Изобретение ПК и история изобретения компьютера
Изобретение компьютера шло от массивных, неуклюжих машин, которые были в 50-х-60-х годах прошлого столетия. 1970-х годах технология изменилась главным образом для любителей электроники, когда можно было приобрести ПК в разобранном виде как «микрокомпьютер» и программы для удовольствия. Но эти ранние ПК не могли выполнять многие из полезных задач, способные решать сегодняшние компьютеры.
Сегодня сотни компаний продают персональные компьютеры, аксессуары и сложное программное обеспечение и игры, а устройства используются для широкого спектра функций от основной обработки текста, редактирования фотографий до управления бюджетами. У себя дома и на работе мы используем их чтобы сделать почти все. Это почти невозможно представить современную жизнь без них.
Как ПК уменьшились в размерах
В 1968 году инженер НАСА Остин Рош, одержимый идеей создания персонального компьютера, на обычной скатерти клуба в Сан-Антонио набросал чертеж своего устройства. Именно эти наброски впоследствии легли в основу работы компании Computer Terminal Corp (CTC) по созданию самого первого персонального компьютера. Остин Рош был одним из двух основателей Computer Terminal Corp. Процесс реализации идей затянулся на пару лет: свой первый компьютер, получивший название Datapoint 2200, представила компания СТС в конце 1970 года. Информация хранилась на кассетах, на которых умещалось до 130 КБ данных. Оперативная память занимала 8 КБ.
Параллельно с СТС собственные разработки вела и компания Intel, которой было суждено совершить настоящий переворот в компьютерной сфере. Причем этому самому перевороту, как это часто бывает, человечество обязано случайности. Японская компания Busicom, посвятившая время своих сотрудников производству калькуляторов, заказала Intel сделать 12 микросхем для своих продуктов. То есть нужно было выполнить дюжину разных микросхем для разных же калькуляторов. Заказ был муторный и по меркам даже малого бизнеса — микроскопический. Поэтому лень в очередной раз выступила двигателем прогресса — специалисты решили сделать универсальный микропроцессор, который подошел бы ко всем моделям калькуляторов.
Так появился микропроцессор С4004. Спустя год Intel создал более сложный 8-разрядный микропроцессор, который стал основой первых массовых персональных компьютеров — в первую очередь компании СТС, которая в конце 1972 года была переименована в Datapoint. Эпоха ПК, занимавших несколько комнат, подошла к концу.
1936: Конрад Цузе (Konrad Zuse) и Z1
Модель вычислительной машины Z1 в Немецком техническом музее Берлина
В 1936 году Конрад Цузе начал разрабатывать первый программируемый калькулятор, работа над которым была завершена в 1938 году. Z1 был первым компьютером с двоичным кодом и работал с перфолентой. Но к сожалению, механические части калькулятора были очень ненадежны. Реплика Z1 находится в Музее технологий в Берлине.
Programma 101
В эти годы были разработаны языки программирования более высокого уровня, а также принципы работы виртуальной памяти, появились первые совместимые компьютеры, базы данных и многопроцессорные системы. Первый в мире свободно программируемый настольный компьютер был создан компанией Olivetti. В 1965 году стала доступна для покупки электронная машина Programma 101 стоимостью 3200 долларов.
1991-1995: Windows и Linux
В результате прогресса изначально очень дорогие компьютеры стали более доступными. Word, Excel и PowerPoint наконец объединены в пакет Office. В 1991 году финский разработчик Линус Торвальдс начал работать над Linux.
Ethernet стал стандартом для передачи данных во многих компаниях. Благодаря возможности подключения компьютеров друг к другу, модель клиент-сервер становится все более популярной, что сделало возможным работу в сети.
Транзисторные ЭВМ
В середине 1950-х годов, когда ламповые компьютеры достигли «насыщения», ряд фирм объявил о работах по созданию транзисторных ЭВМ. Первоначально это вызвало скептицизм из-за того, что производство полупроводников будет сложным и дорогостоящим. Однако этого не случилось — постоянно совершенствовались методы производства транзисторов.
