Компьютерная грамотность с Надеждой
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).
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.
Определение
Итак, что такое ЭВМ? Электронная вычислительная машина — набор электронных устройств, выполняющий различного рода информационные операции. Человек, управляющий подомными машинами — оператор ЭВМ. Вообще, электронная вычислительная машина является одним из видов реализации компьютера. Сегодня практический каждый знает, что такое ЭВМ, но данная аббревиатура используется достаточно редко. В основном ее применяют в юридической документации и в обозначении компьютеров, которые разрабатывались в период с 1940 по 1980 год.
Ламповые ЭВМ стали первыми вычислительными машинами, выпуск которых начался в начале 50-х годов прошлого столетия. Примерно в то время люди начале массово узнавать, что такое ЭВМ.
В Советском Союзе представителем таких машин стал МЭСМ. Руководил разработкой данного компьютера Лебедев. Вскоре на его основе был разработан новый представитель того поколения ЭВМ — БЭСМ. Для серийного производства данная машина получила некоторые улучшения. Она была названа БЭСМ-2.
В Соединенных Штатах о том, что такое ЭВМ, знали также многие. Представителем первого поколения электронных вычислительных машин стал «Эдвак». Однако он значительно уступал по параметрам отечественному компьютеру. Связано это было с тем, что БЭСМ-2 применял новые принципы построения. Советская машина могла совершать около десяти тысяч операций в секунду.
Структурно первое поколения ЭВМ было очень схожим с машиной фон Неймана. Конечно, параметры были во много раз хуже, чем у современных самых малофункциональных представителей компьютерной техники. Программы для ЭВМ первого поколения составлялись при помощи машинного кода.
Представители таких машин отличались огромными габаритами и высоким потреблением энергии. Цена машины являлась неподъемной для простых пользователей. Кроме этого, управлять ими мог только специально обученный оператор ЭВМ, так как все программы были сложны для понимания. Поэтому использовались они лишь учеными для каких-либо научно-технических задач.
Вскоре появились первые языки программирования: символическое кодирование и автокоды.
Чем обусловлено появление
Причина появления транзисторных вычислительных устройств – изжитие электронных ламп в качестве элементной базы компьютеров, а именно:
- Нить накаливания лампы перегорала спустя 10 тыс. часов, что сказывалось на надежности работы вычислительного аппарата. Для сравнения: транзисторы превосходили срок службы ламп в тысячи раз.
- Ламповые ЭВМ неэффективно тратили энергию: около 75% потребляемого питания расходовалось на тепловые потери. Требовались дополнительные средства на системы охлаждения. Диоды и транзисторы тратили меньше энергии и меньше нагревались.
- Триоды были на порядок миниатюрнее электронных ламп. Это позволяло экономить пространство.
- Радиолампы уступали по прочности транзисторам, поэтому их установка не поддавалась автоматизации. Монтаж триодов был автоматизированным.
Лучшие изобретатели компьютеров второго поколения
Конечно, получить все вышеперечисленное было бы невозможно без нескольких мозгов, которые, без сомнения, вошли в историю в соответствующих областях и в вычислительной технике в целом.
Джин Амдаль
Мы начнем с человека, который не выделяется как изобретатель, но все же заслуживает признания в этом посте, потому что он был главным архитектором первой серии скользящих машин одного и того же программного обеспечения , но с разными спецификациями и размерами, который выделялся именно своим дизайном и изменчивой архитектурой, но идеально подходил для каждой машины.
Этот человек, основатель четырех успешных компаний в этом секторе, был награжден в 1983 году за вклад в разработку, производство и применение высокопроизводительных компьютеров. В 1987 он также получает приз Эккерта-Мочли за вычислительные инновации. Два года спустя получает награду в качестве предпринимателя в компьютерном секторе. Все это означает, что в 1992 журнал Computerworld считает его одним из 25 человек, которые изменили мир .
В дополнение к вышесказанному, он дает свое название закону ( закон Амдала ), который является не чем иным, как формулой, подтверждающей, что, с одной стороны, не имеет смысла включать больше процессоров в параллельная система.
Дж. Бардин, В. Браттен и В. Шокли
В равной степени заслуживают похвалы эти три человека, первый инженер-физик и следующие физики, изобрел транзистор , о котором было объявлено в 1948 году, но потребовалось четыре года, чтобы увидеть свет , То есть они являются ответственными за компьютеры второго поколения .
Эта важная веха и отличная работа, которую они проделали в области изучения полупроводников, вскоре после этого получили , в 1956 году Нобелевскую премию по физике .
Морис Уилкс
Этому вычислительному исследователю мы обязаны микропрограммированием , концепцией, которая была завершена в 1951 году, но оперативно не использовалась на рыночном компьютере, EDSAC 2 до года 1958 .
Другими идеями, которые были реализованы очень хорошо и которые еще больше улучшили узнаваемость этого человека, были макросы, символические метки для кода или библиотеки функций , необходимые для любого языка программирования.
Королевское общество решает сделать его членом в 1956 году. По возвращении в Англию в 1993 году ему было присвоено звание в честь доктора наук . Он фигурирует в списке почетных званий за 2000 год.
Первое поколение — ЭВМ с электронными лампами
Первыми компьютерами следует считать британский Colossus (1943 г.) и американский ENIAC (Electronic Numeric Integrator, Analyzer and Computer, 1945 г.).
