Dalam beberapa dekad kebelakangan ini, manusia telah memasuki zaman komputer. Komputer pintar dan berkuasa, berdasarkan prinsip operasi matematik, bekerja dengan maklumat, mengurus aktiviti mesin individu dan keseluruhan kilang, mengawal kualiti produk dan pelbagai produk. Pada zaman kita, teknologi komputer adalah asas kepada pembangunan tamadun manusia. Dalam perjalanan ke kedudukan ini, laluan yang singkat tetapi sangat bergelora terpaksa dilalui. Dan untuk masa yang lama mesin ini dipanggil bukan komputer, tetapi komputer (komputer).
Klasifikasi komputer
Mengikut klasifikasi umum, komputer diedarkan dalam beberapa generasi. Sifat penentu apabila mengelaskan peranti kepada generasi tertentu ialah struktur dan pengubahsuaian individunya, keperluan seperti untuk komputer elektronik seperti kelajuan, saiz memori, kaedah kawalan dan kaedah pemprosesan data.
Sudah tentupengedaran komputer dalam apa jua keadaan akan bersyarat - terdapat sebilangan besar mesin yang, menurut beberapa tanda, dianggap sebagai model satu generasi, dan menurut yang lain, milik yang sama sekali berbeza.
Akibatnya, peranti ini boleh diklasifikasikan sebagai peringkat tidak bertepatan bagi pembentukan model jenis pengkomputeran elektronik.
Walau apa pun, penambahbaikan komputer melalui beberapa peringkat. Dan penjanaan komputer setiap peringkat mempunyai perbezaan yang ketara antara satu sama lain dari segi asas unsur dan teknikal, sokongan tertentu bagi jenis matematik tertentu.
Komputer generasi pertama
Mesin pengkomputeran Generasi 1 dibangunkan pada tahun-tahun awal selepas perang. Komputer elektronik yang tidak begitu berkuasa dicipta, berdasarkan lampu jenis elektronik (sama seperti dalam semua model TV pada tahun-tahun itu). Pada tahap tertentu, ini adalah peringkat pembentukan teknik sedemikian.
Komputer pertama dianggap sebagai jenis peranti eksperimen yang dibentuk untuk menganalisis konsep sedia ada dan baharu (dalam pelbagai sains dan dalam beberapa industri yang kompleks). Jumlah dan jisim mesin komputer, yang agak besar, selalunya memerlukan bilik yang sangat besar. Kini ia kelihatan seperti kisah dongeng yang sudah lama berlalu dan bukan tahun yang nyata.
Pengenalan data ke dalam mesin generasi pertama dilakukan dengan kaedah memuatkan kad tebuk, dan pengurusan program urutan fungsi penyelesaian telah dijalankan, sebagai contoh, dalam ENIAC - dengan kaedah memasukkan palam dan bentuk sfera penetapan taip.
Walaupunfakta bahawa kaedah pengaturcaraan sedemikian mengambil banyak masa untuk menyediakan unit, untuk sambungan pada medan penataan blok mesin, ia menyediakan semua peluang untuk menunjukkan "kebolehan" matematik ENIAC, dan dengan faedah yang besar ia mempunyai perbezaan daripada kaedah pita tebuk program, yang sesuai untuk mesin jenis geganti.
Prinsip "berfikir"
Pekerja yang bekerja pada komputer pertama tidak pergi, mereka sentiasa berada di dekat mesin dan memantau kecekapan tiub vakum sedia ada. Tetapi sebaik sekurang-kurangnya satu lampu gagal, ENIAC serta-merta bangkit, semua orang tergesa-gesa mencari lampu yang rosak itu.
Sebab utama (walaupun anggaran) penggantian lampu yang sangat kerap adalah seperti berikut: pemanasan dan sinaran lampu menarik serangga, mereka terbang ke dalam isipadu dalaman radas dan "membantu" mencipta elektrik pendek litar. Iaitu, generasi pertama mesin ini sangat terdedah kepada pengaruh luar.
Jika kita membayangkan andaian ini mungkin benar, maka konsep "pepijat" ("pepijat"), yang bermaksud ralat dan kesilapan dalam perisian dan perkakasan peralatan komputer, mempunyai makna yang berbeza sama sekali.
