Чотири покоління ЕОМ
Електронно-обчислювальну техніку прийнято ділити на покоління. Зміни поколінь найчастіше були пов'язані зі зміною елементної бази ЕОМ, з прогресом електронної техніки. Це завжди призводило до зростання обчислювальної потужності ЕОМ, т. Е. Швидкодії та обсягу пам'яті. Але це не єдиний наслідок зміни поколінь. При таких переходах, як правило, відбувалися істотні зміни в архітектурі ЕОМ, розширювався коло завдань, що вирішуються на ЕОМ, змінювався спосіб взаємодії між користувачем і комп'ютером.
Перше покоління ЕОМ - лампові машини 50-х років XX століття. Швидкість рахунку найшвидших машин першого покоління доходила до 20 тисяч операцій в секунду (ЕОМ М-20). Для введення програм і даних використовувалися перфострічки і перфокарти. Оскільки внутрішня пам'ять цих машин була невелика (могла вмістити в себе кілька тисяч чисел і команд програми), то вони, головним чином, використовувалися для інженерних і наукових розрахунків, не пов'язаних з переробкою великих обсягів даних.
програми для таких машин складалися на мовах машинних команд. Це досить трудомістка робота. Тому програмування в ті часи було доступно небагатьом.
У 1949 році в США був створений перший напівпровідниковий прилад, який замінює електронну лампу. Він отримав назву «транзистор». Транзистори швидко впроваджувалися в радіотехніку.
У 60-х роках XX століття транзистори стали елементної базою для ЕОМ другого покоління.
Швидкодію більшості машин досягло десятків і сотень тисяч операцій в секунду. Об'єм внутрішньої пам'яті зріс в сотні разів в порівнянні з ЕОМ першого покоління.
Велике розвиток отримали пристрої зовнішньої (магнітної) пам'яті: магнітні барабани, накопичувачі на магнітних стрічках. Завдяки цьому з'явилася можливість створювати на ЕОМ інформаційно-довідкові, пошукові системи. Такі системи пов'язані з необхідністю тривалий час зберігати на магнітних носіях великі обсяги інформації.
За часів другого покоління активно стали розвиватися мови програмування високого рівня. Першими з них були ФОРТРАН, АЛГОЛ, Кобол. Складання програми перестало залежати від моделі машини, зробилося простіше, зрозуміліше, доступніше. Програмування як елемент грамотності стало широко розповсюджуватися, головним чином, серед людей з вищою освітою.
З'явилися моніторні системи, керівники режимом трансляції та виконанням програм. Надалі з моніторних систем виросли сучасні операційні системи.
Третє покоління ЕОМ створювалося на новій елементній базі - інтегральних схемах.
Перші інтегральні схеми (ІС) містили в собі десятки, потім - сотні елементів (транзисторів, опорів та ін.). Коли ступінь інтеграції (кількість елементів) наблизилася до тисячі, їх стали називати великими інтегральними схемами - БІС; потім з'явилися надвеликі інтегральні схеми - НВІС.
ЕОМ третього покоління почали проводитися в другій половині 60-х років минулого століття, коли американська фірма IВМ приступила до випуску системи машин IВМ-360. Це були машини на ІВ. Трохи пізніше стали випускатися машини серії IВМ-370, побудовані на БІС. У Радянському Союзі в 70-х роках XX століття почався випуск машин серії ЄС ЕОМ (Єдина система ЕОМ) за зразком IВМ-360/370.
Перехід до третього покоління пов'язаний з істотними змінами архітектури ЕОМ. З'явилася можливість виконувати одночасно кілька програм на одній машині. Такий режим роботи називається мультипрограмним (багатопрограмних) режимом.
Швидкість роботи найпотужніших моделей ЕОМ досягла кількох мільйонів операцій в секунду. На машинах третього покоління з'явився новий тип зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв - магнітні диски. Як і на магнітних стрічках, на дисках можна зберігати необмежену кількість інформації. Але накопичувачі на магнітних дисках (НМД) працюють набагато швидше, ніж НМЛ. Широко використовуються нові типи пристроїв введення / виведення: дисплеї, графічні.
У цей період істотно розширилися області застосування ЕОМ. Стали створюватися бази даних, перші системи штучного інтелекту, системи автоматизованого проектування (САПР) та управління (АСУ).
У 70-і роки XX століття отримала потужний розвиток лінія малих (міні) ЕОМ. Своєрідним еталоном тут стали машини американської фірми DЕС серії PDР-11. У нашій країні за цим зразком створювалася серія машин СМ ЕОМ (Система малих ЕОМ). Вони менше, дешевше, надійніше великих машин. Машини цього типу добре пристосовані для цілей керування різними технічними об'єктами: виробничими установками, лабораторним обладнанням, транспортними засобами. З цієї причини їх називають керуючими машинами. У другій половині 70-х років XX століття виробництво міні ЕОМ перевищило виробництво великих машин.
