Что характерно для компьютеров первого поколения


3.4. Какие компьютеры относятcя в первому поколению? 3.5. Какие компьютеры относятся ко второму поколению? 3.6. В чем особенности компьютеров третьего поколения? 3.7. Что характерно для машин четвёртого поколения? 3.8. Какими должны быть компьютеры пятого

К первому поколению обычно относят машины, созданные на рубеже 50-х годов. В их схемах использовались электронные лампы. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла.


Электронная
лампа


Компьютер "Эниак".
Первое поколение

Набор команд был небольшой, схема арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства.

Быстродействие порядка 10-20 тысяч операций в секунду.

Но это только техническая сторона. Очень важна и другая - способы использования компьютеров, стиль программирования, особенности математического обеспечения.


Перфокарта

Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был наиболее длительным по времени.

Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволили выполнить сложнейшие расчёты, необходимые для прогнозирования погоды, решения задач атомной энергетики и др.

Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета.


ЭВМ "Урал"

Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность её использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить её к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров.

Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счётная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20.
3.5. Какие компьютеры относятся ко второму поколению?


Транзистор


БЭСМ-6. Второе поколение

Второе поколение компьютерной техники - машины, сконструированные примерно в 1955-65 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов. Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски.


Память на магнитных
сердечниках

Быстродействие - до сотен тысяч операций в секунду, ёмкость памяти - до нескольких десятков тысяч слов.

Появились так называемые языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде.

Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня на машинный язык.

Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы.

Операционная система - важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания.

Таким образом, операционная система является программным расширением устройства управления компьютера.

Для некоторых машин второго поколения уже были созданы операционные системы с ограниченными возможностями.

Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.


3.6. В чем особенности компьютеров третьего поколения?


Компьютер IBM-360.
Третье поколение

Машины третьего поколения созданы примерно после 60-x годов. Поскольку процесс создания компьютерной техники шел непрерывно, и в нём участвовало множество людей из разных стран, имеющих дело с решением различных проблем, трудно и бесполезно пытаться установить, когда "поколение" начиналось и заканчивалось. Возможно, наиболее важным критерием различия машин второго и третьего поколений является критерий, основанный на понятии архитектуры.


Интегральная схема

Машины третьего поколения - это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами.

Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т.е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина.

Примеры машин третьего поколения - семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др.

Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких сотен тысяч слов.

Краткое описание процесса изготовления микросхем
    1. Разработчики с помощью компьютера создают электрическую схему новой микросхемы. Для этого они вводят в компьютер перечень свойств, которыми должна обладать микросхема, а компьютер с помощью специальной программы разрабатывает детальную структуру соединений и конструкций всех взаимодействующих элементов микросхемы.
    2. Компьютер создаёт схемы расположения элементов на поверхности полупроводникового кристалла кремния. По этим схемам изготавливаются фотошаблоны - стеклянные пластинки со штриховым рисунком. Через фотошаблоны специальными лампами или источниками рентгеновского излучения, а иногда, и электронными пучками, освещают (засвечивают) нанесённый на поверхность кристалла кремния слой фото- или, соответственно, рентгеночувствительного лака.
    3. Засвеченные (или, наоборот, незасвеченные) участки лака меняют свои свойства и удаляются специальными растворителями. Этот процесс называется травлением. Вместе с лаком с поверхности кристалла кремния удаляется и слой окисла, и эти места становятся доступными для легирования - внедрения в кристаллическую решётку кремния атомов бора или фосфора. Легирование обычно требует нагрева пластинки в парах нужного элемента до 1100 - 1200 °С.
    4. Последовательно меняя шаблоны и повторяя процедуры травления и легирования, создают один за другим слои будущей микросхемы. При этом на одной пластинке кристалла кремния создаётся множество одинаковых микросхем.
    5. Каждая микросхема проверяется на работоспособность. Негодные выбраковываются.
    6. После завершения всех операций пластинки разрезаются на отдельные кристаллики с микросхемами, к ним присоединяют выводы и устанавливают в корпуса.


3.7. Что характерно для машин четвёртого поколения?

Четвёртое поколение - это теперешнее поколение компьютерной техники, разработанное после 1970 года.

Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвёртого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя.

В аппаратурном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой ёмкостью в десятки мегабайт.

C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт.

Для них характерны:

3.8. Какими должны быть компьютеры пятого поколения?

Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

Развитие идет также по пути "интеллектуализации" компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с одного языка на другой.

В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки данных к обработке знаний.

Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них - это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином "интеллектуальный интерфейс". Его задача - понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера.

Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле полупроводника.

Поколения ЭВМ. Видеоурок. Информатика 8 Класс

История компьютера тесно связана со стремлением человека автоматизировать большие объемы вычислений. Ведь даже самые простые арифметические операции с большими числами – сложная операция для человеческого мозга. По этой причине начиная с XVII века начали появляться различные счетные устройства (абак, логарифмическая линейка и т. д.). За последние полвека человечество достигло огромного прогресса в области проектирования и создания вычислительной техники. Актуальность изучения этапов развития компьютерной техники очень велика. Полное понимание процессов эволюции вычислительных машин приводит к получению знаний о современных тенденциях развития компьютерной техники и к тому же демонстрирует достоинства и недостатки современных моделей. Это значит, что изучение этапов развития вычислительной техники может позволить открыть возможность выделения приоритетных направлений развития компьютеров в общем. В этом уроке вы сможете понять, каким образом и по каким причинам происходила смена различных поколений вычислительных машин.

Поколения ЭВМ — урок. Информатика, 10 класс.

Можно выделить \(5\) основных поколений ЭВМ. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная.

  

I поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1946\)-\(1955\) гг.

1. Элементная база: электронно-вакуумные лампы.
2. Соединение элементов: навесной монтаж проводами.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде громадных шкафов.

Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести крупные корпорации и правительства.

Лампы потребляли большое количество электроэнергии и выделяли много тепла.
4. Быстродействие: \(10-20\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: сложная из-за частого выхода из строя электронно-вакуумных ламп.
6. Программирование: машинные коды. При этом надо знать все команды машины, двоичное представление, архитектуру ЭВМ. В основном были заняты математики-программисты. Обслуживание ЭВМ требовало от персонала высокого профессионализма.
7. Оперативная память: до \(2\) Кбайт.
8. Данные вводились и выводились с помощью перфокарт, перфолент.

 

 

 

II поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1955\)-\(1965\) гг.

  

В \(1948\) году Джон Бардин, Уильям Шокли, Уолтер Браттейн изобрели транзистор, за изобретение транзистора они получили Нобелевскую премию в \(1956\) г.

\(1\) транзистор заменял \(40\) электронных ламп, был намного дешевле и надёжнее.

 

В \(1958\) году создана машина М-20, выполнявшая \(20\) тыс. операций в секунду — самая мощная ЭВМ \(50-х\) годов в Европе.

 

1. Элементная база: полупроводниковые элементы (транзисторы, диоды).
2. Соединение элементов: печатные платы и навесной монтаж. 

3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек, чуть выше человеческого роста, но для размещения требовался специальный машинный зал.
4. Быстродействие: \(100-500\) тыс. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры со специальным штатом обслуживающего персонала, появилась новая специальность — оператор ЭВМ.
6. Программирование: на алгоритмических языках, появление первых операционных систем.
7. Оперативная память: \(2-32\) Кбайт.
8. Введён принцип разделения времени — совмещение во времени работы разных устройств.

9. Недостаток: несовместимость программного обеспечения.

Уже начиная со второго поколения, машины стали делиться на большие, средние и малые по признакам размеров, стоимости, вычислительных возможностей.

 

Так, небольшие отечественные машины второго поколения («Наири», «Раздан», «Мир» и др.) были в конце \(60\)-х годов вполне доступны каждому вузу, в то время как упомянутая выше БЭСМ-6 имела профессиональные показатели (и стоимость) на \(2-3\) порядка выше.

 

 

III поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные в \(1965\)-\(1970\) гг.

