Лекция № 11 История развития вычислительной техники Поколения ЭВМ
Оценка 4.6

Лекция № 11 История развития вычислительной техники Поколения ЭВМ

Оценка 4.6
doc
20.11.2021
Лекция № 11 История развития вычислительной техники Поколения ЭВМ
Лекция №11 История развития вычислительной техники.doc

Лекция № 11

История развития вычислительной техники

Поколения ЭВМ

 

Слово «компьютер» означает «вычислитель», то есть устройство для вычислений. Потребность в автоматизации обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно. Многие тысячи лет назад для счёта использовались счётные палочки, камешки и т.д. Более 1500 лет тому назад (а может быть и значительно раньше) для облегчения вычислений стали использоваться счёты.

1642 г. – Блез Паскаль изобрёл устройство, механически выполняющее сложение чисел.

1673 г. – Готфрид Вильгельм Лейбниц сконструировал арифмометр, позволяющий механически выполнять четыре арифметических действия. Начиная с  XIX века арифмометры получили очень широкое применение. На них выполняли даже очень сложные расчёты, например, расчёты баллистических таблиц для артиллерийских стрельб. Существовала и специальная профессия – счётчик – человек, работающий с арифмометром, быстро и точно соблюдающий определённую последовательность инструкций (программ). Но многие расчёты производились очень медленно, так как при таких расчётах выбор выполняемых действий и запись результатов производилась человеком, а скорость его работы весьма ограничена.

Первая половина XIX века – английский математик Чарльз Бэббидж попытался построить универсальное вычислительное устройство – Аналитическую машину, которая должна была выполнять вычисления без участия человека. Для этого она должна была уметь исполнять программы, вводимые с помощью перфокарт, и иметь «склад» для запоминания данных и промежуточных результатов. Бэббидж не смог довести работу до конца, однако он разработал все основные идеи, и в 1943 г. американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX в. – электромеханических реле – смог построить на одном из предприятий фирмы такую машину под названием «Марк-1». Ещё раньше идеи Бэббиджа были переоткрыты немецким инженером Конрадом Цузе, который в 1941 г. построил аналогичную машину.

1943 г. – Джон Мочли и Преспер Экерт  создали машину на основе электронных ламп и назвали её ENIAC (первый представитель первого поколения ЭВМ). Она работала в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1», однако для задания её программы приходилось в течение нескольких часов или даже нескольких дней подсоединять нужным образом провода. Чтобы упростить процесс задания программ, Мочли и Экерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в свей памяти. В 1945 г. Джон фон Нейман подготовил доклад о такой машине. В нём фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 г. английским исследователем Морисом Уиклсом.

Компьютеры 40-х и 50-х годов были очень большими устройствами – огромные залы были заставлены шкафами с электронным оборудованием. Всё это стоило очень дорого, поэтому компьютеры были доступны только крупным компаниям и учреждениям.

Первый шаг к уменьшению размеров компьютеров стал возможен с изобретением в 1948 г. транзисторов, которые смогли заменить в компьютерах электронные лампы.

1955 г. – фирма  Bell Laboratories создаёт первый транзисторный компьютер второго поколения TRADIC, состоящий из 800 транзисторов.

1964 г. – компания IBM выпускает компьютеры третьего поколения серии IBM System/360 на основе интегральных схем.

В 1965 г. фирма Digital Equipment выпустила первый мини-компьютер размером с холодильник. Но к тому времени был подготовлен ещё один шаг к миниатюризации компьютеров – были изобретены интегральные схемы.

В 1970 г. Маршиан Эдвард Хофф  (фирма Intel) сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ – микропроцессор Intel-4004 (1973 г. – выпущен  восьмибитовый микропроцессор Intel-8008, 1974 г. – его усовершенствованная версия Intel-8080). Родился микропроцессор, а вместе с ним родилось четвёртое поколение компьютеров – то самое, с которым мы работаем сегодня.

В начале 1975 г. появился первый коммерчески распространяемый компьютер «Альтаир-8800» на основе микропроцессора Intel-8080 (его возможности были весьма ограничены: клавиатура и  экран отсутствовали, оперативная память составляла всего 256 байт). Пол Аллен и Билл Гейтс создали для компьютера интерпретатор языка Basic, что позволило пользователям достаточно просто общаться с компьютером и писать для него программы.

