История компьютера
Представьте только тот факт, что примерно 50-60 лет тому назад компьютеров, без которых на данный момент мы не представляем свою жизнь, работу, общение, покупки, денежные переводы и много другого вообще не было и в помине. Безусловно, сейчас в нашем современном мире именно компьютеры, а не люди управляют разнообразными технологическими процессами, благодаря чему контролируются атомные электростанции, запускаются космические корабли и разнообразная бытовая техника. Но при этом мало кто знает, какова история компьютера, какими были первые компьютеры, а также когда и кем они были созданы.
Стоит отметить, что компьютер – это машина, изначально задуманная для вычислений, ведь человек всегда хотел облегчить свой труд как умственный, так и физический. Так, некоторые исторические факты говорят о том, что первая компьютерная машина была создана ещё в 1645 году французом Б. Паскалем, на тот момент она называлась Паскалево колесо. Благодаря данному изобретению можно было выполнять арифметические задачи, не прикладывая при этом человеческую помощь. Следует отметить, что Паскаль создал данную машину после достаточно длительных наблюдений за своим отцом, который являлся сборщиком налогов и проводил долгие бессонные ночи за утомительными и монотонными расчетами. Спустя 28 лет в 1673 году математик из Германии Г. Лейбниц спроектировал машину для вычислений, которая без помощи человека могла складывать, вычитать, делить и умножать различные числа. На заре 19-го столетия начался массовый выпуск таких арифмометров. Они надолго вошли в жизнь людей, облегчая им вычисления с применением различных сложных чисел. В 1943 году был создан профессором из Великобритании Максом Ньюменом первый электронный программируемый компьютер, который назывался «Коллос». Цель данной машины заключалась в расшифровке кодов немецкой машины для шифрования «Энигма». Кстати информация о данной машине была засекречена до конца двадцатого столетия.
Примерно в это же время, в период с 1943 по 1945 годы в США, шла работа над созданием первого в истории человечества компьютера в современном понимании этого слова. Его назвали «Eniac» и представили широкой публике в феврале 1946 года, его создатели – ученые Д. Мочли и Д.П. Экерт. Такой компьютер имел просто огромные размеры, располагался в целой комнате, весил около 28 тонн и потреблял 140 кВт электрической энергии. Эта ЭВМ стала машиной 1-го поколения. После их появления развитие и совершенствование ЭВМ стало происходить гигантскими темпами. Уже в конце 1950-х годов появились ЭВМ 2-о поколения. В их работе стали применяться транзисторы, что позволило ощутимо уменьшить размеры компьютеров. Теперь они стали размером с холодильник. Также было снижено их энергопотребление.
Своим появлением ЭВМ 3-го поколения обязаны созданию интегральных микросхем. Это произошло в 60-х годах прошлого века. Впереди планеты всей в производстве таких ЭВМ оказалась американская фирма IBM, которая в 1964 году выпустила ЭВМ IBM-360. Компьютерные программы, написанные для конкретной IBM, с легкостью использовались на любой ЭВМ производства IBM. Ученые продолжали постоянно улучшать интегральные схемы. Это привело к созданию микропроцессора. Именно создание микропроцессора стало основной причиной появления ЭВМ 4-го поколения. Компьютеры значительно уменьшились в размерах, стали более дешево стоить, также повысилась их надежность. Начался выпуск персональных компьютеров. Они развивались также поэтапно: в начале появились 8-ми, позже 16-ти и после 32-х разрядные ЭВМ. В работе современных компьютеров используется 64-х разрядная версия архитектуры процессора. С появлением и массовым распространением персональных компьютеров, спрос и необходимость в громоздких ЭВМ отпал. В 1980-х годах области использования ЭВМ по причине скорости и объема обрабатываемой информации значительно расширились. Возникла необходимость в проектировании ЭВМ 5-го поколения. Такие компьютеры должны уметь сохранять большие объемы информации, быть интеллектуальной машиной с функцией анализа данных и выдачей оптимальных решений, уметь общаться с человеком, воспринимая и обрабатывая различную информацию в виде текста или графики. Для создания таких компьютеров необходимы процессоры с совершенно иным принципом работы. Компьютеров пятого поколения в настоящее время еще не создано.
