История ЭВМ: от перфокарт до персональных компьютеров
Ровно 33 года назад, 12 августа 1981 года, на свет появился первый массовый персональный компьютер IBM PC, который со временем стали называть просто PC (ПК). То, что для нас уже давно стало привычным делом, в то время было настоящей революцией. M24.ru выделило основные этапы развития электронно-вычислительных машин.
Электронные вычислительные машины того времени представляли из себя массивные конструкции весом в несколько тонн. Каждый новый этап развития ЭВМ был связан не только с техническим прогрессом, но и с программным. Взять хотя бы Windows, который пришел на смену «бездушному» DOS.
Именно IBM, годом основания которой считается 1889 год, внесла огромный вклад в развитие компьютерной техники. Ее прародительница, корпорация CTR (Computing Tabulating Recording) включала в себя сразу три компании и выпускала самое различное электрическое оборудование: весы, сырорезки, приборы учета времени. После смены директора в 1914 году компания начала специализироваться на создании табуляционных машин (для обработки информации). Спустя 10 лет CTR поменяло свое название на International Business Machines или IBM.
M24.ru выделило основные этапы развития ЭВМ и их основных представителей, давших толчок к развитию современных компьютеров.
Еще в 1888 году инженер Герман Холлерит, основатель IBM, создал первую электромеханическую счетную машину — табулятор, который мог считывать и сортировать данные, закодированные на перфокартах (бумажных карточках с отверстиями). Его даже использовали при переписи населения в 1890 году в США.
При этом история компьютеров IBM началась спустя более полувека, в 1941 году, когда был разработан и создан первый программируемый компьютер «Марк 1» весом порядка 4,5 тонн, 17 метров в длину, 2,5 метра – в высоту. Президент IBM вложил в него 500 тысяч долларов. Впервые «Марк 1» был запущен в Гарвардском университете в 1944 году. Чтобы понять, насколько сложна была конструкция машины, достаточно сказать, что общая длина проводов составила 800 км. При этом компьютер осуществлял три операции сложения и вычитания в секунду.
Первое поколение ЭВМ
Первая ЭВМ, основанная на ламповых усилителях, под названием «Эниак» была создана в США в 1946 году. По размерам она была больше, чем «Марк 1»: 26 метров в длину, 6 метров в высоту, а ее вес составлял около 30 тонн. При этом по производительности «Эниак» в 1000 раз превышала «МАРК-1», а на ее создание ушло почти 500 тысяч долларов. Но у нее были существенные недостатки: очень мало памяти для хранения данных и долгое время перепрограммирования – от нескольких часов и до нескольких дней.
Кстати, среди создателей «Эниак» был ученый Джон фон Нейман, предложивший архитектуру ЭВМ, заложенную в компьютерах с конца 1940-х до середины 1950-х годов. Именно он осуществил переход к двоичной системе счисления и хранению полученной информации.
В 1951 году появился первый коммерческий компьютер UNIVAC, и уже в 1952 году вышел «IBM 701». Это был первый крупный ламповый научный коммерческий компьютер, причем создали его достаточно быстро – в течение двух лет. Его процессор работал значительно быстрее, чем у UNIVAC — 2200 операций в секунду против 455. В одну секунду процессор «IBM 701» мог выполнять почти 17 тысяч операций сложения и вычитания.
Второе поколение ЭВМ
Второе поколение ЭВМ использовало в своей основе транзисторы, созданные в 1947 году. Это была очередная революция, в результате которой существенно уменьшились размеры и энергопотребление компьютеров, так как сами биполярные транзисторы в разы меньше вакуумных ламп.
В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзисторах. Они были надежны, и ВВС США стали использовать их в системе раннего оповещения ПВО. А в 1960 году IBM разработала мощную систему Stretch или «IBM-7030». Она была и вправду сильна – создатели добились 100-кратного увеличения быстродействия. В течение трех лет он был самым быстрым компьютером в мире. Однако со временем IBM уменьшила его стоимость, а вскоре и вовсе сняла с производства.
Третье поколение ЭВМ
Третье поколение компьютеров связано с использованием интегральных схем (в которых используется от десятков до сотен миллионов транзисторов), впервые изготовленных в 1960 году американцем Робертом Нойсом.
В 1964 году IBM объявила о начале работы над целой линейкой IBM System/360.