1981 г. – фирмой IBM был выпущен компьютер IBM PC на основе 16-разрядного микропроцессора Intel-8088 (оперативная память – 1 Мбайт). Фактически IBM PC стал стандартом персонального компьютера. Сейчас такие компьютеры (совместимые с IBM PC) составляют более 90%  всех производимых в мире персональных компьютеров.

1983 г. – был выпущен компьютер IBM PC XT, имеющий встроенный жёсткий диск, а в 1985 г. - компьютер IBM PC AT на основе нового микропроцессора Intel-80286, работающий в 3-4 раза быстрее, чем IBM PC XT.

Сегодня мы стоим на пороге появления компьютеров пятого поколения, основанного на нанотехнологиях. И, возможно, уже через 15-20 лет сердцем нашего ПК будет не кремниевый кристалл, а колба со взвесью органических молекул…

 

История развития вычислительной техники

 

 

Первое автоматическое вычислительное устройство

Первая ЭВМ

Первая отечественная ЭВМ

Год выпуска, производитель

1882, Чарльз Бэббидж

1946, США

1950, СССР

Название устройства

Аналитическая машина

ENIAC (Electronic Numeral Integrator and Computer)

МЭСМ (Малая Электронная Счётная Машина)

Элементная база

Механические устройства

Электронные лампы (18900 шт.)

Электронные лампы (6000 шт.)

Быстродействие (количество операций в секунду)

Мельница (арифметическое устройство)

5000 операций сложения в секунду

5000 операций сложения в секунду

Разрядность

 

30 бит

16 бит

Оперативная память

Склад (устройство для хранения чисел)

600 бит

1800 бит

Долговременная па­мять

Перфокарты

4100 магнитных элементов памяти

Магнитный барабан на 5000 чисел

 

 

 

 

 

 

 

 

История развития персональных компьютеров

 

 

Первый персональный компьютер

Персональный компьютер IBM

Первый отечественный персональный компьютер

Современный персональный компьютер

Год выпуска, производитель

1976, фирма Apple

1983, корпорация IBM

1985, СССР

2001

Тип компьютера

Apple II

IBM PC/XT

Агат

Платформа Windows

Процессор, частота

Motorola 6502, 1 МГц

Intel 8086, 10 МГц

1 МГц

Intel Pentium 4, 1,5 ГГц

Разрядность процессора

8 бит

16 бит

8 бит

64 бита

Оперативная память

48 Кбайт

640 Кбайт

48 Кбайт

128 Мбайт

Долговременная па­мять

НГМД, 1400 Кбайт

НЖМД 10 Мбайт, НГМД, 360 Кбайт

НГМД, 840 Кбайт

НЖМД, 50 Гбайт, DVD-ROM

 

Поколения ЭВМ

1-е поколение (с середины 40-х годов). Элементная база – электронные лампы. ЭВМ отличаются большими габаритами, большим потреблением энергии, малой скоростью действия, низкой надёжностью, программирование ведётся в кодах.

2-е поколение (с конца 50-х годов). Элементная база – полупроводниковые элементы. По сравнению с ЭВМ предыдущего поколения улучшены все технические характеристики. Для программирования используются алгоритмические языки.

3-е поколение (с середины 60-х годов). Элементная база – интегральные схемы, многослойный печатный монтаж. Резкое снижение габаритов ЭВМ, повышение их надёжности, увеличение производительности. Доступ с удалённых терминалов.

4-е поколение (с конца 70-х годов по настоящее время). Элементная база – микропроцессоры, большие интегральные схемы. Улучшены технические характеристики. Массовый выпуск ПК. Направление развития – мощные многопроцессорные системы с высокой производительностью, создание дешёвых микроЭВМ. Опытные разработки интеллектуальных компьютеров. Внедрение во все сферы компьютерных сетей и их объединение, распределённая обработка данных, повсеместное использование компьютерных информационных технологий.


Лекция № 11 История развития вычислительной техники

Лекция № 11 История развития вычислительной техники

Мочли и Экерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в свей памяти

Мочли и Экерт стали конструировать новую машину, которая могла бы хранить программу в свей памяти

IBM PC XT , имеющий встроенный жёсткий диск, а в

IBM PC XT , имеющий встроенный жёсткий диск, а в

История развития персональных компьютеров

История развития персональных компьютеров
Скачать файл