Этот день в истории: 1981 год — разработан первый персональный IBM PC
12 августа 1981 года в подразделении компании IBM в Бока-Ратон (штат Флорида, США) была закончена разработка модели IBM 5150 — первого в истории персонального компьютера. Мир вступил в эпоху массовой компьютеризации.
До 80-х годов производители вычислительной техники не ориентировались на массового потребителя. Первоначально IBM очень активно работала по крупным заказам. Несколько раз их делало правительство, несколько раз военные.
Поэтому весь научно-технический потенциал компании был сосредоточен на создании мэйнфреймов — дорогостоящих больших универсальных серверов, которые поставлялись, как правило, образовательным и научным заведениям, а также большим корпорациям.
Первый персональный IBM PC (модель IBM 5150) был разработан примерно за год (работа началась в июле 1980 года и была завершена 12 августа 1981 года) двенадцатью сотрудниками под техническим руководством Дона Эстриджа в рамках Project Chess («Проект Шахматы»). Работы велись в подразделении IBM, в городе Бока-Ратон, штата Флорида.
IBM PC продавался в различных конфигурациях. Самая дорогая стоила $ 3005. Она оснащалась процессором Intel 8088, работающим на частоте 4,77 МГц. Объём ОЗУ составлял 64 кбайта. В качестве устройства для постоянного хранения данных предполагалось использовать 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жёсткий диск в IBM 5150 установить было нельзя из-за недостаточной мощности блока питания
В то время фирма IBM не придавала большого значения персональным компьютерам, что впоследствии дорого ей обошлось. Вопреки жёсткой политике компании в области интеллектуальной собственности, основные компоненты и системы нового изделия не были лицензированы. Это позволило конкурентам отобрать у IBM львиную долю этого быстро расширяющегося рынка.
Уже за первый год продаж количество реализованных компьютеров перевалило за 130 тысяч. К 2000 году во всем мире было продано 140 млн. персональных компьютеров. Сегодня в мире — около миллиарда персональных компьютеров.
Значительная часть населения планеты теперь просто не представляет своей жизни без умных машин. Персональные компьютеры совершили настоящую революцию в жизни человечества, не только в технологической, но и в социально-культурной сфере. Итоги этой революции подводить еще рано — она продолжается на наших глазах.
Первый массовый персональный компьютер
В 1975 году компания, базировавшаяся в Альбукерке, MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) на основе микропроцессора Intel 8080 выпустила микрокомпьютер Altair 8800, который «взорвал» рынок. Компьютер можно было купить в уже собранном виде за 621 доллар или заказать через журнал Popular Electronics в виде «супового набора», то есть деталей для сборки. В таком виде Altair 8800 стоил 439 долларов. Разработчик ПК Генри Эдвардс Робертс, американский предприниматель и инженер, планировал реализовать пару сотен устройств среди фанатов электроники. Однако за первый месяц продаж к покупателям ушло несколько тысяч компьютеров.
Маркетинговый механизм заработал, и прогресс уже невозможно было остановить. В том же году в Лос-Анджелесе открылся первый компьютерный магазин, где можно было приобрести в том числе Altair 8800. Вскоре магазины начали появляться как грибы после дождя. Но это уже другая история, а что касается компании MITS и ее детища, то это был, по признанию современников, «абсолютный, мгновенный, безумный успех». Его составляющими были удачная системная шина Altair, которая стала стандартом де-факто в виде шины S-100 для будущих поколений массовых персональных компьютеров. Также сыграли свою роль открытость архитектуры Altair 8800 и его достаточно низкая стоимость. Компьютерщики-энтузиасты разработали для ПК богатейшие периферию и софт, а также платы расширения, превратив Altair 8800 в полноценную серьезную машину. Есть даже сведения, что для компьютера MITS была создана первая в мире цветная видеокарта.