В 1955 году в США было объявлено о создании цифрового компьютера TRADIC, построенного на 800 транзисторах и 11 000 германиевых диодах. В этом же году фирма объявила о создании полностью транзисторной ЭВМ. Первая такая машина «Philco-2000» была сделана в ноябре 1958 года, она содержала 56 тыс. транзисторов, 1 200 диодов, но всё же в её составе было 450 электронных ламп. «Philco-2000» выполняла сложение за 1,7 мкс, умножение — за 40,3 мкс.
В Англии транзисторная ЭВМ «Elliot-803» была выпущена в 1958 году, в ФРГ — «Simens-2002» и в Японии H-1 — в 1958 году, во Франции и Италии — в 1960 году. В СССР группа разработчиков во главе с Е. Л. Брусиловским в 1960 году в НИИ математических машин в Ереване завершила разработку полупроводниковой ЭВМ «Раздан-2», её серийный выпуск начат в 1961 году.
В это же время появились компьютеры и не на полупроводниках. Так, в Японии была выпущена ЭВМ «Senac-1» на параметронах, в СССР — «Сетунь», а во Франции — CAB-500 на магнитных элементах. «Сетунь», разработанная в МГУ под руководством Н. П. Брусенцова, стала единственной серийной ЭВМ, работавшая в троичной системе счисления.
Значительным событием в конструировании машин второго поколения стали ЭВМ «Atlas» (выпущена в Англии в 1961 году), в которой были применены концепции виртуальной (кажущейся) памяти, «Stretch» и CDC-6600 (США) и БЭСМ-6 (СССР).
В 1960 году фирма IBM разработала мощную вычислительную систему «Stretch» (IBM-7030), разработчики которой добились 100-кратного увеличения быстродействия: в её состав входило 169 тыс. дрейфовых транзисторов с тактовой частотой переключения в 100 МГц.
Большой вклад в развитие компьютеров второго поколения внесла фирма Control Data, разработавшая в 1960 году ЭВМ CDC-6600 (первый образец был установлен в Лос-Анжелесе в 1964 г.). В архитектуре CDC-6600 было использовано новое решение — многопроцессорная обработка: многочисленные арифметико-логические устройства (АЛУ) с десятью периферийными процессорами, что обеспечивало машине производительность более чем 3 млн оп/с.
В СССР после выпуска первой серийной ЭВМ второго поколения «Раздан-2» было разработано ещё около 30 моделей по такой же технологии. Минским заводом вычислительной техники им. Серго Орджоникидзе в 1963 году была выпущена первая транзисторная ЭВМ «Минск-2», а затем её модификации: «Минск-22», «Минск-22М», «Минск-23» и в 1968 году — «Минск-32», которые долгое время играли главную роль в автоматизации различных отраслей народного хозяйства.
В Институте кибернетики АН УССР под руководством В. М. Глушкова в 60-е гг. ХХ века разработан ряд различных малых машин: «Проминь» (1962 г.), «Мир», «Мир-1» (1965 г.) и «Мир-2» (1969 г.) — впоследствии применяемых в вузах и научно-исследовательских организациях.
В 1964 году в Ереване также были созданы малые ЭВМ серии «Наири», отличающихся от ЭВМ «Мир» некоторыми структурными особенностями.
В том же году в Пензе была разработана и пущена в производство серия машин «Урал» (главный конструктор Б. И. Рамеев), позже в 1965 и 1967 гг. появились модификации — «Урал-11» и «Урал-16». ЭВМ серии «Урал» имели унифицированную систему связи с периферийными устройствами.
Машина БЭСМ-6 состояла из 60 тыс. транзисторов и 200 тыс. полупроводниковых диодов, имела высокую надёжность и высокое быстродействие — 1 млн оп/с.
При появлении ЭВМ второго поколения разработчики занялись разработкой и создание языков программирования, обеспечивающих удобный набор программ.
Одним из первых языков программирования был АЛГОЛ (создан группой ученых американской Ассоциацией по вычислительной техники)..