System/360 хорошо продавалась даже спустя шесть лет после анонса системы. За 6 лет IBM выпустила более 30 тысяч машин. Однако затраты на разработку System/360 были очень велики — около пяти миллиардов долларов. Таким образом, System/360 заложила фундамент для следующих поколений, первым из которых был System/370.
Четвертое поколение ЭВМ
Четвертое поколение связано с использованием микропроцессоров. Первый такой микропроцессор под названием «Intel-4004» был создан в 1971 году компанией Intel, до сих пор остающейся в лидерах. Спустя 10 лет IBM выпустила первый персональный компьютер, который так и назывался IBM PC. Самая дорогая конфигурация стоила 3000 долларов и предназначалась для бизнеса, а конфигурация за 1500 долларов – для дома.
Процессор Intel 8088 работал на частоте 4,77 МГц (сейчас этот показатель в тысячи раз больше), а объем ОЗУ — 64 кбайта (сейчас – в миллионы раз больше). Для хранения информации использовались 5,25-дюймовые флоппи-дисководы. Жесткий диск нельзя было установить из-за недостаточной мощности блока питания.
Интересно, что разработкой компьютера занимались всего четыре человека. Причем IBM не запатентовала ни операционную систему DOS, ни BIOS, что породило огромное количество клонов. Уже в 1996 году IBM уступило первое место по продажам ПК на ею же основанном рынке.
Несмотря на то, что современные гаджеты сильно отличаются по характеристикам от своего предшественника, все они относятся к тому же поколению ЭВМ.
Основные толчки для развития компьютеров дала наука (появление ламп, а затем транзисторов). В настоящее время распространяется ввод информации с голоса, общения с машиной на человеческом языке (приложение Siri в iPhone) и активная работа над роботами. Основное мнение, что будущее – за квантовыми компьютерами, которые будут использовать в своей основе молекулы и нейрокомпьютерами, использующими центральную нервную систему человека и непосредственно его мозг. Однако для того, чтобы эти технологии появились, необходимо досконально изучить эти системы.
История компьютера
Первый прототип компьютера появился еще 1623 году. Именно тогда немецкий ученый Шиккард создал аппарат, который мог выполнять сложение и вычитание. Чуть позже француз Блез Паскаль изобрел такой же аппарат, но с возможностью делать еще умножение и деление. Основой такого арифмометра было зубчатое колесо.Спустя два столетия, в 1832 году английский математик Чарльз Бэббидж придумал аппарат, который свои исчисления выводил на негативную пластинку для фотопечати. В 1834 году он изобрел машину, которая управляла ткацким станком. Специальная бумажная лента с дырками задавала алгоритм смены узора ткани.
Американский ученый Герман Холлерит в 1890 году изобрел машину, которая работала с таблицами (прототип Exel). В том же году ее использовали при переписи населения в США.
Впервые двоичную систему исчисления воплотил в работе машины немец Конрад Цузе. Это случилось в 1938 году.
Настоящий прорыв в создании компьютера случился вначале 50-х. В США создали первую электронно-вычислительную машину (ЭВМ). Она уже имела собственную память и могла запомнить 1024 слова. Но ее минусом был размер: машина занимала 200 квадратных метров и весила 30 тонн. Уменьшить машину удалось в следующем десятилетии – тогда большие лампы заменили на маленькие транзисторы. В то же время были созданы первые языки программирования.
Следующим переломным этапом в истории ЭВМ стало изобретение компанией Intel микропроцессора. Сперва, он мог выполнять лишь четыре математических действия, поэтому использовался только в калькуляторах. Чуть позже компания усовершенствовала микропроцессор, его уже можно было применять при создании ЭВМ. Именно микропроцессор компании Intel был использован молодым Биллом Гейтсом при создании его программы на языке программирования Basic.
Не менее важным стало создание микропроцессора, благодаря которому ЭВМ мог выполнять сразу несколько программ. Это случилось в 1985 году, а в 1993 году появились микропроцессоры Intel Pentium. Создание процессора Pentium Pro позволило выпускать не только большие и дорогие ЭВМ, но и дешевые ПК для массового потребителя.
Первые ЭВМ в СССР появились в начале 80-х. Первым серийным компьютером стала «Электроника БК-0010». Было также создано много других электронно-вычислительных машин, но из-за конкуренции с Запада отечественные компьютеры не смогли найти своего места на рынке.
