Краткая история создания ПК

История развития вычислительной техники

Историю развития вычислительной техники условно делят на 5 поколений.

1-е поколение (1945-1954 гг.) — время становления машин с фон-неймановской архитектурой (Джон фон Нейман), основанной на записывании программы и ее данных в память вычислительной машины. В этот период формируется типовой набор структурных элементов, входящих в состав ЭВМ. Типичная ЭВМ должна состоять из следующих узлов: центральный процессор (ЦП), оперативная память (или оперативное запоминающее устройство — ОЗУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). ЦП, в свою очередь, должен состоять из арифметико-логического устройства (АЛУ) и управляющего устройства (УУ). Машины этого поколения работали на ламповой элементной базе, из-за чего поглощали огромное количество энергии и были очень ненадежны. С их помощью, в основном, решались научные задачи. Программы для этих машин уже можно было составлять не на машинном языке, а на языке ассемблера.

2-е поколение (1955-1964 гг.). Смену поколений определило появление новой элементной базы: вместо громоздкой лампы в ЭВМ стали применяться миниатюрные транзисторы, линии задержки как элементы оперативной памяти сменила память на магнитных сердечниках. Это в конечном итоге привело к уменьшению габаритов, повышению надежности и производительности ЭВМ. В архитектуре ЭВМ появились индексные регистры и аппаратные средства для выполнения операций с плавающей точкой. Были разработаны команды для вызова подпрограмм. Появились языки высокого уровня — Algol, FORTRAN, COBOL, — создавшие предпосылки для появления переносимого программного обеспечения, не зависящего от типа ЭВМ. С появлением языков высокого уровня возникли компиляторы для них; библиотеки стандартных подпрограмм и другие хорошо знакомые нам сейчас вещи: Важное новшество — это появление процессоров ввода-вывода. Эти специализированные процессоры позволили освободить ЦП от управления вводом-выводом и осуществлять ввод-вывод с помощью специализированного устройства одновременно с процессом вычислений. Для эффективного управления ресурсами машины стали использоваться операционные системы (ОС).

3-е поколение (1965-1970 гг.). Смена поколений вновь была обусловлена обновлением элементной базы: вместо транзисторов в различных узлах ЭВМ стали использоваться интегральные микросхемы различной степени интеграции. Микросхемы позволили разместить десятки элементов на пластине размером в несколько сантимметров. Это, в свою очередь, не только повысило производительность ЭВМ, но и снизило их габариты и стоимость. Увеличение мощности ЭВМ сделало возможным одновременное выполнение нескольких программ на одной ЭВМ. Для этого нужно было научиться координировать между собой одновременно выполняемые действия, для чего были расширены функции операционной системы. Одновременно с активными разработками в области аппаратных и архитектурных решений растет удельный вес разработок в области технологий программирования. В это время активно разрабатываются теоретические основы методов программирования, компиляции, баз данных, операционных систем и т. д. Создаются пакеты прикладных программ для самых различных областей жизнедеятельности человека. Наблюдается тенденция к созданию семейств ЭВМ, то есть машины становятся совместимы снизу вверх на программно-аппаратном уровне. Примерами таких семейств была серия IBM System 360 и наш отечественный аналог — ЕС ЭВМ.

4-е поколение (1970-1984 гг.). Очередная смена элементной базы привела к смене поколений. В 70-е годы активно ведутся работы по созданию больших и сверхбольших интегральных схем (БИС и СБИС), которые позволили разместить на одном кристалле десятки тысяч элементов. Это повлекло дальнейшее существенное снижение размеров и стоимости ЭВМ. В начале 70-х годов фирмой Intel был выпущен микропроцессор (МП) i4004. И если до этого в мире вычислительной техники были только три направления (суперЭВМ, большие Э.ВМ (мэйнфреймы) и мини-ЭВМ), то теперь к ним прибавилось еще одно — микропроцессорное.

Процессором называется функциональный блок ЭВМ, предназначенный для логической и арифметической обработки информации на основе принципа микропрограммного управления. По аппаратной реализации процессоры можно разделить на микропроцессоры (полностью интегрирующие все функции процессора) и процессоры с малой и средней интеграцией. Конструктивно это выражается в том, что микропроцессоры реализуют все функции процессора на одном кристалле, а процессоры других типов реализуют их путем соединения большого количества микросхем.