Квантовый компьютер
Все уже примерно понимают, когда появился первый компьютер, но что касается квантового устройства? Приятной неожиданностью стала недавняя разработка россиян и ученых из Америки. Впервые в мире они смогли собрать квантовый компьютер и успешно опробовать его.
На данный момент более сложного квантового устройства ещё не создавалось. Такого рода масштабное достижение позволило российским ученым стать лидерами в гонке за созданием полноценной квантовой машины.
Такие устройства представляют собой специальные вычислительные механизмы, которые состоят из кубитов, в данном случае из 51 штуки, и стандартных модулей для вычислений – они хранят в себе спектр значений, заложенный в промежутке между 0 и 1.
Такой квантовый компьютер готовились создать ещё несколько ученых из разных стран. Считалось, что самым близким к его созданию является представитель компании Google – Джон Мартинис.
Но всё-таки российские ученые, на пару с американцами, смогли всех опередить. Они заметили, что наборы атомов, которые удерживаются внутри лазерных клеток и имеют очень низкую температуру, можно применить в качестве квантовых кубитов. Именно применение этой технологии в квантовом устройстве смогло вывести отечественных ученых в лидерские позиции на мировом рынке.
Как будет обстоять ситуация со стоимостью такой машины пока не известно, но ожидать низкой цены, учитывая возможности и сложность устройства, пока не приходится.
Зачем людям нужен был компьютер
За время своего существования человечество постоянно пыталось совершенствовать мир, чтобы сделать свою жизнь более простой и комфортной. Первый компьютер появился как устройство для решения непосильных для человеческого мозга задач.
Многие люди уверены, что компьютеры были созданы несколько десятков лет назад. Однако на самом деле их история насчитывает несколько столетий. Безусловно, предки современных ПК были весьма примитивными, однако они легли в основу более совершенных моделей.
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.
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.
Когда-то компьютеры были настолько большими, что для естественной работы с клавиатурами их приходилось монтировать прямо в столах:
И у этих столов иногда были очень интересные формы. Вот ещё один Univac, с мигающими огоньками, с троицей огромных накопителей:
Но даже клавиатуры размером со стол могли показаться крохотными рядом с по-настоящему огромными компьютерными системами. Вот Hitachi HITAC M-280H с начала 1980-х:
И, конечно, такими были не только компьютеры. Помните свой карманный калькулятор от Casio? В 1957 году её калькуляторы были покрупнее:
Компания поменяла своё название с Kashio Seisakujo на Casio Computer Co. в день выхода 150-килограммового калькулятора Casio 14-A с энергопотреблением 300 Вт. Посмотрите только на его экран!
Калькуляторы существовали ещё до появления электронных устройств – как, например, этот National NCR 395, комбинировавший старомодный полноклавиатурный калькулятор с пишущей машинкой:
Или этот грандиозный Exacta-Continental 6000 из 1950-х:
До появления дисплеев компьютеры тоже активно полагались на пишущие машинки, как этот CDC 3300 с потрясающей консолью:
В итоге NCR тоже начала производить компьютеры, среди которых был этот великолепный красный NCR 315:
Знаю, странноватое фото. Но это реклама, и это единственное изображение NCR 315, которое я смог найти.
