Thực đơn
trang chủMạng xã hội

Lịch sử tạo ra máy tính thuộc các thế hệ khác nhau

Một trong những thiết bị đầu tiên (thế kỷ V-IV trước Công nguyên), từ đó có thể coi là bắt đầu lịch sử phát triển của máy tính, là một bảng mạch đặc biệt, sau này được gọi là “bàn tính”. Các tính toán trên đó được thực hiện bằng cách di chuyển xương hoặc đá trong các hốc của tấm ván làm bằng đồng, đá, ngà voi và những thứ tương tự. Ở Hy Lạp, bàn tính đã tồn tại từ thế kỷ thứ 5. Trước Công nguyên, người Nhật gọi là “serobayan”, người Trung Quốc gọi là “suanpan”. Ở Rus cổ đại, một thiết bị tương tự như bàn tính đã được sử dụng để đếm - "đếm ván". Vào thế kỷ 17, thiết bị này có hình dạng bàn tính thông thường của Nga.

Bàn tính (thế kỷ V-IV trước Công nguyên)

Nhà toán học và triết học người Pháp Blaise Pascal đã tạo ra chiếc máy đầu tiên vào năm 1642, chiếc máy này được đặt tên là Pascalina để vinh danh người tạo ra nó. Một thiết bị cơ khí dạng hộp có nhiều bánh răng, ngoài ra còn thực hiện phép trừ. Dữ liệu được nhập vào máy bằng cách xoay các mặt số tương ứng với các số từ 0 đến 9. Câu trả lời xuất hiện ở phía trên vỏ kim loại.


Pascalina

Năm 1673, Gottfried Wilhelm Leibniz đã tạo ra một thiết bị tính toán cơ học (máy tính Leibniz - máy tính Leibniz), lần đầu tiên nó không chỉ cộng và trừ mà còn nhân, chia và tính căn bậc hai. Sau đó, bánh xe Leibniz trở thành nguyên mẫu cho các dụng cụ tính toán khối lượng - máy cộng.


Mô hình máy tính bước Leibniz

Nhà toán học người Anh Charles Babbage đã phát triển một thiết bị không chỉ thực hiện các phép tính số học mà còn in ngay kết quả. Năm 1832, một mô hình nhỏ hơn gấp mười lần được chế tạo từ hai nghìn bộ phận bằng đồng thau, nặng ba tấn nhưng có khả năng thực hiện các phép tính số học chính xác đến chữ số thập phân thứ sáu và tính đạo hàm bậc hai. Máy tính này đã trở thành nguyên mẫu của máy tính thực, nó được gọi là máy vi phân.

Máy vi sai

Một thiết bị tính tổng với khả năng truyền liên tục hàng chục được tạo ra bởi nhà toán học và thợ cơ khí người Nga Pafnuty Lvovich Chebyshev. Thiết bị này đạt được sự tự động hóa của tất cả các hoạt động số học. Năm 1881, một thiết bị gắn vào máy cộng để nhân và chia đã được tạo ra. Nguyên lý truyền liên tục hàng chục đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều máy đếm và máy tính.


Thiết bị tính tổng Chebyshev

Xử lý dữ liệu tự động xuất hiện vào cuối thế kỷ trước ở Hoa Kỳ. Herman Hollerith đã tạo ra một thiết bị - Máy lập bảng Hollerith - trong đó thông tin in trên thẻ đục lỗ được giải mã bằng dòng điện.

Máy lập bảng Hollerith

Năm 1936, một nhà khoa học trẻ người Cambridge, Alan Turing, đã nghĩ ra một chiếc máy tính toán trí tuệ chỉ tồn tại trên giấy. “Cỗ máy thông minh” của anh hoạt động theo một thuật toán cụ thể. Tùy thuộc vào thuật toán, máy tưởng tượng có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, đây chỉ là những cân nhắc và sơ đồ mang tính lý thuyết thuần túy, đóng vai trò là nguyên mẫu của một máy tính có thể lập trình, như một thiết bị điện toán xử lý dữ liệu theo một chuỗi lệnh nhất định.

Các cuộc cách mạng thông tin trong lịch sử

Trong lịch sử phát triển của nền văn minh, đã xảy ra nhiều cuộc cách mạng thông tin - những biến đổi trong quan hệ công chúng xã hội do những thay đổi trong lĩnh vực xử lý, lưu trữ và truyền tải thông tin.

Đầu tiên Cuộc cách mạng gắn liền với việc phát minh ra chữ viết, dẫn đến một bước nhảy vọt về chất và lượng trong nền văn minh. Có cơ hội chuyển giao kiến ​​thức từ thế hệ này sang thế hệ khác.

Thứ hai(giữa thế kỷ 16) cuộc cách mạng bắt nguồn từ việc phát minh ra in ấn, làm thay đổi hoàn toàn xã hội công nghiệp, văn hóa và tổ chức hoạt động.

Ngày thứ ba(cuối thế kỷ 19) cuộc cách mạng với những khám phá trong lĩnh vực điện, nhờ đó điện báo, điện thoại, radio và các thiết bị xuất hiện giúp truyền và tích lũy thông tin nhanh chóng ở bất kỳ khối lượng nào.

thứ tư(từ những năm bảy mươi của thế kỷ 20) cuộc cách mạng gắn liền với việc phát minh ra công nghệ vi xử lý và sự ra đời của máy tính cá nhân. Máy tính và hệ thống truyền dữ liệu (thông tin liên lạc) được tạo ra bằng bộ vi xử lý và mạch tích hợp.

Thời kỳ này được đặc trưng bởi ba đổi mới cơ bản:

  • chuyển đổi từ phương tiện chuyển đổi thông tin cơ và điện sang phương tiện điện tử;
  • thu nhỏ tất cả các linh kiện, thiết bị, dụng cụ, máy móc;
  • tạo ra các thiết bị và quy trình được điều khiển bằng phần mềm.

Lịch sử phát triển của công nghệ máy tính

Nhu cầu lưu trữ, chuyển đổi và truyền tải thông tin xuất hiện ở con người sớm hơn nhiều so với việc tạo ra bộ máy điện báo, tổng đài điện thoại đầu tiên và máy tính điện tử (máy tính). Trên thực tế, tất cả kinh nghiệm, tất cả kiến ​​​​thức được nhân loại tích lũy, bằng cách này hay cách khác, đều góp phần vào sự xuất hiện của công nghệ máy tính. Lịch sử tạo ra máy tính - tên gọi chung của các loại máy điện tử dùng để thực hiện các phép tính - bắt đầu từ xa xưa và gắn liền với sự phát triển của hầu hết mọi mặt trong đời sống và hoạt động của con người. Chừng nào nền văn minh của loài người còn tồn tại, một số tính toán tự động hóa nhất định đã được sử dụng từ rất lâu.

Lịch sử phát triển của công nghệ máy tính có niên đại khoảng 5 thập kỷ. Trong thời gian này, nhiều thế hệ máy tính đã thay đổi. Mỗi thế hệ tiếp theo được phân biệt bằng các phần tử mới (ống điện tử, bóng bán dẫn, mạch tích hợp), công nghệ sản xuất về cơ bản là khác nhau. Hiện nay, có một cách phân loại được chấp nhận rộng rãi về các thế hệ máy tính:

  • Thế hệ thứ nhất (1946 - đầu thập niên 50). Cơ sở nguyên tố là các ống điện tử. Máy tính được phân biệt bởi kích thước lớn, mức tiêu thụ năng lượng cao, tốc độ thấp, độ tin cậy thấp và lập trình bằng mã.
  • Thế hệ thứ hai (cuối thập niên 50 - đầu thập niên 60). Cơ sở phần tử - chất bán dẫn. Hầu như tất cả các đặc tính kỹ thuật đã được cải thiện so với các máy tính thế hệ trước. Ngôn ngữ thuật toán được sử dụng để lập trình.
  • Thế hệ thứ 3 (cuối thập niên 60 - cuối thập niên 70). Cơ sở phần tử - mạch tích hợp, cụm mạch in nhiều lớp. Giảm mạnh kích thước của máy tính, tăng độ tin cậy, tăng năng suất. Truy cập từ thiết bị đầu cuối từ xa.
  • Thế hệ thứ tư (từ giữa thập niên 70 đến cuối thập niên 80). Cơ sở phần tử là bộ vi xử lý, mạch tích hợp lớn. Đặc tính kỹ thuật đã được cải thiện. Sản xuất hàng loạt máy tính cá nhân. Hướng phát triển: hệ thống máy tính đa xử lý mạnh mẽ, hiệu suất cao, tạo ra các máy vi tính giá rẻ.
  • Thế hệ thứ năm (từ giữa những năm 80). Sự phát triển của máy tính thông minh đã bắt đầu nhưng vẫn chưa thành công. Giới thiệu về tất cả các lĩnh vực của mạng máy tính và sự tích hợp của chúng, sử dụng xử lý dữ liệu phân tán, sử dụng rộng rãi công nghệ thông tin máy tính.

Cùng với sự thay đổi của các thế hệ máy tính, bản chất sử dụng của chúng cũng thay đổi. Nếu lúc đầu chúng được tạo ra và sử dụng chủ yếu để giải quyết các vấn đề tính toán, thì sau này phạm vi ứng dụng của chúng được mở rộng. Điều này bao gồm xử lý thông tin, tự động hóa kiểm soát sản xuất, quy trình khoa học và công nghệ, v.v.

Nguyên lý hoạt động của máy tính của Konrad Zuse

Ý tưởng về khả năng xây dựng một bộ máy tính toán tự động nảy ra trong đầu kỹ sư người Đức Konrad Zuse, và vào năm 1934, Zuse đã đưa ra các nguyên tắc cơ bản mà máy tính trong tương lai sẽ hoạt động:

  • hệ thống số nhị phân;
  • sử dụng các thiết bị hoạt động theo nguyên tắc “có/không” (logic 1/0);
  • quy trình hoàn toàn tự động của máy tính;
  • phần mềm điều khiển quá trình tính toán;
  • hỗ trợ số học dấu phẩy động;
  • sử dụng bộ nhớ dung lượng lớn.

Zuse là người đầu tiên trên thế giới xác định rằng quá trình xử lý dữ liệu bắt đầu bằng một bit (ông gọi bit là “trạng thái có/không” và các công thức đại số nhị phân - mệnh đề có điều kiện), là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ “từ máy” ( Word), ứng dụng đầu tiên kết hợp hoạt động của máy tính số học và logic, lưu ý rằng “hoạt động cơ bản của máy tính là kiểm tra sự bằng nhau của hai số nhị phân. Kết quả cũng sẽ là một số nhị phân có hai giá trị (bằng, không bằng nhau).

Thế hệ đầu tiên - máy tính có ống chân không

Colossus I là máy tính dạng ống đầu tiên được người Anh tạo ra vào năm 1943 để giải mã mật mã quân sự của Đức; nó bao gồm 1.800 ống chân không—thiết bị lưu trữ thông tin—và là một trong những máy tính điện tử kỹ thuật số có thể lập trình đầu tiên.

ENIAC - được tạo ra để tính toán bảng đạn đạo của pháo binh; chiếc máy tính này nặng 30 tấn, chiếm diện tích 1000 feet vuông và tiêu thụ 130-140 kW điện. Máy tính chứa 17.468 ống chân không gồm 16 loại, 7.200 điốt tinh thể và 4.100 phần tử từ tính, chúng được chứa trong các tủ có tổng thể tích khoảng 100 m3. ENIAC có hiệu suất 5000 thao tác mỗi giây. Tổng chi phí của máy là 750.000 USD, điện năng tiêu thụ là 174 kW và tổng diện tích sử dụng là 300 m2.