Nah, jika lampu kereta dalam keadaan berfungsi, kakitangan penyelenggaraan boleh menala ENIAC untuk tugas lain dengan menyusun semula sambungan kira-kira enam ribu wayar secara manual. Semua kenalan ini terpaksa ditukar semula apabila jenis tugasan yang berbeza timbul.
Mesin bersiri
Komputer elektronik pertama, yang mula dihasilkan secara besar-besaran, ialah UNIVAC. Ia menjadi jenis pertama komputer digital elektronik pelbagai guna. UNIVAC, yang bermula sejak 1946-1951, memerlukan tempoh tambahan 120 µs, jumlah pendaraban 1800 µs dan pembahagian 3600 µs.
Mesin sedemikian memerlukan kawasan yang luas, banyak elektrik dan mempunyai sejumlah besar lampu elektronik.
Khususnya, komputer elektronik Soviet "Strela" mempunyai 6400 lampu ini dan 60 ribu salinan diod jenis semikonduktor. Kelajuan komputer generasi ini tidak lebih tinggi daripada dua atau tiga ribu operasi sesaat, saiz RAM tidak lebih daripada dua Kb. Hanya unit M-2 (1958) mencapai RAM kira-kira empat KB, dan kelajuan mesin mencapai dua puluh ribu tindakan sesaat.
komputer generasi kedua
Pada tahun 1948, transistor berfungsi pertama diperolehi oleh beberapa saintis dan pencipta Barat. Ia adalah mekanisme hubungan titik di mana tiga wayar logam nipis bersentuhan dengan jalur bahan polihabluran. Akibatnya, keluarga komputer telah bertambah baik pada tahun-tahun tersebut.
Model pertama komputer transistor yang dikeluarkan bermula pada separuh terakhir tahun 1950-an, dan lima tahun kemudian bentuk luaran komputer digital itu muncul dengan fungsi yang sangat dipertingkatkan.
Ciri Seni Bina
Salah satu daripadaPrinsip penting transistor ialah dalam satu salinan ia akan dapat melakukan beberapa kerja untuk 40 lampu biasa, dan walaupun itu ia akan mengekalkan kelajuan operasi yang lebih tinggi. Mesin mengeluarkan jumlah haba yang minimum, dan hampir tidak akan menggunakan sumber dan tenaga elektrik. Dalam hal ini, keperluan untuk komputer elektronik peribadi telah berkembang.
Sejajar dengan penggantian beransur-ansur lampu jenis elektrik konvensional dengan transistor yang cekap, terdapat peningkatan dalam penambahbaikan teknik untuk menyimpan data yang tersedia. Pengembangan memori sedang dijalankan, dan pita ubah suai magnet, yang pertama kali digunakan dalam generasi pertama komputer UNIVAC, telah mula bertambah baik.
Perlu diingatkan bahawa pada pertengahan tahun enam puluhan abad yang lalu, kaedah menyimpan data pada cakera telah digunakan. Kemajuan yang ketara dalam penggunaan komputer memungkinkan untuk memperoleh kelajuan sejuta operasi sesaat! Khususnya, "Stretch" (Great Britain), "Atlas" (USA) boleh dikira antara komputer transistor biasa generasi kedua komputer elektronik. Pada masa itu, USSR juga menghasilkan model komputer berkualiti tinggi (khususnya, BESM-6).
Pengeluaran komputer berdasarkan transistor menyebabkan pengurangan dalam volum, berat, kos elektrik dan kos mesin, serta meningkatkan kebolehpercayaan dan kecekapan. Ini memungkinkan untuk meningkatkan bilangan pengguna dan senarai tugas yang perlu diselesaikan. Dengan mengambil kira ciri-ciri yang membezakan komputer generasi kedua,pembangun mesin sedemikian mula membina bentuk algoritma bahasa untuk jenis pengiraan kejuruteraan (khususnya, ALGOL, FORTRAN) dan ekonomi (khususnya, COBOL).
Keperluan kebersihan untuk komputer elektronik juga semakin meningkat. Pada tahun lima puluhan terdapat satu lagi kejayaan, tetapi masih jauh dari tahap moden.
Kepentingan OS
Tetapi walaupun pada masa itu, tugas utama teknologi komputer ialah mengurangkan sumber - masa kerja dan ingatan. Untuk menyelesaikan masalah ini, mereka kemudian mula mereka bentuk prototaip sistem pengendalian semasa.
