O scurtă istorie a creării și dezvoltării computerelor. Primele calculatoare. De la antic la modern

Dacă citiți acest text, înseamnă că acum câteva secunde computerul dvs. a creat o cantitate mare operatii complexe. Astăzi vom vorbi despre acele momente în care același proces ar fi durat câteva minute și chiar despre acele momente în care a fost pur și simplu imposibil. Evoluția computerului – în material nouAmator.mass-mediași Rostec.

Computer uman

Calculatoarele au apărut în Anglia în jurul secolului al XV-lea - și nu este o glumă

Calculatoarele au apărut în Anglia în jurul secolului al XV-lea - și aceasta nu este o glumă cu întârziere a lui Aprilie. Calculatoarele au fost inițial oameni din Anglia a căror sarcină era să efectueze calcule aritmetice complexe. Cuvântul computer în sine, de fapt, provine din latinescul „computo” - calculez. Desigur, funcționalitatea calculatoarelor moderne a depășit de mult sfera operațiilor pur matematice, dar primele, cunoscute sub abrevierea COMPUTER (calculatoare electronice), au fost create tocmai în acest scop.

"Sat global"

În 1822, tânărul matematician englez Charles Babbage (în viitor, de altfel, membru al Academiei Imperiale de Științe din Sankt Petersburg) a adus un mecanism cu multe angrenaje și pârghii la o întâlnire a Societății Regale de Astronomie. Mașina de diferență, așa cum a numit-o însuși inventatorul, a șocat pe toți cei prezenți: ar putea, de exemplu, să calculeze valorile polinoamelor de gradul 7. Cu toate acestea, această invenție a rămas doar un experiment de succes, deoarece memoria sa mică nu i-a permis să efectueze calculele necesare astronomilor.

Partea computațională a mașinii de diferență

După motorul diferențelor, Babbage a decis să țintească ceva mai ambițios și a creat un proiect pentru un motor analitic, în imaginea căruia sunt construite calculatoarele moderne. Motorul analitic nu a fost niciodată construit: în forma finala nu trebuia să fie mai mică decât o locomotivă de cale ferată. Structura motorului analitic al lui Babbage amintea mai mult de o descriere a unui sat: în interior se afla un „depozit” (acum l-am numi memorie), o „moară” (în terminologia modernă - un procesor), un element de control (Babbage). probabil nu a putut veni cu un nume rural) și un dispozitiv pentru introducerea și ieșirea de date. În esență, tot ce a mai rămas de făcut pentru a crea un computer a fost să vină cu un circuit cu un program stocat. Acest lucru a durat mai mult de o sută de ani.

Charles Babbage a descris designul aproximativ al unui computer în mijlocXIXsecol

IBM- „gigant albastru” cu computere gigantice

Compania IBM (la acea vreme, însă, se numea și TMC) a apărut în 1896, fondatorul ei era un descendent al emigranților germani, Hermann Hollerith. Inițial, compania s-a specializat în producția de mașini de calculat. În 1911, Hollerith a decis că este timpul ca el să se pensioneze și a vândut compania antreprenorului milionar de succes extraordinar Charles Flint. Unul dintre motivele succesului lui Flint este că el nu a disprețuit niciun ordin: compania a executat ordinele guvernului SUA și, în același timp, conform lui Edwin Black, autorul cărții „IBM și Holocaustul”, statisticile despre evreii întemnițați. în Germania nazistă au fost păstrate tocmai pe mașini de la IBM.

Angajații IBM includ cinci laureați ai premiului Nobel

În 1941, când Europa a fost zguduită de al doilea Razboi mondial La IBM, matematicianul de la Harvard Howard Aiken și cei patru asistenți ai săi au asamblat primul computer programabil american, „MARKI”. Gigantul cântărea 4,5 tone, atingea o lungime de aproximativ 17 metri și era mai înalt decât orice persoană. Lungimea totală a firelor din el era de aproape 800 de kilometri. „MARKI” a luat mai mult de un minut pentru a calcula un logaritm, dar a putut efectua diviziunea în doar 15 secunde. Fiecare program pentru el era o rolă uriașă de bandă din care citea instrucțiuni. În același timp, mulți cercetători îl numesc primul computer care funcționează cu adevărat, deoarece nu era nevoie ca oamenii să interfereze cu funcționarea lui. Mai târziu, Howard Aiken a părăsit IBM și a continuat independent să dezvolte linia Mark, în 1952 a creat „MARKIV”.

O mica parte"MARCĂeu»

« PDP-1" este o plăcere scumpă

1960 a fost un punct de cotitură pentru tehnologia computerelor: DEC a introdus pe piață primul minicomputer PDP-1

1960 a fost un punct de cotitură pentru echipamente informatice: DEC a lansat primul minicomputer, PDP-1, care era echipat cu tastatură și monitor. Adevărat, s-au vândut doar 50 de exemplare, iar la noi au ajuns doar trei.

Această mașină a fost vândută cu 120.000 de dolari

Apropo, primul mouse de computer a fost din lemn

Câțiva ani mai târziu, a fost creat ultimul atribut, fără de care este dificil să ne imaginăm un computer modern - Douglas Engelbart a inventat mouse-ul computerului. Apropo, era din lemn, iar inițial omul de știință a plănuit să facă cinci nasturi pe el pentru fiecare deget. Iar inventatorul l-a numit șoarece pentru că firul care ieșea din spate arăta ca o coadă. Cursorul, la rândul său, a primit și un nume amuzant: la început a fost numit bug. În URSS, mouse-ul de calculator Kolobok Manipulator a fost lansat mult mai târziu.

Acest tip de mouse a fost în curând înlocuit de șoareci cu bile

Era computerului a început atunci

Dacă în al 60-lea an tehnologia computerelor a făcut un pas semnificativ înainte, atunci în 1969 a alergat pe o distanță de maraton. Anul acesta, Pentagonul a creat rețeaua ARPAnet, care este considerată pe bună dreptate predecesorul Internetului, în același timp, prima dischetă se afla în stadiul final de dezvoltare (acestea, apropo, sunt încă folosite în administrația prezidențială a SUA). ), și, în același timp, compania Honeywell a anunțat lansarea „Computerului de bucătărie” H316. H316 a devenit primul computer de acasă din lume.

Primul computer de acasă din lume a fost H316 de la Honeywell.

Apoi, în 1969, școlarul Steve Jobs l-a întâlnit pe absolventul Stephen Wozniak. Cei doi au început să adune propriile calculatoareîn garaj, vor prelua sfera mult timp tehnologia calculatoarelorși va deveni unul dintre cei mai cunoscuți oameni ai timpului nostru. Citiți mai multe despre ele în acest material.

Ivan Steinert

Una dintre cele mai mari invenții ale vremii sale. Miliarde de oameni folosesc computerele în viața de zi cu zi în întreaga lume.

De-a lungul deceniilor, computerul a evoluat de la un dispozitiv foarte scump și lent la mașinile extrem de inteligente de astăzi, cu o putere de procesare incredibilă.

Nicio persoană nu este creditată cu inventarea computerului; mulți cred că Konrad Zuse și mașina lui Z1 au fost primii dintr-un lung șir de inovații care ne-au adus computerul. Konrad Zuse a fost un german care a câștigat faima pentru crearea primului dispozitiv de calcul mecanic programabil în 1936. Z1 de la Zuse a fost creat cu accent pe 3 elemente principale care sunt încă folosite în calculatoarele moderne. Mai târziu, Konrad Zuse a creat Z2 și Z3.

Primele calculatoare din seria Mark au fost construite la Harvard. MARK a fost creat în 1944, iar acest computer avea dimensiunea unei camere, măsurând 55 de picioare lungime și 8 picioare înălțime. MARK ar putea efectua o gamă largă de calcule. A devenit o invenție de succes și a fost folosită de Marina SUA până în 1959.