Наставник Била Гейтса, гараж и неожиданный успех
Следующим шагом к появлению современных ПК стал Altair 8800b. Иногда именно его называют первым персональным компьютером, забывая про изобретение Бланкенбейкера. Внешне Altair 8800b очень напоминает Kenbak I, у него тоже нет привычных сегодня экрана и клавиатуры, он оснащён только переключателем программ. Изобретатель-любитель Эд Робертс придумал и собрал свой компьютер в гараже.
Мужчина рассчитывал продать максимум несколько сотен наборов для самостоятельной сборки Altair 8800b таким же энтузиастам от мира электроники, как он сам. «Я предполагал, что есть куча психов вроде меня, которые хотели бы иметь компьютер, — рассказывал Эд в одном из интервью. — Для инженеров и электронщиков это идеальный гаджет».
Но неожиданно для Робертса в первый же месяц он получил заказы на тысячи наборов. Это произошло благодаря хвалебным отзывам в Popular Electronics.
Изобретение Робертса вдохновило студента Билла Гейтса и его друга Пола Аллена. Молодые люди обратились к Робертсу, предложив создать программное обеспечение для Altair. Изобретатель согласился.
Для двух никому не известных студентов Эд стал «другом и ментором», настоящим наставником в работе. В 1975 году Гейтс и Аллен придумали и разработали свою первую серьёзную программу — интерпретатор компьютерного языка BASIC.
«Эд был готов рискнуть для нас — двух молодых парней, интересовавшихся компьютерами задолго до того, как они стали обычным явлением, — вспоминали Гейтс и Аллен. — И мы всегда были ему благодарны. День, когда наша первая непроверенная программа заработала на его Altair, положил начало многим великим достижениям. У нас всегда будет много тёплых воспоминаний о работе с Эдом».
Гейтс и Аллен основали компанию Microsoft и стали продавать свою программу. Всего через несколько лет бизнес молодых американцев вырос в крупнейшую компанию — разработчика ПО, с оборотом в миллиарды долларов.
Между тем Эд Робертс, которого Гейтс называл «отцом персонального компьютера», продал свою компанию за $6 млн. Он оставил предпринимательство и решил на заработанные деньги воплотить в жизнь мечту детства — стать врачом. В 46 лет Робертс окончил медицинскую школу в Джорджии. Эд поселился в маленьком городке и начал работать там врачом.
История появления первых электронно-вычислительных машин
В 1833 г. кембриджский математик Чарльз Бэббидж (1792-1871 гг.) разработал универсальную автоматическую машину для любых вычислений названную «аналитической»1. Машина была механической, счет велся с помощью шестерен. Таким образом, Ч. Бэббидж заложил первые идеи современного компьютера. Он изобрёл эффективный способ сложения чисел по схеме со сквозным переносом, создал новые перфокарты в качестве постоянных носителей информации, предложил принцип функционирования универсальной вычислительной машины для расчетов в самых разных областях, сформулировал принципы условных переходов по результатам вычислений, предложил использовать устройства печати результатов по окончанию расчетов. Все эти принципы сохранились и в современных ЭВМ. Английский математик намного опередил свое время, но только через 100 лет предложения Ч. Бэббиджа были реализованы в полной мере. Эра механизмов и механических машин для вычислений продолжалась до 1944. Тогда же появились и другие счетные механические машины, но фундаментального влияния на развитие вычислительной техники они не оказали.
В 1934-1936 гг. немецкий инженер Конрад Цузе пришёл к идее создание универсальной вычислительной машины с программным управление и хранением информации в запоминающем устройстве2. Он сконструировал машину «Z-3» — первую программно управляемую вычислительную машину. Из-за несовершенства тогдашних ламп Цузе долго держался за реле — а потом почти сразу переключился на транзисторы. Единственным ламповым компьютером его разработки стал «Z-22» (1958).
В 1947 г. У. Шоркли, Дж. Бардин и У. Бреттейн изобрели принципиально новое электронное устройство – транзистор3. Это изобретение было лишено большинства недостатков электронных ламп и позволило сконструировать первую мини-ЭВМ.