Colossus I — первая вычислительная машина на лампах, созданная англичанами в 1943 г., для раскодирования немецких военных шифров; она состояла из 1800 электронных ламп — устройств для хранения информации — и была одним из первых программируемых электронных цифровых компьютеров.
ENIAC — был создан для расчета артиллерийских таблиц баллистики; этот компьютер весил 30 тонн, занимал 1000 квадратных футов и потреблял 130-140 кВт электроэнергии. Компьютер содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов, и содержались они в шкафах общим объемом около 100 м 3 . ENIAC имел производительность 5000 операций в секунду. Общая стоимость машины составляла $ 750 000. Потребность в потребления электричества — 174 кВт, общее занимаемое пространство — 300 м 2 .
ENIAC — устройство для расчета артиллерийских таблиц баллистики
Еще один представитель 1-го поколения ЭВМ, на который следует обратить внимание, это EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer). EDVAC интересен тем, что в нем была сделана попытка записывать программы электронным способом в так называемых «ультразвуковых линиях задержки» с помощью ртутных трубок. В 126 таких линиях было возможно сохранять 1024 строк четырехзначных двоичных чисел. Это была «быстрая» память. В качестве «медленной »памяти предполагалось фиксировать числа и команды на магнитном проводе, однако этот метод оказался ненадежным, и пришлось вернуться к телетайпным лентам. EDVAC работал быстрее своего предшественника, сложение занимало 1 мкс, деление — 3 мкс. Он содержал всего 3,5 тыс. электронных ламп и располагался на 13 м 2 площади.
UNIVAC ( Universal Automatic Computer ) представлял собой электронное устройство с программами, хранящимися в памяти, которые вводились туда уже не с перфокарт, а с помощью магнитной ленты; это обеспечивало высокую скорость чтения и записи информации, а, следовательно, и более высокое быстродействие машины в целом. Одна лента могла содержать миллион символов, записанных в двоичной форме. Ленты могли хранить и программы, и промежуточные данные.
Представители I-го поколения ЭВМ: 1) Electronic Discrete Variable Computer; 2) Universal Automatic Computer
Изобретатель и краткая история
После создания суперкомпьютера или компьютера первого поколения. IBM начала создавать новый компьютер под названием Stretch, и ученый по имени Sprery Rand также попытался создать новый компьютер под названием LARC, Эти компьютеры тогда назывались компьютерами второго поколения.
Первоначально открытие компьютеров второго поколения началось с открытия транзистора в 1948 году. Какое значение имеет транзистор? Этот транзистор используется в качестве замены вакуума в электронном оборудовании, установленном в компьютере, поэтому при использовании транзисторов размер компьютера будет меньше, чем у компьютеров первого поколения.
Что такое компьютер второго поколения?
Компьютеры второго поколения были разработаны с использованием транзисторов в качестве основного компонента вместо электронных ламп, используемых в первом поколении. Транзисторы были намного лучше электронных ламп, потому что транзисторы были относительно небольшого размера, быстродействующими и дешевыми. Кроме того, транзистор потреблял меньше энергии и позволял компьютеру быть более надежным.
Хотя транзистор был изобретен в 1947 году, он не использовался в компьютерах. Транзисторы использовались во многих электронных устройствах в конце 1950-х годов. Позже его также использовали в компьютерах вместо электронных ламп. Поскольку первый компьютер на базе транзисторов, названный TX-0, был представлен в 1956 году, некоторые источники говорят, что второе поколение началось в 1956 году. Однако с 1959 по 1965 год транзисторы широко использовались в компьютерах. Поэтому периодом второго поколения компьютеров считается с 1959 по 1965 год.
Примечание. Транзистор относится к полупроводниковому устройству, которое помогает усиливать или переключать электронные сигналы и электрическую мощность. Он был изобретен в Bell Labs совместно тремя людьми: Уильямом Шокли, Уолтером Хаузером Браттейном и Джоном Бардином в 1947 году.
На следующем изображении показан структурный вид транзисторов:
В отличие от компьютеров первого поколения, компьютеры второго поколения использовали язык ассемблера вместо двоичного машинного языка. Это позволило разработчикам вводить инструкции словами. Кроме того, в качестве ранних версий были представлены языки высокого уровня, такие как COBOL и FORTRAN, которые также использовались в компьютерах второго поколения. В компьютерах второго поколения обычно использовалась пакетная обработка в сочетании с многопрограммной операционной системой.
Кроме того, компьютеры использовали магнитные сердечники в качестве первичной памяти, а магнитные ленты и диски — в качестве других запоминающих устройств. Эти компьютеры были названы первым типом компьютеров, которые могли хранить инструкции в своей памяти из-за использования технологии магнитного сердечника.
1996-2000: Интернет приобретает все большее значение
В эти годы ученый-программист Тим Бернерс Ли разработал язык разметки HTML, протокол передачи HTTP и URL-адрес — унифицированный указатель ресурсов, чтобы дать каждому сайту имя и передать контент с веб-сервера в браузер. Начиная с 1995 года было доступно множество веб-редакторов, что позволило многим людям создавать свои собственные сайты.
PowerMac G5
В 2003 году Apple выпустила PowerMac G5. Это был первый компьютер с 64-битным процессором. В 2005 году Intel создала первые двухъядерные процессоры.
В последующие годы основной курс развития стал направлен на разработку многоядерных процессоров, расчеты на графических чипах и также планшетных компьютерах. С 2005 года начали учитывать экологические аспекты при дальнейшей разработке компьютерной техники.
