ПК: начало История создания первого персонального компьютера

Первые компьютеры. Когда и кем был сделан самый первый компьютер

Когда появились первые компьютеры? Дать ответ на этот вопрос не так просто, поскольку нет одной единственно правильной классификации электронно-вычислительных машин, а также формулировок, что можно к ним относить, а что — нет.

Само слово «компьютер» было впервые документировано в 1613 году и означало человека, который выполняет расчеты. Но в XIX веке люди поняли, что машина никогда не устает работать, и она может выполнять работу гораздо быстрее и точнее.

Чтобы начать отсчет эры вычислительных машин, чаще всего берут 1822 год. Первый компьютер изобрел английский математик Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию и приступил к изготовлению разностной машины, которая считается первым автоматическим устройством для вычислений. Она была способна подсчитывать несколько наборов чисел и делать распечатку результатов. Но, к сожалению, из-за проблем с финансированием Бэббидж так и не смог завершить ее полноценную версию.

Но математик не сдавался, и в 1837 году он представил первый механический компьютер, названный аналитической машиной. Это был самый первый компьютер общего назначения. В это же время началось его сотрудничество с Адой Лавлейс. Она переводила и дополняла его труды, а также сделала первые программы для его изобретения.

Аналитическая машина состояла из таких частей: арифметико-логического устройство, блок интегрированной памяти и устройство для контроля движения данных. Из-за денежных трудностей она также не был завершена при жизни ученого. Но схемы и разработки Бэббиджа помогли другим ученым, которые создавали первые компьютеры.

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.

1946: системы обработки данных первого поколения

ENIAC

В 1946 году исследователи Экерт и Мочли изобрели первый полностью электронный компьютер, ENIAC, электронный числовой интегратор и компьютер. Он использовался армией Соединенных Штатов для расчета баллистических таблиц. ENIAC владел базовыми математическими операциями и умел вычислять квадратные корни.

Когда произошло появление первых персональных компьютеров

Появление первых персональных компьютеров, началось в семидесятых годах прошлого столетия. Однако действительно «персональными» они стали на десять лет позже. Сам термин «персональный компьютер» или «ПК», выбрали для подчеркивания его компактных размеров и то, что он был ориентирован на одного пользователя. В прошлом, компьютеры были доступны только для коллективного использования работниками тех сфер, где они применялись.

До появления действительно «персональных» компьютеров, индустрия выпускала очень дорогостоящие и огромные вычислительные машины. Их ориентировали на работу одновременно с несколькими пользователями. Его могли себе позволить только большие предприятия или иранские Шейхи. Обычные люди проводили время в ожидании чего-нибудь гораздо меньшего по габаритам, а главное — гораздо дешевле.

Продолжалось это ровно до тех пор, пока такие компании как North Star, Osborne и Apple не стали предлагать новую в те времена идею персонального компьютера. Стоит отметить, что взгляды каждой компании на рынок и концепцию в целом, сильно отличались. В новом этапе вычислительной техники, будущим покупателям предлагалось большое разнообразие «персоналок». Из всего представленного на рынке лидировали и пользовались спросом два основных типа систем – Apple II и компьютеры под управлением операционной системой CP/M.

• Справка: операционная система – это посредник, специальная программа между микросхемами и человеком. Она преобразует действия и команды, которые выполняет пользователь в длинные цепочки простых и коротких команд, понятных для компьютера. Например, при нажатии клавиши на клавиатуре, она начинает проверку, что за символ, на какой раскладке, регистр, отслеживает положение курсора и так далее.

Внедрение на основе открытой архитектуры

На начальном этапе, аппаратные части (электронные и микросхемы) друг от друга существенно отличались и работали на разных операционных системах. С течением времени, фирму Apple стал преследовать больший успех, чем ее конкурентов. Важным фактором успеха на рынке, стало то, что аппаратная часть была разработана и внедрена на основе открытой архитектуры.