Calculatorul ENIAC a fost unul dintre cele mai importante progrese în tehnologia calculatoarelor. A fost comandat în timpul celui de-al Doilea Război Mondial de către armata americană. Acest computer a folosit tuburi de vid în loc de motoare electrice și pârghii pentru calcule rapide. Viteza sa era de mii de ori mai mare decât orice alt dispozitiv de calcul la acea vreme. Acest computer era imens și avea un cost total de 500.000 USD. ENIAC a fost în serviciu până în 1955.

Memoria RAM sau Random Access Memory a fost introdusă în 1964. Prima memorie RAM a fost o placă de detectare a metalelor situată lângă un tub de vid care a detectat diferențele în sarcini electrice. Era o modalitate ușoară de a stoca instrucțiunile computerului.

Au fost multe inovații în 1940. Manchester a dezvoltat Institutul de Cercetare în Telecomunicații. A fost primul computer care a folosit un program stocat și a devenit operațional în 1948. Manchester MARK Am continuat să trăiesc în 1951 și am arătat un progres enorm.

UNIVAC a fost construit de creatorii ENIAC. A fost cel mai rapid și mai inovator computer capabil să proceseze multe calcule. A fost o capodopera a vremii sale si a fost foarte apreciata de public.

IBM, primul computer personal utilizat pe scară largă și disponibil pentru oameni. IBM 701 a fost primul computer scop general, dezvoltat de IBM. Nou limbajul calculatorului numit „Fortran” a fost folosit în noul model 704. IBM 7090 a fost, de asemenea, un mare succes și le-a dominat pe ambele calculator de birouîn următorii 20 de ani. La sfârșitul anilor 1970 și 1980, IBM a dezvoltat computerul personal cunoscut sub numele de PC. IBM a avut o influență imensă asupra calculatoarelor folosite astăzi.

Odată cu creșterea pieței computerelor personale la începutul și mijlocul anilor 1980, multe companii și-au dat seama că GUI mai ușor de utilizat. Acest lucru a dus la dezvoltarea unui sistem de operare pentru numit Windows, Microsoft. Prima versiune s-a numit Windows 1.0 și mai târziu au apărut Windows 2.0 și 3.0. Microsoft devine din ce în ce mai popular astăzi.

Astăzi, computerele sunt extrem de puternice și mai accesibile ca niciodată. Practic s-au infiltrat în fiecare aspect al vieții noastre. Ele sunt folosite ca Unealtă puternică comunicare si comert. Viitorul computerelor este imens.

A apărut după al Doilea Război Mondial, când descoperirile matematicienilor și altor oameni de știință au făcut posibilă aducerea la viață Metoda noua citirea informațiilor. Și, deși astăzi aceste mașini par artefacte ciudate, ele au devenit strămoșii PC-urilor moderne familiare omului obișnuit.

Manchester „Mark I” și EDSAC

Primul computer în sensul modern al cuvântului a fost dispozitivul Mark I, creat în 1949. Unicitatea sa constă în faptul că era complet electronică și în ea memorie cu acces aleator programul a fost stocat. Această realizare a specialiștilor britanici a reprezentat un mare salt înainte în istoria veche de secole a dezvoltării computerelor. Manchester Mark I includea tuburi Williams și tobe magnetice, care serveau drept stocare pentru informații.

Astăzi, mulți ani mai târziu, istoria creării primului computer este controversată. Întrebarea care mașină poate fi numită primul computer rămâne controversată. Manchester „Mark I” rămâne cel mai mult versiune populară, deși mai sunt și alți concurenți. Una dintre ele este EDSAC. Fără această mașină, istoria computerului ca invenție ar fi fost complet diferită. Dacă „Mark” a apărut la Manchester, atunci EDSAC a fost creat de oamenii de știință de la Universitatea din Cambridge. Acest computer a intrat în funcțiune în mai 1949. Apoi a fost executat primul program pe el, care a pătrat numerele de la 0 la 99.

Z4

Manchester Mark I și EDSAC au fost specifice programului. Urmatorul pasîn evoluția mașinilor de calcul a devenit Z4. Nu în ultimul rând, dispozitivul a avut o istorie dramatică a creației. Calculatorul a fost creat de inginerul german Konrad Zuse. Lucrările la proiect au început în etapa finală, această circumstanță a încetinit foarte mult această dezvoltare. Laboratorul lui Zuse a fost distrus în timpul unui raid aerian inamic. Odată cu acesta, s-au pierdut toate echipamentele și rezultatele preliminare ale muncii pe termen lung.

Cu toate acestea, talentatul inginer nu a renunțat. Producția a continuat după instaurarea păcii. În 1950 proiectul a fost în cele din urmă finalizat. Istoria creării sale s-a dovedit a fi lungă și spinoasă. Calculatorul a atras imediat atenția Școlii Tehnice Superioare Elvețiene. Ea a cumpărat mașina. Z4 a interesat specialiștii cu un motiv. Computerul avea programare universală, adică a fost primul aparat multifuncțional de acest tip.

În același 1950, istoria creării computerelor în URSS a fost marcată de un eveniment la fel de important. La Institutul de Inginerie Electrică din Kiev a fost creat MESM - o mică mașină electronică de calcul. Un grup de oameni de știință sovietici, condus de academicianul Serghei Lebedev, a lucrat la proiect.

Designul acestei mașini a inclus șase mii de lămpi electrice. Putere mare a făcut posibilă preluarea unor sarcini fără precedent pentru tehnologia sovietică. Într-o secundă, dispozitivul ar putea efectua aproximativ trei mii de operații.

Modele comerciale

În prima etapă a dezvoltării computerelor, dezvoltarea lor a fost realizată de specialiști din universități sau din alte agenții guvernamentale. În 1951 a apărut modelul LEO I, creat datorită investițiilor companiei private britanice Lyons and Company, care deținea restaurante și magazine. Odată cu apariția acestui dispozitiv, istoria creării computerelor a atins o altă piatră de hotar importantă. LEO I a fost primul care a fost folosit pentru prelucrarea comercială a datelor. Designul său a fost similar cu cel al predecesorului său ideologic EDSAC.

Primul computer comercial american a fost UNIVAC I. A apărut în același 1951. Au fost vândute în total patruzeci și șase dintre aceste modele, fiecare costând un milion de dolari. Una dintre ele a fost folosită în recensământul SUA. Dispozitivul a constat din peste cinci mii de tuburi cu vid. Liniile de întârziere din mercur au fost folosite ca purtător de informații. Unul dintre ei putea stoca până la o mie de cuvinte. La dezvoltarea UNIVAC I, s-a decis să se abandoneze cardurile perforate și să se treacă la bandă magnetică metalizată. Cu ajutorul acestuia, dispozitivul s-ar putea conecta la sisteme comerciale de stocare a datelor.

"Săgeată"

Între timp, dispozitivele electronice sovietice au avut propria lor istorie de creație. Calculatorul Strela, care a apărut în 1953, a fost primul de acest gen. dispozitiv serialîn URSS. Noul produs a fost produs pe baza fabricii de mașini de calcul și analitice din Moscova. Pe parcursul a trei ani de producție, au fost produse opt mostre. Aceste mașini unice au fost instalate la Academia de Științe, Universitatea de Stat din Moscova și birouri de proiectare situate în orașe închise.

„Strela” putea efectua 2-3 mii de operații pe secundă. Acestea au fost cifre record pentru tehnologia casnică. Datele au fost stocate pe bandă magnetică, care putea conține până la 200 de mii de cuvinte. Dezvoltatorii dispozitivului au fost premiați. Designerul șef Yuri Bazilevsky a devenit și erou al muncii socialiste.