  

В \(1958\) году Джек Килби и Роберт Нойс, независимо друг от друга, изобретают интегральную схему (ИС).

 

В \(1961\) году в продажу поступила первая, выполненная на пластине кремния, интегральная схема.

 

В \(1965\) году начат выпуск семейства машин третьего поколения IBM-360 (США). Модели имели единую систему команд и отличались друг от друга объёмом оперативной памяти и производительностью.

 

 

В \(1967\) году начат выпуск БЭСМ - 6 (\(1\) млн. операций в \(1\) с) и «Эльбрус» (\(10\) млн. операций в \(1\) с).

 

В \(1968\) году сотрудник Стэндфордского исследовательского центра Дуглас Энгельбарт продемонстрировал работу первой мыши.

 

 

В \(1969\) году фирма IBM разделила понятия аппаратных средств (hardware) и программные средства (software). Фирма начала продавать программное обеспечение отдельно от железа, положив начало индустрии программного обеспечения.

 

\(29\) октября \(1969\) года проходит проверка работы самой первой глобальной военной компьютерной сети ARPANet, связывающей исследовательские лаборатории на территории США.

Обрати внимание!

29 октября — день рождения Интернета.

 

IV поколение ЭВМ: ЭВМ, сконструированные начиная с \(1970\) г. по начало \(90\)-х годов.

 

В \(1971\) году создан первый микропроцессор фирмой Intel. На \(1\) кристалле сформировали \(2250\) транзисторов.

 

1. Элементная база: интегральные схемы.
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек.
4. Быстродействие: \(1-10\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: вычислительные центры, дисплейные классы, новая специальность — системный программист.
6. Программирование: алгоритмические языки, операционные системы.
7. Оперативная память: \(64\) Кбайт.

 

При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для машин первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей части машин второго поколения является занятием, с которым подавляющее большинство современных программистов знакомятся при обучении в вузе.

 

Появление процедурных языков высокого уровня и трансляторов с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. Научные работники и инженеры сами стали писать программы для решения своих задач.

 

Уже в третьем поколении появились крупные унифицированные серии ЭВМ. Для больших и средних машин в США это прежде всего семейство IBM 360/370. В СССР \(70\)-е и \(80\)-е годы были временем создания унифицированных серии: ЕС (единая система) ЭВМ (крупные и средние машины), СМ (система малых) ЭВМ и «Электроника» (серия микро-ЭВМ).

В их основу были положены американские прототипы фирм IBM и DEC (Digital Equipment Corporation). Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся назначением и производительностью. Их выпуск был практически прекращен в начале \(90\)-х годов.

В \(1975\) году IBM первой начинает промышленное производство лазерных принтеров.

 

В \(1976\) году фирма IBM создает первый струйный принтер.

 

В \(1976\) году создана первая ПЭВМ.

 

Стив Джобс и Стив Возняк организовали предприятие по изготовлению персональных компьютеров «Apple», предназначенных для большого круга непрофессиональных пользователей. Продавался \(Apple 1\) по весьма интересной цене — \(666,66\) доллара. За десять месяцев удалось реализовать около двухсот комплектов.

 

 

В \(1976\) году появилась первая дискета диаметром \(5,25\) дюйма.

 

В \(1982\) году фирма IBM приступила к выпуску компьютеров IBM РС с процессором Intel 8088, в котором были заложены принципы открытой архитектуры, благодаря которому каждый компьютер может собираться как из кубиков, с учётом имеющихся средств и с возможностью последующих замен блоков и добавления новых.

 

В \(1988\) году был создан первый вирус-«червь», поражающий электронную почту.

 

В \(1993\) году начался выпуск компьютеров IBM РС с процессором Pentium.

 

1. Элементная база: большие интегральные схемы (БИС).
2. Соединение элементов: печатные платы.
3. Габариты: компактные ЭВМ, ноутбуки.
4. Быстродействие: \(10-100\) млн. операций в секунду.
5. Эксплуатация: многопроцессорные и многомашинные комплексы, любые пользователи ЭВМ.
6. Программирование: базы и банки данных.
7. Оперативная память: \(2-5\) Мбайт.
8. Телекоммуникационная обработка данных, объединение в компьютерные сети.

 

V поколение ЭВМ: разработки с \(90\)-х годов ХХ века

  

Элементной базой являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) с использованием оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).

 

с какого года начинается, недостатки и достоинства, что лежит в основе

Первое поколение ЭВМ — история создания

Принципы работы современных компьютеров берут свое начало в 1833 году. Тогда английский ученый Чарльз Бэббидж создал проект устройства для научных и технических расчетов. По задумке автора, машиной должна была управлять программа. Ввод и вывод данных планировалось осуществлять с помощью перфокарт — плотных бумажных листов с информацией в виде отверстий. Разработки Бэббиджа стали применяться спустя полвека.

В 1888 году в Америке инженер Герман Холлерит собрал первую счетную машину на электромеханике. Устройство получило название табулятор и могло считывать и сортировать статистическую информацию с перфокарт. В 1890 году аппарат использовали для американской переписи населения. Преимущество техники перед людьми было очевидным. 43 оператора на 43 табуляторах выполнили работу за один месяц, тогда как ранее переписью занимались 500 человек в течение 7 лет.

В 1896 году Холлерит основал компанию Computing Tabulating Recording, которая стала предшественником корпорации International Business Machines, внесшей огромный вклад в развитие мировой компьютерной техники.

С развитием науки и техники в 1940-е годы появились первые вычислительные машины. Первый компьютер Z1 с программным управлением был создан инженером из Германии Конрадом Цузе.

У истоков компьютерной науки также стоят автор теории информации Клод Шеннон, разработчик теории программ и алгоритмов Алан Тьюринг, создатель конструкции вычислительных машин Джон фон Нейман.

В 1945 году Нейман сформулировал постулаты, которые актуальны и для современных компьютеров. Главный принцип по Нейману — устройством должна управлять программа с последовательным выполнением команд, хранящаяся в памяти машины.

Первое поколение электронно-вычислительных машин датируется 1945–1954 годами и представляет собой устройства на электронных лампах. Аппараты работали с помощью пульта управления и перфокарт. Особенностью первой вычислительной техники являются огромные размеры, требующие размещения в отдельных зданиях.

Программы на компьютерах этого поколения выполнялись в двоичной системе и подходили только на конкретную модель компьютера. После прекращения эксплуатации данного вида машины его программное обеспечение больше не использовалось.

Скорость работы ламповых вычислительных машин была примерно 20 тыс. операций в секунду. Для сравнения: современные ПК способны выполнять миллиарды операций в секунду.

Достоинства и недостатки

Компьютеры первого поколения хорошо себя зарекомендовали. ЭВМ справлялись с решением сложных задач своего периода: прогнозирование погоды, энергетические и военные задачи. Однако машины рассматриваемого периода имели ряд минусов:

  • большие габариты усложняли обслуживание;
  • низкая надежность: ежемесячно перегорало более 10% ламп, а на поиск неисправных уходило несколько суток;
  • высокое потребление энергии увеличивало стоимость содержания данной техники;
  • огромная цена: устройства были по карману только крупным предприятиям.

Чем обусловлено появление

Предпосылкой создания электронно-вычислительных машин стало их применение в военных целях. В 1940-е годы разработку ЭВМ вели несколько исследовательских групп.

Среди них — американские ученые во главе с Джоном Моучли и Джоном Перспером Эккертом. Группа под их руководством работала по заказу Баллистической исследовательской лаборатории Армии США. Их аппарат ENIAC был окончательно введен в эксплуатацию в 1946 году. ЭНИАК был предназначен для решения военных задач. Использовался в расчетах баллистического оружия береговой обороны Америки, для составления таблиц прицельного сбрасывания бомб с самолетов и артиллерийских таблиц.

Параллельно с американскими инженерами над созданием вычислительной машины трудились английские ученые. Их цель — расшифровка кодов, используемых немецкими войсками во время Второй мировой войны. Команда Макса Ньюмана выпустила свой агрегат «Colossus-1» в 1943 году. «Колоссус» можно считать первым электронным компьютером.