• Справка: открытая архитектура – простая реализация идеи, что любой компьютер проектируется так, что практически каждый пользователь мог «вскрыть» его и улучшить возможности путем установки новых устройств. Их называют – платы расширения. В них входят: винчестер, модем, звуковая карта и другие. Так же эта концепция позволяет сторонним компаниям заниматься разработкой и выпуском отдельных компьютерных компонентов для замены существующих или их дополнения.

Двенадцатого августа восемьдесят первого года прошлого века, произошло знаменательное по своей сути событие, мировой лидер по выпуску персональных компьютеров компания IBM, начинает выпуск массового IBM PC (IBM Personal Computer). Можно считать что с этого момента, начинается новая эра ПК. В своей сборке эта компания начала использовать одну из многих существующих на тот момент операционных систем. Подписав контракт на операционную систему от компании Microsoft. В том случае, если бы для сборок стали использовать процессор 8-разрядный, вполне возможно, это бы могло не случиться.

Тем самым человеком, который убедил руководство компании, что новые модели ПК должны быть 16-разрядными, был Билл Гейтс, неизменный президент и глава Microsoft. Это произошло вскоре после того, как в октябре восьмидесятого года, компания IBM сделала обращение к фирмам, которые занимаются программным обеспечением для участия в готовящемся новом проекте.

Компания Microsoft, в отличие от Digital Research, не могла сразу предложить собственную операционную систему, но все, же смогла убедить руководство IBM, что новый ПК должен быть 16-рязрядным. В точно такое же положение Гейтс поставил и конкурента CP/M, до завершения было еще далеко. Вскоре после этого, Microsoft получила права на 16-разрядную систему 86-DOS у компании, которая была не в курсе дел. Ее звали Seattle Computer Products. По прошествии времени и основательной переработке, операционная система 86-DOS вышла на рынок, с новым названием MS-DOS 1.0 .

• Справка. Материнская плата – является основной деталью компьютера. Именно к ней крепятся все остальные части ПК, такие как: процессор, оперативная память, слоты расширения, вспомогательные микросхемы и другие устройства. Процессор производит «общение» со всеми устройствами, которые установлены в слоты расширения, а также оперативной памятью. Делается это через канал специальной связи, которая называется – системной шиной. По свойствам, шина эта может быть 8- , 16-, 32, 64-рязрядной. Чем она шире, тем больше информации передается через нее. Для примера, можно привести шоссе с 8, 16, 32, 64 полосами, по которым движутся автомобили. Стоит учесть тот факт, что программное обеспечение, которое стоит на ПК, должно уметь обращаться с этими возможностями.

В итоге, Microsoft выполнила поставленную задачу и IBM, после того как внесла небольшие изменения в эту операционную систему, назвала ее PC-DOS (Personal Computer-Disk Operating System). Несомненно, сама компания Microsoft сохранила за собой все права на продажу разработанной ей системы, имя которой MS-DOS (Microsoft Computer-Disk Operating System).

Во время проектирования и разработки аппаратной части для компьютера, компания IBM руководствовалась твердым принципом «используй то, что под рукой». Иными словами, она использовала готовые компоненты, которые были в наличии и были произведены другими фирмами. За короткий промежуток времени, она добилась впечатляющих результатов на рынке и лидерства в этом секторе.

Не смотря на все достижения своего конкурента, Apple начала укреплять свои позиции, продвигая продукцию преимущественно в сфере образования. В марте восемьдесят третьего года, у IBM появилось следующее поколение ПК – IBM XT (eXTra). Оно имело более расширенные возможности, чем старые модели. Успех этой компании на рынке, внедренная открытая архитектура, изобилие программ, сделанные непосредственно под MS-DOS, компоненты и идеи других фирм, авторские права и патенты, к сожалению, не принадлежали IBM.