5-е поколение можно назвать микропроцессорным. В 1976 году фирма Intel закончила разработку 16-разрядного микропроцессора i8086. Он имел достаточно большую разрядность регистров (16 бит) и системной шины адреса (20 бит), за счет чего мог адресовать до 1 Мбайт оперативной памяти. В 1982 году был создан i80286. Этот микропроцессор представлял собой улучшенный вариант i8086. Он поддерживал уже несколько режимов работы: реальный, когда формирование адреса производилось по правилам i8086, и защищенный, который аппаратно реализовывал многозадачность и управление виртуальной памятью, i80286 имел также большую разрядность шины адреса — 24 разряда против, 20 у i8086, и поэтому он мог адресовать до 16 Мбайт оперативной памяти. Первые компьютеры на базе этого микропроцессора появились в 1984 году. В 1985 году фирма Intel представила первый 32-разрядный микропроцессор i80386, аппаратно совместимый снизу вверх со всеми предыдущими микропроцессорами этой фирмы. Он был гораздо мощнее своих предшественников, имел 32-разрядную архитектуру и мог прямо адресовать до 4 Гбайт оперативной памяти. Микропроцессор i386 стал поддерживать новый режим работы — режим виртуального i8086, который обеспечил не только большую эффективность работу программ, разработанных для i8086, но и позволил осуществлять параллельную работу нескольких таких программ.

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.

Этапы развития компьютера.

Первое поколение — компьютеры на электронных лампах (1946 — 1956г.). За точку отсчета эры ЭВМ обычно принимают 15 февраля 1946 года, когда ученые Пенсильванского университета США ввели в строй первый в мире электронный компьютер ЭНИАК. В нем использовалось 18 тысяч электронных ламп. Машина занимала площадь 135 м3, весила 30 тонн и потребляла 150 кВт электроэнергии. Она использовалась для решения задач, связанных с созданием атомной бомбы. И хотя механические и электромеханические машины появились значительно раньше, все дальнейшие успехи ЭВМ связаны именно с электронными компьютерами. В СССР в 1952 году академиком С.А. Лебедевым была создана самая быстродействующая в Европе ЭВМ БЭСМ. Быстродействие первых машин было несколько тысяч операций в секунду.

Второе поколение — компьютеры на транзисторах (1956 — 1964 г.). Полупроводниковый прибор — транзистор был изобретен в США в 1948 году Шокли и Бардиным. Компьютеры на транзисторах резко уменьшили габариты, массу, потребляемую мощность, повысили быстродействие и надежность. Типичная отечественная машина (серий «Минск», «Урал») содержала около 25 тысяч транзисторов. Лучшая наша ЭВМ БЭСМ-6 имела быстродействие 1 млн. оп/с.

Третье поколение — компьютеры на микросхемах с малой степенью интеграции (1964 — 1971г.). Микросхема была изобретена в 1958 году Дж. Килби в США. Микросхемы позволили повысить быстродействие и надежность ЭВМ, снизить габариты, массу и потребляемую мощность. Первая ЭВМ на микросхемах IBM-360 была выпущена в США в 1965 году, как и первая мини-ЭВМ PDP-8 размером с холодильник. В СССР большие ЭВМ третьего поколения серии ЕС (ЕС-1022-ЕС-1060) выпускались вместе со странами СЭВ с 1972 года. Это были аналоги американских ЭВМ IBM-360, IBM-370.

Четвертое поколение — компьютеры на микропроцессорах (1971 — настоящее время). Микропроцессор — это арифметическое и логическое устройство, выполненное чаще всего в виде одной микросхемы с большой степенью интеграции. Применение микропроцессоров привело к резкому снижению габаритов, массы и потребляемой мощности ЭВМ, повысило их быстродействие и надежность. Первый микропроцессор Intel-4004 был выпущен в США фирмой Intel в 1971 году. Его разрядность была 4 бита. В 1973г. был выпущен 8-битовый Intel-8008, а в 1974 г. Intel-8080. В 1975 г. появился первый в мире персональный компьютер Альтаир-8800, построенный на базе Intel-8080. Началась эра персональных ЭВМ.

В 1976 г. появился персональный компьютер Apple на базе микропроцессора фирмы Motorola, который имел большой коммерческий успех. Он положил начало компьютерам серии Макинтош. Первый компьютер фирмы IBM с названием IBM PC появился в 1981 году. Он был сделан на базе 16-битового микропроцессора Intel-8088 и имел ОЗУ 1 Мб (у всех других машин было тогда ОЗУ 64 Кб). Фактически он стал стандартом персонального компьютера. Сейчас IBM-совместимые компьютеры составляют 90% всех производимых в мире персональных компьютеров. В 1983г. на базе Intel-8088 был выпущен компьютер IBM PC/ХT, имеющий жесткий диск. В 1982г. был сделан 16-битовый процессор Intel-80286, который был использован фирмой IBM в 1984г. в компьютере серии IBM PC/AT. Его быстродействие было в 3 — 4 раза выше, чем у IBM PC/ХT. В 1985г. фирма Intel разработала 32-битовый процессор Intel-80386.

Он содержал примерно 275 тысяч транзисторов и мог работать с 4 Гб дисковой памяти. Для процессоров Intel-80286 и Intel-80386 появились математические сопроцессоры соответственно Intel-80287 и Intel-80387, которые повышали быстродействие компьютеров при математических расчетах и при работе с плавающей запятой. Процессоры 80486 (1989г.), Pentium (1993г.), Pentium-Pro (1995г.), Pentium-2 (1997г.) и Pentium-3 (1999г.) уже имеют встроенный математический сопроцессор. На базе процессоров Pentium собраны многие современные персональные компьютеры.