Конструкции компьютеров могут быть отнесены к трем основным этапам, которые называют поколениями. Компьютеры первого поколения были большими машинами, построенными на лампах. Более надежные и малогабаритные компьютеры на транзисторах считаются машинами второго поколения. Наконец, современные компьютеры на кремниевых микросхемах – это машины третьего поколения. Вот некоторые основные даты истории развития компьютера.
1945 г. Построена первая полностью электронная вычислительная машина ENIAC. Это сокращение с английского означает: «электронный цифровой интегратор и калькулятор». Первая машина была больше похожа на калькулятор, чем на современный компьютер, поскольку не могла запомнить данные и программы.
1947 г. Изобретен новый электронный компонент – транзистор. Их впервые начали использовать в компьютерах с 1953 года.
1948 г. Машина «Марк-1» Манчестерского университета была первым настоящим компьютером (т.е. могла запоминать программы).
1958 г. Разработана первая интегральная схема.
1960 г. Выпущены первые микросхемы – интегральные схемы на кремниевых кристаллах.
1975 г. Продан первый маленький бытовой компьютер «Альтаир».
1980 г. В Японии изготовлен первый карманный компьютер «Шарп-РС 1211».
1981 г. Фирма IBM выпустила малогабаритный, но мощный настольный микрокомпьютер ПК.
Сегодня мы не можем представить свою жизнь без компьютера. Современные компьютеры применяются для самых разных задач – от сочинения музыки и рисования до управления самолетами.
Первые счетные устройства
Современный компьютер – результат деятельности и развития человека. Но люди нуждались в выполнении различных математических задач еще до изобретения информационных технологий. С самого начала развития человечества население училось считать, подсчитывать, умножать и делить. Это помогало в торговле, а также планировании запасов и других сферах жизни.
Самый простой вариант расчетов – использование эквивалентных предметов. Таких, которые не требуют пересчета количества его компонентов. Для этого задействовали балансирные весы. Они помогали определять массу.
Принцип эквивалентности использовался в абаке – первых в мире счетах. Также люди использовали:
- четки;
- антикитерские механизмы (появились с развитием зубчатых колес).
У разных народов рассматриваемые элементарные первые устройства для выполнения математических действий назывались по-разному. У японцев – серобян, у китайцев – суанпан, на Руси – русский шет.
Палочки Непера
В процессе подсчетов требовалось не только сложение и вычитание, но и умножение. Выполнялись такие действия при помощи палочек Непера. Их изобрел шотландский математик – Джон Непер. Он же стал первым автором логарифмов. Информация о подобных «устройствах» возникла в 1617.
Неперский прибор непосредственно выполнял умножения. Деление тоже можно осуществить, но придется постараться. Данный вариант не получил широкого распространения.
Первые компьютеры были созданы в ссср
Расширенная версия
Раньше люди делали все свои вычисления только при помощи своих природных данных и подручных средств. Например, узелковый способ счета. Придумали его древние индейцы племени Мая примерно в VIII- VII веках до нашей эры. Это связка нитей, на которых завязывали узелки для подсчетов.
Или, к примеру, абак. Это счетная доска, применявшаяся для арифметических вычислений приблизительно с V века до нашей эры в Древней Греции и Древнем Риме. Таким образом, люди пытались облегчить себе работу с вычислениями.
Если взять более позднюю историю, то мы можем заметить, что способы вычислений начали постепенно упрощаться, а машины для вычислений соответственно усложняться. Из абака, которым пользовались греки и римляне, славяне в XV – XVI веках нашей эры придумали счеты. Это самый долго живущий вычислитель, наверное и сейчас счеты есть у кого-то дома. Это костяшки нанизанные на стержни. На первом стержне костяшки имеют достоинство единиц на втором десятков и т.д.
Но заглянем в более позднюю историю, когда появились первые машины для вычислений. В 1642 году Белз Паскаль придумал свою машину для вычислений. Называлась она «Паскалина». Несмотря на то, что умела она только складывать и вычитать. Паскаль сумел продать около дюжины таких машин. Это была первая попытка механизировать вычисления.