Это в свою очередь подтолкнуло многие компании на собственную разработку ПК, совместимых программно IBM PC/XT. Эти компьютеры получили название IBM – совместимые. За совсем небольшое время, проведенное на рынке модели XT, завоевали его. Из-за хороших возможностей по расширению, а именно – восемь специальных гнезд для плат, возрастал спрос на компоненты. Занялись производством дешевых плат, многочисленные компании Азии. Они производили товары достаточного качества и главное, по сниженной цене.

Наличие дешевых и необходимые компонентов, а также высокий спрос на них и отсутствие у компании IBM патентов на ее архитектуру, привело к тому, что многие изготовители занялись собственной сборкой таких ПК. Они называются клонами IBM. Все это поспособствовало бурному росту и распространению персональных компьютеров.

• Справка. Аппаратная или программная совместимость означает, что если компьютеры совместимы программно, то любая программа, работающая на одном, будет работать и на другом. Тоже касается и деталей. Например, если вытащить видеокарту и переставить в другой ПК, она продолжит работать.

С наступлением августа восемьдесят четвертого, компания IBM начинает выпуск модели AT (Advanced Technology). Но уже в конце восемьдесят шестого, компания Intel наносит серьезный финансовый удар IBM, начав выпуск передового микропроцессора 80386. А еще через один год, компания Compaq пошла на опережение и начала выпуск IBM-совместимого ПК на основе 80386 процессора.

Несмотря на временные трудности, компания IBM весной восемьдесят седьмого года, приступила к выпуску совершенно нового семейства ПК – IBM PS (Personal System). Но в этот раз, компоненты готовые не использовались, компания попыталась применить свой собственный стандарт, запатентовав его. Но этот проект был подвержен провалу, и компания вернулась к первоистокам.

Когда появился первый компьютер?

На протяжении всей истории существования человека он то и дело пытался совершенствовать мир вокруг, чтобы улучшить свою жизнь сделать ее проще и комфортнее. История создания компьютера – это прежде всего стремление человека изобрести устройство для решения задач, непосильных для человеческого разума. И как показывает практика, задача эта исполнена на «ура».

Если вы думаете, что компьютер появился несколько десятилетий назад, то глубоко заблуждаетесь, ведь его история насчитывает несколько столетий. Конечно же, первые предки современного ПК были очень примитивными и даже язык не поворачивается назвать их «компьютерами», но не пройдя всех этих этапов становления он, возможно, не стал таким чудом техники.

Итак, первым созданным компьютером в истории человечества считается машина для подсчетов Блеза Паскаля, возникшая в 1642 году. Это был первый примитивный калькулятор, который помогал изобретателю слагать и вычитать. Изобретение Паскаля считается нулевым этапом в разработке компьютеров и для своего времени это было прогрессивное устройство, ведь ранее никаких попыток механизировать вычисления не было.

Придуманный Паскалем «компьютер» назвали «Паскалина» и представлял он собой ящик с многочисленными шестернями. С помощью колесиков прибор позволял вводить числа от 0 до 9, а в верхней части корпуса, после ввода исходных данных, показывался результат.

Аппарат Паскаля – первый компьютер

Самая первая игра в мире на компьютер

Программисты-инженеры из технологического института Массачусетса в 1962 году разработали первую игру. Мартин Грец и Стив Рассел создавали ее в нерабочее время. В первую очередь была проработана сама программа, а после, на протяжении целого месяца, ее пытались воплотить в жизнь. Её назвали Spacewar. В ее основе была битва двух космических кораблей, стреляющих друг в друга спецракетами. Игра была создана на базе процессора, выполняющего сто тысяч операций за секунду, его оперативная память составляла девять Кбайт.

Стоит немного рассказать смысл игры: на дисплей нужно было вывести карту – звездное небо с боевыми кораблями. Игроки управляли ими благодаря джойстикам и клавиатуре. Было ограниченное число ракет для выстрелов, уходить от врага можно было двумя путями – раскручиваться вокруг звезд или делать гиперпрыжок, в это время кораблю всего на секунду пропадал с поля боя и внезапно появлялся в другом месте.