Чергове революційна подія в електроніці сталося в 1971 році, коли американська фірма Intel оголосила про створення мікропроцесора.
Мікропроцесор - це надвелика інтегральна схема, здатна виконувати функції основного блоку комп'ютера - процесора
Мікропроцесор - це мініатюрний «мозок», що працює за програмою, закладеною в його пам'ять. Спочатку мікропроцесори стали вбудовувати в різні технічні пристрої: верстати, автомобілі, літаки. Такі мікропроцесори здійснюють автоматичне керування роботою цієї техніки.
Поєднавши мікропроцесор з пристроями введення / виводу, зовнішньої пам'яті, отримали новий тип комп'ютера: мікроЕОМ
МікроЕОМ відносяться до ЕОМ четвертого покоління. Істотною відмінністю мікроЕОМ від своїх попередників є їх малі габарити (розміри побутового телевізора) і порівняльна дешевизна. Це перший тип комп'ютерів, який з'явився в роздрібному продажі.
Найпопулярнішою різновидом ЕОМ сьогодні є персональні комп'ютери
Поява феномена персональних комп'ютерів пов'язане з іменами двох американських фахівців: Стіва Джобса і Стіва Возняка. У 1976 році на світ з'явився їхній перший серійний ПК Аррlе-1, а в 1977 році - Аррlе-2. Сутність того, що таке персональний комп'ютер (ПК), коротко можна сформулювати так:
Персональний комп'ютер - це мікроЕОМ з дружнім до користувача апаратним і програмним забезпеченням.
В апаратній комплекті ПК використовується кольоровий графічний дисплей, маніпулятори типу «миша», «джойстик», зручна клавіатура, зручні для користувача компактні диски (магнітні та оптичні). Програмне забезпечення дозволяє людині легко спілкуватися з машиною, швидко засвоювати основні прийоми роботи з нею, отримувати користь від комп'ютера, не вдаючись до програмування. Спілкування людини і ПК може приймати форму гри з барвистими картинками на екрані, звуковим супроводом.
Не дивно, що машини з такими властивостями швидко набули популярності, причому не тільки серед фахівців. ПК стає такою ж звичною побутовою технікою, як радіоприймач або телевізор. Їх випускають величезними тиражами, продають в магазинах.
З 1980 року «законодавцем мод» на ринку ПК стає американська фірма IВМ. Її конструкторам вдалося створити таку архітектуру, яка стала фактично міжнародним стандартом на професійні ПК. Машини цієї серії отримали назву IВМ РС (Personal Сomputer).
В кінці 80-х - початку 90-х років XX століття велику популярність придбали машини фірми Аррlе Corporation марки Macintosh. У США вони широко використовуються в системі освіти.
Поява і поширення ПК за своїм значенням для суспільного розвитку можна порівняти з появою книгодрукування. Саме ПК зробили комп'ютерну грамотність масовим явищем. З розвитком цього типу машин з'явилося поняття «інформаційні технології», без яких вже стає неможливим обійтися в більшості областей діяльності людини.
Є й інша лінія в розвитку ЕОМ четвертого покоління. Це суперкомп'ютер. Машини цього класу мають швидкодію в сотні мільйонів і мільярди операцій в секунду. Тільки суперкомп'ютери можуть впоратися з обробкою великих обсягів інформації, наприклад статистичними даними за переписом населення, результатами метеорологічних спостережень фінансовою інформацією. Іноді швидкість обробки інформації має вирішальне значення. Прикладом може служити складання прогнозу погоди, моделювання кліматичних змін, що дозволяють передбачити стихійне лихо (цунамі, тайфун, землетрус і т. Д.).
Суперкомп'ютер - це багатопроцесорний обчислювальний комплекс. Висока швидкодія досягається завдяки тому, що безліч процесорів, його складових, здійснюють паралельну (одночасну) обробку даних.
Суперкомп'ютери є дорогими машинами, вартість яких може досягати десятків мільйонів доларів. Тому виникає проблема доступності таких дорогих обчислювальних ресурсів. Вирішення цієї проблеми пов'язано зі створенням багатокористувацьких суперкомп'ютерних центрів.
В якості альтернативи суперкомп'ютерів створюються так звані кластерні системи. Кластерна система це мережа з безлічі робочих станцій на базі ПК. Щоб робочі станції функціонували як многопроцессорная обчислювальна система, в такій мережі використовується спеціальне програмне забезпечення. Виявилося, що можна побудувати багатопроцесорний комплекс - кластер, який лише в 2-3 рази поступається за швидкодією супер-комп'ютера, але дешевше його в сотні разів. У великих російських університетах і наукових центрах встановлені і активно використовуються кластерні системи.
<
