Dimensiunile primei generații de calculatoare. Dezvoltarea tehnologiei computerizate și generarea de computere

Computerizarea este un fenomen care se observă acum, probabil, în toate țările lumii. Ritmul său este impresionant. Este interesant de urmărit condițiile în care a fost efectuată istoric. Este posibil să spunem că computerizarea este rezultatul dezvoltării planificate a tehnologiilor de producție de calculatoare și a software-ului pentru ele? Care sunt etapele istorice ale îmbunătățirii tehnologice a computerelor?

Ce a fost înainte de calculatoare?

Este interesant să știm ce fel de dispozitiv a precedat istoricul calculatorului. Astfel, se poate observa că, în secolul al XVII-lea, legendarul om de știință francez Pascal a inventat, așa cum se crede, prima mașină de numărare care funcționa pe principiul mecanic. La începutul secolului al XIX-lea, cercetătorul britanic Babbage a inventat prima mașină analitică. Câteva decenii mai târziu, inginerul american Hollerith a creat un tabel - o mașină electrică, cu care a fost posibilă calcularea datelor statistice. Ulterior, dezvoltarea de laboratoare de conducere în lume în direcția de a crea dispozitive aproape de computere în sensul modern, a continuat activ.

Primele computere

Unul dintre primul calculator din lume a fost inventat de un alt cercetator american W. Bush în 1930. Istoria computerului, este un sistem complet dispozitive digitale, mulți oameni de știință din 1944 numărate, atunci când un american calculator profesor Ayknem proiectat „Mark 1“. De fapt, a fost un dispozitiv aparținând generației calculatorului 1. Care sunt sale caracteristici, puteți menționa? În primul rând, probabil, dimensiunile de proiectare. Dimensiuni 1 generație de calculatoare au fost remarcabile. De exemplu, „Mark-1“ a avut o lungime de aproximativ 15 de metri, înălțime -. Aproximativ 2,5 m capacitate de primul computer digital de standardele moderne, a fost relativ modestă, dar rolul său în istoria industriei tehnologiei de calculator nu poate fi supraestimată. În 1946, armata americană a construit un computer „ENIAC“. Dimensiuni 1 calculator exemplu generarea acestui dispozitiv poate părea chiar mai impresionant. Computer „ENIAC“, a avut o lungime de aproximativ 30 m și cântărește 30 de tone.

Ne vom interesa, desigur, nu numai dimensiunile primei generații de calculatoare, ci și alte caracteristici ale tipurilor de mașini corespunzătoare. Luați în considerare, precum și istoria computerelor în detaliu.

Caracteristicile unui computer de prima generație

operat de 1 bazat pe generarea de tuburi de electroni - un dispozitiv care funcționează prin modificarea fluxului de particule care se deplasează de la catod la anod. Principiul de bază ale mișcării corespunzătoare - emisiei termionică. De la început, computerele sunt construite pe principiul instrucțiunilor logice privind distribuirea 0 și 1. Această schemă este pus în aplicare până în prezent. Cum funcționează ca o componentă principală într-un PC pentru a utiliza lampa? Este foarte simplu. Admisie a fost formată pe tensiunea lămpii, de exemplu 2 V. Ieșirea - mai puțin, cum ar fi 1 V. Prima condiție a fost înregistrată ca lampa 1, al doilea - ca 0. Combinația acestor condiții bazate pe multitudinea de zeci de mii de lămpi în formă de cod mașină.

Componentele pentru lămpi, adică cele care aparțin primei generații, ar putea efectua aproximativ 20 de mii de operații pe secundă. E mult sau nu? Pentru comparație, indicatorul pentru PC-urile moderne este miliarde de operațiuni pe secundă. Dar sarcinile de baza ale acelor ani, inclusiv in sfera militara, caracteristicile computerelor de prima generatie sunt destul de posibile.

Calculatoarele de acest tip nu sunt caracterizate de fiabilitate ridicată. Doar pentru că lămpile au ars adesea, trebuiau schimbate. Am vorbit deja despre dimensiunile gigantice de computere de mai sus. Acest lucru a determinat foarte mari dificultăți cu transportul acestora, prin optimizarea amplasării în clădire. Costul unui calculator de prima generație era foarte ridicat - numai întreprinderile mari și structurile guvernamentale cu un buget mare le puteau permite să le cumpere. De asemenea, computerele cu lămpi au fost caracterizate de costuri de operare ridicate - în principal în ceea ce privește consumul de energie. Lucrările la acestea au necesitat atragerea unui personal de înaltă calificare, cu plata ulterioară a unui salariu mare pentru aceștia. O persoană care știe cel puțin dispozitivul computerului, să nu mai vorbim de capacitatea de a programa un calculator, a fost un specialist popular și costisitor.