A doua generație de calculatoare

Tranzistoarele au fost inventate în 1947. La sfârşitul anilor '50. au înlocuit lămpile consumatoare de energie și fragile. Odată cu apariția tranzistorilor, computerele au început o nouă istorie a creației. Calculatoarele care au primit aceste piese noi au fost ulterior recunoscute ca modele de a doua generație. Principala inovație a fost că plăcile de circuite imprimate și tranzistorii au făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii computerelor, făcându-le mult mai practice și mai convenabile.

Dacă înainte computerele ocupau încăperi întregi, acum au fost reduse la proporțiile birourilor. Acesta, de exemplu, a fost modelul IBM 650. Dar nici măcar tranzistorii nu au rezolvat o altă problemă importantă. Calculatoarele erau încă extrem de scumpe, adică erau făcute doar la comandă pentru universități, mari corporații sau guverne.

Evoluția ulterioară a computerelor

Circuitele integrate au fost inventate în 1959. Au marcat începutul celei de-a treia generații de calculatoare. anii 1960 a devenit un punct de cotitură pentru computere. Producția și vânzările lor au crescut semnificativ. Piesele noi au făcut dispozitivele mai ieftine și mai accesibile, deși încă nu erau personale. Practic, aceste calculatoare au fost cumpărate de companii.

În 1971, dezvoltatorii Intel au lansat primul microprocesor din istorie, pe baza acestuia au apărut computerele. a patra generație. Microprocesele au rezolvat câteva probleme importante care fuseseră anterior ascunse în proiectarea oricărui computer. Un astfel de detaliu a efectuat toate logica și operatii aritmetice, care au fost înregistrate folosind Codul mașinii. Înainte de această descoperire această funcție așezați pe multe elemente mici. Apariția unei singure piese universale a anunțat dezvoltarea computerelor mici de acasă.

Calculatoare personale

În 1977, Apple, fondată de Steve Jobs, a introdus în lume Apple II. A ei diferenta fundamentala de la orice alte computere anterioare a fost că dispozitivul tinerei companii din California era destinat să fie vândut cetățenilor de rând. A fost o descoperire care tocmai recent părea nemaiauzită. Astfel a început istoria creării calculatoarelor personale din generația calculatoarelor. Noul produs a fost solicitat până în anii 90. În această perioadă, au fost vândute aproximativ șapte milioane de dispozitive, ceea ce era un record absolut la acea vreme.

Modelele ulterioare Apple au primit o interfață grafică unică, o tastatură familiară utilizatorilor moderni și multe alte inovații. Același tocmai a făcut popular mouse-ul computerului. În 1984 și-a prezentat cele mai multe model de succes Macintosh, care a pus bazele unei întregi linii care există și astăzi. Multe descoperiri ale inginerilor și dezvoltatorilor Oțel de măr baza pentru calculatoarele personale de astăzi, create și de alți producători.

Evoluții interne

Datorită faptului că toate descoperirile revoluționare legate de computere au avut loc în Occident, istoria creării computerelor în Rusia și URSS a rămas în umbra succeselor străine. Acest lucru s-a datorat și faptului că dezvoltarea unor astfel de mașini era controlată de stat, în timp ce în Europa și SUA inițiativa a trecut treptat în mâinile companiilor private.

În 1964, au apărut primele calculatoare sovietice cu semiconductor „Snow” și „Vesna”. În anii 1970 Calculatoarele Elbrus au început să fie folosite în industria de apărare. Au fost folosite în sistemele de apărare antirachetă și în centre nucleare.

Acest articol descrie principalele etape ale dezvoltării computerului. Sunt descrise principalele direcții de dezvoltare a tehnologiilor informatice și motivele dezvoltării lor.

Principalele etape ale dezvoltării calculatorului

În timpul evoluției tehnologiei computerelor, sute de diferite calculatoare. Multe dintre ele au fost de mult uitate, în timp ce altele au avut o influență semnificativă asupra ideilor moderne. În acest articol, vom oferi o scurtă privire de ansamblu asupra unor momente istorice cheie pentru a înțelege mai bine cum au ajuns dezvoltatorii la conceptul de computere moderne. Vom lua în considerare doar punctele principale de dezvoltare, lăsând multe detalii în afara parantezei. Calculatoarele pe care le vom lua în considerare sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Principalele etape din istoria dezvoltării computerelor:

În total, din istorie se pot distinge 6 etape în dezvoltarea calculatoarelor: generarea calculatoarelor mecanice, calculatoarele bazate pe tuburi vid(cum ar fi ENIAC), calculatoare cu tranzistori (IBM 7094), primele computere cu circuit integrat (IBM 360), computere personale (linii Intel CPU) și așa-numitele computere invizibile.

Generație zero - calculatoare mecanice (1642-1945)

Prima persoană care a creat o mașină de calcul a fost omul de știință francez Blaise Pascal (1623-1662), după care poartă numele unuia dintre limbajele de programare. Pascal a proiectat această mașină în 1642, când avea doar 19 ani, pentru tatăl său, un colector de taxe. A fost un design mecanic cu roți dințate și o acționare manuală. Mașina de calcul a lui Pascal putea efectua doar operații de adunare și scădere.

Treizeci de ani mai târziu, marele matematician german Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) a construit o altă mașină mecanică care putea efectua înmulțirea și împărțirea pe lângă adunare și scădere. În esență, Leibniz a creat ceva ca un calculator de buzunar în urmă cu trei secole, cu patru funcții.

Alți 150 de ani mai târziu, profesorul de matematică de la Universitatea Cambridge Charles Babbage (1792-1871), inventatorul vitezometrului, a dezvoltat și construit mașină de diferență. Această mașină mecanică, care, ca și mașina lui Pascal, nu putea decât să adună și să scadă, calcula tabele de numere pentru navigația pe mare. Mașina era echipată cu un singur algoritm - metoda diferențelor finite folosind polinoame. Această mașină avea un mod destul de interesant de a scoate informații: rezultatele au fost extrudate cu o ștampilă de oțel pe o placă de cupru, care anticipa mijloacele de intrare și ieșire ulterioare - carduri perforate și discuri compacte.

Deși dispozitivul său a funcționat destul de bine, Babbage s-a plictisit curând de o mașină care executa un singur algoritm. A petrecut mult timp, cea mai mare parte din averea familiei sale și încă 17.000 de lire sterline de la guvern, dezvoltând motorul analitic. Motorul analitic avea 4 componente: un dispozitiv de stocare (memorie), dispozitiv de calcul, dispozitiv de intrare (pentru citirea cardurilor perforate), dispozitiv de ieșire (dispozitiv de perforare și imprimare). Memoria consta din 1000 de cuvinte cu 50 de zecimale; fiecare dintre cuvinte conținea variabile și rezultate. Dispozitivul de calcul a primit operanzi din memorie, apoi a efectuat operații de adunare, scădere, înmulțire sau împărțire și a returnat rezultatul rezultat înapoi în memorie. La fel ca motorul diferențat, acest dispozitiv era mecanic.

Avantajul motorului analitic era că putea îndeplini diferite sarcini. Ea a citit comenzile de pe cărți perforate și le-a executat. Unele comenzi i-au spus aparatului să ia 2 numere din memorie, să le transfere pe un dispozitiv de calcul, să efectueze o operație asupra lor (de exemplu, să adauge) și să trimită rezultatul înapoi pe dispozitivul de stocare. Alte comenzi verificau numărul și uneori efectuau o operațiune de ramificare, în funcție de faptul că era pozitiv sau negativ. Dacă în cititor au fost introduse carduri perforate cu un program diferit, aparatul a efectuat un set diferit de operații. Adică, spre deosebire de motorul analitic al diferențelor, acesta ar putea efectua mai mulți algoritmi.