Компьютерное поколение
После Второй Мировой Войны началась главная «ступень» развития IT. Наступило мирное время, когда люди смогли изучить интегральные схемы, а также производить различные механизмы без спешки. В этот период в свет вышли несколько компьютерных поколений.
Первая ступень
История развития вычислительной техники современного типа началась с ламповых компьютеров. Основаны они на архитектуре фон Неймана. Малая экспериментальная машина создана в Манчестерском университете в 1948.
В «мирном режиме» ученые произвели:
Это – «Евы» современной архитектуры ПК. В Европе к первому поколению относят Z4, в СССР – МЭСМ.
Серийный выпуск компьютеров в Советском Союзе начался с 1953 – с ЭВМ «Стрела». В 1954 IBM представила IBM 360, которая быстро набрала популярность. Этот «модельный ряд» выпускался в 2 000 экземплярах.
В 1955 появилось понятие микропрограммирования. В 1956 IBM продает устройство для хранения – магнитные ленты, основанные на дисках – RAMAC. Устройство могло хранить до 5 МБ данных.
Второе поколение
Началось с изобретения транзистора. IBM представили IBM 650 на лампах. Но размер устройства достигал письменного стола. Доступны такие устройства были только для работы крупных организаций из-за своей стоимости.
Далее популярностью пользовались следующие «девайсы»:
- IBM 7090;
- IBM 1401 – задействовала перфокарточный ввод;
- IBM 1620 – на перфолентах, позже – на перфокартах;
- PDP-1 от DEC в 1960;
- B5000 от Burroughs Corporation со стековой архитектурой и дескрипторами;
- Atlas – с виртуальной памятью на основе подкачке страниц и конвейерным выполнением инструкций.
В этот же период началось развитие языков программирования высокого уровня. Они помогали прямо задавать цели ПО и применяются по сей день.
Третье поколение
Начало – в 1960. Это – период бурного роста ПК. Началось все с изобретения интегральной схемы. В 1964 мир увидел мейнфрейм IBM/360. Аналогом в СССР послужили устройства типа ЕС ЭВМ.
Вместе с третьим поколением выпускалось второе. Это происходило до 1970.
Четвертое поколение
Информация уже передавалась через шину данных с достойной тактовой частотой. В 1970-е появилось 4 поколение компьютерных устройств. Началось все с создания центрального процессора на одном кристалле. Так появились микропроцессоры от Intel.
Стив Возняк, работающий в Apple, придумал первый домашний ПК. Он получил массовое производство.
Пятое поколение
Датируется 1992 годом. Можно назвать это «современным движением». Техника для вычисления была основана на сверхсложных микропроцессорах, включающих в себя параллельно-векторную структуру. Она подходит для выполнения огромного количества команд одновременно. Технику такого типа, предназначенную для широкого применения, задействуют для быстрой и точной обработки данных, создания эффективно функционирующих сетей.
Шестое поколение
Сейчас все еще актуально развитие вычислительных техник. Но теперь набора элементарных математических функций для удовлетворения потребностей населения мало.
Шестое поколение ЭВМ началось примерно с 2013. Представлены оптоэлектронными и электронными устройствами. Включают в себя тысячи микропроцессоров. Они обладают массовым параллелизмом, а также моделирующей архитектурой нейронных биологических систем.
Этапы становления истории ЭВМ, состоящей как из больших шагов, так и мелких открытий, позволили подойти к внедрению искусственного интеллекта. Сейчас можно сделать вывод о том, что IT-сфера стремительно развивается. Она начинает использовать биоданные и совершенные технологии программирования, чтобы облегчать жизнь компаниям и рядовым гражданам.
История развития вычислительной техники в наши времена привела к созданию практически совершенных цифровых машин. И пока неизвестно, что будет дальше. Но разработчики стараются производить «девайсы», которые требовали бы минимального вмешательства человека в процесс работы.
P. S. Интересуют компьютеры и сфера информационных технологий? Обратите внимание на профессиональные курсы Otus!