ENIAC - thiết bị tính bảng đạn pháo

Một đại diện khác của thế hệ máy tính thứ 1 mà bạn nên chú ý đến đó là EDVAC (Máy tính biến rời rạc điện tử). EDVAC rất thú vị vì nó đã cố gắng ghi lại các chương trình điện tử trong cái gọi là “đường trễ siêu âm” sử dụng ống thủy ngân. Trong 126 dòng như vậy có thể lưu trữ 1024 dòng số nhị phân có bốn chữ số. Đó là một trí nhớ “nhanh”. Là một bộ nhớ "chậm", nó được cho là ghi lại các con số và lệnh trên một dây từ, nhưng phương pháp này hóa ra không đáng tin cậy và cần phải quay lại sử dụng băng teletype. EDVAC nhanh hơn phiên bản tiền nhiệm của nó, cộng thêm 1 µs và chia thành 3 µs. Nó chỉ chứa 3,5 nghìn ống điện tử và nằm trên diện tích 13 m2.

UNIVAC (Máy tính tự động vạn năng) là một thiết bị điện tử có các chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ, được nhập vào đó không phải từ thẻ đục lỗ mà sử dụng băng từ; điều này đảm bảo tốc độ đọc và ghi thông tin cao, và do đó, hiệu suất của toàn bộ máy cao hơn. Một băng có thể chứa một triệu ký tự, được viết ở dạng nhị phân. Băng có thể lưu trữ cả chương trình và dữ liệu trung gian.


Đại diện của thế hệ máy tính đầu tiên: 1) Máy tính biến rời rạc điện tử; 2) Máy tính tự động đa năng

Thế hệ thứ hai là một máy tính có bóng bán dẫn.

Bóng bán dẫn thay thế ống chân không vào đầu những năm 60. Bóng bán dẫn (hoạt động giống như công tắc điện) tiêu thụ ít điện năng hơn, tạo ra ít nhiệt hơn và chiếm ít không gian hơn. Kết hợp nhiều mạch bán dẫn trên một bo mạch sẽ tạo ra một mạch tích hợp (chip, nghĩa đen là tấm). Transitor là bộ đếm số nhị phân. Các bộ phận này ghi lại hai trạng thái - sự hiện diện của dòng điện và sự vắng mặt của dòng điện, từ đó xử lý thông tin được trình bày cho chúng ở dạng nhị phân chính xác này.

Năm 1953, William Shockley phát minh ra bóng bán dẫn tiếp giáp p-n. Transistor thay thế ống chân không, đồng thời hoạt động với tốc độ cao hơn, sinh ra rất ít nhiệt và hầu như không tiêu thụ điện năng. Đồng thời với quá trình thay thế bóng đèn điện tử bằng bóng bán dẫn, các phương pháp lưu trữ thông tin đã được cải tiến: lõi từ và trống từ bắt đầu được sử dụng làm thiết bị bộ nhớ, và đến những năm 60, việc lưu trữ thông tin trên đĩa đã trở nên phổ biến.

Một trong những máy tính bán dẫn đầu tiên, Máy tính Hướng dẫn Atlas, được ra mắt vào năm 1957 và được sử dụng để điều khiển quá trình phóng tên lửa Atlas.

Được tạo ra vào năm 1957, RAMAC là một máy tính giá rẻ với bộ nhớ đĩa ngoài dạng mô-đun, sự kết hợp giữa lõi từ và bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên trống. Và mặc dù chiếc máy tính này vẫn chưa được bóng bán dẫn hoàn toàn, nhưng nó nổi bật bởi hiệu suất cao, dễ bảo trì và có nhu cầu lớn trên thị trường tự động hóa văn phòng. Vì vậy, RAMAC “lớn” (IBM-305) đã được phát hành khẩn cấp cho khách hàng doanh nghiệp, để chứa 5 MB dữ liệu, hệ thống RAMAC cần 50 đĩa có đường kính 24 inch. Hệ thống thông tin được tạo ra trên cơ sở mô hình này đã xử lý hoàn hảo các mảng yêu cầu bằng 10 ngôn ngữ.

Năm 1959, IBM chế tạo máy tính lớn sử dụng toàn bóng bán dẫn đầu tiên, chiếc 7090, có khả năng thực hiện 229.000 thao tác mỗi giây—một máy tính lớn thực sự được trang bị bóng bán dẫn. Năm 1964, dựa trên hai máy tính lớn 7090, hãng hàng không SABER của Mỹ lần đầu tiên sử dụng hệ thống tự động để bán và đặt vé máy bay tại 65 thành phố trên thế giới.

Năm 1960, DEC giới thiệu chiếc máy tính mini đầu tiên trên thế giới, PDP-1 (Bộ xử lý dữ liệu được lập trình), một chiếc máy tính có màn hình và bàn phím đã trở thành một trong những hiện tượng đáng chú ý nhất trên thị trường. Máy tính này có khả năng thực hiện 100.000 thao tác mỗi giây. Bản thân chiếc máy chỉ chiếm 1,5 m 2 trên sàn. Trên thực tế, PDP-1 đã trở thành nền tảng chơi game đầu tiên trên thế giới nhờ sinh viên MIT Steve Russell, người đã viết đồ chơi máy tính Star War cho nó!


Đại diện của thế hệ máy tính thứ hai: 1) RAMAC; 2) PDP-1

Năm 1968, Digital bắt đầu sản xuất hàng loạt máy tính mini đầu tiên - đó là PDP-8: giá của chúng khoảng 10.000 USD và mẫu này có kích thước bằng một chiếc tủ lạnh. Mẫu PDP-8 đặc biệt này có thể được các phòng thí nghiệm, trường đại học và doanh nghiệp nhỏ mua.

Máy tính nội địa thời đó có thể được mô tả như sau: về mặt kiến ​​trúc, mạch điện và các giải pháp chức năng, chúng tương ứng với thời đại, nhưng khả năng của chúng bị hạn chế do cơ sở sản xuất và phần tử không hoàn hảo. Các máy phổ biến nhất là dòng BESM. Việc sản xuất hàng loạt, khá không đáng kể, bắt đầu bằng việc phát hành máy tính Ural-2 (1958), BESM-2, Minsk-1 và Ural-3 (tất cả - 1959). Năm 1960, dòng M-20 và Ural-4 được đưa vào sản xuất. Hiệu suất tối đa vào cuối năm 1960 là “M-20” (4500 đèn, 35 nghìn điốt bán dẫn, bộ nhớ với 4096 ô) - 20 nghìn hoạt động mỗi giây. Những máy tính đầu tiên dựa trên các phần tử bán dẫn (“Razdan-2”, “Minsk-2”, “M-220” và “Dnepr”) vẫn đang trong giai đoạn phát triển.

Thế hệ thứ ba - máy tính cỡ nhỏ dựa trên mạch tích hợp

Trong những năm 50 và 60, lắp ráp thiết bị điện tử là một quá trình sử dụng nhiều lao động và bị chậm lại do độ phức tạp ngày càng tăng của các mạch điện tử. Ví dụ, một máy tính loại CD1604 (1960, Control Data Corp.) chứa khoảng 100 nghìn điốt và 25 nghìn bóng bán dẫn.

Năm 1959, người Mỹ Jack St. Clair Kilby (Texas Instruments) và Robert N. Noyce (Fairchild Semiconductor) đã độc lập phát minh ra một mạch tích hợp (IC) - một tập hợp hàng nghìn bóng bán dẫn được đặt trên một con chip silicon duy nhất bên trong một vi mạch.

Việc sản xuất máy tính sử dụng IC (sau này gọi là vi mạch) rẻ hơn nhiều so với việc sử dụng bóng bán dẫn. Nhờ đó, nhiều tổ chức đã có thể mua và sử dụng những chiếc máy như vậy. Và chính điều này đã dẫn đến sự gia tăng nhu cầu về các máy tính đa năng được thiết kế để giải quyết các vấn đề khác nhau. Trong những năm này, việc sản xuất máy tính đã đạt được quy mô công nghiệp.

Đồng thời, bộ nhớ bán dẫn xuất hiện, loại bộ nhớ này vẫn được sử dụng trong máy tính cá nhân cho đến ngày nay.


Đại diện của thế hệ máy tính thứ ba - ES-1022

Thế hệ thứ tư - máy tính cá nhân dựa trên bộ xử lý

Tiền thân của IBM PC là Apple II, Radio Shack TRS-80, Atari 400 và 800, Commodore 64 và Commodore PET.

Sự ra đời của máy tính cá nhân (PC) gắn liền với bộ xử lý Intel. Tập đoàn được thành lập vào giữa tháng 6 năm 1968. Kể từ đó, Intel đã phát triển thành nhà sản xuất bộ vi xử lý lớn nhất thế giới với hơn 64 nghìn nhân viên. Mục tiêu của Intel là tạo ra bộ nhớ bán dẫn và để tồn tại, công ty bắt đầu nhận đơn đặt hàng của bên thứ ba để phát triển các thiết bị bán dẫn.

Năm 1971, Intel nhận được lệnh phát triển một bộ 12 chip dành cho máy tính vi mô có thể lập trình, nhưng các kỹ sư của Intel nhận thấy việc tạo ra 12 chip chuyên dụng này rất cồng kềnh và kém hiệu quả. Vấn đề giảm phạm vi hoạt động của các vi mạch đã được giải quyết bằng cách tạo ra một “cặp” bộ nhớ bán dẫn và một bộ truyền động có khả năng hoạt động theo các lệnh được lưu trữ trong đó. Đó là một bước đột phá trong triết lý điện toán: một đơn vị logic phổ quát dưới dạng bộ xử lý trung tâm 4 bit, i4004, sau này được gọi là bộ vi xử lý đầu tiên. Đó là một bộ gồm 4 con chip, trong đó có một con chip được điều khiển bằng các lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ trong bán dẫn.

Là một sự phát triển thương mại, máy vi tính (như con chip lúc đó được gọi) xuất hiện trên thị trường vào ngày 11 tháng 11 năm 1971 dưới tên 4004: 4 bit, chứa 2300 bóng bán dẫn, tốc độ 60 kHz, giá 200 USD. bộ vi xử lý tám bit 8008, và vào năm 1974 - phiên bản cải tiến Intel-8080, vào cuối những năm 70 đã trở thành tiêu chuẩn cho ngành công nghiệp máy vi tính. Vào năm 1973, chiếc máy tính đầu tiên dựa trên bộ xử lý 8080, Micral, đã xuất hiện ở Pháp. Vì nhiều lý do, bộ xử lý này không thành công ở Mỹ (ở Liên Xô nó được sao chép và sản xuất từ ​​lâu với tên gọi 580VM80). Cùng lúc đó, một nhóm kỹ sư rời Intel và thành lập Zilog. Sản phẩm cao cấp nhất của nó là Z80, có bộ hướng dẫn mở rộng của 8080 và đảm bảo thành công về mặt thương mại cho các thiết bị gia dụng, được thực hiện với một điện áp nguồn 5V duy nhất. Đặc biệt, trên cơ sở của nó, máy tính ZX-Spectrum đã được tạo ra (đôi khi được gọi theo tên của người tạo ra nó - Sinclair), máy tính này thực tế đã trở thành nguyên mẫu của Home PC vào giữa những năm 80. Năm 1981, Intel phát hành bộ xử lý 16-bit 8086 và 8088 - một dạng tương tự của 8086, ngoại trừ bus dữ liệu 8-bit bên ngoài (hồi đó tất cả các thiết bị ngoại vi vẫn là 8-bit).