Deoarece motorul analitic a fost programat într-un limbaj de asamblare rudimentar, avea nevoie de software. Pentru a crea acest software, Babbage a angajat o tânără, Ada Augusta Lovelace, fiica celebrului poet britanic Byron. Ada Lovelace a fost prima programatoare de computere din lume. Numit în onoarea ei limbaj modern programare - Ada.

Din păcate, la fel ca mulți ingineri moderni, Babbage nu a depanat niciodată un computer. Avea nevoie de mii și mii de roți dințate, realizate cu o precizie care nu era disponibilă în secolul al XIX-lea. Dar ideile lui Babbage au fost înaintea erei sale și chiar și astăzi majoritatea computerelor moderne sunt similare ca design cu motorul analitic. Prin urmare, este corect să spunem că Babbage a fost bunicul computerului digital modern.

La sfârșitul anilor 1930, germanul Konrad Zuse a proiectat mai multe mașini automate de adăugare folosind relee electromagnetice. Nu a reușit să obțină bani gheata de la guvern pentru evoluțiile sale, pentru că a început războiul. Zus nu știa nimic despre munca lui Babbage; mașinile sale au fost distruse în timpul bombardamentului Berlinului din 1944, așa că munca sa nu a avut nicio influență asupra dezvoltării viitoare a tehnologiei computerelor. Cu toate acestea, el a fost unul dintre pionierii în acest domeniu.

Puțin mai târziu, mașinile de calcul au fost proiectate în America. Mașina lui John Atanasoff era extrem de avansată pentru vremea lui. A folosit aritmetică binară și containere de informații care au fost actualizate periodic pentru a evita distrugerea datelor. Modern memorie dinamică(RAM) funcționează exact pe același principiu. Din păcate, această mașină nu a devenit niciodată operațională. Într-un fel, Atanasov era ca Babbage - un visător care nu era mulțumit de tehnologia timpului său.

Computerul lui George Stibbitz chiar funcționa, deși era mai primitiv decât mașina lui Atanasov. Stibits și-a demonstrat mașina la o conferință la Dartmouth College în 1940. La această conferință a participat John Mauchley, un profesor neremarcabil de fizică la Universitatea din Pennsylvania. Ulterior a devenit foarte faimos în domeniul dezvoltării computerelor.

În timp ce Zus, Stibits și Atanasov dezvoltau mașini de adăugare automate, tânărul Howard Aiken de la Harvard proiecta cu insistență mașini de adăugare manuale ca parte a tezei sale de doctorat. După finalizarea studiului, Aiken și-a dat seama de importanța calculelor automate. S-a dus la bibliotecă, a citit despre munca lui Babbage și a decis să creeze același computer din relee pe care Babbage nu reușise să-l creeze din angrenaje.

Primul computer al lui Aiken, Mark I, a fost finalizat în 1944. Computerul avea 72 de cuvinte cu 23 de zecimale fiecare și putea executa orice comandă în 6 secunde. Pentru dispozitivele de intrare/ieșire a fost folosită bandă de hârtie perforată. În momentul în care Aiken a terminat lucrul la computerul Mark II, calculatoarele releu erau deja învechite. Era electronică a început.

Prima generație - tuburi vidate (1945-1955)

Impulsul pentru crearea unui computer electronic a fost cel de-al Doilea Război Mondial. La începutul războiului, submarinele germane au distrus nave britanice. Amiralii germani au trimis comenzi submarinelor prin radio și, deși britanicii puteau intercepta aceste comenzi, problema era că mesajele radio erau codificate folosind un dispozitiv numit ENIGMĂ, al cărui predecesor a fost proiectat de inventatorul amator și fostul președinte american Thomas Jefferson.

La începutul războiului, britanicii au reușit să achiziționeze ENIGMA de la polonezi, care, la rândul lor, au furat-o de la germani. Cu toate acestea, pentru a descifra mesajul criptat, a fost nevoie de o cantitate imensă de calcule, iar acestea trebuiau efectuate imediat după interceptarea radiogramei. Prin urmare, guvernul britanic a fondat un laborator secret pentru a crea un computer electronic numit COLOSSUS. Renumitul matematician britanic Alan Turing a luat parte la crearea acestei mașini. COLOSSUS lucra deja în 1943, dar din moment ce guvernul britanic avea control complet asupra proiectului și l-a tratat ca pe un secret militar timp de 30 de ani, COLOSSUS nu a devenit baza pentru dezvoltarea ulterioară a computerului. Îl menționăm doar pentru că a fost primul computer digital electronic din lume.

Al Doilea Război Mondial a influențat dezvoltarea tehnologiei informatice în Statele Unite. Armata avea nevoie de mese care să fie folosite pentru a ținti artileria grea. Sute de femei au fost angajate pentru a face calcule pe mașinile de adăugare manuale și pentru a completa câmpurile acestor tabele (se credea că femeile sunt mai precise în calcule decât bărbații). Cu toate acestea, acest proces a consumat timp și erorile erau frecvente.

John Mauchley, care era familiarizat cu munca lui Atanasoff și Stibblits, și-a dat seama că armata era interesată de mașinile de calcul. El a cerut ca finanțele armatei să lucreze la crearea unui computer electronic. Cerința a fost îndeplinită în 1943, iar Mauchley și studentul său J. Presper Eckert au început să construiască un computer electronic, pe care l-au numit ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). ENIAC era format din 18.000 de tuburi vidate și 1.500 de relee, cântărea 30 de tone și consuma 140 de kilowați de energie electrică. Aparatul avea 20 de registre, fiecare dintre acestea putând deține un număr zecimal de 10 biți. (Un registru zecimal este o memorie foarte mică care poate conține un număr până la un anumit cantitate maxima cifre, ceva de genul unui contor de parcurs care amintește kilometrajul parcurs de o mașină.) ENIAC avea instalate 6.000 de comutatoare multicanal și multe cabluri care treceau la conectori.

Lucrările la mașină au fost finalizate în 1946, când nu mai era nevoie - cel puțin pentru a atinge obiectivele inițiale.

De când războiul s-a terminat, lui Mauchley și Eckert li sa permis să înființeze o școală în care și-au împărtășit munca cu colegii de știință. La această școală a apărut interesul pentru crearea de calculatoare digitale mari.

După apariția școlii, alți cercetători s-au ocupat de construcția calculatoarelor electronice. Primul calculator funcțional a fost EDSAC (1949). Această mașină a fost proiectată de Maurice Wilkes de la Universitatea din Cambridge. Următorul - JOHNIAC la Rand Corporation, ILLIAC la Universitatea din Illinois, MANIAC la Laboratorul Los Alamos și WEIZAC la Institutul Weizmann din Israel.

Eckert și Mauchley au început curând să lucreze la mașină EDVAC(Electronic Discrete Variable Computer - mașină electronică discretă parametrică). Din nefericire, proiectul a încetat când au părăsit universitatea pentru a înființa o corporație de calculatoare în Philadelphia (nu exista Silicon Valley la acea vreme). După o serie de fuziuni, această companie a devenit Unisys Corporation.

Eckert și Mauchley doreau să obțină un brevet pentru invenția unui computer digital. După câțiva ani de litigii, s-a decis că brevetul este invalid, deoarece Atanasov a inventat computerul digital, deși nu l-a brevetat.

În timp ce Eckert și Mauchley lucrau la mașina EDVAC, unul dintre participanții la proiectul ENIAC, John von Neumann, a mers la Institutul de Studii Avansate din Princeton pentru a construi propria sa versiune a EDVAC, numită IAS(Immediate Address Storage - memorie cu adresare directă). Von Neumann a fost un geniu în aceleași domenii cu Leonardo da Vinci. El știa multe limbi, era un expert în fizică și matematică și avea o memorie fenomenală: își amintea tot ce auzise, ​​văzuse sau citise vreodată. Putea cita textual din memorie textul cărților pe care le citise cu câțiva ani în urmă. Când von Neumann a devenit interesat de computere, era deja cel mai faimos matematician din lume.

