PentiumII, Celeron • 7,5 млн. транзисторов • частоты до 500 МГц 19992001. PentiumIII, Celeron • 28 млн. транзисторов • частоты до 1 ГГц 2000… Pentium 4 • 42 млн. транзисторов • частоты до 3,4 ГГц 2006… Intel Core 2 • до 291 млн. транзисторов • частоты до 3,4 ГГц

История вычислительной техники

Процессоры AMD Advanced Micro Devices 19951997. K5, K6 (аналог Pentium) 19992000. Athlon K7 (PentiumIII) • частота до 1 ГГц • MMX, 3DNow! 2000. Duron (Celeron) • частота до 1,8 ГГц 2001. Athlon XP (Pentium 4) 2003. Opteron (серверы) Athlon 64 X2 • частота до 3 ГГц 2004. Sempron (Celeron D) • частота до 2 ГГц 2006. Turion (Intel Core) • частота до 2 ГГц

История вычислительной техники

Первый микрокомпьютер 1974. Альтаир8800 (Э. Робертс) • комплект для сборки • процессор Intel 8080 • частота 2 МГц • память 256 байт 1975. Б. Гейтс и П. Аллен транслятор языка АльтаирБейсик

История вычислительной техники

Компьютеры Apple 1976. AppleI С. Возняк и С. Джобс 1977. AppleII стандарт в школах США в 1980х • тактовая частота 1 МГц • память 48 Кб • цветная графика • звук • встроенный язык Бейсик • первые электронные таблицы VisiCalc

История вычислительной техники

Компьютеры Apple 1983. «AppleIIe» • память 128 Кб • 2 дисковода 5,25 дюйма с гибкими дисками 1983. «Lisa» • первый компьютер, управляемый мышью 1984. «AppleIIc» • портативный компьютер • жидкокристаллический дисплей

История вычислительной техники

Компьютеры Apple 1984. Macintosh • системный блок и монитор в одном корпусе • нет жесткого диска • дискеты 3,5 дюйма 1985. Excel для Macintosh 1992. PowerBook PowerMac G3 (1997) iMac (1999) PowerMac G4 (1999) PowerMac G4 Cube (2000)

История вычислительной техники

Компьютеры Apple 2006. MacPro • процессор до 8 ядер • память до 16 Гб • винчестер(ы) до 4 Тб 2006. MacBook • монитор 15’’ или 17’’ • Intel Core 2 Duo • память до 4 Гб • винчестер до 300 Гб 2007. iPhone • телефон • музыка, фото, видео • Интернет • GPS

История вычислительной техники

Компьютеры Apple 2008. MacBook Air • процессор Intel Core 2 Duo • память 2 Гб • винчестер 80 Гб • флэшдиск SSD 64 Гб

История вычислительной техники

Компьютеры IBM PC 1. Монитор 2. Материнская плата 3. Процессор 4. ОЗУ 5. Карты расширения 6. Блок питания 7. Дисковод CD, DVD 8. Винчестер 9. Клавиатура 10. Мышь

История вычислительной техники

Принцип открытой архитектуры Стандартизируются и публикуются: Стандартизируются и публикуются: • принципы действия компьютера • принципы действия компьютера • способы подключения новых устройств • способы подключения новых устройств Есть разъемы (слоты) для подключения устройств. Есть разъемы (слоты) для подключения устройств. • Компьютер собирается из отдельных частей как конструктор. • Много сторонних производителей дополнительных устройств. • Каждый пользователь может собрать компьютер, соответствующий его личным требованиям.

История вычислительной техники

Компьютеры IBM 1981. IBM 5150 • процессор Intel 8088 • частота 4,77 МГц • память 64 Кб • гибкие диски 5,25 дюйма 1983. IBM PC XT • память до 640 Кб • винчестер 10 Мб 1985. IBM PC AT • процессор Intel 80286 • частота 8 МГц • винчестер 20 Мб

История вычислительной техники

Мультимедиа MultiMedia – использование различных MultiMedia – использование различных средств (текст, звук, графика, видео, средств (текст, звук, графика, видео, анимация, интерактивность) для передачи анимация, интерактивность) для передачи информации информации 1985. Amiga1000 • процессор Motorolla 7 МГц • память до 8 Мб • дисплей до 4096 цветов • мышь • многозадачная ОС • 4канальный стереозвук • технология Plug and Play (autoconfig)

История вычислительной техники

Microsoft Windows 1985. Windows 1.0 многозадачность 1992. Windows 3.1 виртуальная память 1993. Windows NT файловая система NTFS 1995. Windows 95 длинные имена файлов файловая система FAT32 1998. Windows 98 2000. Windows 2000, Windows Me 2001. Windows XP 2006. Windows Vista

История вычислительной техники

Устройства мультимедиа Дисковод CD/DVD Видеокарта TVтюнер Звуковая карта Звуковые колонки Наушники Микрофон Джойстик Геймпад Руль Шлемы виртуальной реальности

История вычислительной техники

Современная цифровая техника Ноутбук КПК – карманный персональный компьютер MP3плеер Электронная записная книжка Мультимедийный проектор Цифровой фотоаппарат Цифровая видеокамера GPS навигатор

История вычислительной техники

V поколение (проект 1980х, Япония) Цель – создание суперкомпьютера с функциями искусственного интеллекта • обработка знаний с помощью логических средств (язык Пролог) • сверхбольшие базы данных • использование параллельных вычислений • распределенные вычисления • голосовое общение с компьютером • постепенная замена программных средств на аппаратные Проблемы: • идея саморазвития системы провалилась • неверная оценка баланса программных и аппаратных средств • традиционные компьютеры достигли большего • ненадежность технологий • израсходовано 50 млрд. йен

История вычислительной техники

Проблемы и перспективы Проблемы: • приближение к физическому пределу быстродействия • сложность программного обеспечения приводит к снижению надежности Перспективы: • квантовые компьютеры ▫ эффекты квантовой механики ▫ параллельность вычислений ▫ 2006 – компьютер из 7 кубит • оптические компьютеры («замороженный свет») • биокомпьютеры на основе ДНК ▫ химическая реакция с участием ферментов ▫ 330 трлн. операций в секунду

Материалы на данной страницы взяты из открытых истончиков либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.

04.03.2017