Jenis sistem pengendalian (OS) pertama memungkinkan untuk meningkatkan automasi kerja pengguna komputer, yang bertujuan untuk melaksanakan tugas tertentu: memasukkan data program ke dalam mesin, memanggil penterjemah yang diperlukan, memanggil subrutin perpustakaan moden yang diperlukan untuk program, dsb.
Oleh itu, sebagai tambahan kepada program dan pelbagai maklumat, dalam komputer generasi kedua adalah perlu untuk meninggalkan juga arahan khas, di mana langkah pemprosesan dan senarai data tentang program dan pembangunnya ditunjukkan. Selepas itu, sebilangan tugas tertentu untuk pengendali (set dengan tugas) mula diperkenalkan ke dalam mesin secara selari, dalam bentuk sistem pengendalian ini adalah perlu untuk membahagikan jenis sumber komputer antara bentuk tugas tertentu - kaedah multiprogramming bekerja untuk mengkaji data muncul.
Generasi Ketiga
Disebabkan pembangunanTeknologi mencipta litar bersepadu (IC) komputer berjaya memperoleh pecutan kelajuan dan tahap kebolehpercayaan litar semikonduktor sedia ada, serta satu lagi pengurangan dalam dimensinya, jumlah kuasa yang digunakan dan harga.
Bentuk litar mikro bersepadu kini mula dibuat daripada set tetap bahagian jenis elektronik, yang dibekalkan dalam wafer silikon memanjang segi empat tepat, dan mempunyai panjang satu sisi tidak lebih daripada 1 cm. Wafer jenis ini (kristal) diletakkan dalam bekas plastik dengan jumlah kecil, dimensi di dalamnya hanya boleh dikira menggunakan pemilihan yang dipanggil. "kaki".
Disebabkan sebab-sebab ini, kadar pembangunan komputer mula meningkat dengan pesat. Ini memungkinkan bukan sahaja untuk meningkatkan kualiti kerja dan mengurangkan kos mesin sedemikian, tetapi juga untuk membentuk peranti jenis jisim yang kecil, mudah, murah dan boleh dipercayai - komputer mini. Mesin ini pada asalnya direka untuk menyelesaikan masalah yang sangat teknikal dalam pelbagai latihan dan teknik.
Momen utama pada tahun-tahun itu dianggap sebagai kemungkinan untuk menyatukan mesin. Komputer generasi ketiga dicipta dengan mengambil kira model individu yang serasi dengan jenis yang berbeza. Semua pecutan lain dalam pembangunan perisian matematik dan pelbagai menyumbang kepada pembentukan program kelompok untuk kebolehlarutan masalah standard bahasa pengaturcaraan berorientasikan masalah. Kemudian, buat pertama kalinya, pakej perisian muncul - bentuk sistem pengendalian di mana komputer generasi ketiga berkembang.
Generasi Keempat
Peningkatan aktif peranti elektronik komputermenyumbang kepada kemunculan litar bersepadu besar (LSI), di mana setiap kristal mengandungi beberapa ribu bahagian jenis elektrik. Terima kasih kepada ini, generasi komputer seterusnya mula dihasilkan, asas unsur yang menerima jumlah memori yang lebih besar dan kitaran yang dikurangkan untuk pelaksanaan arahan: penggunaan bait memori dalam satu operasi mesin mula berkurangan dengan ketara. Tetapi, memandangkan kos pengaturcaraan hampir tidak berkurangan, tugas mengurangkan sumber jenis manusia semata-mata, dan bukan jenis mesin, seperti sebelum ini, telah diketengahkan.
Sistem pengendalian jenis seterusnya telah dihasilkan, yang membolehkan pengendali memperbaiki program mereka terus di belakang paparan komputer, ini memudahkan kerja pengguna, akibatnya perkembangan pertama pangkalan perisian baharu muncul tidak lama lagi. Kaedah ini benar-benar bertentangan dengan teori peringkat awal pembangunan maklumat, yang menggunakan komputer generasi pertama. Kini komputer mula digunakan bukan sahaja untuk merekodkan sejumlah besar maklumat, tetapi juga untuk automasi dan mekanisasi pelbagai bidang aktiviti.