Von Neumann și-a dat seama curând că construirea de computere cu multe întrerupătoare și cabluri era consumatoare de timp și foarte obositoare. A venit la ideea că programul ar trebui să fie reprezentat în memoria computerului în formă digitală, împreună cu datele. El a remarcat, de asemenea, că aritmetica zecimală folosită în mașina ENIAC, unde fiecare cifră era reprezentată de zece tuburi vidate A pornite și 9 oprite) ar trebui înlocuită cu aritmetică binară paralelă. Apropo, Atanasov a ajuns la o concluzie similară doar câțiva ani mai târziu.

Proiectul principal pe care von Neumann l-a descris la început este acum cunoscut ca computerul von Neumann. A fost folosit în EDSAC, prima mașină cu programe de memorie și chiar și acum, mai bine de jumătate de secol mai târziu, stă la baza majorității calculatoarelor digitale moderne. Ideea în sine și mașina IAS au avut un foarte influență mare privind dezvoltarea ulterioară a tehnologiei informatice, așa că merită să descriem pe scurt proiectul lui von Neumann. Merită să rețineți că, deși proiectul este asociat cu numele lui von Neumann, alți oameni de știință au luat parte activ la dezvoltarea lui - în special, Goldstein. Arhitectura acestei mașini este ilustrată de următoarea figură:

Mașina von Neumann a constat din cinci părți principale: memorie, unitate aritmetică-logică, unitate de control și dispozitive de intrare-ieșire. Memoria includea 4096 de cuvinte de 40 de biți, un bit este 0 sau 1. Fiecare cuvânt conținea fie 2 instrucțiuni de 20 de biți, fie un număr întreg cu semn de 40 de biți. 8 biți au indicat tipul instrucțiunii, iar restul de 12 biți au identificat unul dintre cele 4096 de cuvinte. Unitatea de aritmetică și unitatea de control au constituit „centrul creierului” al computerului. ÎN mașini moderne aceste blocuri sunt combinate într-un singur cip, numit central procesor (CPU).

În interiorul unității aritmetico-logice se afla un registru intern special de 40 de biți, așa-numitul acumulator. O comandă tipică ar adăuga un cuvânt din memorie la acumulator sau ar stoca conținutul acumulatorului în memorie. Această mașină nu a efectuat aritmetică în virgulă mobilă, deoarece Von Neumann credea că orice matematician competent poate păstra virgulă mobilă în capul său.

Cam în aceeași perioadă în care Von Neumann lucra la mașina IAS, cercetătorii MIT își dezvoltau computerul Whirlwind I. Spre deosebire de IAS, ENIAC și alte mașini de același tip cu cuvinte lungi, mașina Whirlwind I avea cuvinte de 16 biți și a fost destinat lucrului în timp real. Acest proiect a dus la inventarea de către Jay Forrester a memoriei cu miez magnetic și apoi la primul minicomputer produs în masă.

La acea vreme, IBM era o companie mică care producea carduri perforate și mașini mecanice pentru sortarea cardurilor perforate. Deși IBM a finanțat parțial proiectul lui Aiken, nu avea niciun interes pentru calculatoare și nu a construit computerul 701 decât în ​​1953, la mulți ani după ce UNIVAC de la Eckert și Mauchley devenise numărul unu pe piața calculatoarelor.

701 avea 2048 de cuvinte de 36 de biți, fiecare cuvânt conținând două instrucțiuni. 701 a devenit primul computer care a condus piața timp de zece ani. Trei ani mai târziu, a apărut computerul 704, care avea 4 KB de memorie cu miez magnetic, instrucțiuni pe 36 de biți și un procesor în virgulă mobilă. În 1958 Compania IBM a început să lucreze la cel mai recent computer cu tub vid, 709, care era în esență o versiune sofisticată a lui 704.

A doua generație - tranzistoare (1955-1965)

Tranzistorul a fost inventat de angajații Bell Laboratories, John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley, pentru care au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1956. În zece ani, tranzistorii au revoluționat producția de computere, iar până la sfârșitul anilor 50, computerele cu tub vid erau deja depășite fără speranță. Primul computer care folosește tranzistori a fost construit în laboratorul MIT (Massachusetts Technical Institute). Conținea cuvinte de 16 biți, la fel ca Whirlwind I. Computerul a fost numit TX-0(Computer experimental cu tranzistori 0 - calculator cu tranzistori experimental 0) și a fost destinat doar testării viitoarei mașini TX-2.

Vehiculul TX-2 nu avea de mare importanta, dar unul dintre inginerii acestui laborator, Kenneth Olsen, a fondat compania DEC (Digital Equipment Corporation) în 1957 pentru a produce o mașină produsă în serie similară cu TX-0. Această mașină, PDP-1, nu a apărut decât patru ani mai târziu, în principal pentru că cei care au finanțat DEC au considerat producția de calculatoare neprofitabilă. Prin urmare, DEC a vândut în principal plăci de circuite electronice mici.

Calculatorul PDP-1 a apărut abia în 1961. Avea 4096 de cuvinte de 18 biți și o viteză de 200.000 de comenzi pe secundă. Acest parametru a fost jumătate din cel al lui 7090, analogul tranzistorului al lui 709. PDP-1 a fost cel mai calculator rapidîn lume la vremea aceea. PDP-1 a costat 120.000 de dolari, în timp ce 7090 a costat milioane. DEC a vândut zeci de calculatoare PDP-1, iar industria calculatoarelor a luat naștere.

Una dintre primele mașini, modelul PDP-1, a fost dat MIT, unde a atras imediat atenția unor tineri cercetători care s-au arătat foarte promițători. Una dintre inovațiile lui PDP-1 a fost un afișaj de 512 x 512 pixeli pe care puteau fi desenate puncte. În curând, studenții MIT au compilat program special pentru ca PDP-1 să joace War of the Worlds, primul joc pe computer din lume.

Câțiva ani mai târziu, DEC a dezvoltat PDP-8, un computer pe 12 biți. PDP-8 a costat mult mai puțin decât PDP-1 (6.000 USD). Principala inovație este autobuzul unic (omnibus), prezentat în Fig. 1.5. Obosi este un set de fire conectate în paralel pentru conectarea componentelor computerului. Această inovație a diferențiat radical PDP-8 de IAS. Această structură a fost folosită de atunci în toate computerele. DEC a vândut 50.000 de calculatoare PDP-8 și a devenit lider pe piața de minicalculatoare.

După cum s-a menționat, odată cu invenția tranzistorului, IBM a construit o versiune cu tranzistor a 709 - 7090, iar mai târziu a 7094. Această versiune a avut un timp de ciclu de 2 microsecunde și memoria a constat din 32.536 de cuvinte de 36 de biți. 7090 și 7094 au fost cele mai noi calculatoare tip ENIAC, dar au fost utilizate pe scară largă pentru calcule științifice în anii 60 ai secolului trecut.

IBM a produs, de asemenea, 1401 computere pentru calcul comercial. Acest aparat putea citi și scrie benzi magnetice și carduri perforate și poate imprima rezultatul la fel de repede ca 7094, dar la un cost mai mic. Nu era potrivit pentru calcule științifice, dar era foarte convenabil pentru păstrarea înregistrărilor comerciale.

1401 nu avea registre și nici o lungime fixă ​​a cuvântului. Memoria conținea 4000 de octeți de 8 biți (în modelele ulterioare dimensiunea a crescut la 16.000 de octeți atunci de neimaginat). Fiecare octet conținea un caracter de 6 biți, un bit administrativ și un bit pentru a indica sfârșitul unui cuvânt. Comanda MOVE, de exemplu, are o adresă sursă și o adresă destinație. Această comandă mută octeții de la prima adresă la a doua până când bitul de sfârșit de cuvânt este setat la 1.