На каких элементах построены, устройство, структурная схема

Логические схемы первых ЭВМ располагались на дискретных радиодеталях и электронных вакуумных лампах накаливания. В качестве носителя оперативной памяти применялись магнитные барабаны, электронно-лучевые трубки и акустические ультразвуковые линии задержки из ртути или электромагнита. Магнитные ленты, перфокарты, перфоленты и штекерные коммутаторы были внешним носителем информации.

Основой работы ламповых компьютеров было движение электронов в вакууме от катода к аноду. Если на входе лампы подавалось условно 2 Вольта, то на выходе получалась единица меньше 1 Вольта или 2 Вольта в зависимости от подачи напряжения. В первом случае при отрицательном напряжении сетки электроны отталкивались — ток не проходил. Во втором случае напряжение отсутствовало, и ток совершал свободное движение от катода к аноду.

Через устройство ввода данных (УВ) в компьютер заносились программы и исходная к ним информация. Введенные данные сохранялись в оперативном запоминающим устройстве (ОЗУ). При необходимости эта информация вносилась во внешнее запоминающее устройство (ВЗУ), откуда могла подгружаться в ОЗУ.

После внесения или считывания информации из внешней памяти программные данные последовательно считывались из оперативного устройства и передавались в устройство управления (УУ).

Первое поколение ЭВМ - Поколения ЭВМ

поколение ЭВМ

Первое поколение ЭВМ 1938 - 1956 годы

Вычислительная машина Z3 Конрада Цузе

С началом второй мировой войны правительства разных стран начали разрабатывать вычислительные машины, осознавая их стратегическую роль в ведении войны. Увеличение финансирования в значительной степени стимулировало развитие вычислительной техники. В 1930-е годы германские ученые и инженеры разработали принципы построения электронныех вычислительных машин на основе уже работавших в те времена табуляторов Холлерита и механических арифмометров. В 1938 году была запущена первая в мире электронная вычислительная машина Z1, созданная под руководством немецкого инженера Конрада Цузе, а в следующем, 1941 году - значительно усовершенствованная модель Z2, выполнявшая расчеты, необходимые при проектировании самолетов и баллистических ракет Вернера фон Брауна, а также использовавшаяся для вычисления критической массы ядерной реакции распада смеси урана 238 и 235, обогащением которой занималась германская промышленность в те годы, создавая первфй атомный реактор на уране.

Поколения современных ЭВМ - История развития вычислительной техники

Поколения современных ЭВМ

Историю развития современных ЭВМ разделяют на 4 поколения. Но деление компьютерной техники на поколения — весьма условная, нестрогая классификация по степени развития аппаратных и программных средств, а также способов общения с компьютером.

Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время короткой истории своего развития компьютерная техника проделала большую эволюцию, как в смысле элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и в смысле изменения её структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования. Этот прогресс показан в данной таблице:

 

П О К О Л Е Н И Я  Э В М

ХАРАКТЕРИСТИКИ

I

II

III

IV

Годы применения

1946-1958

Первое поколение компьютеров | Что есть, характеристики, история, изобретатели

Информатика

Современная компьютерная эра во многом обязана огромным технологическим достижениям, произошедшим во время Второй мировой войны. Таким образом, изобретение электронных схем, электронных ламп и конденсаторов заменяет создание механических компонентов, в то время как числовые вычисления заменяют аналоговые вычисления. Компьютеры и продукты этой эпохи составляют так называемое первое поколение компьютеров .

  • Дата : с 1951 по 1958 год
  • Рекомендуемые компьютеры : Atanasoff Berry Computer, MARK I, UNIVAC, ENIAC

Какое первое поколение компьютеров?

Первое поколение компьютеров было выпущено в середине 20-го века , а именно между 1946 и 1958 годами, периодом, который привел к большим технологическим достижениям, основанным на поиске вспомогательного инструмента в научной и военной областях.Эти компьютеры были очень известными и отличались большим размером и малой мощностью для их приобретения.

Характеристики компьютеров первого поколения

Первое поколение компьютеров, созданных в середине двадцатого века. имело первые признаки или предшественники современных компьютеров, но среди его основных характеристик были его большой размер , а также высокая стоимость приобретения и повторяющаяся тема неудач и ошибок для экспериментов.

Компьютеры считали с использованием электронных ламп для обработки информации, перфокарт, для ввода и вывода данных и программ, а использовали магнитные цилиндры для хранения информации и внутренних инструкций.

Первые на рынке стоят примерно 10 000 долларов. Из-за их большого размера, их использование подразумевает большое количество электричества, вызывает перегрев в системе, требуя специальных вспомогательных систем кондиционирования воздуха (во избежание этого перегрева).Например, большой компьютер ENIAC весом до 30 тонн.

В компьютерах первого поколения в качестве элементов хранения данных использовались магнитные барабаны, которые позже, во втором поколении, были заменены ферритовыми запоминающими устройствами.

История первого поколения компьютеров

Историческое развитие первого поколения компьютеров не имеет точного начала, так как оно является результатом предыдущих открытий и экспериментов разных авторов, но в этом случае его начнется с развития с двадцатого века .

В конструкции аналитической машины Чарльза Бэббиджа были собраны идеи как примитивный способ отдавать машине приказы для автоматического выполнения вычислений и внедрения систем хранения данных. Эти идеи были включены в конструкцию ENIAC , первого электронного компьютера , который будет построен . В нем они позже были основаны на UNIVAC I , который был первым компьютером , который был произведен на коммерческой основе, , а также первым, кто использовал компилятор для изменения языка с программы на машинный язык.

Его основными преимуществами были система магнитных лент, которые считывались взад и вперед, и возможность проверки ошибок. Введение интегральных схем позволило в 1974 г. появился первый настольный компьютер . Этот немедленный успех привел к появлению IBM PC в 1981 году.

Первое поколение компьютеров изобретателей

  • Говард Эйкен (1900-1973) разработал автоматический калькулятор контроллера последовательности (ASCC), где в то же время он полагался на работу Бэббиджа с аналитической машиной, сумев построить первую модель Mark 1 . электромеханический компьютер (1944 г.), который имел скорость в пару десятых секунды для сложения или вычитания, двух секунд для умножения двух чисел из 11 цифр и деления на более или менее 4 секунд.
  • Eckert и Mauchly внесли свой вклад в разработку компьютеров первого поколения, образовав частную компанию и построив UNIVAC I, , которые Комитет по переписи использовал для оценки результатов переписи 1950 года. У IBM была монополия на оборудование для обработки данных перфокарт.
.

Сколько существует поколений компьютеров?

Обновлено: 31.08.2020, Computer Hope

Поколения компьютеров основаны на времени, когда произошли серьезные технологические изменения в компьютерах, такие как использование электронных ламп, транзисторов и микропроцессоров. По состоянию на 2020 год существует пять поколений компьютеров.

Просмотрите каждое из представленных ниже поколений, чтобы получить дополнительную информацию и примеры компьютеров и технологий, относящихся к каждому поколению.

Первое поколение (1940 - 1956)

Первое поколение компьютеров использовало электронные лампы в качестве основного элемента технологии.Вакуумные лампы широко использовались в компьютерах с 1940 по 1956 годы. Вакуумные лампы были более крупными компонентами, в результате чего компьютеры первого поколения были довольно большими по размеру и занимали много места в комнате. Некоторые из компьютеров первого поколения занимали целую комнату.

ENIAC - отличный пример компьютера первого поколения. Он состоял из почти 20 000 электронных ламп, 10 000 конденсаторов и 70 000 резисторов. Он весил более 30 тонн и занимал много места, поэтому для его размещения требовалось большое помещение.Другие примеры компьютеров первого поколения включают EDSAC, IBM 701 и Manchester Mark 1.

Второе поколение (1956-1963)

Во втором поколении компьютеров вместо электронных ламп использовались транзисторы. Транзисторы широко использовались в компьютерах с 1956 по 1963 год. Транзисторы были меньше электронных ламп и позволяли компьютерам быть меньше по размеру, быстрее по скорости и дешевле в сборке.

