Generațiile unui computer: o masă, caracteristici și istorie. Ce se înțelege prin termenul "generare de computere"?

Apariția computerelor moderne, pe care am folosit-o, a fost precedată de o întreagă evoluție în dezvoltarea tehnologiei informatice. Conform teoriei larg răspândite, dezvoltarea industriei de computere se desfășoară de mai multe generații separate.

Experții moderni sunt înclinați să creadă că există șase dintre ei. Cinci dintre ele au avut deja loc, un altul este pe drum. Ce este exact termenul de "generare de calculatoare" înțeles de specialiștii IT? Care sunt diferențele fundamentale dintre perioadele individuale de dezvoltare a tehnologiei computerelor?

Preistoria apariției unui calculator

Istoria dezvoltării a cinci generații de computere este interesantă și fascinantă. Dar, înainte să-l exploreze, acesta va fi util să se cunoască faptele cu privire la ceea ce a precedat dezvoltarea calculatoarelor soluții tehnologice.

Oamenii au căutat întotdeauna să îmbunătățească procedurile asociate calculelor, calculelor. Istoricii au descoperit că unelte de lucru cu figuri care au o natură mecanică au fost inventate chiar și în Egiptul antic și în alte stări ale antichității. În Evul Mediu, inventatorii europeni ar putea să elaboreze mecanisme prin care să poată fi calculată, în special, periodicitatea mareelor ​​lunare.

Prototipul computerelor moderne, unii experți cred că au inventat la începutul secolului al XIX-lea, mașina lui Babbage, care avea funcțiile calculelor de programare. La sfârșitul secolului al 19-lea al secolului al XX-lea, au apărut dispozitive în care au fost folosite electronice. Ele au fost implicate în principal în industria telefoniei și radiocomunicațiilor.

În 1915, emigrantul german care sa mutat în Statele Unite Herman Hollerith a fondat IBM, care a devenit ulterior unul dintre cele mai recunoscute branduri ale industriei IT. Printre cele mai senzaționale invenții ale lui Herman Hollerith s-au numărat cărți perforate, care de zeci de ani au servit ca principale transportator de informații atunci când utilizează tehnologia calculatoarelor. Până la sfârșitul anilor 30 au existat tehnologii care au permis vorbirea despre începutul vârstei computerului în dezvoltarea civilizației umane. Au apărut primele computere, care ulterior au fost clasificate ca aparținând "primei generații".

Semnele CALCULATORULUI

Un criteriu de principiu-cheie pentru clasificarea unui dispozitiv de calcul ca calculator sau computer, expertiza programabilitatea. Acest tip de mașină, în special, diferă de calculatoare, indiferent de cât de puternice sunt acestea din urmă. Chiar dacă vorbim despre programare la un nivel foarte scăzut, când se utilizează "zerouri și altele" - criteriul este valabil. În consecință, de îndată ce mașinile au fost inventate, este posibil ca prin aspectul lor să fie foarte asemănătoare cu calculatoarele, dar care ar putea fi programate - ele erau numite computere.

Termenul „generație de calculator“ înseamnă, de obicei, un calculator care aparține unei formațiuni tehnologice specifice. Aceasta este, unul soluții hardware bazate, pe baza care computerul se execută. În același timp, pe baza criteriilor propuse de către experții IT-divizare prin generarea de calculatoare este departe de convențional (deși, desigur, există forme de tranziție de calculatoare, care sunt dificil de atribuit în mod clar la o anumită categorie).

După finalizarea excursiei teoretice, putem începe să studiem generațiile de computere. Tabelul de mai jos ne va ajuta să ne orientăm în periodizarea fiecăruia.

Apoi, vom examina caracteristicile tehnologice ale computerelor pentru fiecare categorie. Vom determina caracteristicile generațiilor de computere. Tabelul pe care am ajuns acum, vor fi completate cu altele, care vor fi legate de categoria corespunzătoare și parametrii de proces.

Observăm o nuanță importantă - motivarea următoare se referă în principal la evoluția computerelor, care astăzi este obișnuită să se refere la computerele personale. Există complet diferite clase de calculatoare - militare, industriale. Există așa-numitele "supercomputere". Apariția și dezvoltarea lor este un subiect separat.

Primele computere

În 1938, inginerul german Konrad Zuse a proiectat un dispozitiv numit Z1, iar în 42 a lansat versiunea sa modernizată - Z2. În 1943, britanicii și-au inventat calculatorul și l-au numit "Colossus". Unii experți sunt înclinați să considere mașinile din limba engleză și germană drept primele computere. În 1944, pe baza inteligenței din Germania, calculatorul este, de asemenea, creat de americani. Calculatorul dezvoltat în SUA a fost numit Mark I.