În 1964, CDC (Control Data Corporation) a lansat 6600, care a fost aproape cu un ordin de mărime mai rapid decât 7094. Acest computer pentru calcule complexe a fost foarte popular și CDC a decolat. Secretul unei astfel de performanțe înalte a fost că în interiorul procesorului ( procesor central) a existat o mașină cu un grad ridicat de paralelism. Avea mai multe dispozitive funcționale pentru adunare, înmulțire și împărțire și toate puteau funcționa simultan. Pentru ca mașina să funcționeze rapid, a fost necesar să se scrie un program bun și, cu ceva efort, a fost posibil ca mașina să execute 10 comenzi în același timp.

Aparatul 6600 avea mai multe computere mici încorporate. Prin urmare, procesorul central numara doar numerele, iar funcțiile rămase (controlul funcționării mașinii, precum și intrarea și ieșirea informațiilor) erau efectuate de computere mici. Unele dintre principiile de funcționare ale dispozitivului 6600 sunt utilizate și în computerele moderne.

Dezvoltatorul computerului 6600, Seymour Cray, a fost o figură legendară, la fel ca și von Neumann. Și-a dedicat întreaga viață creării foarte calculatoare puternice care se numesc acum supercalculatoare. Printre acestea se numără 6600, 7600 și Sgau-1. Seymour Cray este, de asemenea, autorul celebrului „algoritm de cumpărare a mașinii”: te duci la magazinul cel mai apropiat de casă, arăți spre mașina cea mai apropiată de ușă și spui: „O voi lua pe aia”. Acest algoritm vă permite să petreceți un minim de timp pe lucruri nu foarte importante (cumpărarea de mașini) și vă permite să petreceți cea mai mare parte a timpului pe lucruri importante (dezvoltarea de supercomputere).

Un alt computer care merită menționat este Burroughs B5000. Dezvoltatorii mașinilor PDP-1, 7094 și 6600 s-au concentrat doar pe hardware, încercând să reducă costul acestuia (DEC) sau să-l facă să funcționeze mai rapid (IBM și CDC). Software-ul nu s-a schimbat. Producătorii B5000 au luat o altă cale. Ei au proiectat mașina cu intenția de a o programa în Algol 60 (predecesorul C și Java), construind Hardware astfel încât să simplifice sarcina compilatorului. Deci ideea a venit atunci când
Atunci când proiectați un computer, trebuie să luați în considerare și software-ul. Dar această idee a fost uitată curând.

A treia generație - circuite integrate (1965-1980)

Invenția circuitului integrat de siliciu în 1958 de către Robert Noyce a însemnat că zeci de tranzistoare puteau fi plasate pe un singur cip mic. Calculatoarele cu circuit integrat au fost dimensiune mai mică, au funcționat mai repede și au costat mai puțin decât predecesorii lor cu tranzistori.

Până în 1964, IBM era lider pe piața calculatoarelor, dar a existat unul o problema mare: Calculatoarele 7094 și 1401 pe care le producea erau incompatibile între ele. Unul dintre ele era destinat calculelor complexe, folosea aritmetica binară pe registre de 36 de biți, al doilea folosea sistemul numeric zecimal și cuvinte de diferite lungimi. Mulți cumpărători aveau ambele computere și nu le-a plăcut că sunt complet incompatibile.

Când a venit timpul să înlocuiască aceste două serii de computere, IBM a făcut pasul. A lansat linia System/360 de calculatoare cu tranzistori, care au fost destinate atât calculelor științifice, cât și comerciale. Linia System/360 a avut multe inovații. Era o întreagă familie de calculatoare pentru lucrul cu o singură limbă (asamblare). Fiecare model nou era mai capabil decât precedentul. Compania a putut înlocui 1401 cu 360 ​​(modelul 30) și 7094 cu 360 ​​(modelul 75). Modelul 75 era mai mare, mai rapid și mai scump, dar programele scrise pentru unul puteau fi folosite în celălalt. În practică, programele scrise pentru modelul mic au fost executate de modelul mare fără prea multe dificultăți. Dar în cazul transferului software de la o mașină mare la una mică, s-ar putea să nu fie suficientă memorie. Cu toate acestea, crearea unei astfel de linii de computere a fost o mare realizare. Ideea de a crea familii de calculatoare a devenit în curând foarte populară și, în câțiva ani, majoritatea companiilor de computere au lansat serii de mașini similare cu prețuri și caracteristici diferite. În tabel Mai jos sunt câțiva parametri ai primelor modele din familia 360. Vom vorbi în continuare despre alte modele ale acestei familii.

Primele modele ale seriei IBM 360:

O altă inovație în 360 - multiprogramare. Mai multe programe puteau fi în memoria computerului în același timp, iar în timp ce un program aștepta să se termine procesul de I/O, altul rula. Ca urmare, resursele procesorului au fost utilizate mai eficient.

Calculatorul 360 a fost prima mașină care a putut emula complet funcționarea altor computere. Modelele mici ar putea emula 1401, iar cele mai mari ar putea emula 7094, astfel încât programatorii își puteau lăsa vechile programe neschimbate și le puteau folosi cu 360. Unele modele 360 ​​rulau programe scrise pentru 1401 mult mai repede decât 1401 în sine, așa că programele de reelaborare au devenit inutile .

Calculatoarele din seria 360 ar putea emula alte computere deoarece au fost construite folosind microprogramare. A fost necesar să scrieți doar trei microprograme: unul pentru setul de instrucțiuni 360, altul pentru setul de instrucțiuni 1401 și un al treilea pentru setul de instrucțiuni 7094. Cerința de flexibilitate a fost unul dintre principalele motive pentru utilizarea microprogramarii.

Computer 360 a reușit să rezolve dilema dintre binar și sisteme zecimale radix: Acest computer avea 16 registre de 32 de biți pentru aritmetică binară, dar memoria era formată din octeți, precum 1401. 360 ​​a folosit aceleași comenzi pentru a muta înregistrările marimi diferite de la o parte a memoriei la alta, ca Iv 1401.

Capacitatea de memorie a 360 ​​a fost de 2 24 de octeți (16 MB). La acea vreme, această cantitate de memorie părea enormă. Linia 360 ​​a fost înlocuită ulterior cu linia 370, apoi 4300, 3080, 3090. Toate aceste computere aveau o arhitectură similară. La mijlocul anilor 1980, 16 MB de memorie nu mai erau suficiente, iar IBM a trebuit să renunțe la o parte din compatibilitate pentru a trece la adresarea pe 32 de biți necesară pentru memoria de 2,32 de biți.

S-ar putea crede că, deoarece mașinile aveau cuvinte și registre de 32 de biți, ar putea la fel de bine să aibă adrese de 32 de biți. Dar la acel moment nimeni nu-și putea imagina nici măcar un computer cu o capacitate de memorie de 16 MB. A da vina pe IBM pentru lipsa de previziune este ca și cum a da vina pe producătorii moderni de computere personale pentru că au doar adrese pe 32 de biți. Poate că în câțiva ani capacitatea de memorie a computerelor va fi mult mai mare de 4 GB, iar apoi adresele pe 32 de biți nu vor fi suficiente.

Lumea minicalculatoarelor a făcut un mare pas înainte în a treia generație odată cu producerea liniei de calculatoare PDP-11, succesoare ai PDP-8 cu cuvinte pe 16 biți. În multe privințe, PDP-11 era fratele mai mic al lui 360, iar PDP-1 era fratele mai mic al lui 7094. Atât 360 ​​și PDP-11 aveau registre, cuvinte și memorie de octeți, iar computerele din ambele linii aveau prețuri diferite și caracteristici diferite. PDP-1 a fost utilizat pe scară largă, în special în universități, iar DEC a continuat să conducă producătorul de minicalculatoare.