Là đối thủ cạnh tranh của Intel, máy tính Apple II nổi bật ở chỗ nó không phải là một thiết bị hoàn thiện và người dùng có một số quyền tự do để sửa đổi trực tiếp - có thể cài đặt thêm bảng giao diện, bảng nhớ, v.v. Chính đặc điểm này, sau này được gọi là “kiến trúc mở”, đã trở thành ưu điểm chính của nó. Thành công của Apple II được tạo điều kiện thuận lợi nhờ hai cải tiến nữa được phát triển vào năm 1978. Bộ lưu trữ đĩa mềm rẻ tiền và chương trình tính toán thương mại đầu tiên, bảng tính VisiCalc.

Máy tính Altair-8800, được xây dựng trên bộ xử lý Intel-8080, rất phổ biến vào những năm 70. Mặc dù khả năng của Altair khá hạn chế - RAM chỉ 4 KB, thiếu bàn phím và màn hình, nhưng vẻ ngoài của nó được chào đón rất nhiệt tình. Nó được tung ra thị trường vào năm 1975 và hàng nghìn bộ máy đã được bán trong những tháng đầu tiên.


Đại diện máy tính thế hệ IV: a) Micral; b) Táo II

Chiếc máy tính này do MITS phát triển đã được bán qua đường bưu điện dưới dạng một bộ linh kiện để tự lắp ráp. Toàn bộ bộ lắp ráp có giá 397 USD, trong khi riêng bộ xử lý Intel được bán với giá 360 USD.

Sự lan rộng của PC vào cuối những năm 70 đã dẫn đến nhu cầu về máy tính lớn và máy tính mini giảm nhẹ - IBM đã phát hành PC IBM dựa trên bộ xử lý 8088 vào năm 1979. Phần mềm tồn tại vào đầu những năm 80 tập trung vào xử lý văn bản và những chiếc bàn điện tử đơn giản, và ý tưởng rằng một “máy vi tính” có thể trở thành một thiết bị quen thuộc và cần thiết ở nơi làm việc cũng như ở nhà dường như thật khó tin.

Vào ngày 12 tháng 8 năm 1981, IBM giới thiệu Máy tính Cá nhân (PC), kết hợp với phần mềm của Microsoft, đã trở thành tiêu chuẩn cho toàn bộ dòng PC của thế giới hiện đại. Giá của một mẫu PC IBM với màn hình đơn sắc là khoảng 3.000 USD, với màn hình màu - 6.000 USD. Cấu hình PC IBM: Bộ xử lý Intel 8088 tần số 4,77 MHz và 29 nghìn bóng bán dẫn, RAM 64 KB, 1 ổ đĩa mềm dung lượng 160 KB và loa tích hợp thông thường. Vào thời điểm này, việc khởi chạy và làm việc với các ứng dụng thực sự là một điều khó khăn: do thiếu ổ cứng nên bạn phải đổi đĩa mềm liên tục, không có “chuột”, không có giao diện người dùng cửa sổ đồ họa, không có sự tương ứng chính xác giữa các hình ảnh. trên màn hình và kết quả cuối cùng (WYSIWYG). Đồ họa màu cực kỳ thô sơ, không hề bàn đến hoạt hình ba chiều hay xử lý ảnh, nhưng lịch sử phát triển của máy tính cá nhân bắt đầu từ mẫu máy này.

Năm 1984, IBM giới thiệu thêm hai sản phẩm mới. Đầu tiên, một mẫu dành cho người dùng gia đình được ra mắt, được gọi là PCjr, dựa trên bộ xử lý 8088, có lẽ được trang bị bàn phím không dây đầu tiên, nhưng mẫu này không đạt được thành công trên thị trường.

Sản phẩm mới thứ hai là IBM PC AT. Tính năng quan trọng nhất: chuyển đổi sang bộ vi xử lý cấp cao hơn (80286 với bộ đồng xử lý kỹ thuật số 80287) trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với các mẫu trước đó. Máy tính này hóa ra đã trở thành thiết bị thiết lập tiêu chuẩn trong nhiều năm về một số khía cạnh: đây là máy tính đầu tiên giới thiệu bus mở rộng 16-bit (vẫn là tiêu chuẩn cho đến ngày nay) và bộ điều hợp đồ họa EGA với độ phân giải 640x350 và độ sâu màu 16 bit.

Năm 1984, máy tính Macintosh đầu tiên được phát hành với giao diện đồ họa, chuột và nhiều thuộc tính giao diện người dùng khác rất cần thiết cho máy tính để bàn hiện đại. Giao diện mới không khiến người dùng thờ ơ, nhưng chiếc máy tính mang tính cách mạng không tương thích với các chương trình hoặc thành phần phần cứng trước đó. Và trong các tập đoàn thời đó, WordPerfect và Lotus 1-2-3 đã trở thành công cụ làm việc bình thường. Người dùng đã quen và thích nghi với giao diện ký tự DOS. Theo quan điểm của họ, Macintosh thậm chí còn có vẻ phù phiếm.

Thế hệ máy tính thứ năm (từ 1985 đến nay)

Đặc điểm nổi bật của thế hệ V:

  1. Công nghệ sản xuất mới.
  2. Từ chối các ngôn ngữ lập trình truyền thống như Cobol và Fortran để chuyển sang các ngôn ngữ có khả năng thao tác các ký hiệu và thành phần lập trình logic (Prolog và Lisp) tăng lên.
  3. Nhấn mạnh vào các kiến ​​trúc mới (ví dụ: kiến ​​trúc luồng dữ liệu).
  4. Các phương thức nhập/xuất mới thân thiện với người dùng (ví dụ: nhận dạng giọng nói và hình ảnh, tổng hợp giọng nói, xử lý tin nhắn bằng ngôn ngữ tự nhiên)
  5. Trí tuệ nhân tạo (tức là tự động hóa quá trình giải quyết vấn đề, rút ​​ra kết luận, vận dụng kiến ​​thức)

Vào đầu những năm 80-90, liên minh Windows-Intel được thành lập. Khi Intel tung ra bộ vi xử lý 486 vào đầu năm 1989, các nhà sản xuất máy tính đã không đợi IBM hay Compaq dẫn đầu. Một cuộc đua bắt đầu, trong đó hàng chục công ty tham gia. Nhưng tất cả các máy tính mới đều cực kỳ giống nhau - chúng được thống nhất bởi khả năng tương thích với Windows và bộ xử lý của Intel.

Năm 1989, bộ xử lý i486 được phát hành. Nó có bộ đồng xử lý toán học, đường dẫn và bộ đệm L1 tích hợp sẵn.

Định hướng phát triển máy tính

Máy tính thần kinh có thể được phân loại là thế hệ máy tính thứ sáu. Mặc dù thực tế là việc sử dụng mạng lưới thần kinh thực sự đã bắt đầu tương đối gần đây, nhưng điện toán thần kinh với tư cách là một lĩnh vực khoa học hiện đã bước sang thập kỷ thứ bảy và máy tính thần kinh đầu tiên được chế tạo vào năm 1958. Người phát triển chiếc xe này là Frank Rosenblatt, người đã đặt cho đứa con tinh thần của mình cái tên Mark I.

Lý thuyết về mạng lưới thần kinh lần đầu tiên được nêu trong công trình của McCulloch và Pitts vào năm 1943: bất kỳ hàm số học hoặc logic nào cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một mạng lưới thần kinh đơn giản. Sự quan tâm đến điện toán thần kinh đã xuất hiện trở lại vào đầu những năm 1980 và được thúc đẩy bởi nghiên cứu mới về các tri giác đa lớp và tính toán song song.

Máy tính thần kinh là những PC bao gồm nhiều phần tử tính toán đơn giản, được gọi là nơ-ron, hoạt động song song. Các tế bào thần kinh tạo thành cái gọi là mạng lưới thần kinh. Hiệu suất cao của máy tính thần kinh đạt được chính xác nhờ số lượng tế bào thần kinh khổng lồ. Máy tính thần kinh được xây dựng dựa trên nguyên tắc sinh học: hệ thống thần kinh của con người bao gồm các tế bào riêng lẻ - tế bào thần kinh, số lượng trong não lên tới 10 12, mặc dù thực tế là thời gian phản ứng của tế bào thần kinh là 3 ms. Mỗi tế bào thần kinh thực hiện các chức năng khá đơn giản, nhưng vì nó được kết nối trung bình với 1–10 nghìn tế bào thần kinh khác, nên một nhóm như vậy đảm bảo thành công hoạt động của bộ não con người.

Đại diện thế hệ máy tính VI - Mark I

Trong máy tính quang điện tử, chất mang thông tin là dòng ánh sáng. Tín hiệu điện được chuyển đổi thành tín hiệu quang và ngược lại. Bức xạ quang học với vai trò là vật mang thông tin có một số lợi thế tiềm năng so với tín hiệu điện:

  • Các luồng ánh sáng, không giống như các dòng điện, có thể giao nhau;
  • Các luồng ánh sáng có thể được định vị theo hướng ngang có kích thước nanomet và truyền qua không gian trống;
  • Sự tương tác của các luồng ánh sáng với môi trường phi tuyến được phân bổ khắp môi trường, mang lại mức độ tự do mới trong việc tổ chức giao tiếp và tạo ra các kiến ​​trúc song song.

Hiện nay, sự phát triển đang được tiến hành để tạo ra các máy tính hoàn toàn bao gồm các thiết bị xử lý thông tin quang học. Ngày nay hướng này là thú vị nhất.

Một máy tính quang học có hiệu suất chưa từng có và kiến ​​trúc hoàn toàn khác so với máy tính điện tử: trong 1 chu kỳ xung nhịp kéo dài dưới 1 nano giây (tương ứng với tần số xung nhịp lớn hơn 1000 MHz), một máy tính quang có thể xử lý một mảng dữ liệu khoảng 1 nano giây. megabyte trở lên. Đến nay, các thành phần riêng lẻ của máy tính quang học đã được tạo và tối ưu hóa.

Một máy tính quang học có kích thước bằng một chiếc máy tính xách tay có thể mang lại cho người dùng cơ hội đặt gần như tất cả thông tin về thế giới vào đó, đồng thời máy tính có thể giải quyết các vấn đề ở bất kỳ mức độ phức tạp nào.

Máy tính sinh học là những chiếc PC thông thường, chỉ dựa trên điện toán DNA. Có rất ít tác phẩm thực sự mang tính minh họa trong lĩnh vực này nên không cần phải nói về những kết quả quan trọng.

Máy tính phân tử là những chiếc PC có nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng những thay đổi về tính chất của phân tử trong quá trình quang hợp. Trong quá trình quang hợp, phân tử đảm nhận các trạng thái khác nhau nên các nhà khoa học chỉ có thể gán một số giá trị logic nhất định cho mỗi trạng thái, tức là “0” hoặc “1”. Bằng cách sử dụng một số phân tử nhất định, các nhà khoa học đã xác định được rằng vòng quang của chúng chỉ bao gồm hai trạng thái, có thể “chuyển đổi” bằng cách thay đổi cân bằng axit-bazơ của môi trường. Điều thứ hai rất dễ thực hiện bằng cách sử dụng tín hiệu điện. Các công nghệ hiện đại đã có thể tạo ra toàn bộ chuỗi phân tử được tổ chức theo cách này. Vì vậy, rất có thể máy tính phân tử đang đợi chúng ta “ngay gần đó”.

