Поколения ЭВМ

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ

Первые проекты электронных вычислительных машин  появились в конце 30­х – в начале 40­х годов ХХ века.  Технические предпосылки: • 1904 г. – изобретен первый диод (двухэлектродная  электронная лампа); • 1906 г. – первый триод (трехэлектродная электронная лампа); • 1918 г. – электронное реле (ламповый триггер) • развитие электромеханической счетно­аналитической  техники, создание программно­управляемых вычислительных  машин. В истории развития ЭВМ выделяют пять этапов,  соответствующих пяти поколениям ЭВМ. 2

Оглавление I поколение II поколение III поколение IV поколение V поколение 3

I ПОКОЛЕНИЕ Время появления – середина 40-х–середина 50-х годов.  Элементная база процессоров – электронные вакуумные лампы (ЭВЛ); оперативные запоминающие устройства –электронно-лучевые трубки. Это были громоздкие машины, потребляющие много электроэнергии.  Скорость обработки данных  – до десятков тысяч операций в секунду, память – до десятков тысяч машинных слов.  4

Сферы использования – для научных расчетов. Представители: МЭСМ (малая электронная  счетная машина), в 1947–1951 гг. и БЭСМ  (большая электронная счетная машина) – в 1952 г.  разработаны под руководством С.А. Лебедева; в  1955 г. начался выпуск малой ЭВМ «Урал–1»,  руководитель проекта Б.И. Рамеев; примером  зарубежной серийной машины является IBM­701  (США). 5

II ПОКОЛЕНИЕ Время появления – конец 50­х–середина 60­х годов.  Элементная база процессоров ­ транзисторы (твердые  диоды и триоды); оперативные запоминающие устройства  ­ ферритовые (намагниченные) сердечники. Транзисторные  схемы позволили повысить плотность монтажа электронной  аппаратуры (уменьшение габаритов), снизить потребляемую  электроэнергию, увеличить срок службы машин.  Скорость обработки данных ­ до сотен тысяч операций в  секунду, а память ­ до десятков тысяч машинных слов.  6

Новые технологии:   создание долговременной памяти на  магнитных дисках и лентах,   пакетный режим работы обработки  программ,   созданы алгоритмические языки и  библиотеки стандартных программ.  7

В рамках II поколения выделились:  ЭВМ для научно­технических расчетов – мощный быстродействующий  процессор с развитой системой команд, реализующий арифметику с  плавающей точкой, относительно небольшая память и номенклатура  устройств ввода­вывода;  ЭВМ для планово­экономических расчетов – простой процессор,  система команд включает простые арифметические команды с  фиксированной точкой, большая многоуровневая память, развитая  номенклатура устройств ввода­вывода;  ЭВМ общего назначения имели различную вычислительную мощность  подразделялись на малые, средние  и большие. Представители: БЭСМ-4, М-220, «Минск-32»; IBM-7090 (США). 8

III ПОКОЛЕНИЕ Время появления – конец 60­х–начало 70­ х годов.  Элементная база процессоров и  оперативных запоминающих устройств  – интегральные полупроводниковые схемы.  Скорость обработки данных – до  миллиона операций в секунду, а память – до  сотен тысяч машинных слов.  9

Новые технологии: •развита конфигурация внешних устройств с использованием  стандартных средств сопряжения; •появилась развитая операционная система, обеспечивающая  организацию взаимодействия человека с машиной и работу в  мультипрограммном режиме; •обработка символьной информации, в основном экономической; •появление режима разделения времени; • создание семейства вычислительных машин, совместимых снизу  вверх на уровне машинных языков, внешних устройств, модулей  конструкций; •широкое распространение  семейства мини­ЭВМ .  10

В рамках третьего поколения выделились: • Управляющие ЭВМ (проблемно­ ориентированные); • СуперЭВМ ; • Специализированные ЭВМ; • Семейства ЭВМ . 11

• Сферы использования: научно­технические  расчеты, автоматизация технологических  процессов, научные эксперименты и  испытательных установок, проектно­ конструкторские работы. • Представители: ЕС ЭВМ (Единая Система  ЭВМ), копирующая IBM­360 и IBM­370;  серия мини­ЭВМ СМ ЭВМ (Системы Машин  ЭВМ), ориентированная на зарубежные  модели; многопроцессорная ЭВМ М­10. 12

IV ПОКОЛЕНИЕ Время появления ­ конец 70­х и начало  80­х годов.  Элементная база процессоров и  оперативных запоминающих устройств  ­ большие интегральные схемы (БИС).  Скорость обработки данных ­ до  109 операций в секунду, а память ­ до  107 машинных слов. 13

Новые технологии: • параллельная обработка данных (технически реализована в  многопроцессорных системах, состоящих из двух или более  взаимосвязанных процессоров, работающих с общей памятью и  управляемых общей операционной системой); • появление виртуальной памяти (страничный обмен информации  между внешней и основной памятью); • создание микропроцессоров, на основе которых были созданы  микро ЭВМ, а затем персональные компьютеры; • применение нового принципа, названного открытой архитектурой; • развитые средства диалога «человек­компьютер»; • появление суперЭВМ (многопроцессорные вычислительные  комплексы). 14

• Сферы использования: измерительные комплексы;  системы числового программного управления;  информационно­справочные и поисковые системы;  управляющие системы всех сфер человеческой  деятельности. • Представители: IBMPC и совместимые с ним  персональные компьютеры; «Крей­3» – суперЭВМ  (кремниевый кристалл заменен арсенидом галлия),  имеющая производительность до 16 млрд. операций  в секунду; «Эльбрус» – многопроцессорный  вычислительный комплекс, разработанный в России. 15

V ПОКОЛЕНИЕ Структура и архитектура отличается от классической. Высокая  скорость выполнения арифметических вычислений дополняется  высокими скоростями логического вывода.  Машина состоит из нескольких блоков: 1. блок общения, обеспечивает интерфейс между пользователем и  компьютером на естественном языке; 2.  блок, представляющий базу знаний, в котором хранятся знания,  накопленные человечеством в различных предметных областях,  которые постоянно расширяются и пополняются; 3.  решатель, организует подготовку программы решения задачи на  основании знаний, получаемых из базы знаний и исходных  данных, полученных из блока общения. В машинах пятого поколения широко используются модели и  средства, разработанные в области искусственного интеллекта. 16

Источники: • AL512@AlexanderITGroup.ru - Александр (Администратор) 17

Благодарю за внимание 18