În 1946, inginerii americani fac o mică revoluție în domeniul ingineriei computerizate, creând un computer de bord ENIAC, de 1000 de ori mai productiv decât "Mark I". Următoarea dezvoltare americană a fost calculatorul creat în 1951, numit UNIAC. Caracteristica sa principală este că a fost primul computer care a fost folosit ca produs comercial.

În acel moment, apropo, inginerii sovietici și-au inventat deja propriul calculator, care lucra în Academia de Științe a Ucrainei. Dezvoltarea noastră a fost numită MESM. Performanța sa, conform experților, a fost cea mai ridicată dintre calculatoarele asamblate în Europa.

Caracteristicile tehnologice ale primei generații de calculatoare

De fapt, pe baza ce criterii se determină prima generație de dezvoltare de computere? Astfel de experți IT consideră, în primul rând, o bază componentă sub formă de lămpi cu vid. Mașinile primei generații au avut, de asemenea, o serie de caracteristici externe caracteristice - dimensiuni uriașe, consum mare de energie.

Puterea lor de calcul a fost de asemenea relativ modestă, a fost de câteva mii de hertzi. În același timp, computerele de primă generație au conținut multe lucruri disponibile în computerele moderne. În special, este codul mașinii care permite comenzile de programare, precum și scrierea de date în memorie (folosind cartelele de împingere și tuburile electrostatice).

Computerele primei generații necesită cea mai înaltă calificare a persoanei care le folosește. Este necesar nu numai posedarea de abilități de profil (exprimate în lucrul cu carduri perforate, cunoașterea codului mașinii etc.), dar, de regulă, și cunoștințe de inginerie în domeniul electronicii.

În computerul primei generații, așa cum am spus deja, a existat deja o memorie operativă. Adevărat, volumul său a fost extrem de modest, a fost exprimat în sute, în cel mai bun caz - în mii de octeți. Primele module ale computerului RAM nu puteau fi clasificate ca o componentă electronică. Acestea erau recipiente cu mercur în formă de tuburi. Cristalele de memorie au fost fixate în anumite zone, astfel încât datele au fost păstrate. Cu toate acestea, la scurt timp după inventarea primelor computere, a apărut o memorie mai perfectă bazată pe miezuri de ferită.

A doua generație de computere

Care este istoria viitoare a dezvoltării computerelor? Generațiile de computere au început să se dezvolte în continuare. `60 se răspândesc calculatoarele folosesc nu numai tuburi cu vid, dar și semiconductori. A crescut semnificativ chips-uri de frecvență de ceas - considerat indicator obișnuit 100 de mii de hertzi și de mai sus .. A venit primul disc magnetic ca o alternativă la cartele perforate. În 1964 compania IBM a lansat godu produs unic - un monitor de calculator separat, cu caracteristici destul de decente - 12 inci diagonala, o rezolutie de 1024 x 1024 pixeli și o rată de reîmprospătare de 40 Hz.

Generația trei

Ce este remarcabil despre a treia generație de computere? Mai întâi de toate, transferul calculatoarelor de la lămpi și semiconductori la circuite integrate, care, pe lângă computere, au fost utilizate într-o varietate de alte dispozitive electronice.

Pentru prima dată, posibilitățile circuitelor integrate au fost demonstrate lumii prin eforturile inginerului Jack Kilby și Texas Instruments în 1959. Jack a creat un mic model realizat pe o placă de metal germaniu, care urma să înlocuiască structurile complexe de semiconductori. La rândul său, Texas Instruments a creat un computer construit pe baza unor astfel de înregistrări. Cel mai remarcabil lucru este că era de 150 de ori mai mic decât un calculator de semiconductor de performanță similar. Tehnologia circuitelor integrate a fost dezvoltată în continuare. Un rol major în acest sens îl joacă cercetarea lui Robert Noyce.

Aceste componente hardware au permis, în primul rând, reducerea semnificativă a dimensiunii calculatorului. Ca urmare, a avut loc o creștere semnificativă a performanței calculatorului. Cea de-a treia generație de computere a fost caracterizată prin lansarea unui calculator cu o frecvență de ceas, exprimat deja în megahertzi. De asemenea, consumul de energie al calculatoarelor a scăzut.