Specificitatea primei generații de calculatoare, de asemenea, că aceste mașini sunt implicate în limbajele de programare individuale. În plus, un set de instrucțiuni de calculator au fost destul de simplu. Ca atare, programul - în sensul obișnuit - atunci când se utilizează tipul adecvat de calculator nu este utilizat. Acest lucru se datorează nu numai la performanța modestă a computerului, dar, de asemenea, dispozitive destul de mici de depozitare tech - de multe ori acestea au fost cartele perforate și benzi magnetice, care nu sunt absolut comparabile cu viteza obișnuită ne conduce.

Cu toate acestea, inginerii inconvenientelor menționate au început să se adapteze în mod activ - în principal prin dezvoltarea de diverse algoritmi pentru automatizarea lucrului cu codul mașinii. În ciuda performanțelor scăzute ale computerelor de primă generație, eficiența funcționării acestora a crescut treptat.

Calculator de generație 2

Industria de calculatoare mondială, după invențiile menționate, a continuat să se dezvolte în mod activ. Invenția "Mark-1", "Eniak" și alte mașini - a fost doar începutul. Două generații de computere au apărut la începutul anilor `60. Caracteristica lor principală - au folosit tranzistori în locul lămpilor. Ca urmare, productivitatea mașinilor a crescut. În plus, ne amintim că dimensiunile primei generații de computere erau impresionante. Mașinile de pe tranzistoare, la rândul lor, au scăzut semnificativ. Cât de evident a fost avantajul utilizării unor soluții tehnologice adecvate în structura computerelor? Este suficient să spunem că 1 tranzistor a reușit să înlocuiască aproximativ 40 de lămpi. Perfectat, de asemenea suporturi de informații. dispozitiv Calculatoare de a doua generație ar putea presupune utilizarea discurilor magnetice, aproape de structură și de conceptul celor care sunt familiarizați cu utilizatorul modern.

Din punctul de vedere al utilizării software-ului, industria mondială de computere a făcut de asemenea un pas înainte, grație capacităților tipului corespunzător de mașini. Au apărut limbi clasificate ca nivel înalt. Programatorii au dezvoltat traducători - mijloacele prin care algoritmii corespunzători au fost traduse în limba utilizată în comenzile computerului calculatorului. Au fost implementate, de asemenea, principiile de execuție avansată a unor scenarii de programe de calculator. A început să apară aplicații de bibliotecă, diverse sisteme de monitorizare, care au devenit prototipurile sistemelor moderne de operare.

În același timp, în ciuda unor încercări de a unifica utilizarea algoritmilor software în diferite mașini, computerele diferite au fost caracterizate printr-o compatibilitate limitată. Pentru a le combina, relativ vorbind, într-o singură rețea și a construi pe baza lor un sistem informatic corporativ a fost foarte dificil.

A treia generație de computere

Istoria calculatorului din a treia generație începe cu mașini, la proiectarea căreia s-au folosit circuite integrate, fiecare dintre care, după cum sa dovedit, ar putea înlocui aproximativ 1000 de tranzistori. Performanța computerelor a crescut semnificativ. A devenit posibil să se ruleze pe calculator mai multe algoritmi software în același timp. Ce este un circuit integrat? Este un cristal de siliciu, care are o suprafață de aproximativ 10 metri pătrați. mm. În funcție de nivelul de performanță, așa cum a fost calculat, o IP era de fapt egală cu calculatorul "Eniak". Printre cele mai cunoscute computere din a treia generație se numără computerele proiectate de IBM - mașinile System 360.

Calculatoarele de acest tip au fost caracterizate printr-un grad de interoperabilitate mult mai mare decât dispozitivele considerate de noi mai sus, inclusiv în ceea ce privește software-ul. În computerele de 3 generații, au fost implementate primele sisteme de operare integrate, capabile să realizeze simultan mai multe sarcini. Multe dintre funcțiile hardware au început să fie transferate pe stratul software.

Calculatorul de generație a 4-a

În anii 1970, așa-numitul mare circuite integrate. Care este caracteristica lor specială? Mai întâi de toate, performanța lor a corespuns la aproximativ 1000 de circuite integrate convenționale. Ca urmare, industria globală de computere a reușit să producă dispozitive comparabile în ceea ce privește mărimea și performanța cu cele pe care suntem obișnuiți să le folosim astăzi.

Prin îmbunătățirea productivității liniilor de fabricație pentru producția de circuite integrate pe scară largă și a altor componente cheie de calculator, computerele au devenit treptat mai ieftin. În cazul în care primul și al doilea (în anii `50 și `60) generație de calculatoare au fost disponibile, așa cum am menționat mai sus, în primul rând numai pentru întreprinderile mari și structurile guvernamentale, calculatorul 1970 au fost de cumpărare în mod activ cetățenii obișnuiți.