Первым компьютером, в котором использовались транзисторы, был TX-0, он был представлен в 1956 году.Другие компьютеры, в которых использовались транзисторы, включают IBM 7070, Philco Transac S-1000 и RCA 501.

Третье поколение (1964 - 1971)

Третье поколение компьютеров представило использование ИС (интегральных схем) в компьютерах. Использование микросхем в компьютерах помогло уменьшить размер компьютеров еще больше по сравнению с компьютерами второго поколения и сделать их быстрее.

Почти все компьютеры с середины до конца 1960-х использовали микросхемы. Хотя многие люди считают, что третье поколение существовало с 1964 по 1971 год, ИС все еще используются в компьютерах.Спустя 45 лет современные компьютеры уходят корнями в третье поколение.

Четвертое поколение (1972-2010)

Четвертое поколение компьютеров воспользовалось преимуществом изобретения микропроцессора, более известного как ЦП. Микропроцессоры, наряду с интегральными схемами, помогли облегчить размещение компьютеров на столе и представить ноутбуки.

Некоторые из первых компьютеров, в которых использовался микропроцессор, включают Altair 8800, IBM 5100 и Micral.Сегодняшние компьютеры по-прежнему используют микропроцессоры, хотя считается, что четвертое поколение закончилось в 2010 году.

Пятое поколение (с 2010 г. по настоящее время)

Пятое поколение компьютеров начинает использовать ИИ (искусственный интеллект) - захватывающую технологию, которая имеет множество потенциальных приложений по всему миру. В технологиях искусственного интеллекта и в компьютерах был сделан прорыв, но еще есть возможности для значительного улучшения.

Одним из наиболее известных примеров ИИ в компьютерах является IBM Watson, который был показан в телешоу Jeopardy в качестве участника.Другие наиболее известные примеры включают Siri от Apple на iPhone и Microsoft Cortana на компьютерах с Windows 8 и Windows 10. Поисковая система Google также использует ИИ для обработки запросов пользователей.

.

поколений компьютеров - GeeksforGeeks

Введение:
Компьютер - это электронное устройство, которое манипулирует информацией или данными. Он может хранить, извлекать и обрабатывать данные.
В настоящее время компьютер можно использовать для ввода документов, отправки электронной почты, игр и просмотра веб-страниц. Его также можно использовать для редактирования или создания электронных таблиц, презентаций и даже видео. Но эволюция этой сложной системы началась примерно в 1940 году с появлением компьютеров первого поколения и с тех пор продолжает развиваться.

Есть пять поколений компьютеров.

  1. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ
    • Введение:
      1. 1946-1959 годы - период компьютеров первого поколения.
      2. J.P.Eckert и J.W.Mauchy изобрели первый успешный электронный компьютер под названием ENIAC, что означает «Электронный цифровой интегрированный и калькулятор».
    • Несколько примеров:
      1. ENIAC
      2. EDVAC
      3. UNIVAC
      4. IBM-701
      5. IBM-650
    • Преимущества:
      1. В нем использовались вакуумные лампы, которые были единственным электронным компонентом, доступным в то время.
      2. Эти компьютеры могут производить вычисления за миллисекунды.
    • Недостатки:
      1. Они были очень большими по размеру, весом около 30 тонн.
      2. Эти компьютеры были созданы на основе электронных ламп.
      3. Эти компьютеры были очень дорогими.
      4. Он мог хранить только небольшое количество информации из-за наличия магнитных барабанов.
      5. Поскольку изобретение компьютеров первого поколения связано с вакуумными лампами, другим недостатком этих компьютеров было то, что вакуумные лампы требовали большой системы охлаждения.
      6. Очень низкая эффективность работы.
      7. Ограниченные возможности программирования и перфокарты использовались для ввода данных.
      8. Большое количество энергии.
      9. Не надежен и требуется постоянное обслуживание.
  2. ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ
    • Введение:
      1. 1959-1965 годы - период компьютеров второго поколения.
      2. 3. Компьютеры второго поколения были основаны на транзисторах, а не на электронных лампах.
    • Несколько примеров:
      1. Honeywell 400
      2. IBM 7094
      3. CDC 1604
      4. CDC 3600
      5. UNIVAC 1108
      6. … многие другие

    • Преимущества:
      1. Из-за наличия транзисторов вместо электронных ламп размер электронной составляющей уменьшился. Это привело к уменьшению размера компьютера по сравнению с компьютерами первого поколения.
      2. Меньше энергии и меньше тепла, чем у первого поколения.
      3. Для ввода использовались язык ассемблера и перфокарты.
      4. Низкая стоимость по сравнению с компьютерами первого поколения.
      5. Лучшая скорость, вычисляйте данные в микросекундах.
      6. Лучшая портативность по сравнению с первым поколением
    • Недостатки:
      1. Требуется система охлаждения.
      2. Требовалось постоянное обслуживание.
      3. Используется только для специальных целей.
  3. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ
    • Введение:
      1. 1965-1971 годы - период компьютеров третьего поколения.
      2. Эти компьютеры были основаны на интегральных схемах.
      3. Микросхема
      4. была изобретена Робертом Нойсом и Джеком Килби в 1958–1959 годах.
      5. IC представляет собой однокомпонентный компонент, содержащий некоторое количество транзисторов.
    • Несколько примеров:
      1. ПДП-8
      2. ПДП-11
      3. ICL 2900
      4. IBM 360
      5. IBM 370
      6. … и многое другое

    • Преимущества:
      1. Эти компьютеры были дешевле компьютеров второго поколения.
      2. Они были быстрыми и надежными.
      3. Использование ИС в компьютере обеспечивает небольшой размер компьютера.
      4. IC не только уменьшает
.

История компьютера

Что такое компьютер?

В своей основной форме компьютер - это любое устройство, которое помогает людям выполнять различные виды вычислений или вычислений. В этом отношении первым компьютером были счеты, которые использовались для выполнения основных арифметических операций.

Каждый компьютер поддерживает ту или иную форму ввода, обработки и вывода. Это менее очевидно на примитивном устройстве, таком как счеты, где ввод, вывод и обработка представляют собой просто действие по перемещению камешков в новые позиции, просмотру измененных позиций и подсчету.Тем не менее, в двух словах, это и есть вычисления. Мы вводим информацию, компьютер обрабатывает ее в соответствии со своей основной логикой или программой, запущенной в данный момент, и выводит результаты.

Современные компьютеры делают это электронным способом, что позволяет им выполнять гораздо большее количество вычислений за меньшее время. Несмотря на то, что в настоящее время мы используем компьютеры для обработки изображений, звука, текста и других нечисловых форм данных, все это зависит только от основных численных расчетов.Графика, звук и т. Д. - это просто абстракции чисел, обрабатываемых машиной; в цифровых компьютерах это единицы и нули, представляющие электрические включенные и выключенные состояния, а также их бесконечные комбинации. Другими словами, каждое изображение, каждый звук и каждое слово имеют соответствующий двоичный код.

Хотя с технической точки зрения счеты, возможно, были первым компьютером, большинство людей сегодня ассоциируют слово «компьютер» с электронными компьютерами, которые были изобретены в прошлом веке и превратились в современные компьютеры, которые мы знаем сегодня.

ENIAC

Компьютеры первого поколения (1940-е - 1950-е годы)

Первые электронные компьютеры использовали электронные лампы, и они были огромными и сложными. Первым электронным компьютером общего назначения был ENIAC (электронный числовой интегратор и компьютер). Он был цифровым, хотя и не работал с двоичным кодом, и его можно было перепрограммировать для решения всего спектра вычислительных задач. Он был запрограммирован с использованием коммутационных панелей и переключателей, поддерживающих ввод от устройства чтения карт IBM и вывод на перфоратор IBM.Он занимал 167 квадратных метров, весил 27 тонн и потреблял 150 киловатт энергии. В нем использовались тысячи электронных ламп, кристаллических диодов, реле, резисторов и конденсаторов.