Tehnologiile de înregistrare și prelucrare a datelor în modulele RAM au devenit mai avansate. În ceea ce privește memoria RAM, elementele de ferită au devenit mai capabile, perfecte din punct de vedere tehnologic. Au apărut primele prototipuri, și apoi primele versiuni de dischete, folosite ca mediu de stocare externă. În arhitectura PC-ului a apărut memoria cache. Mediul standard pentru interacțiunea dintre utilizator și calculator a fost fereastra de afișare.

A existat o îmbunătățire suplimentară a componentelor software. Sisteme de operare cu drepturi depline au apărut, o mare varietate de software de aplicație, au fost introduse conceptele de multitasking în munca unui calculator. În cadrul calculatoarelor de a treia generație, programe cum ar fi sistem de gestionare a bazelor de date, precum și software-ul de automatizare lucrări de proiectare. Există tot mai multe limbi de programare și medii în care se creează software.

Caracteristicile celei de-a patra generații

A patra generație de calculatoare se caracterizează prin apariția unor circuite integrate care aparțin clasei de mare, precum și așa-numita scară foarte mare. În arhitectura PC-ului a apărut chipul principal - procesorul. Computerele în configurația lor s-au apropiat de cetățenii obișnuiți. Utilizarea lor a devenit posibilă cu o pregătire minimă de calificare, în timp ce lucra cu generațiile anterioare de computere necesare aptitudini profesionale. Modulele de memorie RAM au fost produse nu pe baza elementelor de ferită, și pe baza CMOS-chip. Prin a patra generație de computere este obișnuit să se facă referire primul calculator Apple, colectat în 1976 de Steve Jobs și Stefan Wozniak. Mulți experți IT consideră că Apple este primul computer personal din lume.

A patra generație de computere a coincis și cu începutul popularizării internetului. În aceeași perioadă, a apărut astăzi cea mai faimoasă marcă din industria soft-ului, Microsoft. Au apărut primele versiuni ale sistemelor de operare, pe care le cunoaștem astăzi - Windows, MacOS. Computerele au început să se răspândească activ în întreaga lume.

A cincea generație

Ziua de glorie a celei de-a patra generații de computere - între anii 80 și 80. Dar, încă de la începutul anilor 1990, au început procesele pe piața tehnologiilor IT care au permis începutul numărătoarea inversă la o nouă generație de calculatoare. Vorbim despre progrese semnificative înainte, în primul rând, în ceea ce privește ingineria și evoluțiile tehnice legate de procesatori. Au fost chips-uri cu arhitectura, care este clasificat ca vector paralel.

Cea de-a cincea generație de computere este o rată incredibilă de creștere a productivității mașinilor de la an la an. Dacă în viteza de ceas la începutul anilor `90 de microprocesoare în câteva zeci de megahertzi, a fost considerat un indiciu bun, de la începutul anilor 2000, nimeni nu a fost surprins gigahertzi. Computerele pe care le folosim acum, după cum cred experții IT, sunt și a cincea generație de computere. Adică contextul tehnologic de la începutul anilor 90 este încă relevant.

PC-urile aferente celei de-a cincea generații nu au devenit doar computere, ci și instrumente multimedia complete. A devenit posibilă montarea filmelor, lucrul cu imagini, înregistrarea și procesarea sunetului, crearea de proiecte de inginerie și lansarea unor jocuri 3D realiste.

Caracteristicile celei de-a șasea generații

În viitorul apropiat, spun analistii, avem dreptul sa ne asteptam ca va aparea cea de-a 6-a generatie de calculatoare. Se va caracteriza prin utilizarea elementelor neuronale în arhitectura microcircuitelor, utilizarea procesoarelor în cadrul unei rețele distribuite.

Performanța computerelor din generația următoare va fi probabil măsurată, probabil nu în gigahertz, ci în tipuri fundamentale diferite de unități de calcul.

Compararea caracteristicilor

Am studiat generațiile de calculatoare. Tabelul de mai jos ne va permite să ne orientăm în legătură cu computerele aparținând unei anumite categorii și baza tehnologică pe care se bazează funcționarea lor. Dependențele sunt după cum urmează:

De asemenea, poate fi utilă vizualizarea corelației dintre performanță și o generație specifică de computere. Tabelul pe care îl vom compila acum va reflecta, de asemenea, acest model. Luăm ca bază un astfel de parametru ca frecvența ceasului.

Astfel, am vizualizat caracteristicile tehnologice cheie pentru fiecare generație de calculatoare. Tabelul, oricare dintre cele prezentate de noi, ne va ajuta să corelam parametrii relevanți și o anumită categorie de computere cu referire la una sau alta etapă a dezvoltării tehnologiei informatice.