A patra generație - circuite integrate la scară foarte mare (1980-?)

Aspect circuite integrate la scară foarte mare (VLSI)în anii 80 a făcut posibilă plasarea mai întâi a zeci de mii, apoi sute de mii și în final milioane de tranzistori pe o singură placă. Acest lucru a dus la crearea unor computere mai mici și mai rapide. Înainte de PDP-1, computerele erau atât de mari și scumpe încât companiile și universitățile trebuiau să aibă departamente speciale (centre de calcul). Până în anii 1980, prețurile scăzuseră atât de mult încât nu numai organizațiile, ci și persoanele fizice au avut ocazia să cumpere computere. Era computerelor personale a început.

Calculatoarele personale erau necesare în scopuri complet diferite față de predecesorii lor. Au fost folosite pentru a procesa cuvinte, foi de calcul, și pentru rularea aplicațiilor extrem de interactive (cum ar fi jocuri) pe care computerele mai mari nu le puteau gestiona.

Primele computere personale au fost vândute ca truse. Fiecare kit conținea o placă de circuit, un set de circuite integrate, incluzând de obicei un circuit Intel 8080, mai multe cabluri, o sursă de alimentare și uneori o unitate de dischetă de 8 inchi. Cumpărătorul a trebuit să asambleze singur computerul din aceste părți. Nu a fost inclus niciun software cu computerul. Cumpărătorul trebuia să scrie singur software-ul. Ulterior, a apărut sistemul de operare CP/M, scris de Gary Kildall pentru Intel 8080. Acest sistem de operare a fost plasat pe o dischetă, includea un sistem de gestionare a fișierelor și un interpret pentru executarea comenzilor utilizatorului care erau tastate de la tastatură.

Un alt computer personal, Apple (și mai târziu Apple II), a fost dezvoltat de Steve Jobs și Steve Wozniak. Acest computer a devenit extrem de popular printre utilizatorii casnici și școli, făcând Compania Apple jucător serios pe piață.

Observând ce făceau alte companii, IBM, pe atunci lider pe piața calculatoarelor, a decis și el să înceapă să producă computere personale. Dar, în loc să construiască un computer din componente IBM de la zero, ceea ce ar fi durat prea mult, compania i-a dat unuia dintre angajații săi, Philip Estridge, o sumă mare de bani, ia ordonat să meargă undeva departe de a interfera cu birocrații la sediul companiei în Armonk, New York, și să nu se întoarcă până când nu este creat un computer personal funcțional. Estridge a deschis o companie destul de departe de sediul companiei (în Florida), a luat un Intel 8088 ca procesor central și a creat un computer personal din componente disparate. Acest computer (IBM PC) a apărut în 1981 și a devenit cel mai vândut computer din istorie.

Cu toate acestea, IBM a făcut un lucru pe care l-a regretat ulterior. În loc să păstreze secretul designului mașinii (sau cel puțin să se protejeze cu brevete) așa cum făcea de obicei, compania a publicat proiecte complete, inclusiv toate circuite electronice, într-o carte de 49 USD. Această carte a fost publicată pentru ca alte companii să poată produce plăci de înlocuire pentru PC-ul IBM, crescând astfel compatibilitatea și popularitatea acestui computer. Din păcate pentru IBM, odată ce proiectul IBM PC a devenit cunoscut pe scară largă, multe companii au început să producă clonele PC și adesea le vindeau mult mai ieftin decât IBM (din moment ce toate componentele computerului puteau fi achiziționate cu ușurință). Astfel a început producția rapidă de calculatoare personale.

Deși unele companii (cum ar fi Commodore, Apple și Atari) au produs computere personale folosind procesoarele lor, mai degrabă decât procesoare Intel, potențialul de producție al PC-ului IBM a fost atât de mare încât altor companii le-a fost greu să depășească. Doar câțiva dintre ei au reușit să supraviețuiască și doar pentru că s-au specializat în zone înguste, de exemplu, în producția de stații de lucru sau supercomputere.

Prima versiune a PC-ului IBM a fost echipată cu sistemul de operare MS-DOS, care a fost produs de micuța Microsoft Corporation. IBM și Microsoft au dezvoltat împreună următoarele Sistem de operare MS-DOS Sistemul OS/2, o trăsătură caracteristică a căruia a fost interfata grafica cu utilizatorul(Graphical User Interface, GUI), similar cu interfața Apple Macintosh. Între timp Compania Microsoftși-a dezvoltat și propria sală de operație sistem Windows, care rula pe MS-DOS, în cazul în care OS/2 nu era solicitat. OS/2 chiar nu a fost solicitat, iar Microsoft a continuat cu succes să lanseze sistemul de operare Windows, ceea ce a provocat o discordie uriașă între IBM și Microsoft. Legenda modului în care micuța Intel și chiar mai mică Microsoft au reușit să răstoarne IBM, una dintre cele mai mari, mai bogate și mai puternice corporații din istoria lumii, este spusă în detaliu în școlile de afaceri din întreaga lume.

Succesul inițial al procesorului 8088 a încurajat Intel să-l îmbunătățească în continuare. Deosebit de remarcat este 386, lansat în 1985, primul din linia Pentium. Procesoare moderne Pentium-urile sunt mult mai rapide decât 386, dar din punct de vedere arhitectural sunt pur și simplu versiuni mai puternice ale acestuia.

La mijlocul anilor '80, CISC (Complex Instruction Set Computer) a fost înlocuit de computerul RISC (Reduced Instruction Set Computer). Comenzile RISC erau mai simple și mult mai rapide. În anii 1990 au apărut procesoare superscalare care puteau executa multe instrucțiuni simultan, adesea din ordinea în care apar în program.

Până în 1992, computerele personale erau pe 8, 16 și 32 de biți. Apoi a venit revoluționarul Alpha pe 64 de biți de la DEC, computerul RISC suprem care a depășit cu mult toate celelalte PC-uri. Cu toate acestea, la acea vreme succesul comercial al acestui model s-a dovedit a fi foarte modest - doar un deceniu mai târziu mașinile pe 64 de biți au câștigat popularitate și apoi doar ca servere profesionale.

A cincea generație - computere invizibile

În 1981, guvernul japonez și-a anunțat intenția de a aloca 500 de milioane de dolari companiilor naționale pentru a dezvolta computere de generația a cincea bazate pe tehnologii de inteligență artificială, care trebuiau să înlocuiască mașinile din generația a patra „strâns în cap”. Privind companiile japoneze ocupand rapid pozițiile de pe piață în industrii, de la camere la aparate stereo la televizoare, producătorii americani și europeni au intrat în panică și s-au grăbit să ceară subvenții similare și alt sprijin din partea guvernelor lor. Cu toate acestea, în ciuda zgomot mare, proiectul japonez de a dezvolta computere de generația a cincea și-a arătat în cele din urmă inconsecvența și a fost cu grijă „împins în sertarul din spate”. Într-un fel, această situație s-a dovedit a fi apropiată de cea cu care s-a confruntat Babbage: ideea era atât de înaintea timpului său încât nu exista o bază tehnologică adecvată pentru implementarea ei.

Cu toate acestea, ceea ce poate fi numit a cincea generație de computere s-a materializat, dar într-un mod foarte neașteptat - computerele au început să se micșoreze rapid. Modelul Apple Newton, care a apărut în 1993, a demonstrat în mod clar că un computer se poate încadra într-o carcasă de dimensiunea unui casetofon. Scrisul de mână al lui Newton părea să complice lucrurile, dar ulterior interfața de utilizator a mașinilor similare, numită acum secretare electronice personale (Digital personal asistenți, PDA), sau pur și simplu calculatoare de buzunar, a fost îmbunătățit și a câștigat o mare popularitate. Multe computere portabile de astăzi nu sunt mai puțin puternice decât computerele convenționale în urmă cu doi sau trei ani.