Factori de computerizare

Computerizarea a devenit un fenomen de masă, mai ales odată cu apariția internetului la sfârșitul anilor `80. Ratele sale au fost cu atât mai dinamice, cu atât prețul dispozitivelor a devenit mai mic și dimensiunea lor mai mică. Deci, primele PC-uri, în multe caracteristici și structuri tehnologice similare celor cunoscute astăzi, au apărut la mijlocul anilor 70 și începutul anilor 80. Printre aceste dispozitive - IBM PC, care a devenit astăzi prototipul celei mai comune platforme informatice. Aceștia au devenit cel mai apropiat concurent pentru PC-uri, care au fost deja produse în mod activ de Apple. Principala diferență dintre acestea este deschiderea conceptului IBM și a platformei închise de la Apple. Din punct de vedere al structurii software și hardware, diferența dintre tipurile de PC-uri corespunzătoare este, în general, mică. În structura platformei IBM există componente cheie, cum ar fi procesor, RAM, hard disk, video și placa de sunet, placa de baza. În acest caz, ele pot fi înlocuite cu altele - ca opțiune, mai productive.

Generație modernă de calculatoare

rezervă tehnologică, care a fost fondat de ingineri în anii `70, a fost atât de semnificativ faptul că dezvoltarea în continuare a experților pe calculator și analiști descris ca având loc în cadrul aceleiași 4-a generație. Acesta este PC-uri moderne, high-end operate, în general, aceleași principii ca și dispozitivul de acum 40 de ani. În unele aspecte, cum ar fi, de exemplu, dimensiunea computerului, computerele moderne cu siguranță văzut mult mai avansate tehnologic. Într-un dispozitiv cu o dimensiune mică de o putere de calcul se potrivesc notebook-uri care depășește cu mult pe cele care au fost, de exemplu, în primul computer de la Apple la 70 de ani.

Continuitatea conceptelor

Dar, din punct de vedere conceptual, PC-urile pe care le folosim astăzi funcționează conform schemelor implementate pentru prima oară într-un computer de 4 generații. Nu există criterii clare care să ne permită să spunem că, relativ vorbind, primul PC IBM și laptopul modern iMac sunt computere de generații diferite. Performanța variază considerabil, dar conceptul este, în general, același.

Bazat pe platforma oferită de IBM, cele mai moderne desktop-uri, laptop-uri, monoblocuri sunt implementate. Conform multor criterii, dispozitivele mobile, cum ar fi smartphone-urile și tabletele, sunt în concordanță cu platforma IBM care a apărut în anii 1970. Deci, în fiecare dintre ele, ca și în PC, există un procesor, RAM, un dispozitiv pentru stocarea datelor - un analog al unui hard disk.

Este greu de spus chiar că nivelul de confort în utilizarea computerelor a crescut în principiu, dacă comparăm primele mostre ale PC-ului de generația a patra și modelele moderne. Controalele hardware de bază ale calculatorului - tastatură, mouse - în principiu, de mulți ani nu s-au schimbat. Desigur, au apărut tot felul de touchscreens, afișe fără contact și alte soluții exotice. Dar nu toți utilizatorii le tratează suficient de bine.

Îmbunătățită, desigur, și soluții software - sistemul de operare (în primele 4 generații de calculatoare au fost probe, controlate din sistemele de operare de linie de comandă astăzi includ interfețe grafice cu utilizatorul funcționale), tipuri de aplicații software. Primele tipuri de programe corespunzătoare din anii `70 au fost foarte simple în structură.

Astăzi, acestea sunt instrumente puternice pentru implementarea sarcinilor de producție. Dacă vorbim despre jocuri, diferența este de asemenea vizibilă. În anii `70 au fost cele mai simple arcade, astăzi vă permit să faceți scufundări fascinante în spațiul virtual. Cu toate acestea, jocuri, OS și software de aplicație de aceiași algoritmi ca și soluțiile corespunzătoare din primii ani de dezvoltare a unui computer de generația a patra, adesea în aceleași limbi de programare.

Comparația generațiilor de computere

Să încercăm să vizualizăm caracteristici comparative generații de computere. Cum se poate face acest lucru? O opțiune destul de convenabilă - o comparativă tabel de generații de calculatoare. Acesta poate fi reprezentat într-o structură care reflectă caracteristicile cheie ale computerului - performanța, precum și baza tehnologică pe care se bazează calculele.

Acestea sunt caracteristicile comparative ale generațiilor de computere. Putem vedea cât de repede sa dezvoltat tehnologia calculatoarelor. Computerele de diferite generații sunt exemple luminoase de apariție și de introducere cu succes în producție a celor mai inovatoare și de înaltă tehnologie concepte de inginerie - atât la nivelul componentelor hardware și în domeniul software-ului.

Pe de o parte, putem concluziona că informatizarea - un fenomen care a dezvoltat treptat, cu o creștere corelativă a performanței PC-ului, acestea sunt mai ieftine și mai ușor de utilizat. Dar există un punct de vedere, în care procesul respectiv este caracterizat prin perioade de 2, ritm, când a fost într-adevăr galopantă, și a fost după apariția ordinatorul 4 generații, și după transformarea internetului într-o rețea globală. Acești doi factori au devenit, conform unui număr de cercetători, factori-cheie ai informatizării.