Lịch sử phát triển của máy tính vẫn chưa kết thúc, ngoài việc cải tiến những cái cũ, những công nghệ hoàn toàn mới đang được phát triển. Một ví dụ về điều này là máy tính lượng tử - thiết bị hoạt động trên cơ sở cơ học lượng tử. Máy tính lượng tử quy mô đầy đủ là một thiết bị giả định, khả năng xây dựng gắn liền với sự phát triển nghiêm túc của lý thuyết lượng tử trong lĩnh vực nhiều hạt và thí nghiệm phức tạp; công trình này nằm ở đỉnh cao của vật lý hiện đại. Máy tính lượng tử thử nghiệm đã tồn tại; các phần tử của máy tính lượng tử có thể được sử dụng để tăng hiệu quả tính toán trên các thiết bị hiện có.

Đơn giản là không thể tưởng tượng được cuộc sống hiện đại ngày nay nếu không có máy tính. Chỉ cách đây khoảng 10-12 năm, không phải ai cũng có được “phép màu” của thiết bị điện tử hiện đại. Chúng tôi sẽ theo dõi quá trình phát triển tiến hóa của máy tính cá nhân, cũng như xác định các giai đoạn chính trong quá trình chuyển đổi của PC từ danh mục “có phương tiện cho phép” sang danh mục “có sẵn công khai”. Trong lịch sử phát triển của công nghệ máy tính, chỉ có tám cái tên được ghi nhận là người có đóng góp lớn nhất cho các giai đoạn tiến hóa chính của sản xuất PC. Trong vài thập kỷ, điện tử không chỉ vượt qua mà còn thay thế phần lớn cơ khí. Không chỉ mang tính tiến hóa, mà các bước mang tính cách mạng đã được thực hiện để đảm bảo rằng trong vòng chưa đầy một thế kỷ, xã hội đã trở nên “nghiện” máy tính đến mức như vậy.

Thay vì lời nói đầu

Có lẽ ngày nay đơn giản là không thể tưởng tượng được cuộc sống hiện đại nếu không có máy tính. Và chỉ mười năm trước, không phải ai cũng có thể mua được “điều kỳ diệu” của thiết bị điện tử hiện đại. Tôi nhớ mình đã phải ngồi trong thư viện đọc sách, chép lại những gì cần thiết vào ghi chú. Và những bản tóm tắt viết tay khủng khiếp này, một vết chai ở ngón giữa của bàn tay phải...

Không giống như máy tính của Đức có nền tảng là rơ-le, trong ENIAC hầu hết các bộ phận đều là ống chân không. Đó là một con quái vật thực sự, trị giá gần 500 nghìn đô la, chiếm trọn một căn phòng. Thiết bị nặng 27 tấn, tổng số linh kiện: khoảng 17,5 nghìn đèn các loại, 7,2 nghìn điốt silicon, 1,5 nghìn rơle, 70 nghìn điện trở và 10 nghìn tụ điện. Máy cần nguồn điện 174 kW. Sức mạnh tính toán – 357 phép nhân hoặc 5 nghìn phép tính cộng mỗi giây. Cơ bản về tính toán - hệ thống số thập phân. Máy tính dễ dàng làm việc với các số dài 20 chữ số.

Mặc dù có ưu thế về mặt tính toán nhưng ENIAC vẫn có rất nhiều thiếu sót. Ví dụ, nếu ít nhất một bóng đèn bị cháy thì toàn bộ máy tính sẽ bị hỏng. Bản thân quá trình lập trình máy tính cũng kéo dài: giải một bài toán mất vài phút, khi nhập dữ liệu có thể mất vài ngày.

ENIAC chưa bao giờ trở nên phổ biến; thiết bị này được sản xuất dưới dạng một bản duy nhất và không được sử dụng ở bất kỳ đâu trong tương lai. Nhưng một số nguyên tắc dựa trên thiết kế của ENIAC sau đó đã được phản ánh trong các mô hình công nghệ máy tính điện tử tiên tiến hơn.

"Sản xuất tại Liên Xô"

Năm 1951, một máy tính điện tử nhỏ - MESM - đã được tạo ra trên lãnh thổ SSR của Ukraine. Nó chứa 6 nghìn ống điện tử; nó hầu như không vừa với cánh trái của tòa nhà ký túc xá của ngôi làng tu viện cũ Feofaniya (cách Kyiv 10 km). MESM được tạo ra trong phòng thí nghiệm công nghệ máy tính của Viện Kỹ thuật Điện thuộc Viện Hàn lâm Khoa học SSR Ucraina dưới sự lãnh đạo của học giả S.A. Lebedeva.

Suy nghĩ của Lebedev về việc tạo ra một chiếc máy tính có siêu năng lực xuất hiện từ những năm 30, khi nhà khoa học trẻ đang nghiên cứu về sự ổn định của hệ thống điện. Nhưng những cuộc chiến tranh nổ ra vào những năm 40 đã buộc mọi nỗ lực phải bị bỏ dở trong một thời gian.

Năm 1948, Lebedev cùng với một nhóm kỹ sư chuyển đến Feofaniya (một trong những khoa của Viện Kinh tế thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraine) và bắt đầu ba năm làm việc để thực hiện một dự án bí mật nhằm tạo ra máy tính nội địa đầu tiên.

“Chiếc máy chiếm một căn phòng rộng 60 mét vuông. MESM hoạt động với tốc độ chưa từng có vào thời điểm đó - 3 nghìn phép tính mỗi phút (máy tính hiện đại tạo ra hàng triệu phép tính mỗi giây) và có thể thực hiện các phép tính trừ, cộng, nhân, chia, dịch chuyển, so sánh dựa trên dấu hiệu, so sánh dựa trên tuyệt đối giá trị, chuyển điều khiển, truyền số từ trống từ, thêm lệnh. Tổng công suất của ống chân không là 25 kW.”

Sau một loạt thử nghiệm, S.A. Lebedev đã chứng minh rằng cỗ máy của ông “thông minh hơn con người”. Tiếp theo đó là một loạt các cuộc biểu tình công khai và kết luận của ủy ban chuyên gia về việc đưa MESM vào hoạt động (tháng 12 năm 1951).

MESM trên thực tế là máy tính duy nhất trong nước giải quyết được nhiều vấn đề khoa học và kỹ thuật khác nhau trong lĩnh vực xử lý nhiệt hạch, các chuyến bay vào vũ trụ và tên lửa, đường dây điện đường dài, cơ học và kiểm soát chất lượng thống kê. Một trong những bài toán quan trọng nhất được giải quyết tại MESM là tính toán độ ổn định khi vận hành song song các tổ máy của nhà máy thủy điện Kuibyshev, được xác định bằng hệ phương trình vi phân bậc hai phi tuyến. Cần phải xác định các điều kiện theo đó sức mạnh tối đa có thể được truyền tới Moscow mà không ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ thống. Liên quan đến sự phát triển nhanh chóng của công nghệ phản lực và tên lửa, chiếc máy này được giao nhiệm vụ tính toán đạn đạo bên ngoài với độ phức tạp khác nhau, từ các phép tính đa biến tương đối đơn giản về quỹ đạo đi qua trong bầu khí quyển trái đất với một chút chênh lệch về độ cao cho đến những phép tính rất phức tạp liên quan đến chuyến bay của các vật thể bên ngoài bầu khí quyển trái đất.

MESM đã được sử dụng trong nhiều dự án nghiên cứu cho đến năm 1957, sau đó chiếc máy đã được tháo dỡ và tháo rời thành nhiều bộ phận. Thiết bị đã được chuyển đến Viện Bách khoa Kiev để làm việc trong phòng thí nghiệm.

Những chiếc máy tính đầu tiên có khả năng lưu trữ dữ liệu

Như đã đề cập trước đó, một số hệ thống máy tính điện tử đầu tiên đã trở thành nguyên mẫu để tạo ra các thiết bị máy tính tiên tiến hơn. Nhiệm vụ chính của các nhà phát triển máy tính mới liên quan đến việc cung cấp cho máy khả năng lưu trữ dữ liệu đã xử lý và nhận được trong bộ nhớ điện tử.

Một trong những cỗ máy này có tên là “The Manchester Baby”. Năm 1948, tại Đại học Manchester (Anh), một thiết bị điện toán có khả năng lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên bên trong đã được phát triển và một năm sau đó được đưa vào sử dụng. Manchester's Mark 1 là phiên bản cải tiến của máy tính Neumann.

Thiết bị này không chỉ có thể đọc thông tin từ băng đục lỗ mà còn có khả năng nhập và xuất dữ liệu trực tiếp từ trống từ trong khi chương trình đang chạy. Hệ thống “bộ nhớ” là một chuỗi ống tia âm cực Williams (được cấp bằng sáng chế năm 1946).

“Đứa trẻ Manchester” có kích thước hoàn toàn “không trẻ con”: dài 17 m. Hệ thống này bao gồm 75 nghìn ống chân không, 3 nghìn rơle cơ học, 4 ống Williams (bộ nhớ máy tính 96 từ 40 bit), trống từ (1024-4096 từ 40 bit), bộ xử lý với 30 lệnh và hệ thống pin. Máy cần từ 3 đến 12 giây để thực hiện các phép toán đơn giản nhất.

Năm 1951, “Child” bị loại bỏ và vị trí của nó được thay thế bằng một chiếc máy tính thương mại chính thức, Ferranti Mark 1.

Cùng thời gian đó, tại Cambridge (Anh), một nhóm kỹ sư do Maurice Wilkes dẫn đầu đã tạo ra một chiếc máy tính có chương trình được lưu trong bộ nhớ - EDSAC (Máy tính tự động lưu trữ độ trễ điện tử). Thiết bị này trở thành thiết bị điện toán điện tử được sử dụng rộng rãi đầu tiên có khả năng bộ nhớ trong.

Máy tính sử dụng gần 3 nghìn ống chân không. Bộ nhớ chính của máy tính là 1024 ô nhớ: 32 dòng trễ siêu âm thủy ngân (HULZ), mỗi dòng lưu trữ 32 từ 17 bit, bao gồm cả bit dấu. Có thể bao gồm các dòng trễ bổ sung, giúp nó có thể hoạt động với các từ có 35 bit nhị phân. Các phép tính được thực hiện trong hệ thống nhị phân với tốc độ 100 đến 15 nghìn phép tính mỗi giây. Công suất tiêu thụ - 12 kW, diện tích bề mặt chiếm dụng - 20 mét vuông.

Năm 1953, dưới sự lãnh đạo của Wilkes và Renwick, công việc chế tạo mẫu máy tính thứ hai, EDSAC-2, bắt đầu. Các phần tử trên lõi ferrite có tổng dung lượng 1024 từ đã được sử dụng làm RAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên). Chiếc xe mới có ROM (bộ nhớ chỉ đọc) - đầu tiên là trên một diode và sau đó là trên ma trận ferit. Nhưng cải tiến chính là việc sử dụng điều khiển vi chương trình: một số lệnh có thể bao gồm một tập hợp các hoạt động vi mô; các vi chương trình được ghi vào bộ nhớ vĩnh viễn. Máy tính này đã được sử dụng cho đến năm 1965.