Несмотря на то, что «Война в небе» стала первой игрой коммерческого плана, создатели так и не получили с нее дохода, хотя в узких кругах программистов разработчики получили свою славу и почет. Аналогичные игры, созданные после, уже стали пользоваться спросом и приносить неплохой доход разработчикам.

Современные исследования показали, что компьютерные игры, если подобрать и использовать их грамотно, могут оказывать положительный эффект на детское развитие. С их помощью можно тренировать внимание, координацию движений, мышление.

Это полезно знать:

Нестандартные конструкции ПК [ править | править код ]

Barebone (баребон) [ править | править код ]

Barebone — компьютеры, строящиеся пользователем для выполнения определённых задач (обычно в качестве мультимедийной станции). В продажу поступают в виде так называемых «скелетных» баз («шасси») в составе корпуса, материнской платы и системы охлаждения. Материнская плата, как правило, оснащена встроенными звуковым и видеоконтроллерами. Выбор конфигурации и соответственно комплектующих в виде дисковых накопителей, памяти и периферии, а также других устройств (ТВ-тюнера, дополнительной видеокарты и т. п.) остаются на усмотрение пользователя. Часто стационарные баребоны имеют меньшую высоту корпуса и, как следствие, уменьшенный внутренний объём, а также усовершенствованную систему охлаждения, отличающуюся низкой шумностью.

Баребоны-ноутбуки — баребон-основы для ноутбуков — обладают теми же особенностями, что и стационарные баребоны. Но есть одно но: конструкцией корпусов баребоны-ноутбуки не отличаются от базовых готовых ноутбуков. Как следствие пропадает свойственные стационарным баребонам ограничения, — с поправкой на комплектующие для ноутбуков естественно.

Защищённые ПК [ править | править код ]

Ряд компаний производит компьютеры, обладающие устойчивостью к агрессивным факторам среды эксплуатации: сильной вибрации, ударам, высоким запылённости и влажности, вандализму — условиям, в которых обычные ПК быстро бы вышли из строя. Как правило, устойчивые ПК выпускаются в формате ноутбуков и моноблоков, более тяжёлых и больших по размерам, чем обычные. Их стоимость также значительно выше. Одна из сфер применения таких ПК — военное дело (например, эксплуатация в полевых штабах).

Промышленные ПК [ править | править код ]

Предназначены для решения задач промышленной автоматизации. Отличаются стойкостью к различным внешним воздействиям, увеличенным жизненным циклом изделия, возможностью подключения к промышленным сетям (PROFINET, Profibus).

Тихий ПК [ править | править код ]

Для использования в жилых комнатах используются конструкции ПК, производящие минимум шума или работающие совершенно бесшумно. Такие модели можно оставлять включёнными постоянно, что даёт ряд преимуществ: отсутствует период загрузки, компьютер всегда готов к работе и может постоянно отслеживать новую почту или мгновенные сообщения для пользователя. В целом, постоянно включённый ПК может выполнять ряд особенных задач:

• быть мультимедийной станцией (воспроизводить видео-, аудиозаписи, интернет-радио);
• работать как видеомагнитофон: записывать передачи телевидения или радио для последующего просмотра или прослушивания в удобное время;
• служить P2P-клиентом (обмениваться файлами в автоматическом режиме с другими компьютерами);
• служить домашним или даже интернет-сервером;
• следить за температурой или присутствием с помощью соответствующих датчиков или фото-, видеокамеры (веб-камеры).

Чтобы сделать ПК тихим, используется несколько технологий:

• безвентиляторные системы охлаждения:
  (с передачей жидкости на большой пассивно-охлаждаемый радиатор)
  • применение термотруб (передача всей энергии путём термотруб на поверхность корпуса, также состоящего из меди или алюминия)
  • применение очень крупных радиаторов (часто с термотрубами)
  • погружение всей электроники в резервуар с жидкостью-диэлектриком
  • фреоновое (применяется микрохолодильник с соответствующей электроникой и изоляцией. Не всегда «тихий». К примеру Vapo-chill)
  • жидкий азот (только кратковременное, не предназначено для сколь-либо долгой эксплуатации, как правило для «разгона» — хотя бесшумно)

  Большинство современных персональных компьютеров способны снижать потребляемую мощность и уровень шума в моменты низкой нагрузки, но для постоянной тихой работы не обойтись без применения специальных технологий, указанных выше.