Perubahan pada awal tahun tujuh puluhan
Pada tahun 1971, litar bersepadu besar komputer telah dikeluarkan, di mana keseluruhan pemproses komputer seni bina konvensional terletak. Ia kini telah menjadi mungkin untuk menyusun dalam satu litar bersepadu yang besar hampir semua litar jenis elektronik yang tidak rumit dalam seni bina komputer biasa. Oleh itu, kemungkinan pengeluaran besar-besaran peranti konvensional untuk kecilharga. Ini ialah komputer generasi keempat yang baharu.
Sejak itu, banyak litar kawalan yang murah (digunakan dalam komputer papan kekunci padat) dan kawalan telah dihasilkan yang sesuai pada satu atau beberapa papan litar bersepadu besar dengan pemproses, RAM yang mencukupi dan struktur sambungan dengan jenis eksekutif penderia dalam mekanisme kawalan.
Program yang berfungsi dengan kawal selia petrol dalam enjin kereta, dengan pemindahan maklumat elektronik tertentu atau dengan mod basuh tetap, telah diperkenalkan ke dalam memori komputer atau menggunakan pelbagai jenis pengawal, atau terus di perusahaan.
Tahun tujuh puluhan menyaksikan permulaan pengeluaran sistem pengkomputeran universal yang menggabungkan pemproses, sejumlah besar memori, litar pelbagai antara muka dengan mekanisme input-output yang terletak dalam litar bersepadu besar biasa (yang dipanggil komputer cip tunggal) atau, dalam versi lain, litar bersepadu besar yang terletak pada papan litar bercetak biasa. Akibatnya, apabila komputer generasi keempat menjadi meluas, pengulangan situasi yang telah berkembang pada tahun enam puluhan bermula, apabila komputer mini sederhana melakukan sebahagian daripada kerja dalam komputer kerangka utama yang besar.
Sifat komputer generasi keempat
Komputer elektronik generasi keempat adalah kompleks dan mempunyai keupayaan bercabang:
- mod berbilang pemproses biasa;
- program jenis selari-jujukan;
- jenis bahasa komputer peringkat tinggi;
- kemunculanrangkaian komputer pertama.
Pembangunan keupayaan teknikal peranti ini ditandai dengan peruntukan berikut:
- Kelewatan isyarat biasa sebanyak 0.7 ns/v.
- Jenis ingatan utama ialah semikonduktor biasa. Tempoh penjanaan maklumat daripada jenis ingatan ini ialah 100–150 ns. Memori - 1012-1013 aksara.
Menggunakan pelaksanaan perkakasan sistem pengendalian
Sistem modular telah mula digunakan untuk alatan jenis perisian.
Komputer elektronik peribadi pertama dicipta pada musim bunga tahun 1976. Berdasarkan pengawal 8-bit bersepadu litar permainan elektronik konvensional, saintis menghasilkan mesin permainan Apple yang diprogramkan ASAS konvensional, yang mendapat populariti yang hebat. Pada awal 1977, Apple Comp. muncul, dan pengeluaran komputer peribadi Apple pertama di Bumi bermula. Sejarah peringkat komputer ini menyerlahkan acara ini sebagai yang paling penting.
Hari ini, Apple mengeluarkan komputer peribadi Macintosh, yang dalam banyak aspek mengatasi model PC IBM. Model baharu Apple dibezakan bukan sahaja dengan kualiti yang luar biasa, tetapi juga dengan keupayaan yang luas (mengikut piawaian moden). Sistem pengendalian khas juga telah dibangunkan untuk komputer daripada Apple, yang mengambil kira semua ciri luar biasa mereka.
Komputer generasi kelima
Pada tahun lapan puluhan proses pembangunan komputer (generasi komputer) memasuki peringkat baharu - mesin generasi kelima. Kemunculan peranti inidikaitkan dengan pembangunan mikropemproses. Dari sudut pandangan pembinaan sistem, desentralisasi mutlak kerja adalah ciri, dan mempertimbangkan perisian dan asas matematik, pergerakan ke tahap kerja dalam struktur program adalah ciri. Organisasi kerja komputer elektronik semakin berkembang.
Kecekapan komputer generasi kelima ialah seratus lapan hingga seratus sembilan operasi sesaat. Mesin jenis ini dicirikan oleh sistem berbilang pemproses, yang berdasarkan mikropemproses jenis lemah, yang digunakan serta-merta dalam bentuk jamak. Kini terdapat jenis mesin pengkomputeran elektronik yang ditujukan kepada jenis bahasa komputer peringkat tinggi.
