История компьютеров

Apple 1 В 1642 году французский учёный Блез Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину. Она представляла из себя систему взаимодействующих колесиков, каждое из которых соответствовало одному разряду десятичного числа и содержало цифры от 0 до 9. Когда колесико совершало полный оборот, следующее сдвигалось на одну цифру. Машина Паскаля могла только складывать и вычитать.

Немецкий математик Готфрид Вильгельм Лейбниц создал им в 1694 году счетную машину, обладающую гораздо большими возможностями. Она выполняла все арифметические операции, однако была слишком громоздкой, а скорость ее работы оставляла желать лучшего.

Значительный вклад в развитие вычислительной техники внёс английский математик и изобретатель Чарльз Бэббидж.

К концу тридцатых годов XX столетия потребность в автоматизации сложных вычислительных процессов сильно возросла. Этому способствовало бурное развитие таких отраслей, как самолетостроение, атомная физика и других.

С 1945 года по наши дни вычислительная техника прошла 4 поколения в своём развитии:

I поколение (электронно-вакуумные лампы);
II поколение (транзисторы);
III поколение (интегральные схемы);
IV поколение (микропроцессоры).

Первое поколение компьютеров

Появление электронно-вакуумных ламп позволило ученым претворить в жизнь идею создания вычислительной машины. Она появилась в 1946 году в США для решения задач и получила название ЭНИАК (ENIAC - Electronic Numerical Integrator and Calculator), в переводе означающее "электронный численный интегратор и калькулятор".

Элементной базой для ЭВМ первого поколения (1946 - середина пятидесятых годов) служили электронно-вакуумные лампы, устанавливаемые на специальных шасси, а также резисторы и конденсаторы. Элементы соединяли проводами навесным монтажом. В ЭВМ ЭНИАК было 20000 электронных ламп, из которых ежемесячно заменялось 2000. За одну секунду машина выполняла 300 операций умножения или же 5000 операций сложения многоразрядных чисел.

Математик Джон фон Нейман и его коллеги в своем отчете изложили основные принципы логической структуры ЭВМ нового типа, затем реализованные в проекте ЭДВАК (1950 год). Они утверждали, что ЭВМ должна создаваться на электронной основе и работать в двоичной системе счисления. В ее состав необходимо вводить следующие устройства: арифметическое, центральное для управления, запоминающее, устройства для ввода данных и вывода результатов. Ученые также сформулировали принципы работы: принцип программного управления с последовательным выполнением команд и принцип хранимой программы. Электронно-вакуумные лампы последующих поколений, где были реализованы эти принципы, получила название "фон-неймановской архитектуры".

Первая отечественная ЭВМ была разработана в 1951 году под руководством академика Лебедева и называлась МЭСМ (малая электронная счетная машина). Затем в эксплуатацию вводится БЭСМ-2 (большая электронная счетная машина). Самой мощной ЭВМ пятидесятых годов в Европе стала советская ЭВМ М-20 с быстродействием 20000 операций в секунду и объемом оперативной памяти 4000 машинных слов. С этого момента начался расцвет отечественной вычислительной техники, и к концу шестидесятых годов в нашей стране успешно функционировала лучшая ЭВМ того времени по производительности (1 миллион операций в секунду) - БЭСМ-6, в которой были реализованы многие принципы работы последующих поколений компьютеров.

С появлением новых моделей ЭВМ произошли изменения и в названии этой сферы деятельности. Раньше в качестве общего наименования для всей техники, призванной помогать человеку при вычислениях, использовали определение "счетно-решающие приборы и устройства". Теперь все, что имеет отношение к ЭВМ, образует класс под названием "вычислительная техника".

Характерные черты ЭВМ первого поколения:

Элементная база: электронно-вакуумные лампы, резисторы, конденсаторы. Соединение элементов - навесной монтаж проводами.
ЭВМ выполнена в виде громоздких шкафов и занимает специальный машинный зал.
Быстродействие: 10-20 тысяч операций в секунду.
Эксплуатация слишком сложна из-за частого выхода из строя. Существовала опасность перегрева ЭВМ.
Программирование представляло собой трудоемкий процесс в машинных кодах. При этом необходимо знать все команды машины, их двоичное представление, а также различные структуры ЭВМ. Этим в основном были заняты математики-программисты, которые непосредственно и работали на ее пульте управления. Общение с ЭВМ требовало от специалистов высокого профессионализма.

Страница: 1 | 2 | 3