История развития персонального компьютера
Актуальность доклада на тему развития персональных компьютеров обусловлена тенденцией развития современного общества, которая имеет преимущественно техногенный характер. Современный мир построен на базе компьютерных электронных систем, которые проникли фактически во все сферы деятельности человека. Основным элементом техногенного развития человечества является компьютер. Именно это устройство сегодня решает бесконечное множество поставленных человеком задач.
История появления электронно-вычислительных машин (далее ЭВМ) и персональных компьютеров насчитывает всего несколько десятилетий. Предыдущий период использования вычислительной технике относится к эпохе применения средств, созданных на механическом и электромеханическом принципе действия.
Целью доклада является – исследование развития, становления и совершенствования персонального компьютера.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
Рассмотреть историю появления первых ЭВМ.
Проанализировать основные этапы развития персональных компьютеров.
Счетные машины, ткацкие станки и перфокарты
Предком первых компьютеров можно смело назвать обычные счёты (абаки), придуманные в древнем Вавилоне 3000 лет до н.э. Неспроста в переводе с английского to compute означает «подсчитывать».
Со временем необходимость в вычислениях непрерывно росла и требовала от людей тяжёлого умственного труда. В связи с этим в 1642 году у физика и математика Блеза Паскаля родилась идея изобрести машину, которая бы избавила его отца, сборщика налогов, от бесконечной ручной математики. Для того времени его счётное устройство в виде ящика с многочисленными связанными между собой зубчатыми колёсами произвело невероятный фурор, несмотря на то что оно было способно лишь на сложение и вычитание.
Арифметическая машина Блеза Паскаля. Источник фото: beckchris.files.wordpress.com
На 30 лет позже появился аппарат, который умел уже с лёгкостью выполнять все 4 математических операции – это был Арифмометр Лейбница. Инновационный калькулятор во многом повторял открытие Паскаля, но в его конструкцию был включен ещё движущийся механизм для более быстрого сложения, умножения и деления.
В XIX веке электронно-вычислительные машины ЭВМ получили ещё большую популярность. Огромный вклад в эту отрасль внёс математик из Англии Чарльз Бэббидж. Во всём любивший точный расчёт, он создал устройство для вычисления полиномов, которое заменило неопытных счётчиков. Примечательно, что технология Бэббиджа умела теперь и проводить максимально точные подсчёты, и печатать результаты на пластине для фотопечати.
Однако прообразом первого компьютера были не только счётные машины, но и ткацкие станки. В 1804 году инженер Жозеф Жаккар впервые открыл для мануфактурной промышленности «умный» станок, в котором работу сотни мастеров заменяли программируемые перфокарты (длинные ленты из дырчатых пластин), воспроизводившие сложнейшие узоры ткани. По сути, они стали прадедушками дисков и дискет.
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.
Какими были первые прототипы компьютеров
Первая вычислительная машина, которая обладала всеми свойствами компьютера, была изобретена немецким учёным Конрадом Цузе в 1941 году. Называлась она Z3, и представляла собой двоичный вычислитель, работающий на основе телефонных реле с тактовой частотой 5.33 Гц. Этот компьютер также имел устройство хранения данных на телефонных реле, с 2200 ячейками памяти. Ранее у этого учёного были ещё экспериментальные модели Z1 и Z2, но именно Z3 считается более похожим на компьютер.
Z3 использовался немецким институтом аэродинамики для расчёта конструкций самолётов и управляемых ракет. Но, к сожалению, прототип компьютера в единственном экземпляре был уничтожен во время налёта в 1943 году (потом в 60 году была выполнена реконструкция). А ведь Z3 был намного меньше, чем более поздние американские модели. И, к тому же, он был двоичным, как современные компьютеры, а не десятичным.
Самый первый в мире программируемый компьютер был разработан и построен в 1941 году математиком из Гарварда Говардом Эйксоном совместно с инженерами компании IBM. Но Официальный запуск произошёл 7 августа 1944 года. Компьютер «Марк 1» был расположен в Гарвардском университете.
Компьютер обошёлся в 500 000 долларов. Он был собран из нержавеющей стали и стекла, был 2,5 метров в высоту и 17 в длину. Компьютер весил 4,5 тонны и занимал площадь в несколько десятков квадратных метров. Он работал на электромеханических реле и имел общее количество деталей около 765 000 штук.
Первый компьютер имел провода, общей протяжённостью почти 800 километров. Он мог оперировать 72 числами по 23 десятичных разряда. На каждую операцию вычитания или сложения компьютер затрачивал по 3 секунды, а на операции умножения и деления 6 и 15,3 секунд соответственно. Программирование и ввод данных производились посредством перфорированных карт.
«Марк 1» был самой первой автоматической вычислительной машиной, для завершения программы которой не требовалось вмешательства человека.
Намного более мощным, уже после Второй мировой, был американский компьютер «ENIAC».
Он весил 28 тонн и потреблял более 140 кВт энергии, а для его охлаждения использовались авиационные двигатели Chrysler.
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.
Краткая история создания ПК
История создания первых компьютеров уходит к сороковым годам прошлого века. Первые компьютеры представляли собой громоздкие сооружения, занимавшие целые помещения. Они работали исключительно на дорогостоящих электронных лампах. Отсюда и их название – ламповые компьютеры. Использовались они в основном в военных целях. А после окончания войны – в государственных учреждениях. Лишь немногие крупные фирмы в то время имели к ним доступ. Значительно уменьшить габариты помогло изобретение транзисторов в 1948 году.
В 1965 году была выпущена первая модель одного из самых распространенных компьютеров того времени PDP-8. Он пользовался довольно большой коммерческой популярностью. Размером был примерно с холодильник. К тому моменту изобретение интегральных схем позволило еще уменьшить размеры компьютерной техники.
В 1971 был выпущен первый четырехбитный микропроцессор Intel-4004. Этот процессор считается первым в истории доступным однокристальным микропроцессором. Сегодня эти микросхемы высоко ценятся среди коллекционеров. Цена может доходить до пятисот долларов.
В 1973 году на свет появился первый восьмибитный микропроцессор Intel-8008. Архитектурно он был похож на Intel-4004.
В 1975 году Генри Эдвард Робертс создает первый микрокомпьютер «Альтаир» на базе процессора Intel-8008. Первым языком программирования для «Альтаир» «Altair BASIC» — интерпретатор языка «Бейсик». Именно в это время компьютеры завоевывать сферы общественной жизни.
Появляются первые крупные компании, специализирующиеся на выпуски компьютерной техники и программного обеспечения для нее. Разрабатываются первые программы призванные облегчить жизнь и увеличить производительность труда.
В 1981 году – корпорацией IBM был создан первый персональный компьютер, который стал родоначальником всех современных компьютеров. Это была модель IBM PC 5150. Фирма IBM, была основана в 1911 году, а ее компьютеры по сей день пользуются огромным спросом и являются одними из самых надежных в мире.
Сегодняшнею жизнь вряд ли можно представить без персонального компьютера. Распечатать тест или фотографии, обменяться полезной информацией на большом расстоянии, обработать и систематизировать огромное количество данных – все это стало возможным благодаря использованию персональных компьютеров . Мы пользуемся ими даже без крайней необходимости.