Первым компьютером общего назначения был ABC (компьютер Атанасова – Берри), и другие аналогичные компьютеры той эпохи включали немецкий Z3, десять компьютеров British Colossus, LEO, Harvard Mark I и UNIVAC.

IBM 1401

Компьютеры второго поколения (1955-1960)

Второе поколение компьютеров появилось благодаря изобретению транзистора, который затем начал заменять электронные лампы в компьютерной конструкции.Транзисторные компьютеры потребляли гораздо меньше энергии, производили гораздо меньше тепла и были намного меньше по сравнению с первым поколением, хотя по сегодняшним меркам все еще велики.

Первый транзисторный компьютер был создан в Манчестерском университете в 1953 году. Самым популярным из транзисторных компьютеров был IBM 1401. IBM также создала первый дисковый накопитель в 1956 году, IBM 350 RAMAC.

Компьютеры третьего поколения (1960-е годы)

Система IBM / 360

Изобретение интегральных схем (ИС), также известных как микрочипы, проложило путь для компьютеров, какими мы их знаем сегодня.Изготовление схем из отдельных кусков кремния, который является полупроводником, позволило сделать их намного меньше и практичнее в производстве. Это также положило начало непрерывному процессу интеграции все большего количества транзисторов в один микрочип. В шестидесятые годы микрочипы начали появляться в компьютерах, но процесс был постепенным, и компьютеры второго поколения все еще существовали.

Впервые появились миникомпьютеры, первые из которых все еще были основаны на немикрочиповых транзисторах, а более поздние версии были гибридами, основанными как на транзисторах, так и на микрочипах, например IBM System / 360.Они были намного меньше и дешевле компьютеров первого и второго поколения, также известных как мэйнфреймы. Миникомпьютеры можно рассматривать как мост между мэйнфреймами и микрокомпьютерами, который появился позже, по мере роста количества микрочипов в компьютерах.

Компьютеры четвертого поколения (1971 - настоящее время)

Первые центральные процессоры на базе микрочипов состояли из множества микрочипов для различных компонентов ЦП. Стремление к еще большей интеграции и миниатюризации привело к появлению одночиповых ЦП, где все необходимые компоненты ЦП были помещены на один микрочип, называемый микропроцессором.Первым однокристальным процессором или микропроцессором был Intel 4004.

Появление микропроцессора породило эволюцию микрокомпьютеров, которые в конечном итоге стали персональными компьютерами, с которыми мы знакомы сегодня.

Первое поколение микрокомпьютеров (1971 - 1976)

Альтаир 8800

Первые микрокомпьютеры представляли собой странную группу. Часто они поставлялись в наборах, и многие из них были по сути просто коробками с лампами и переключателями, доступными только инженерам и любителям, которые могли понимать двоичный код.Некоторые, однако, поставлялись с клавиатурой и / или монитором, что несколько больше напоминало современные компьютеры.

Это спорно, какие из первых микрокомпьютеров можно назвать первым. CTC Datapoint 2200 - один из кандидатов, хотя на самом деле он не содержал микропроцессора (вместо этого был основан на многочиповой конструкции ЦП) и не задумывался как автономный компьютер, а просто как терминал для мэйнфреймов. Причина, по которой некоторые могут считать его первым микрокомпьютером, заключается в том, что он мог использоваться как де-факто автономный компьютер, был достаточно мал, а его многочиповая архитектура ЦП фактически стала основой для архитектуры x86, которая позже использовалась в IBM PC и его потомки.Плюс к этому даже были клавиатура и монитор, что в то время было исключением.

Однако, если мы ищем первый микрокомпьютер с подходящим микропроцессором, задумывавшийся как отдельный компьютер, а не в комплекте, то это будет Micral N, в котором используется микропроцессор Intel 8008.

Популярные ранние микрокомпьютеры, которые входили в комплекты, включают MOS Technology KIM-1, Altair 8800 и Apple I. Альтаир 8800, в частности, породил большое количество поклонников среди любителей и считается искрой, которая положила начало революции микрокомпьютеров, поскольку эти любители на основание компаний, занимающихся персональными вычислениями, таких как Microsoft и Apple.

Микрокомпьютеры второго поколения (1977 - настоящее время)

Commodore PET2001 (Изображение Томислава Медака, лицензия CC-BY-SA).

Поскольку микрокомпьютеры продолжали развиваться, ими стало легче управлять, что сделало их доступными для более широкой аудитории. Обычно они поставлялись с клавиатурой и монитором или их можно было легко подключить к телевизору, и они поддерживали визуальное представление текста и чисел на экране.

Другими словами, свет и переключатели были заменены экранами и клавиатурами, и необходимость понимать двоичный код уменьшилась, поскольку они все чаще поставлялись с программами, которые можно было использовать, давая более понятные команды.Известные ранние примеры таких компьютеров включают Commodore PET, Apple II, а в 80-х годах - IBM PC.

Природа лежащих в основе электронных компонентов не изменилась между этими компьютерами и современными компьютерами, которые мы знаем сегодня, но что изменилось, так это количество схем, которые можно было разместить на одном микрочипе. Соучредитель Intel Гордон Мур предсказал удвоение количества транзисторов на одном кристалле каждые два года, что стало известно как «закон Мура», и эта тенденция сохраняется примерно 30 лет благодаря прогрессу производственных процессов и конструкции микропроцессоров.

Следствием этого стало предсказуемое экспоненциальное увеличение вычислительной мощности, которое можно было бы поместить в меньший корпус, что оказало прямое влияние на возможные форм-факторы, а также на приложения современных компьютеров, что и является тем, что большинство грядущих инноваций, меняющих парадигму в вычислительной технике. были примерно.

Графический интерфейс пользователя (GUI)

Macintosh 128k (Изображение из музея All About Apple под лицензией CC-BY-SA-2.5-it)

Возможно, наиболее значительным из этих изменений стало изобретение графического пользовательского интерфейса и мыши как способа управления им.Дуг Энгельбарт и его команда из Стэнфордской исследовательской лаборатории разработали первую мышь и графический пользовательский интерфейс, продемонстрированные в 1968 году. Они были всего за несколько лет до начала революции персональных компьютеров, вызванной Altair 8800, поэтому их идея не оправдалась. т держаться.

Вместо этого его подобрали и улучшили исследователи из исследовательского центра Xerox PARC, который в 1973 году разработал Xerox Alto, первый компьютер с графическим интерфейсом, управляемым мышью. Однако он так и не стал коммерческим продуктом, поскольку руководство Xerox не было готово к погружению на компьютерный рынок и не увидело потенциала того, что у них было достаточно рано.

Стиву Джобсу потребовались переговоры о сделке по акциям с Xerox в обмен на экскурсию по их исследовательскому центру, чтобы, наконец, представить в массы удобный графический интерфейс пользователя, а также мышь. Стиву Джобсу показали, что разработала команда Xerox PARC, и он посоветовал Apple улучшить это. В 1984 году Apple представила Macintosh, первый компьютер массового потребления с графическим пользовательским интерфейсом и мышью.

Позднее Microsoft пришла к выводу и выпустила Windows, и между двумя компаниями началась историческая конкуренция, в результате которой до сих пор улучшается графический интерфейс пользователя.

Тем временем IBM доминировала на рынке ПК со своими IBM PC, а Microsoft ехала на хвосте, производя и продавая операционную систему для IBM PC, известную как «DOS» или «Дисковая операционная система». Macintosh с его графическим пользовательским интерфейсом должен был сместить доминирующее положение IBM, но Microsoft усложнила это своей ПК-совместимой операционной системой Windows с собственным графическим интерфейсом.

Портативные компьютеры

Powerbook 150 (Изображение Дана Сибера под лицензией CC-BY-SA.)

Как оказалось, идея портативного компьютера, похожего на портативный компьютер, существовала еще до того, как ее удалось создать, и он был разработан в Xerox PARC Аланом Кей, который назвал его Dynabook и предназначал для детей. Первым портативным компьютером, который был создан, был Xerox Notetaker, но было выпущено только 10 штук.