Câu chuyện "Transistor"

Sự khởi đầu của kỷ nguyên máy tính “vì sự sống” gắn liền với IBM. Sau khi thay đổi quản lý vào năm 1956, công ty cũng thay đổi phương thức sản xuất. Năm 1957, IBM giới thiệu ngôn ngữ FORTRAN (“DỊCH FORmula”), được sử dụng cho máy tính khoa học. Năm 1959, máy tính IBM dựa trên bóng bán dẫn đầu tiên xuất hiện, đạt đến mức độ tin cậy và tốc độ đến mức chúng bắt đầu được quân đội sử dụng trong các hệ thống cảnh báo sớm phòng không. Năm 1964, toàn bộ dòng IBM System/360 được giới thiệu. Chúng đã trở thành: dòng máy tính được thiết kế đầu tiên, máy tính phổ thông đầu tiên, máy tính đầu tiên có bộ nhớ có thể định địa chỉ byte (danh sách tính ưu việt không dừng lại ở đó). Các máy tính IBM System z tương thích với System/360 vẫn đang được sản xuất, đây là một kỷ lục tuyệt đối về khả năng tương thích.

Sự phát triển tiến hóa của công nghệ máy tính bao gồm: giảm kích thước, chuyển đổi sang các thành phần tiên tiến hơn, tăng sức mạnh tính toán, tăng dung lượng RAM và bộ lưu trữ vĩnh viễn, khả năng sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, cũng như khả năng cá nhân hóa một máy tính.

Vào những năm 50-60 của thế kỷ XX, máy tính bán dẫn đã thay thế máy tính ống. Điốt bán dẫn và bóng bán dẫn được sử dụng làm thành phần chính, còn lõi từ và trống từ (tổ tiên xa xôi của ổ cứng hiện đại) được sử dụng làm thiết bị bộ nhớ. Sự khác biệt thứ hai giữa các máy tính này: có thể lập trình bằng ngôn ngữ thuật toán. Các ngôn ngữ cấp cao đầu tiên (Fortran, Algol, Cobol) đã được phát triển. Hai cải tiến quan trọng này đã làm cho việc viết chương trình máy tính trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn nhiều. Lập trình, tuy vẫn là một môn khoa học, nhưng lại trở nên có tính ứng dụng hơn. Tất cả điều này đã dẫn đến việc giảm kích thước và giảm đáng kể giá thành của những chiếc máy tính, những chiếc máy tính sau đó bắt đầu được chế tạo để bán lần đầu tiên.

Năng lực sản xuất của những máy tính này lên tới 30 nghìn thao tác mỗi giây. Dung lượng RAM là 32 KB. Ưu điểm lớn là giảm kích thước và giảm tiêu thụ năng lượng. Lập trình máy tính bóng bán dẫn trở thành nền tảng cho sự xuất hiện của cái gọi là “hệ điều hành”. Việc làm việc với thiết bị trở nên dễ dàng hơn, điều này không chỉ có thể thực hiện được đối với các nhà khoa học mà còn đối với những người dùng ít “cao cấp” hơn. Thiết bị máy tính xuất hiện trong các nhà máy, văn phòng (chủ yếu trong lĩnh vực kế toán).

Trong số các thiết bị điện tử bán dẫn thời kỳ này, nổi tiếng nhất là:

Đầu những năm 50. Máy tính mạnh nhất châu Âu là M-20 của Liên Xô với tốc độ trung bình 20 nghìn lệnh 3 địa chỉ mỗi giây trên các số dấu phẩy động 45 bit; RAM của nó được triển khai trên lõi ferit và có dung lượng 4096 từ.

1954-1957. NCR (Mỹ) sản xuất máy tính bán dẫn đầu tiên – NCR-304;

1955 Máy tính bóng bán dẫn của Phòng thí nghiệm Điện thoại Bell, TRADIS, chứa 800 phần tử bóng bán dẫn riêng lẻ;

1958 Tập đoàn NEC phát triển máy tính đầu tiên của Nhật Bản, NEC-1101 và 1102;

Lưu ý rằng đây không phải là đại diện duy nhất của lịch sử "bóng bán dẫn" trong quá trình phát triển của máy tính. Trong giai đoạn này, các phát triển đã được thực hiện tại Viện Công nghệ Massachusetts (Hoa Kỳ), tại nhiều phòng thí nghiệm khoa học và kỹ thuật trên khắp Liên Xô, cũng như tại các trường đại học nghiên cứu và công nghệ hàng đầu châu Âu.

Vi mạch và sản xuất hàng loạt

Các nhà phát triển chỉ mất vài năm để sản xuất một chiếc máy tính với các thành phần mới. Giống như các bóng bán dẫn thay thế các ống chân không (và chúng thay thế các rơle cơ học), các vi mạch cũng chiếm lĩnh tế bào tiến hóa của chúng. Cuối những năm 60 của thế kỷ XX mang đến những biến thái sau cho máy tính: mạch tích hợp được phát triển, bao gồm một chuỗi bóng bán dẫn kết hợp dưới một chất bán dẫn; bộ nhớ bán dẫn xuất hiện, trở thành thành phần chính của RAM máy tính; nắm vững phương pháp lập trình đồng thời một số nhiệm vụ (nguyên tắc của chế độ đối thoại); bộ xử lý trung tâm có thể hoạt động song song và điều khiển nhiều thiết bị ngoại vi khác nhau; mở ra khả năng truy cập từ xa vào dữ liệu máy tính.

Chính trong thời kỳ này, dòng máy tính IBM “nổi tiếng” đã xuất hiện. Việc sản xuất thiết bị máy tính điện tử đang được chuyển lên băng chuyền và việc sản xuất hàng loạt thiết bị máy tính đang được hình thành.

Tất nhiên, còn nhiều điều để nói về IBM System/360 (S/360). Năm 1964, công ty cho ra mắt một loạt máy tính với nhiều kích cỡ và chức năng khác nhau. Tùy theo yêu cầu, cả máy nhỏ năng suất thấp và máy lớn năng suất cao hơn đều có thể được sử dụng như nhau trong sản xuất. Tất cả các máy đều chạy trên phần mềm tương tự nhau, vì vậy nếu bạn phải thay thế thiết bị có công suất thấp bằng thiết bị cao cấp hơn, bạn không cần phải viết lại chương trình chính. Để đảm bảo khả năng tương thích, IBM đang đi tiên phong trong việc sử dụng công nghệ vi mã, được sử dụng trong tất cả các mẫu máy ngoại trừ mẫu cao cấp nhất trong dòng sản phẩm này. Dòng máy tính này trở thành sản phẩm phái sinh đầu tiên khi có sự phân biệt rõ ràng giữa kiến ​​trúc và cách triển khai của máy tính.

S/360 tiêu tốn của công ty 5 tỷ USD (một khoản chi phí khổng lồ theo tiêu chuẩn năm 1964). Nhưng hệ thống này vẫn không trở thành hệ thống sản xuất đắt tiền nhất, tính ưu việt vẫn thuộc về dự án R&D. 360 ​​đang được thay thế bởi 370, 390 và System z, nhưng chúng vẫn giữ nguyên kiến ​​​​trúc máy tính. Dựa trên S/360, các công ty khác sản xuất dòng máy riêng của họ, ví dụ như dòng 470 của Amdahl, máy tính lớn của Hitachi, UNIVAC 9200/9300/940, các máy thuộc dòng máy tính ES của Liên Xô, v.v.

Nhờ việc sử dụng rộng rãi IBM/360, các ký tự 8 bit và byte 8 bit được phát minh cho nó như ô nhớ có thể định địa chỉ tối thiểu đã trở thành tiêu chuẩn cho tất cả các thiết bị máy tính. Ngoài ra, IBM/360 là hệ thống máy tính 32-bit đầu tiên. Các mẫu cũ hơn của họ IBM/360 và họ IBM/370 theo sau chúng là những máy tính đầu tiên có bộ nhớ ảo và là những máy tính được sản xuất hàng loạt đầu tiên hỗ trợ triển khai máy ảo. Dòng IBM/360 là dòng sản phẩm đầu tiên sử dụng vi mã để thực hiện các lệnh của bộ xử lý riêng lẻ.

Nhưng một số hệ thống vi xử lý có một nhược điểm - chất lượng linh kiện thấp. Điều này đặc biệt rõ ràng trong các máy tính điện tử của Liên Xô. Chúng tiếp tục có những kích thước đáng kể và tụt hậu so với sự phát triển của phương Tây về chức năng. Để loại bỏ điều này, các nhà thiết kế trong nước đã phải thiết kế các bộ xử lý đặc biệt để thực hiện các tác vụ cụ thể (loại trừ khả năng đa chương trình).

Những chiếc máy tính mini đầu tiên (nguyên mẫu của máy tính hiện đại) cũng xuất hiện trong thời kỳ này. Điều quan trọng nhất đã xảy ra với PC vào cuối những năm 60 và đầu những năm 70 là sự chuyển đổi từ một số lượng lớn các thành phần sang sử dụng một bộ phận, kết hợp tất cả các thành phần cần thiết. Bộ vi xử lý là trái tim của bất kỳ máy tính nào. Xã hội có được sự xuất hiện của họ nhờ Intel. Chính cô là người sở hữu chiếc vi mạch đầu tiên, nó đã trở thành một bước nhảy vọt thực sự mang tính cách mạng và tiến hóa đối với công nghệ máy tính.

Cùng với sự cải tiến nhanh chóng của trang thiết bị kỹ thuật, các hệ thống máy tính điện tử đang bắt đầu được kết hợp thành mạng máy tính cục bộ và toàn cầu (nguyên mẫu của Internet). Ngôn ngữ lập trình đang được cải thiện và các hệ điều hành tiên tiến hơn đang được viết.

Siêu máy tính và thiết bị điện tử cầm tay cá nhân

Những năm bảy mươi và tám mươi trở thành thời kỳ chính của việc sản xuất hàng loạt máy tính cho người tiêu dùng nói chung. Không có sự đổi mới đáng kể nào trong giai đoạn này. Công nghệ điện toán điện tử được chia thành hai phe: siêu máy tính có khả năng tính toán đáng kinh ngạc và hệ thống được cá nhân hóa hơn. Cơ sở cơ bản của các hệ thống này là các mạch tích hợp lớn (LSI), trong đó có hơn một nghìn phần tử được đặt trong một con chip. Sức mạnh của những máy tính như vậy là hàng chục triệu thao tác mỗi giây và dung lượng RAM tăng lên vài trăm megabyte.

Các hệ thống máy tính được vi tính hóa sử dụng trong sản xuất vẫn còn phức tạp, nhưng lãnh đạo đại chúng đang chuyển sang sử dụng máy tính cá nhân. Chính trong thời kỳ này, thuật ngữ “máy tính điện tử” đã được thay thế bằng thuật ngữ “máy tính” quen thuộc với tai chúng ta.

Kỷ nguyên của máy tính cá nhân bắt đầu với Apple, IBM-PC (XT, AT, PS /2), Iskra, Elektronika, ES-1840, ES-1841 và các hãng khác. Các hệ thống này kém hơn về chức năng so với siêu máy tính, nhưng do mục đích tiêu dùng của PC nên nó đã có chỗ đứng vững chắc trên thị trường: thiết bị trở nên phổ biến, một số cải tiến xuất hiện giúp đơn giản hóa công việc với thiết bị (giao diện người dùng đồ họa, thiết bị ngoại vi mới, mạng toàn cầu).

Sau khi phát hành bộ vi xử lý Intel 4004 và Intel 8008, công nghệ này đã được các công ty khác áp dụng: MP được sản xuất dựa trên dự án Intel và các sửa đổi của riêng họ.