Эти компьютеры нельзя было назвать портативными, но это не остановило компанию Amdahl от того, чтобы прорекламировать целую серию компьютеров, странным образом стоящими под открытым небом. Вот 470V/7, угрожающий даже не одной, а двум линиям канатного трамвая Сан-Франциско:
Клавиатуры на природе можно выделить в свой отдельный микрожанр. Вот Teletype Model 40, «открывающий вам множество путей», по крайней мере, метафорически:
А вот какие-то люди, отдыхающие, знаете ли, на поле для гольфа со специальным терминалом, как все технически подкованные архитекторы в то время:
Вот компьютер от 3M, мёрзнующий на морозе, потому что… Непонятно, почему (слоган гласил «необычный компьютер» [uncommon com], но этому можно было поверить с большой натяжкой):
Sol из 1970-х перенесённый в пустыню, поскольку это был «небольшой компьютер, который вас не стеснит»:
А если вам больше нравится мягкий песок, вот терминал Incoterm на пляже:
И вся семейка Incoterm во время лодочной прогулки:
Но давайте вернёмся к клавиатурным столам в помещениях. Мне особенно нравятся утопленные клавиатуры и экраны некоторых систем. Вот вдохновляющие углы IBM 5382 System/38:
Вот встроенный дисплей Sharp Hayac 3800 с большим устройством ввода на японском языке:
Вот IBM 3741 из начала 1970-х:
И HP 250, моложе его всего на несколько лет:
Вы могли обратить внимание на общую тенденцию приведённых фотографий – очень маленькие экраны странных форм. Оказывается, что самые первые дисплеи были очень дорогими. Это объясняет крохотный красный дисплей Burroughs B 80-41/141:
И такой крупный план принтера IBM 5320 рядом с крохотным экранчиком:
И особую версию IBM 3741 под названием 3742, в которой один экран был разделён призмой, и мог обслуживать двоих людей, сидящих за одним столом, с двумя подключёнными клавиатурами:
Сдвоенные столы были не единственным интересным замыслом. Существовали компьютеры, больше похожие на кубиклы – вот Burroughs B91:
Компания Noval из Сан-Диего выпускала редкую машину, всем своим видом говорившую о директорском статусе:
Но лучшие по дизайну клавиатурные столы, естественно, были у Olivetti; вот
Она развилась в P203 1967 года:
А затем в терминал Olivetti TCV 250 (опять-таки с крохотным, но красивым экраном) примерно тех же времён:
Но больше всего из них мне, наверное, нравится прекрасная Olivetti Programma 101, внешний вид которой напоминал школьную парту:
Эра клавиатурных столов практически подошла к концу вместе с 1970-ми. Были, конечно, исключения – поздние специальные клавиатуры, которым приходилось занимать большое пространство, чтобы вместить все клавиши:
Aesthedes, платформа для редактирования видео
Или такие пароксизмы, как этот настольный компьютер за $4500 2018 года:
Заметьте, что кроме этой фотографии, на всех остальных в данной статье кабелей не видно
Но в целом другой такой эры уже никогда не будет – и та, в которой мы находимся, становится всё туманнее с каждым годом. Многие фотографии выше представляют собой размытые сканы или рекламные изображения, потому что сами машины не дожили до 2019 года – их выбросили из-за того, что они были слишком большими, чтобы их оставить, слишком молодыми, чтобы сохранить их, слишком корпоративными, чтобы кому-то было до них дело.
Поэтому такой ценной можно считать хорошую фотографию большого компьютера, напоминающего мебель, и я хочу напоследок дать вам современное фото, лучшее из всех. Это фотография IBM 1130 от 1965 года, без дисплея, сделанная Джеймсом Боллом для его серии “Руководство по вычислениям“. Серия прекрасно демонстрирует забытую красоту этих старых машин и напоминает нам о тех странных временах, когда клавиатуры были одной из самых маленьких составляющих частей компьютера, а не как сегодня — самой крупной.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
Первый микропроцессор: Intel 4004 — 1971
Проектирование чипа было начато в апреле 1970 года, и оно было завершено под руководством Федерико Фаггина в январе 1971 года. Меньший по размеру человеческий эскиз, 4-разрядный регистр с тактовой частотой 740 кГц, имел 2300 транзисторов с 10-микронным интервалом способен выполнять 60 000 операций в секунду и стоит 200 долл. при такой же вычислительной мощности, что и компьютер ENIAC. Busicom Calculator 141-PF был первым коммерческим продуктом, использующим микропроцессор.
Intel 4004 использует отдельное хранилище программ и данных (в отличие от архитектуры Гарварда), одну мультиплексную 4-битную шину для передачи 12-битного адреса, 8-битной инструкции и 4-битного слова данных. Он способен напрямую адресовать 5120 бит ОЗУ, 32768 бит ПЗУ и поддерживает 3-уровневый глубокий внутренний стек подпрограмм.