Dar nici computerele de buzunar nu au devenit o dezvoltare cu adevărat revoluționară. Mult valoare mai mare atașate la așa-numitele computere „invizibile” - cele care sunt încorporate aparate electrocasnice, ceasuri, carduri bancare și un număr mare de alte dispozitive. Procesoarele de acest tip oferă o funcționalitate extinsă și o gamă la fel de largă de opțiuni de aplicație la un preț foarte rezonabil. Întrebarea este dacă este posibil să combinați aceste microcircuite într-o singură generație completă (și există
sunt din anii 1970) rămâne controversată. Faptul este că extind capacitățile dispozitivelor de uz casnic și ale altor dispozitive cu un ordin de mărime. Deja influență calculatoare invizibile asupra dezvoltării industriei mondiale este foarte mare, iar de-a lungul anilor va crește. Una dintre caracteristicile acestui tip de computer este că hardware-ul și software-ul lor sunt adesea concepute folosind co-dezvoltare.

Concluzie

Deci, prima generație include computere bazate pe tuburi cu vid (cum ar fi ENIAC), la al doilea - mașini cu tranzistori ( IBM 7094), la al treilea - primele calculatoare pe circuite integrate ( IBM 360), al patrulea - computere personale (linii CPU Intel). În ceea ce privește a cincea generație, aceasta nu mai este asociată cu o arhitectură anume, ci cu o schimbare de paradigmă. Calculatoarele viitorului vor fi integrate în toate dispozitivele imaginabile și de neconceput și, datorită acestui fapt, vor deveni cu adevărat invizibile. ei
va intra ferm viata de zi cu zi- va deschide uși, va aprinde lămpile, va distribui bani și va îndeplini mii de alte sarcini. Acest model, dezvoltat de Mark Weiser în perioada târzie a activității sale, a fost inițial numit informatizare pe scară largă, dar în zilele noastre termenul „ informatizare generalizată" Acest fenomen promite să schimbe lumea nu mai puțin radical decât revoluția industrială.

Pe baza materialelor din cartea „Arhitectura computerului” de E. Tannenbaum, ediția a V-a.

Apariția computerelor și a tehnologiei informatice

De multe secole, oamenii au încercat să creeze diverse dispozitive pentru a facilita calculele. În istoria dezvoltării computerelor și tehnologiilor informatice, se remarcă câteva evenimente importante care au devenit decisive în evoluția ulterioară.

În anii 40 Secolul XVII B. Pascal a inventat dispozitiv mecanic, cu care a fost posibil să se efectueze adunarea numerelor.

La sfârşitul secolului al XVIII-lea. G. Leibniz a creat un dispozitiv mecanic conceput pentru a adăuga și înmulți numere.

În 1946, au fost inventate primele computere mainframe. Oamenii de știință americani J. von Neumann, G. Goldstein și A. Berne au publicat o lucrare în care au prezentat principiile de bază ale creării unui computer universal. De la sfârşitul anilor 1940. Au început să apară primele prototipuri ale unor astfel de mașini, numite în mod convențional computere de prima generație. Aceste computere au fost fabricate folosind tuburi de vid și au fost în spatele calculatoarelor moderne în performanță.

ÎN dezvoltare ulterioară Calculatorul distinge următoarele etape:

1) a doua generație de calculatoare - invenția tranzistoarelor;

2) a treia generație de calculatoare – crearea de circuite integrate;

3) a patra generație de calculatoare – apariția microprocesoarelor (1971).

Primele microprocesoare au fost produse de companie Intel, ceea ce a dus la apariția unei noi generații de PC-uri. Datorită interesului masiv pentru astfel de computere care a apărut în societate, compania IBM(International Business Machines Corporation) a dezvoltat un nou proiect pentru crearea lor, și compania Microsoft - software pentru acest computer. Proiectul s-a încheiat în august 1981, iar noul PC a devenit cunoscut sub numele de IBM PC.

Modelul de computer dezvoltat a devenit foarte popular și a înlocuit rapid toate modelele anterioare ale companiei de pe piață. IBMîn următorii câțiva ani. Cu inventie computer IBM PC-ul a început să producă computere standard IBM compatibile cu PC, care alcătuiesc cea mai mare parte a pieței actuale de PC-uri.

Pe lângă computerele IBM compatibile cu PC-uri, există și alte tipuri de computere concepute pentru a rezolva probleme de complexitate diferită în diverse sfere ale activității umane.

Dezvoltarea microelectronicii a dus la apariția elementelor electronice integrate microminiaturale, care au înlocuit diodele și tranzistoarele semiconductoare și au devenit baza dezvoltării și utilizării PC-urilor. Aceste calculatoare aveau o serie de avantaje: erau compacte, ușor de utilizat și relativ ieftine.

În 1971 compania Intel a creat microprocesorul i4004, iar în 1974 i8080, care a avut o influență imensă asupra dezvoltării tehnologiei microprocesorului. Aceasta companie până în prezent rămâne lider de piață în producția de microprocesoare pentru PC-uri.

Inițial, PC-urile au fost dezvoltate pe baza microprocesoarelor pe 8 biți. Unul dintre primii producători de calculatoare cu microprocesor pe 16 biți a fost compania IBM, până în anii 1980 specializata in productie calculatoare mainframe. În 1981, a lansat primul PC, care a folosit principiul arhitecturii deschise, ceea ce a făcut posibilă schimbarea configurației computerului și îmbunătățirea proprietăților acestuia.

La sfârşitul anilor 1970. și alte companii mari din țările lider (SUA, Japonia etc.) au început să dezvolte PC-uri bazate pe microprocesoare pe 16 biți.

În 1984 a apărut TIKMacintosh companiilor Măr concurentul companiei IBM. La mijlocul anilor 1980. au fost lansate calculatoare bazate pe microprocesoare pe 32 de biți. În prezent, sunt disponibile sisteme pe 64 de biți.

Pe baza tipului de valori ale parametrilor principali și luând în considerare aplicația, aceștia disting următoarele grupuri facilitati computer:

supercalculatorul este un sistem unic super-eficient folosit pentru a rezolva cele mai complexe sarcini, pentru calcule mari;

server – un computer care oferă propriile resurse altor utilizatori; există servere de fișiere, servere de imprimare, servere de baze de date etc.;

computer personal – un computer conceput pentru a fi utilizat la birou sau acasă. Utilizatorul poate configura, întreține și instala software pentru acest tip de computer;

stație de lucru profesională - un computer cu performanțe enorme și conceput pentru activitate profesionalăîntr-o anumită zonă. Cel mai adesea este furnizat cu echipamente suplimentare și software specializat;

laptop - laptop cu puterea de calcul a unui PC. Poate funcționa ceva timp fără alimentare de la rețeaua electrică;

PC de buzunar (organizator electronic), nu mai mare ca un calculator, tastatură sau fără tastatură, în funcţionalitate arată ca un laptop;

PC de rețea – un computer pentru utilizare în afaceri cu un set minim de dispozitive externe. Suportul de operare și instalarea software-ului se realizează central. De asemenea, este folosit pentru a lucra în rețea de calculatoareși pentru funcționarea offline;

terminal – un dispozitiv folosit atunci când lucrați în modul offline. Terminalul nu conține un procesor pentru executarea comenzilor; efectuează doar operațiuni de introducere și transmitere a comenzilor utilizatorului către alt computer și returnarea rezultatului către utilizator.

Piața calculatoarelor moderne și numărul de mașini produse sunt determinate de nevoile pieței.