Đây là nơi Công ty Máy tính Apple non trẻ của Steve Jobs và Steve Wozniak xuất hiện với sản phẩm cá nhân đầu tiên - máy tính Apple-1. Không có nhiều doanh nhân đầy tham vọng quan tâm đến sự phát triển. Chỉ có một đơn đặt hàng cho lô máy tính Apple-1: Paul Terrell, chủ cửa hàng máy tính Byte, đặt hàng 50 chiếc sản phẩm. Nhưng điều kiện như sau: đây không chỉ là bo mạch máy tính mà còn là những cỗ máy hoàn chỉnh. Vượt qua khó khăn về nguồn vốn sản xuất, Apple Computer vẫn cố gắng hoàn thành nghĩa vụ của mình đúng thời hạn và Apple-1 xuất hiện trên kệ của cửa hàng Terrell. Đúng, không có “đạn dược”, mà chỉ dưới hình thức thanh toán, nhưng Terrell đồng ý cung cấp và trả 500 đô la đã hứa cho mỗi đơn vị hàng hóa.

Lưu ý rằng hầu hết các PC thời đó đều được cung cấp dưới dạng các bộ phận riêng biệt, việc lắp ráp chúng được thực hiện bởi các nhà phân phối hoặc khách hàng cuối cùng.

Vì vậy, vào năm 1976, Apple 1 được bán với giá 666,66 USD/chiếc. Apple I được lắp ráp hoàn chỉnh trên một bảng mạch chứa khoảng 30 con chip, đó là lý do tại sao nó được nhiều người coi là chiếc PC hoàn chỉnh đầu tiên. Nhưng để có được một chiếc máy tính hoạt động được, người dùng phải thêm hộp đựng, nguồn điện, bàn phím và màn hình. Một bo mạch bổ sung, được phát hành sau này với giá 75 USD, cung cấp khả năng liên lạc với máy ghi băng cassette để lưu trữ dữ liệu.

Nhiều chuyên gia không coi máy tính Apple là thiết bị điện tử cá nhân đầu tiên mà gọi nó là máy vi tính Altair 8800, được Ed Roberts tạo ra và phân phối qua các danh mục vào năm 1974-1975. Nhưng trên thực tế, thiết bị này không đáp ứng được mọi yêu cầu của người dùng.

Công ty tiếp tục sản xuất và mẫu Apple II cập nhật sẽ được bán. Dòng PC này được trang bị bộ xử lý MOS Technology 6502 1 MHz, RAM 4 KB (có thể mở rộng lên 48 KB), ROM 4 KB, màn hình và trình thông dịch Integer BASIC cũng như giao diện để kết nối máy ghi băng cassette. Apple II trở thành thiết bị được bán rộng rãi nhất trên thị trường điện tử (hơn 5 triệu chiếc sản phẩm này đã được bán trong nhiều năm sản xuất). Apple II trông giống một công cụ văn phòng hơn là một thiết bị điện tử. Đó là một chiếc máy tính hoàn chỉnh, phù hợp với môi trường gia đình, bàn làm việc của người quản lý hoặc lớp học ở trường.

Để kết nối màn hình (hoặc TV), đầu ra video tổng hợp ở định dạng NTSC đã được sử dụng. Máy tính bán ở Châu Âu sử dụng bộ mã hóa PAL bổ sung nằm trên thẻ mở rộng. Âm thanh được cung cấp bởi loa được điều khiển thông qua thanh ghi trong bộ nhớ (sử dụng 1 bit). Máy tính có 8 đầu nối mở rộng, 1 trong số đó cho phép bạn kết nối thêm RAM, trong khi phần còn lại được sử dụng để cung cấp I/O (cổng nối tiếp và song song, bộ điều khiển thiết bị bên ngoài). Giá bán lẻ ban đầu của máy tính là $1,298-$2,638 cho mỗi lần sửa đổi mẫu máy.

Apple II đã có được một gia đình và cho đến đầu những năm 90 vẫn giữ được vị trí dẫn đầu trên thị trường thiết bị máy tính.

Tiêu chuẩn PC chung

Cuối năm 1980, IBM quyết định sản xuất PC của riêng mình. Việc cung cấp bộ vi xử lý cho các mẫu PC IBM trong tương lai được giao cho Intel và dự án của Bill Gates, người bỏ học Harvard - hệ điều hành PC-DOS - được áp dụng cho hệ điều hành chính.

Công ty không chỉ đặt ra tỷ lệ sản xuất mà còn đặt ra các tiêu chuẩn riêng cho việc sản xuất máy tính. Mỗi nhà sản xuất PC có thể mua giấy phép từ IBM và lắp ráp các máy tính tương tự, đồng thời các nhà sản xuất bộ vi xử lý có thể sản xuất các bộ phận cho chúng (trên thực tế, chỉ có Apple mới có thể duy trì kiến ​​trúc của riêng mình). Đây là cách mô hình IBM PC XT có ổ cứng xuất hiện. Theo sau là IBM PC AT, được xây dựng trên MP 80286.

Năm 1985 được đánh dấu bằng việc tung ra các máy tính cá nhân hiệu năng cao; Intel và Motorola cùng sản xuất bộ vi xử lý 80386 và M68020. Năm này qua năm khác, các sửa đổi máy tính được cải thiện, tên tuổi của IBM và Intel liên tục được nhắc đến. Bộ vi xử lý mới đạt được sức mạnh xử lý dữ liệu đáng kinh ngạc - lên tới 50 triệu thao tác mỗi giây. Năm 1993, Intel phát hành P5 Pentium MP với kiến ​​trúc 64-bit, tiếp theo là model 2 và 3. Pentium 4 đã được trang bị công nghệ HT, cho phép nó xử lý thông tin bằng 2 luồng song song.

Máy tính đang cải thiện mọi thứ: mức tiêu thụ năng lượng giảm, kích thước giảm, nhưng sức mạnh tính toán ngày càng tăng, dung lượng RAM ngày càng tăng (lên tới 4 gigabyte) và dung lượng ổ cứng được tính bằng terabyte.

Hầu như tất cả các máy tính được sản xuất trên thế giới đều chuyển sang hệ điều hành “cửa sổ” mới MicroSoft “Windows” và các ứng dụng văn phòng MS-Office. Đây là cách xác định các tiêu chuẩn máy tính cá nhân: kiến ​​trúc IBM PC và hệ điều hành Windows.

Về kích thước của PC, cùng với máy tính để bàn, các thiết bị điện tử cầm tay được sản xuất: máy tính xách tay, netbook, sau đó là máy tính bảng và điện thoại thông minh (điện thoại-máy tính).

Thay vì lời bạt

Trong nhiều thập kỷ, máy tính cá nhân đã chuyển từ “máy tính” điện tử sang thiết bị hàng ngày. Giờ đây PC không chỉ là một thiết bị tính toán điện tử. Đây là toàn bộ ngành công nghiệp tri thức, giải trí, công việc, giáo dục và các cơ hội tiêu dùng khác.

Mikhail Polyukhovich

Máy tính cá nhân (PC) đã thay đổi đáng kể mối quan hệ của nhân loại với tài nguyên máy tính. Với mỗi mẫu PC mới, người ta ngày càng chuyển giao nhiều chức năng hơn cho các vai của máy, từ tính toán đơn giản đến tính toán hoặc thiết kế. Đó là lý do tại sao những trục trặc, trục trặc và thời gian ngừng hoạt động của công nghệ máy tính không chỉ trở thành những hiểu lầm không mong muốn mà còn trở thành một thảm họa thực sự có thể dẫn đến thiệt hại trực tiếp về kinh tế và những hậu quả không thể chấp nhận được khác.

Những cột mốc đầu tiên trong sự phát triển của máy tính cá nhân


Vào nửa sau của thế kỷ 20, chỉ có các công ty lớn mới có máy tính, không chỉ vì giá thiết bị cao mà còn vì kích thước ấn tượng của nó. Do đó, các doanh nghiệp tham gia phát triển và sản xuất thiết bị máy tính đã tìm cách thu nhỏ và giảm giá thành sản phẩm của mình. Kết quả là, quá trình thu nhỏ vi mô, cũng như sự phát triển rộng rãi của vi mạch, đã dẫn đến việc máy tính có thể đặt vừa trên bàn, và Xerox đã giới thiệu chiếc máy tính cá nhân đầu tiên Alto vào năm 1973. Lần đầu tiên, các chương trình và tập tin được hiển thị trên màn hình dưới dạng “windows”.

Năm 1975, chiếc PC thương mại đầu tiên, Altair-8800, được ra mắt, được xây dựng trên bộ vi xử lý Intel 8080. RAM là 256 byte. PC được điều khiển bởi một bảng chuyển đổi đặc biệt. Để nhập và xuất dữ liệu, một ổ đĩa mềm 8 inch đã được cài đặt, được mua riêng. Phiên bản đầu tiên của bộ vi xử lý i8080 được sản xuất dưới dạng gói phẳng 48 chân, tần số xung nhịp tối đa là 2 MHz. Tuy nhiên, bộ xử lý có một lỗ hổng nghiêm trọng khiến nó bị treo. Chỉ có tín hiệu “đặt lại” mới cho phép hệ thống được hồi sinh. Một phiên bản sửa chữa và cải tiến của bộ xử lý - 8080A - đã được phát hành sáu tháng sau đó. Nó được sản xuất theo gói DIP-40 và tần số xung nhịp tối đa tăng lên 2,5 MHz.

Sự khởi đầu của hành trình của Apple và Intel


Năm 1976, Steve Jobs và Steve Wozniak đã lắp ráp một bo mạch máy tính có tên Apple I ở Palo Alto. Nó được đặt trong một hộp gỗ và không có bàn phím hay màn hình. Bo mạch chứa bộ xử lý, RAM 8 KB và khả năng hiển thị thông tin trên màn hình.

Năm 1977, Wozniak và Jobs đã phát triển chiếc PC hoàn chỉnh đầu tiên, Apple II, trong vỏ nhựa, có bàn phím tích hợp và TV được dùng làm màn hình. Cùng năm đó, Commodore giới thiệu PC có tên PET.

Vào tháng 6 năm 1978, Intel đã tạo ra bộ vi xử lý 16 bit đầu tiên, i8086. Nhờ tổ chức bộ nhớ được phân đoạn, nó có thể xử lý tới 1024 KB RAM. I8086 sử dụng tập lệnh cũng được sử dụng trong các bộ xử lý hiện đại. Với sự ra đời của bộ xử lý i8086, kiến ​​trúc x86 trở nên nổi tiếng. Tần số xung nhịp của bộ xử lý dao động từ 4 đến 10 MHz. Cần lưu ý rằng bộ xử lý 8086 trở nên phổ biến chủ yếu nhờ máy tính Compaq DeskPro.

Năm 1980, Osborne Computer bắt đầu sản xuất những chiếc PC di động đầu tiên có kích thước bằng một chiếc vali và nặng 11 kg.

Những bước đi đầu tiên của IBM


Năm 1981, IBM phát hành IBM PC, một máy vi tính kiến ​​trúc mở dựa trên bộ vi xử lý 16-bit 8088 của Intel. Bộ xử lý i8088 16 bit với bus dữ liệu 8 bit có tốc độ xung nhịp từ 5 đến 10 MHz. PC được trang bị màn hình văn bản đơn sắc, hai ổ đĩa mềm 5 inch 160 KB và RAM 64 KB.

Năm 1983, máy tính IBM PC XT (Công nghệ mở rộng) xuất hiện, có RAM 256 KB và ổ cứng 10 MB. Tần số xung nhịp của bộ xử lý là 5 MHz.