Первым коммерческим ноутбуком стал Osborne 1 в 1981 году с небольшим 5-дюймовым ЭЛТ-монитором и клавиатурой, которая находится внутри крышки в закрытом состоянии. Он запускал CP / M (ОС, которую Microsoft купила и на которой была основана DOS).Более поздние портативные компьютеры включали выпущенный в 1985 году Bondwell 2, также работающий под управлением CP / M, который был одним из первых с ЖК-дисплеем на шарнирах. Compaq Portable был первым компьютером, совместимым с IBM PC, и на нем работала MS-DOS, но он был менее портативным, чем Bondwell 2. Другие примеры ранних портативных компьютеров включали Epson HX-20, GRiD compass, Dulmont Magnum, Kyotronic 85, Commodore SX-64. , IBM PC Convertible, Toshiba T1100, T1000, T1200 и т. Д.

Первыми портативными компьютерами, которые по своим характеристикам напоминают современные ноутбуки, были Apple Powerbooks, в которых сначала был представлен встроенный трекбол, а затем трекпад и дополнительные цветные ЖК-экраны.ThinkPad IBM был во многом вдохновлен дизайном Powerbook, и эволюция этих двух моделей привела к появлению ноутбуков и портативных компьютеров, какими мы их знаем. На смену Powerbook пришли современные MacBook Pro.

Конечно, большая часть эволюции портативных компьютеров стала возможной благодаря развитию микропроцессоров, ЖК-дисплеев, аккумуляторных технологий и так далее. Эта эволюция в конечном итоге позволила компьютерам стать еще меньше и портативнее, чем ноутбуки, например КПК, планшеты и смартфоны.

.

Историческое развитие компьютеров

Историческое развитие компьютеров

Мы живем в компьютерный век. На большую часть нашей повседневной работы влияет использование компьютеров. Его все чаще используют во всех сферах нашей жизни. В области науки и техники улучшения не могут быть достигнуты без использования компьютеров. Следовательно, возникла необходимость иметь базовые знания о компьютерах.

Строго говоря, компьютер - это вычислительное устройство, имеющее определенные важные характеристики, такие как скорость, емкость памяти, точность и т. Д.Но в наши дни он используется для многих других приложений, помимо вычислений. Он стал незаменимым инструментом в области коммуникаций.

История компьютеров:

Историки начинают историю вычислений со счётов, деревянной рамки с шариками или бусинами, нанизанными на параллельные проволоки. Но, по сути, первая такая машина, имеющая принципы современных вычислительных машин, была разработана Чарльзом Бэббиджем в девятнадцатом веке. У него были определенные основные идеи о хранимых в машине компьютерных программах.Такая машина была изобретена Бэббиджем в 1822 году и получила название разностного двигателя. Он использовался для выполнения простых арифметических вычислений, необходимых для создания тригонометрических и логарифмических таблиц. В 1871 году он разработал и аналитический двигатель, который был прототипом компьютера.

Между тем важное теоретическое развитие произошло примерно в 1850 году, когда математик Жерог Буль разработал алгебраическую систему, которая сейчас называется булевой алгеброй.Эта булевская алгебраическая система используется для представления величин в виде двоичных чисел, то есть нулей и единиц, а также для представления логических выражений и управления ими.

Значение булевой алгебры в то время не использовалось. В девятнадцатом веке, примерно в 1880 году, Холлерит разработал методы и машины, которые оказали значительное влияние на будущий дизайн компьютеров. Он сконструировал машину, в которой данные представлялись в виде отверстий на бумажных карточках. Эта машина могла работать с перфокартами и обрабатывать 50-80 перфокарт в минуту.Перфокарты содержали 80 столбцов и прямоугольные штампы. Эти машины назывались табуляторами. Эти машины также использовались для полуавтоматического отбора и сортировки карт. Он основал свою собственную компанию Computer Tabulating Recording Company, которая в конечном итоге стала International Business Machine Corporation (IBM). Сегодня IBM - одна из крупнейших компаний компьютерного мира.
Ранние компьютеры: В 1937 году Ховард Алкен из Гарвардского университета разработал огромный механический калькулятор под названием MARK I с рядом переключателей, механических реле и плат.Размер был 15 х 2,4 х 0,6 м. Это был непосредственный предшественник автоматических электронных вычислительных машин. ENIAC (Электронный числовой интегратор и калькулятор), разработанный в 1946 году, был первым электронным калькулятором. Он занимал комнату размером 15 х 9 м и весил 30 тонн. Это была вода

с водяным охлаждением и намного быстрее, чем MARKXI.

Примерно в 1950 году был разработан компьютер EDVAC (Electronic Discrete Automatic Computer), основанный на идее Неймана. (Его часто называют отцом современного компьютера) Он был первым, кто использовал концепцию хранимых программ в компьютерах.Емкость EDVAC составляла 1024 слова по 44 бита каждое. В нем также было вспомогательное хранилище на 20 000 слов.

Компьютеры первого поколения (1946-55):

Компьютеры, произведенные в период с 1945 по 1945 годы, называются компьютерами первого поколения. Они были чрезвычайно большими по размеру, в их схемах были вакуумные лампы, которые выделяли значительное количество тепла. Следовательно, для отвода этого тепла требовались специальные устройства кондиционирования воздуха.

Они были чрезвычайно медленными, и их емкость для хранения была намного меньше, чем у современных компьютеров.В этих компьютерах перфокарты использовались для ввода данных в компьютер. Это были карты с прямоугольными отверстиями, в которых пробивались какие-то дыроколы. UNIVACI был первым коммерчески доступным компьютером, построенным в 1951 году компанией Remington Rand. Он имел емкость около 2000 слов. Они использовались в основном для расчета заработной платы, выставления счетов и некоторых математических вычислений.

Компьютеры второго поколения (1956-1965) :

Компьютеры, в которых вакуумные лампы были заменены полупроводниковыми транзисторами, назывались компьютерами второго поколения.Использование транзисторов уменьшило тепловыделение во время работы. Это также уменьшило размер и увеличило емкость хранилища. Для работы требовалось меньше энергии, и они были намного быстрее, чем компьютеры первого поколения. Магнитные носители использовались как вспомогательное хранилище данных. Эти компьютеры использовали языки высокого уровня для написания компьютерных программ. В качестве языков использовались ФОРТРАН и КОБОЛ.

Компьютеры третьего поколения (1966-1976):

Компьютеры третьего поколения появились в 1966 году с включения интегральных схем (ИС) в схемы.IC представляет собой монолитную схему, содержащую схему, эквивалентную десяткам транзисторов на одном полупроводниковом кристалле, имеющую небольшую площадь с несколькими выводами для подключения внешних схем. В компьютерах серии
IBM 360 этого поколения также были предусмотрены функции разделения времени и мультипрограмм.

Это были небольшие по размеру и экономичные компьютеры по сравнению с компьютерами второго поколения. Объем памяти и скорость этих компьютеров были увеличены во много раз, включая удобные для пользователя пакетные программы, текстовый редактор и удаленные терминалы.Удаленные терминалы могут использовать центральное компьютерное оборудование и мгновенно получать результат.

Компьютеры четвертого поколения:

Компьютеры четвертого поколения были представлены после 1976 года, и в этих компьютерах электронные компоненты были дополнительно миниатюризированы с помощью методов крупномасштабной интеграции (БИС). В этих компьютерах используются микропроцессоры, которые представляют собой программируемые ИС, изготовленные с использованием техники БИС. Микрокомпьютеры были разработаны путем объединения микропроцессора с другими микросхемами LSI, с компактным размером, повышенной скоростью и увеличенной емкостью памяти.В последние дни ИС, изготовленные с использованием методов СБИС (очень крупномасштабная интеграция), используются в компьютерах. Благодаря этим методам емкость хранилища увеличивается во много раз. Мало того, скорость этих компьютеров также очень высока по сравнению с более ранними компьютерами.