Затем сделали логарифмическую линейку — первое устройство, сделавшее вычисления быстрыми и получившее широкое распространение. Принцип действия логарифмической линейки основан на том, что умножение и деление чисел заменяется соответственно сложением и вычитанием их логарифмов. Первый вариант линейки разработал английский математик-любитель Уильям Отред в 1622 году.
В 1673 году Готфрид Лейбниц создал первую в мире машину, которая могла складывать, вычитать, умножать и делить числа. Это был прототип арифмометра, который использовался в Х IX веке.
В 1822 году Чарльз Бэбидж изобрел разносную машину – это первая попытка создать программируемое вычислительное устройство. Программы для нее написала Ада Лавлейс.
ЭВМ — это аббревиатура расшифровывается как электронная вычислительная машина.Первая ЭВМ была создана в США в 1946 году. В группу разработчиков входил Джон фон Нейман. Именно он сформулировал основные принципы работы ЭВМ. В то время над проектами ЭВМ работали также в Великобритании, и СССР. В СССР и континентальной Европе ЭВМ появилась благодаря ученому академику Сергею Алексеевичу Лебедеву. Именно под его руководством в 1951 году создали первую отечественную ЭВМ. Программы для нее написала Екатерина Логвиновна Ющенко. Большой вклад в развитие ЭВМ сделал Виктор Михайлович Глушков. Он создавал множество заводов, на которых изготовлялись ЭВМ. Вел множество разработок, в частности: дистанционное компьютерное управление конвертерным цехом металлургического завода и химическим производством, оптимальный раскрой стальных листов на судостроительных верфях, автоматизированное управление целыми промышленными предприятиями. В.М. Глушкову принадлежит идея однократного ввода данных в систему. На этой идее основан метод безбумажной технологии.
1. Первое поколение (1946-1957). Машины создавались на основе вакуумных электронных ламп; управлять ими можно было с пульта и с помощью перфокарт (картонных карточек с отверстиями, которые кодировали биты данных). Параметры первой такой машины: общая масса – 30 т, количество электронных ламп – 18 тысяч, потребляемая мощность – 150 кВт (такой мощности было достаточно для поддержки небольшого завода).
2. Второе поколение (1958-1963). Вычислительные машины этого типа появились в 1960-х годах. Их элементы были построены на основе полупроводниковых транзисторов. Данные и программы в машины вводили с помощью перфокарт и перфолент (бумажных лент с отверстиями).
3. Третье поколение (1964-1970). Электронно-вычислительные машины этого поколения изготавливали с использованием интегральных схем. Это устройства, состоящие из десятков или тысяч электронных элементов, которые расположены на маленькой (1х1 см) пластине. Управляли работой таких машин с помощью алфавитно-цифровых терминалов. Данные и программы вводили с терминала либо с использованием перфокарт и перфолент.
4. Четвертое поколение (с 1971). Машины создаются на основе больших интегральных схем (плотность электронных элементов – десятки тысяч на кубический сантиметр). Связь с пользователем осуществляется с помощью цветного графического монитора. Самые яркие представители этого поколения ЭВМ – персональные компьютеры (ПК). Один из первых серийных ПК был создан6 в 1981 году компанией IB М РС.
5. Пятое поколение (сейчас и в будущем). ЭВМ этого поколения создаются на основе сверхбольших интегральных схем, которые характеризуются огромной плотностью размещения элементов на кристале.
Электроника ДВК
Последний на сегодня — вышеупомянутый ДВК (Диалоговый Вычислительный Комплекс), как и БК, архитектурно повторяли PDP-11 американской компании DEC с использованием усовершенствованной элементной базы и однокристальных микропроцессоров. Выпускались в ряде моделей ДВК-1, ДВК-2, ДВК-3 и ДВК-4 (сокращенные названия, полные были вида Электроника Н МС 01100.1).
Характеристики: п роцессоры Микро-ЭВМ Н МС11100.1 или МС 1201 (МС 1201.01) на основе вышеупомянутого К1801ВМ1, 48 КБ оперативной памяти, 8 КБ ПЗУ с интерпретаторами языков BASIC или Фокал, алфавитно-цифровой дисплей 15ИЭ-00-013 или 15ИЭ-00-013-01 ( «Фрязинский дисплей», на таких был разработан Тетрис ) и термопринтер 15ВВП80-002. Серии БК и ДВК выпускались с середины 80-х до начала 90-х годов.
Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.