IBM PC AT (Công nghệ tiên tiến) được giới thiệu vào năm 1984. Máy tính chạy trên bộ vi xử lý Intel 80286 và kiến ​​trúc ISA, đồng thời có ổ cứng 20 MB. Việc sử dụng bộ vi xử lý Intel 80286 (sản xuất từ ​​1/2/1986) giúp chuyển sang bus AT: bus dữ liệu 16 bit, bus địa chỉ 24 bit. Có thể xử lý RAM lên tới 16 MB (so với 640 KB của mẫu PC IBM ban đầu). Bo mạch chủ cung cấp pin để cấp nguồn cho vi mạch và thời gian được lưu trong bộ nhớ (dung lượng - 50 byte). Tốc độ xung nhịp của bộ xử lý: 80286 – 6 – 6 MHz, 80286 – 8 – 8 MHz, 80286-10 – 10 MHz, 80286 – 12 – 12,5 MHz.

Vào tháng 10 năm 1985, Intel đã tạo ra bộ vi xử lý 32-bit đầu tiên, i80386, bao gồm khoảng 275 nghìn bóng bán dẫn. PC đầu tiên sử dụng bộ vi xử lý này là Compaq DeskPro 386. Một giải pháp thay thế rẻ hơn, bộ xử lý i80386 32-bit, sau này nhận được hậu tố DX, mãi đến tháng 6 năm 1988 mới xuất hiện. Chính bộ xử lý thứ 386 đã mang lại sự gia tăng đáng kể về tốc độ xung nhịp của máy tính cá nhân. Các mẫu khác nhau của bộ xử lý 386 hoạt động ở tần số xung nhịp 16,20, 25, 33,40 MHz.

Bước đột phá to lớn của Intel


Năm 1989, Intel phát hành bộ vi xử lý 486DX. Nó có 1,2 triệu bóng bán dẫn trên một con chip và hoàn toàn tương thích với bộ xử lý x86. Con chip này là con chip đầu tiên kết hợp bộ xử lý trung tâm, bộ đồng xử lý toán học và bộ nhớ đệm. Tần số xung nhịp của các sửa đổi khác nhau của bộ xử lý 486 dao động từ 16 đến 150 MHz. Máy tính dựa trên bộ xử lý thứ 486 đạt tần số 133 MHz (được gọi là DX4). Bộ xử lý 486 DX2 có hệ số nhân là 2 (ở bus phía trước 50 MHz, tần số bộ xử lý là 100 MHz). Sau đó, bộ xử lý có chỉ số DX4 đã được sản xuất. Hệ số nhân của chúng không phải là 4 mà là 3. Sau khi bộ xử lý 486 của Intel rời khỏi thị trường, AMD đã phát hành bộ xử lý 486DX4-120 và 486DX4-133. Nhờ sự ra đời của hệ số nhân, lần đầu tiên khái niệm ép xung xuất hiện - tăng năng suất bằng cách tăng tần số đồng hồ bus hoặc hệ số nhân. Có những hệ thống được bán với bộ xử lý i486 được ép xung lên 160 MHz.

Vào tháng 3 năm 1993, Intel bắt đầu xuất xưởng phiên bản 66 và 60 MHz của bộ xử lý Pentium. PC chạy Pentium hoàn toàn tương thích với các máy tính sử dụng bộ vi xử lý i8088, i80286, i80386, i486. Bộ xử lý mới chứa khoảng 3,1 triệu bóng bán dẫn và có bus địa chỉ 32 bit và bus dữ liệu ngoài 64 bit.

Vào tháng 5 năm 1997, Intel giới thiệu bộ xử lý Pentium II, dựa trên Pentium Pro. Một bộ xử lý các lệnh MMX đã được thêm vào lõi P6. Bộ đệm cấp hai đã bị xóa khỏi vỏ bộ xử lý và điều này góp phần vào việc phân phối hàng loạt Pentium II. Tốc độ xung nhịp của bộ xử lý Pentium II đã tăng lên rõ rệt. Các mẫu khác nhau có: 233, 266.300, 333.350, 400, 433.450.466, 500, 533 MHz.

Bộ vi xử lý Intel Pentium III 32-bit thế hệ thứ sáu được Intel phát hành vào tháng 2 năm 1999. Trên thực tế, nó đã sao chép Pentium II, nhưng bao gồm các tính năng mới: 70 hướng dẫn thực SSE (Truyền phần mở rộng SIMD, còn được gọi là MMX2), tập trung vào hỗ trợ đa phương tiện; Bộ điều khiển bộ đệm L1 được cải tiến. Tần số xung nhịp của bộ xử lý Pentium III (Katmai) là 450.500.533, 550.600 MHz. Dựa trên Coppermine - từ 533 đến 1133 MHz. Bộ xử lý Pentium III trên lõi Tualatin có tốc độ từ 1000 đến 1400 MHz.

Kỷ nguyên của bộ xử lý đa lõi


Cuối tháng 11 năm 2000, Intel giới thiệu bộ xử lý Pentium 4 tốc độ trên 1 GHz, xây dựng trên kiến ​​trúc NetBurst và sử dụng bộ nhớ Rambus nhanh với tần số bus hệ thống hiệu quả là 400 MHz. Bộ xử lý chứa 144 lệnh SSE2 bổ sung. Tốc độ xung nhịp của bộ xử lý Pentium 4 đầu tiên dao động từ 1,4 đến 2,0 GHz. Trong những sửa đổi sau, tần số xung nhịp đã tăng từ 2,2 lên 3,8 GHz.

Vào tháng 7 năm 2006, Intel đã tạo ra bộ xử lý lõi kép - Core 2; bộ xử lý đầu tiên trong dòng này là Intel Core 2 Duo và Intel Core 2 Extreme. Các bộ xử lý này được phát triển dựa trên kiến ​​trúc Intel Core mới mà công ty gọi là bước quan trọng nhất trong quá trình phát triển bộ vi xử lý của mình kể từ khi giới thiệu thương hiệu Intel Pentium vào năm 1993. Sử dụng công nghệ EM64T, bộ xử lý Intel Core 2 có thể hoạt động ở cả chế độ 32 bit và 64 bit. Sự khác biệt chính giữa các bộ xử lý mới và dòng Pentium 4 là khả năng sinh nhiệt và tiêu thụ điện năng thấp cũng như khả năng ép xung cao hơn. Tần số của bộ xử lý Core 2 Duo dao động từ 1,5 đến 3,5 GHz.

Vào đầu năm 2007, Core 2 Quad, bộ xử lý lõi tứ, đã được giới thiệu. Tần số đồng hồ – từ 2,33 đến 3,2 GHz.

Vào tháng 1 năm 2010, bộ xử lý Intel Core i3 đã xuất hiện. Họ đã bổ sung thêm cái gọi là bộ xử lý “đồ họa”, họ thực hiện các phép tính ở chế độ “đồ họa”. Có chức năng tích hợp mang lại sự “thông minh” khi vận hành, tự động tăng tốc. Ở mức tải trung bình và thấp, nó hoạt động ở hiệu suất định mức và tiết kiệm năng lượng. Việc tăng tải sẽ tự động tăng hiệu suất của bộ xử lý. Kích thước của bộ đệm (RAM bên trong của bộ xử lý) đã được tăng lên, nó được phân bổ động giữa các lõi - tùy thuộc vào tải. Bộ xử lý mới trở nên nóng hơn, đặc biệt là trong quá trình tự động ép xung. Theo đó, họ yêu cầu một hệ thống làm mát hiệu quả hơn. Tần số xung nhịp của bộ xử lý i-Series (i3, i5, i7) là từ 2,66 đến 3,6 GHz.

Chúng xuất hiện sau Thế chiến thứ hai, khi những khám phá của các nhà toán học và các nhà khoa học khác đã giúp thực hiện một cách đọc thông tin mới. Và mặc dù ngày nay những chiếc máy này có vẻ giống như những đồ tạo tác kỳ dị nhưng chúng đã trở thành tổ tiên của những chiếc PC hiện đại quen thuộc với người bình thường.

Manchester "Mark I" và EDSAC

Chiếc máy tính đầu tiên theo nghĩa hiện đại của từ này là thiết bị Mark I, được tạo ra vào năm 1949. Tính độc đáo của nó nằm ở chỗ nó hoàn toàn điện tử và chương trình được lưu trữ trong RAM. Thành tựu này của các chuyên gia Anh là một bước tiến vượt bậc trong lịch sử phát triển máy tính hàng thế kỷ. Manchester Mark I bao gồm các ống Williams và trống từ, dùng để lưu trữ thông tin.

Ngày nay, nhiều năm sau, lịch sử tạo ra chiếc máy tính đầu tiên vẫn còn gây nhiều tranh cãi. Câu hỏi chiếc máy nào có thể được gọi là chiếc máy tính đầu tiên vẫn còn gây tranh cãi. Manchester "Mark I" vẫn là phiên bản phổ biến nhất, mặc dù có những đối thủ khác. Một trong số đó là EDSAC. Nếu không có chiếc máy này, lịch sử phát minh của máy tính sẽ hoàn toàn khác. Nếu "Mark" xuất hiện ở Manchester thì EDSAC được tạo ra bởi các nhà khoa học từ Đại học Cambridge. Máy tính này đi vào hoạt động vào tháng 5 năm 1949. Sau đó, chương trình đầu tiên được thực thi trên đó, bình phương các số từ 0 đến 99.

Z4

Manchester Mark I và EDSAC là chương trình cụ thể. Bước tiếp theo trong quá trình phát triển của máy tính là Z4. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, thiết bị này có một lịch sử sáng tạo đầy ấn tượng. Máy tính được tạo ra bởi kỹ sư người Đức Konrad Zuse. Công việc của dự án bắt đầu ở giai đoạn cuối, hoàn cảnh này đã làm chậm lại đáng kể sự phát triển này. Phòng thí nghiệm của Zuse đã bị phá hủy trong một cuộc không kích của kẻ thù. Cùng với đó, toàn bộ trang thiết bị và kết quả công việc lâu dài sơ bộ đều bị mất.

Tuy nhiên, người kỹ sư tài năng đã không bỏ cuộc. Việc sản xuất tiếp tục sau khi hòa bình bắt đầu. Năm 1950, dự án cuối cùng đã hoàn thành. Lịch sử hình thành của nó hóa ra rất dài và đầy chông gai. Máy tính ngay lập tức thu hút sự chú ý của Trường Kỹ thuật Cao cấp Thụy Sĩ. Cô ấy đã mua chiếc xe này. Z4 được các chuyên gia quan tâm là có lý do. Máy tính có chương trình phổ quát, nghĩa là nó là thiết bị đa chức năng đầu tiên thuộc loại này.

Cùng năm 1950, lịch sử chế tạo máy tính ở Liên Xô được đánh dấu bằng một sự kiện quan trọng không kém. Tại Viện Kỹ thuật Điện Kiev, MESM đã được tạo ra - một máy tính điện tử nhỏ. Một nhóm các nhà khoa học Liên Xô, do Viện sĩ Sergei Lebedev đứng đầu, đã làm việc trong dự án.

Thiết kế của chiếc máy này bao gồm sáu nghìn chiếc đèn điện. Sức mạnh lớn hơn giúp có thể đảm nhận những nhiệm vụ mà trước đây chưa từng có đối với công nghệ của Liên Xô. Trong một giây, thiết bị có thể thực hiện khoảng ba nghìn thao tác.