В течение 1980-х годов на рынке были представлены некоторые компьютеры, называемые суперкомпьютерами. Эти компьютеры выполняют операции с исключительно высокой скоростью (около 100 миллионов операций в секунду). Эта скорость достигается за счет использования большого количества микропроцессоров, поэтому стоимость также очень высока.Обычно они используются в очень сложных приложениях, таких как искусственный интеллект и т. Д.

.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Компьютер - это машина, которая принимает данные в качестве входных данных, обрабатывает эти данные с помощью программ и выводит обработанные данные в качестве информации. Многие компьютеры могут хранить и извлекать информацию с помощью жестких дисков. Компьютеры могут быть соединены вместе в сети, что позволяет подключенным компьютерам общаться друг с другом.

Двумя основными характеристиками компьютера являются: он реагирует на конкретный набор инструкций четко определенным образом и может выполнять предварительно записанный список инструкций, вызывающих программу.В компьютере четыре основных этапа обработки: ввод, хранение, вывод и обработка.


Современные компьютеры могут выполнять миллиарды вычислений в секунду. Возможность выполнять вычисления много раз в секунду позволяет современным компьютерам выполнять несколько задач одновременно, что означает, что они могут выполнять множество различных задач одновременно. Компьютеры выполняют множество различных задач, где автоматизация полезна. Некоторые примеры - управление светофорами, транспортными средствами, системами безопасности, стиральными машинами и цифровыми телевизорами.

Компьютеры могут быть сконструированы так, чтобы делать с информацией практически все, что угодно. Компьютеры используются для управления большими и маленькими машинами, которые в прошлом управлялись людьми. Большинство людей использовали персональный компьютер дома или на работе. Они используются для таких вещей, как расчет, прослушивание музыки, чтение статьи, письмо и т. Д.

Современные компьютеры - это электронное компьютерное оборудование. Они очень быстро выполняют математическую арифметику, но компьютеры на самом деле не «думают». Они следуют только инструкциям своего программного обеспечения.Программное обеспечение использует оборудование, когда пользователь дает ему инструкции, и дает полезный результат.

Люди управляют компьютерами с помощью пользовательских интерфейсов. К устройствам ввода относятся клавиатуры, компьютерные мыши, кнопки и сенсорные экраны. Некоторыми компьютерами также можно управлять с помощью голосовых команд, жестов рук или даже сигналов мозга через электроды, имплантированные в мозг или вдоль нервов.

Компьютерные программы разрабатываются или пишутся компьютерными программистами. Некоторые программисты пишут программы на собственном языке компьютера, называемом машинным кодом.Большинство программ написано с использованием таких языков программирования, как C, C ++, Java. Эти языки программирования больше похожи на язык, на котором говорят и пишут каждый день. Компилятор переводит инструкции пользователя в двоичный код (машинный код), который компьютер поймет и сделает то, что необходимо.

Автоматизация [изменить | изменить источник]

У большинства людей проблемы с математикой. Чтобы показать это, попробуйте мысленно нарисовать 584 × 3220. Все шаги запомнить сложно! Люди создали инструменты, чтобы помочь им вспомнить, где они находились в математической задаче.Другая проблема, с которой сталкиваются люди, заключается в том, что им приходится решать одну и ту же проблему снова и снова. Кассиру приходилось каждый день вносить сдачу в уме или с помощью бумажки. Это заняло много времени и допустило ошибки. Итак, люди создали калькуляторы, которые делали одно и то же снова и снова. Эта часть компьютерной истории называется «историей автоматических вычислений», что является причудливым выражением для «истории машин, которые позволяют мне легко решать одну и ту же математическую задачу снова и снова, не делая ошибок."

Счеты, логарифмическая линейка, астролябия и антикиферский механизм (датируемый примерно 150–100 гг. До н.э.) являются примерами автоматических вычислительных машин.

Программирование [изменить | изменить источник]

Людям не нужна машина, которая будет делать одно и то же снова и снова. Например, музыкальная шкатулка - это устройство, которое воспроизводит одну и ту же музыку снова и снова. Некоторые люди хотели научить свою машину делать разные вещи. Например, они хотели сказать музыкальной шкатулке, чтобы она каждый раз играла разную музыку.Они хотели иметь возможность программировать музыкальную шкатулку, чтобы музыкальная шкатулка воспроизводила разную музыку. Эта часть компьютерной истории называется «историей программируемых машин», что является причудливым выражением для «истории машин, которым я могу приказать делать разные вещи, если я знаю, как говорить на их языке».

Один из первых таких примеров был построен героем Александрии (ок. 10–70 нашей эры). Он построил механический театр, который разыгрывал пьесу продолжительностью 10 минут и управлялся сложной системой веревок и барабанов.Эти веревки и барабаны были языком машины - они рассказывали, что машина делает и когда. Некоторые утверждают, что это первая программируемая машина. [1]

Историки расходятся во мнении относительно того, какие ранние машины были «компьютерами». Многие говорят, что «замковые часы», астрономические часы, изобретенные Аль-Джазари в 1206 году, являются первым известным программируемым аналоговым компьютером. [2] [3] Продолжительность дня и ночи можно регулировать каждый день, чтобы учесть изменение продолжительности дня и ночи в течение года. [4] Некоторые считают эту ежедневную настройку компьютерным программированием.

Другие говорят, что первый компьютер создал Чарльз Бэббидж. [4] Ада Лавлейс считается первым программистом. [5] [6] [7]

Эра вычислительной техники [изменить | изменить источник]

В конце средневековья люди начали думать, что математика и инженерия были важнее. В 1623 году Вильгельм Шикард создал механический калькулятор. После него другие европейцы сделали больше калькуляторов.Это не были современные компьютеры, потому что они могли только складывать, вычитать и умножать - вы не могли изменить то, что они делали, чтобы заставить их делать что-то вроде игры в тетрис. Из-за этого мы говорим, что они не были программируемыми. Теперь инженеры используют компьютеры для проектирования и планирования.

В 1801 году Жозеф Мари Жаккард использовал перфокарты, чтобы указать своему текстильному ткацкому станку, какой узор ткать. Он мог использовать перфокарты, чтобы указывать ткацкому станку, что ему делать, и он мог менять перфокарты, что означало, что он мог запрограммировать ткацкий станок на плетение нужного ему рисунка.Это означает, что ткацкий станок можно было программировать.

Чарльз Бэббидж хотел создать аналогичную машину, которая могла бы производить вычисления. Он назвал это «Аналитическая машина». [8] Поскольку у Бэббиджа не было достаточно денег, и он всегда менял свой проект, когда у него появлялась идея получше, он так и не построил свою аналитическую машину.

Со временем компьютеры стали использоваться все чаще. Людям быстро становится скучно повторять одно и то же снова и снова. Представьте, что вы тратите свою жизнь на то, чтобы записывать вещи на учетных карточках, хранить их, а затем снова искать их.В Бюро переписи населения США в 1890 году этим занимались сотни людей. Это было дорого, и отчеты требовали много времени. Затем инженер придумал, как заставить машины выполнять большую часть работы. Герман Холлерит изобрел машину для подсчета результатов, которая автоматически суммирует информацию, собранную бюро переписи населения. Его машины производила компания Computing Tabulating Recording Corporation (которая позже стала IBM). Они арендовали машины вместо того, чтобы продавать их. Производители машин уже давно помогают своим пользователям разбираться в них и ремонтировать их, и техническая поддержка CTR была особенно хороша.

Благодаря машинам, подобным этой, были изобретены новые способы общения с этими машинами, и были изобретены новые типы машин, и, в конце концов, родился компьютер, каким мы его знаем.

Аналоговые и цифровые вычислительные машины [изменить | изменить источник]

В первой половине 20-го века ученые начали использовать компьютеры, в основном потому, что ученым приходилось разбираться в математике, и они хотели тратить больше времени на размышления о научных вопросах вместо того, чтобы часами складывать числа.Например, если им нужно было запустить ракету, им нужно было проделать много математических расчетов, чтобы убедиться, что ракета работает правильно. Итак, они собрали компьютеры. В этих аналоговых компьютерах использовались аналоговые схемы, что затрудняло их программирование. В 1930-х они изобрели цифровые компьютеры и вскоре упростили их программирование. Однако это не так, поскольку было предпринято множество последовательных попыток довести арифметическую логику до 13. Аналоговые компьютеры - это механические или электронные устройства, которые решают проблемы.Некоторые также используются для управления машинами.