Пятое поколение (перспективное) — это ЭВМ, использующие новые технологии и новую элементную базу, например сверхбольшие интегральные схемы, оптические и магнито-оптические элементы, работающие посредством обычного разговорного языка, оснащенные огромными базами данных. Предполагается также использовать элементы искусственного интеллекта и распознавание зрительных и звуковых образов. Такие проекты разрабатываются в ведущих промышленно развитых странах.

Исследовательские работы и проекты

Данная исследовательская работа по информатике «История и развитие компьютера» рассчитана на первое знакомство с основами информационных технологий. В проекте рассматривается история вычислительных машин, базовая конфигурация компьютера, а также периферийные устройства.

В представленном исследовательском проекте по информатике на тему «История и развитие компьютера» автор изучает и анализирует историю первого механического вычислителя Абак, счетной машины Паскаля, станка Жаккара на перфокартах, вычислительной машины Беббиджа.

Также, учащийся в процессе исследовательской работы по информатике на тему «История и развитие компьютера» выполняет поиск информации и знакомится с историей создания компьютера «Эниак» и мини-компьютера IBM System 360, историей развития и поколениями микропроцессоров.

Оглавление

1. Абак
2. Арифмометр Паскаля
3. Станок Жаккара
4. Вычислитель Беббиджа
5. Компьютер ENIAK
6. Мини-компьютер IBM System/360
7. История развития процессоров

Использованы материалы сайта http :// refu . ru / refs /67/26215/1. html

В отношении высоких технологий слово «беспроводные» уже никого не удивляет, и, создается впечатление, что подходит оно чуть ли не для любого термина, который касается компьютера. Но несмотря на обилие усовершенствований, одно из ключевых явлений по-прежнему неизменно: не работать компьютеру без аккумулятора или розетки. Это ученые пытались изменить еще до эпохи создания ПК, но в наши дни, похоже, это им действительно удалось – всерьез стало осуществимым беспроводное энергоснабжение.

Основатель и глава компании Microsoft Билл Гейтс в 2000 году удивил общественность концепцией компьютера будущего. Он предложил все комлектующие системного блока разместить непосредственно за жидкокристаллическим экраном, сделав сам экран чувствительным к нажатиям. Такие компьютеры, их назвали планшетными (TabletPC), можно будет носить с собой как наручные часы или мобильный телефон. TabletPC заменит книги, тетради, газеты, органайзеры.

В 2000 году это было шокирующей новой идеей. Но уже сейчас одна из фирм-разработчиков предложила сделать портативный компьютер в виде книги, а другая фирма предполагает разработать компьютер без всяких подключаемых модулей вообще: ни мыши, ни клавиатуры, есть только большой чувствительный сенсорный экран, под которым компактно расположены батарей питания, системная плата, процессор и флэш-память на 200 Гбайт.

Непосредственно на экране можно будет печатать, работать с программными интерфейсами. Толщина такого компьютера, предполагают разработчики, должна быть не более 7,0 мм.

Сейчас в мире разработана идея «великой компьютеризации». Ее авторы исходят из того, что человечество, которое только сто лет живет в мире электричества, должно начать ; жить в «мире Интернета». Предлагается, управление всеми эклектическими устройствами, находящимися в квартире – от видеомагнитофона до тостера – передать единому ком­­­пьютерному центру.

Предполагается, что и автомобиль будет управляется компьютером: подключаясь к серверу администрации дорожного движения, компьютер будет выбирать оптимальный маршрут и режим поездки с учетом режима работы светофоров и наличия пробок на дорогах.

В связи с развитием нанотехнологий получил в последнее время в прессе популярность сценарий «серая слизь», согласно которому вышедшие из под контроля само-реплицирующиеся нанороботы поглотят всю биомассу Земли.

Однако такой сценарий маловероятен, если источник управления будет находиться рядом с этими роботами, то есть будут предприняты соответствующие меры предосторожности.

Современные компьютеры

Сейчас вообще трудно представить жизнь без компьютера, так как на этом изобретении держится всё в мире: начиная с финансов и военной индустрии, заканчивая торговлей и медициной.

• Суперкомпьютер
• Сервер
• Рабочая станция (домашний или игровой компьютер)
• Любой ноутбук
• Игровая приставка класса PS или Xbox
• Роутер (марштуртизатор)
• Смартфон и часы

Разрешения: данный материал разрешено использовать в научных и учебных целях — докладах, рефератах, презентациях и курсовых. Запрещено копирование и тиражирование на других сайтах.
Запросы: история возникновения компьютера, история компьютера презентация, краткая история возникновения эвм.