  Компактные ПК [ править | править код ]

  Некоторые компании предлагают ПК значительно меньших размеров, чем стандартные. Такие модели занимают меньше места в рабочей или домашней обстановке, легче вписываются в интерьер, зачастую красивее и тише обычных ПК. Собрать компактную модель по силам большинству пользователей, если подобрать специальные модели корпуса и материнской платы.

  

  Одними из первых компактных компьютеров были модели Macintosh в 1984 году, которые представляли собой моноблок: системные компоненты в одном корпусе с монитором. Значительно позже идея была продолжена в моделях eMac и iMac и далее в Mac Mini.

  Параллельно технологии миниатюризации отрабатывались на тонких клиентах, которые обычно невелики по размерам и весу, но полноценными ПК не являлись. (Тонкий клиент — это на самом деле «умный» терминал, позволяющий, например, превратить ПК в многопользовательский компьютер. Но чаще всего тонкие клиенты используются с сервером.)

  С развитием GNU/Linux и другого ПО с открытым кодом некоторые фирмы стали предлагать компактные ПК (Linutop) или комплексы на их основе (Zonbu).

  Существует несколько конкурирующих между собой проектов компактных и дешёвых в производстве персональных компьютеров, некоторые из которых предназначены для развивающихся стран: OLPC, VIA pc-1 Initiative, Classmate PC, Asus Eee PC и др. Однако удешевление и миниатюризация достигнуты ценой заметного отставания по вычислительной мощности от полноразмерных ПК.

  Кто придумал первый компьютер

  Если говорить об архитектуре, то именно Чарльза Бэббиджа называют тем человеком, кто первый придумал концепцию компьютера, устройства, способного автоматизировать сложные вычисления гораздо быстрее и намного надёжнее человека. В его время это было весьма актуально при расчёте тригонометрических и логарифмических таблиц, в которых присутствовало много ошибок, связанных с человеческим фактором. Разностный вычислитель Бэббиджа стал работающим прототипом, позволившим производить расчёты с точностью до десятого знака после запятой.

  

  В числе разработчиков первого компьютера многие называют немца Конрада Цузе, создавшего механический вычислитель Z1 с электронным приводом, в котором впервые в истории была использована двоичная система счисления – именно она применяется во всех современных компьютерах.

  

  Джон Атанасов считается первым в мире, кто изобрёл первый электронный компьютер, полностью лишённый механических деталей именно в вычислительном устройстве.

  

  Нельзя не упомянуть имена Алана Тьюринга и Джона фон Неймана, внёсших весомый вклад в разработку архитектуры компьютеров в части программного кода, хранимого в памяти. До сих пор в специальной литературе используют термины «архитектура фон Неймана» и «тест Тьюринга» (последний относится к проблеме искусственного интеллекта, которая и сегодня далека от полноценного воплощения).

  

  Что касается появления первых персональных компьютеров, то здесь заслуга отдельных личностей оказалась не так велика. Миниатюризация элементной базы, проявление интегральных схем и микропроцессоров позволило многим компаниям разрабатывать свои версии ПК. Поначалу это вообще были наборы компонентов, которые так и продавались в виде конструкторов, собирать которые приходилось самостоятельно, и самим же пользователям писать программы.

  Позже за дело взялись IBM и Apple, конкурентная борьба между которыми велась с переменным успехом на протяжении десятилетий.

  

  В настоящее время ПК собирают из отдельных компонентов, как и на заре становления отрасли, а с учётом стандартизации такая сборка может осуществляться и в домашних условиях, не требуя от сборщика наличия внушительного багажа знаний и значительного опыта в этом деле.