Mô hình thương mại

Ở giai đoạn phát triển máy tính đầu tiên, việc phát triển chúng được thực hiện bởi các chuyên gia từ các trường đại học hoặc các cơ quan chính phủ khác. Năm 1951, mô hình LEO I xuất hiện, được tạo ra nhờ đầu tư từ công ty tư nhân Lyons and Company của Anh, công ty sở hữu các nhà hàng và cửa hàng. Với sự ra đời của thiết bị này, lịch sử chế tạo máy tính đã đạt được một cột mốc quan trọng khác. LEO I là công cụ đầu tiên được sử dụng để xử lý dữ liệu thương mại. Thiết kế của nó tương tự như thiết kế của hệ tư tưởng tiền nhiệm EDSAC.

Máy tính thương mại đầu tiên của Mỹ là UNIVAC I. Nó xuất hiện vào cùng năm 1951. Tổng cộng có 46 mẫu xe này đã được bán, mỗi mẫu có giá một triệu đô la. Một trong số chúng đã được sử dụng trong Điều tra dân số Hoa Kỳ. Thiết bị này bao gồm hơn năm nghìn ống chân không. Các đường trễ làm bằng thủy ngân được sử dụng làm vật mang thông tin. Một trong số chúng có thể lưu trữ tới một nghìn từ. Khi phát triển UNIVAC I, người ta đã quyết định từ bỏ thẻ đục lỗ và chuyển sang sử dụng băng từ kim loại. Với sự trợ giúp của nó, thiết bị có thể kết nối với các hệ thống lưu trữ dữ liệu thương mại.

"Mũi tên"

Trong khi đó, các thiết bị điện tử của Liên Xô lại có lịch sử hình thành riêng. Máy tính Strela, xuất hiện vào năm 1953, đã trở thành thiết bị nối tiếp đầu tiên ở Liên Xô. Sản phẩm mới được sản xuất trên cơ sở Nhà máy Máy tính toán và phân tích Moscow. Trong ba năm sản xuất, tám mẫu đã được sản xuất. Những cỗ máy độc đáo này được lắp đặt tại Viện Hàn lâm Khoa học, Đại học Tổng hợp Moscow và các văn phòng thiết kế đặt tại các thành phố khép kín.

"Strela" có thể thực hiện 2-3 nghìn thao tác mỗi giây. Đây là những con số kỷ lục đối với công nghệ trong nước. Dữ liệu được lưu trữ trên băng từ, có thể chứa tới 200 nghìn từ. Các nhà phát triển thiết bị đã được trao giải thưởng, nhà thiết kế trưởng Yury Bazilevsky cũng trở thành Anh hùng Lao động Xã hội Chủ nghĩa.

Thế hệ máy tính thứ hai

Bóng bán dẫn được phát minh vào năm 1947. Vào cuối những năm 50. họ đã thay thế những chiếc đèn dễ vỡ và tốn nhiều năng lượng. Với sự ra đời của bóng bán dẫn, máy tính đã bắt đầu một lịch sử sáng tạo mới. Những máy tính nhận được những bộ phận mới này sau đó được công nhận là kiểu máy thế hệ thứ hai. Sự đổi mới chính là bảng mạch in và bóng bán dẫn có thể giảm đáng kể kích thước của máy tính, khiến chúng trở nên thiết thực và tiện lợi hơn nhiều.

Nếu trước đây máy tính chiếm toàn bộ căn phòng thì giờ đây chúng đã được thu gọn lại chỉ còn bằng bàn làm việc văn phòng. Ví dụ, đây là mẫu IBM 650. Nhưng ngay cả bóng bán dẫn cũng không giải quyết được một vấn đề quan trọng khác. Máy tính vẫn còn cực kỳ đắt tiền, nghĩa là chúng chỉ được sản xuất theo đơn đặt hàng cho các trường đại học, tập đoàn lớn hoặc chính phủ.

Sự phát triển hơn nữa của máy tính

Mạch tích hợp được phát minh vào năm 1959. Chúng đánh dấu sự khởi đầu của thế hệ máy tính thứ ba. thập niên 1960 đã trở thành một bước ngoặt cho máy tính. Sản xuất và bán hàng của họ đã tăng lên đáng kể. Các bộ phận mới làm cho thiết bị rẻ hơn và dễ tiếp cận hơn, mặc dù chúng vẫn không mang tính cá nhân. Về cơ bản, những máy tính này đã được các công ty mua lại.

Năm 1971, các nhà phát triển Intel đã tung ra thị trường bộ vi xử lý đầu tiên trong lịch sử. Trên cơ sở đó, máy tính thế hệ thứ tư đã xuất hiện. Bộ vi xử lý đã giải quyết được một số vấn đề quan trọng mà trước đây vẫn ẩn giấu trong thiết kế của bất kỳ máy tính nào. Một phần như vậy thực hiện tất cả các phép toán logic và số học được viết bằng mã máy. Trước phát hiện này, chức năng này nằm trên nhiều phần tử nhỏ. Sự xuất hiện của một bộ phận phổ quát duy nhất báo trước sự phát triển của máy tính gia đình loại nhỏ.

Những máy tính cá nhân

Năm 1977, Apple, do Steve Jobs thành lập, đã giới thiệu Apple II với thế giới. Sự khác biệt cơ bản của nó so với bất kỳ máy tính nào trước đây là thiết bị của công ty non trẻ California này được thiết kế để bán cho người dân bình thường. Đó là một bước đột phá mà gần đây dường như chưa từng có. Do đó, bắt đầu lịch sử tạo ra máy tính cá nhân của thế hệ máy tính. Sản phẩm mới có nhu cầu cho đến những năm 90. Trong khoảng thời gian này, khoảng bảy triệu thiết bị đã được bán ra, đây là một kỷ lục tuyệt đối vào thời điểm đó.

Các mẫu máy tiếp theo của Apple nhận được giao diện đồ họa độc đáo, bàn phím quen thuộc với người dùng hiện đại và nhiều cải tiến khác. Điều tương tự đã khiến chuột máy tính trở nên phổ biến. Năm 1984, ông giới thiệu mẫu Macintosh thành công nhất của mình, đánh dấu sự khởi đầu của cả một dòng sản phẩm vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay. Nhiều khám phá của các kỹ sư và nhà phát triển Apple đã trở thành nền tảng cho máy tính cá nhân ngày nay, được tạo ra bởi các nhà sản xuất khác, trong số những nhà sản xuất khác.

Diễn biến trong nước

Do tất cả những khám phá mang tính cách mạng liên quan đến máy tính đều diễn ra ở phương Tây nên lịch sử tạo ra máy tính ở Nga và Liên Xô vẫn chìm trong bóng tối của những thành công của nước ngoài. Điều này cũng là do việc phát triển những chiếc máy như vậy được nhà nước kiểm soát, trong khi ở Châu Âu và Hoa Kỳ, sáng kiến ​​này dần dần lọt vào tay các công ty tư nhân.

Năm 1964, máy tính bán dẫn đầu tiên của Liên Xô “Snow” và “Vesna” xuất hiện. Vào những năm 1970 Máy tính Elbrus bắt đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp quốc phòng. Chúng được sử dụng trong các hệ thống phòng thủ tên lửa và trung tâm hạt nhân.

Một trong những phát minh vĩ đại nhất thời bấy giờ. Hàng tỷ người sử dụng máy tính trong cuộc sống hàng ngày trên khắp thế giới.

Trong nhiều thập kỷ, máy tính đã phát triển từ một thiết bị rất đắt tiền và chậm chạp thành những cỗ máy cực kỳ thông minh ngày nay với sức mạnh xử lý đáng kinh ngạc.

Không có một người nào được ghi nhận là người đã phát minh ra máy tính; nhiều người tin rằng Konrad Zuse và chiếc máy Z1 của ông là những người đầu tiên trong một chuỗi dài những đổi mới đã mang lại cho chúng ta máy tính. Konrad Zuse là người Đức nổi tiếng nhờ tạo ra thiết bị máy tính cơ học có thể lập trình tự do đầu tiên vào năm 1936. Z1 của Zuse được tạo ra với sự nhấn mạnh vào 3 yếu tố chính vẫn được sử dụng trong các máy tính hiện đại. Sau đó, Konrad Zuse đã tạo ra Z2 và Z3.

Những máy tính dòng Mark đầu tiên được chế tạo tại Harvard. MARK được tạo ra vào năm 1944 và chiếc máy tính này có kích thước bằng một căn phòng, dài 55 feet và cao 8 feet. MARK có thể thực hiện nhiều phép tính. Nó trở thành một phát minh thành công và được Hải quân Mỹ sử dụng cho đến năm 1959.

Máy tính ENIAC là một trong những tiến bộ quan trọng nhất trong điện toán. Nó được quân đội Mỹ đưa vào sử dụng trong Thế chiến thứ hai. Máy tính này sử dụng ống chân không thay vì động cơ điện và đòn bẩy để tính toán nhanh. Tốc độ của nó nhanh hơn hàng nghìn lần so với bất kỳ thiết bị điện toán nào khác vào thời điểm đó. Chiếc máy tính này rất lớn và có tổng chi phí là 500.000 USD. ENIAC được sử dụng cho đến năm 1955.

RAM hoặc Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên được giới thiệu vào năm 1964. RAM đầu tiên là một tấm phát hiện kim loại được đặt cạnh một ống chân không có chức năng phát hiện sự khác biệt về điện tích. Đó là một cách dễ dàng để lưu trữ hướng dẫn máy tính.

Có nhiều đổi mới vào năm 1940. Manchester đã phát triển Cơ sở Nghiên cứu Viễn thông. Đây là máy tính đầu tiên sử dụng chương trình được lưu trữ và nó đi vào hoạt động vào năm 1948. Manchester MARK Tôi tiếp tục sống vào năm 1951 và cho thấy sự tiến bộ to lớn.

UNIVAC được xây dựng bởi những người tạo ra ENIAC. Đó là chiếc máy tính nhanh nhất và sáng tạo nhất có khả năng xử lý nhiều phép tính. Đó là một kiệt tác của thời đại và được công chúng đánh giá cao.

IBM, máy tính cá nhân đầu tiên được sử dụng rộng rãi và sẵn có cho mọi người. IBM 701 là máy tính đa năng đầu tiên được IBM phát triển. Một ngôn ngữ máy tính mới có tên "Fortran" đã được sử dụng trong mẫu 704 mới. IBM 7090 cũng là một thành công lớn và thống trị máy tính văn phòng trong 20 năm tiếp theo. Vào cuối những năm 1970 và 1980, IBM đã phát triển máy tính cá nhân được gọi là PC. IBM đã có ảnh hưởng rất lớn đến các máy tính được sử dụng ngày nay.

Với sự phát triển của thị trường máy tính cá nhân vào đầu và giữa những năm 1980, nhiều công ty nhận ra rằng giao diện đồ họa thân thiện với người dùng hơn. Điều này dẫn đến sự phát triển của một hệ điều hành có tên Windows của Microsoft. Phiên bản đầu tiên được gọi là Windows 1.0 và sau đó là Windows 2.0 và 3.0. Microsoft ngày càng trở nên phổ biến hơn ngày nay.

Ngày nay, máy tính cực kỳ mạnh mẽ và giá cả phải chăng hơn bao giờ hết. Trên thực tế, chúng đã thâm nhập vào mọi khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta. Chúng được sử dụng như một công cụ giao tiếp và giao dịch mạnh mẽ. Tương lai của máy tính là rất lớn.