Крупногабаритные компьютеры [изменить | изменить источник]

Ученые придумали, как создавать и использовать цифровые компьютеры в 1930-1940-х годах. Ученые создали множество цифровых компьютеров, и, когда они это сделали, они выяснили, как задавать им правильные вопросы, чтобы получить от них максимальную отдачу. Вот несколько компьютеров, которые они построили:

EDSAC был одним из первых компьютеров, которые запоминали то, что вы ему сказали, даже после того, как выключили питание.Это называется архитектурой фон Неймана.
  • Электромеханические "станки Z" Конрада Цузе. Z3 (1941) была первой рабочей машиной, которая использовала двоичную арифметику. Двоичная арифметика означает использование «Да» и «Нет». складывать числа. Вы также можете запрограммировать это. В 1998 году было доказано, что Z3 завершен по Тьюрингу. Завершение по Тьюрингу означает, что этому конкретному компьютеру можно сказать все, что математически возможно сказать компьютеру. Это первый в мире современный компьютер.
  • Непрограммируемый компьютер Атанасова – Берри (1941), который использовал электронные лампы для хранения ответов «да» и «нет», а также регенеративную конденсаторную память.
  • The Harvard Mark I (1944), большой компьютер, на котором можно было программировать.
  • Лаборатория баллистических исследований армии США ENIAC (1946), которая могла складывать числа, как это делают люди (с использованием чисел от 0 до 9), и иногда ее называют первым электронным компьютером общего назначения (так как Z3 Конрада Цузе 1941 года использовал электромагниты вместо электроники ).Однако сначала единственным способом перепрограммировать ENIAC было его перепрограммирование.

Несколько разработчиков ENIAC видели его проблемы. Они изобрели способ, позволяющий компьютеру запоминать то, что он ему сказал, и способ изменить то, что он запомнил. Это известно как «архитектура хранимых программ» или архитектура фон Неймана. Джон фон Нейман рассказал об этой конструкции в статье «Первый проект отчета по EDVAC », распространенной в 1945 году. Примерно в это же время стартовал ряд проектов по разработке компьютеров на основе архитектуры хранимых программ.Первый из них был завершен в Великобритании. Первой, где была продемонстрирована работа, была Manchester Small-Scale Experimental Machine (SSEM или «Baby»), в то время как EDSAC, завершенный через год после SSEM, был первым действительно полезным компьютером, который использовал сохраненный проект программы. Вскоре после этого машина, первоначально описанная в статье фон Неймана - EDVAC - была завершена, но не была готова в течение двух лет.

Практически все современные компьютеры используют архитектуру хранимых программ. Это стало основным понятием, определяющим современный компьютер.С 1940-х годов технологии, используемые для создания компьютеров, изменились, но многие современные компьютеры все еще используют архитектуру фон Неймана.

В 1950-х годах компьютеры были построены в основном из электронных ламп. Транзисторы заменили электронные лампы в 1960-х годах, потому что они были меньше и дешевле. Им также требуется меньше энергии, и они не ломаются так сильно, как электронные лампы. В 1970-х годах технологии были основаны на интегральных схемах. Микропроцессоры, такие как Intel 4004, сделали компьютеры меньше, дешевле, быстрее и надежнее.К 1980-м годам микроконтроллеры стали небольшими и достаточно дешевыми, чтобы заменить механическое управление в таких вещах, как стиральные машины. В 80-е годы также были домашние компьютеры и персональные компьютеры. С развитием Интернета персональные компьютеры становятся таким же обычным явлением в домашнем хозяйстве, как телевизор и телефон.

В 2005 году Nokia начала называть некоторые из своих мобильных телефонов (серии N) «мультимедийными компьютерами», а после выпуска Apple iPhone в 2007 году многие теперь начали добавлять категорию смартфонов к «настоящим» компьютерам.В 2008 году, если смартфоны включены в число компьютеров в мире, крупнейшим производителем компьютеров по количеству проданных единиц больше не была Hewlett-Packard, а скорее Nokia. [9]

Есть много типов компьютеров. Некоторые включают:

  1. персональный компьютер
  2. рабочая станция
  3. базовый блок
  4. сервер
  5. миникомпьютер
  6. суперкомпьютер
  7. встроенная система
  8. планшетный компьютер

«Настольный компьютер» - это небольшой компьютер с экраном (который не является частью компьютера).Большинство людей хранят их на столе, поэтому их называют «настольными компьютерами». «Портативные компьютеры» - это компьютеры, достаточно маленькие, чтобы поместиться у вас на коленях. Это позволяет легко носить их с собой. И ноутбуки, и настольные компьютеры называются персональными компьютерами, потому что один человек одновременно использует их для таких вещей, как воспроизведение музыки, просмотр веб-страниц или видеоигры.

Есть компьютеры большего размера, которыми могут пользоваться одновременно многие люди. Они называются «мэйнфреймы», и эти компьютеры делают все, что заставляет работать такие вещи, как Интернет.Вы можете думать о персональном компьютере так: персональный компьютер подобен вашей коже: вы можете видеть его, другие люди могут видеть его, и через вашу кожу вы чувствуете ветер, воду, воздух и остальной мир. Мэйнфрейм больше похож на ваши внутренние органы: вы их никогда не видите и даже не думаете о них, но если они вдруг пропадут, у вас возникнут очень большие проблемы.

Встроенный компьютер, также называемый встроенной системой, - это компьютер, который делает одно и только одно, и обычно делает это очень хорошо.Например, будильник - это встроенный компьютер: он показывает время. В отличие от вашего персонального компьютера, вы не можете использовать свои часы для игры в тетрис. Из-за этого мы говорим, что встроенные компьютеры нельзя программировать, потому что вы не можете установить больше программ на свои часы. Некоторые мобильные телефоны, банкоматы, микроволновые печи, проигрыватели компакт-дисков и автомобили работают со встроенными компьютерами.

ПК "все в одном" [изменить | изменить источник]

Универсальные компьютеры - это настольные компьютеры, в которых все внутренние механизмы компьютера находятся в том же корпусе, что и монитор.Apple сделала несколько популярных примеров компьютеров «все в одном», таких как оригинальный Macintosh середины 1980-х годов и iMac конца 1990-х и 2000-х годов.

  • Обработка текста
  • Таблицы
  • Презентации
  • Редактирование фотографий
  • Электронная почта
  • Монтаж / рендеринг / кодирование видео
  • Аудиозапись
  • Управление системой
  • Разработка веб-сайтов
  • Разработка программного обеспечения

Компьютеры хранят данные и инструкции в виде чисел, потому что компьютеры могут работать с числами очень быстро.Эти данные хранятся в виде двоичных символов (1 и 0). Символ 1 или 0, хранящийся в компьютере, называется битом, который происходит от двоичной цифры слова. Компьютеры могут использовать вместе множество битов для представления инструкций и данных, которые используются этими инструкциями. Список инструкций называется программой и хранится на жестком диске компьютера. Компьютеры работают с программой, используя центральный процессор, и они используют быструю память, называемую ОЗУ, также известную как (память с произвольным доступом), в качестве пространства для хранения инструкций и данных, пока они это делают.Когда компьютер хочет сохранить результаты программы на будущее, он использует жесткий диск, потому что вещи, хранящиеся на жестком диске, все еще могут быть запомнены после выключения компьютера.

Операционная система сообщает компьютеру, как понимать, какие задания он должен выполнять, как выполнять эти задания и как сообщать людям результаты. Миллионы компьютеров могут использовать одну и ту же операционную систему, в то время как каждый компьютер может иметь свои собственные прикладные программы, которые делают то, что нужно его пользователю. Использование одних и тех же операционных систем позволяет легко научиться использовать компьютеры для новых целей.Пользователь, которому нужно использовать компьютер для чего-то другого, может узнать, как использовать новую прикладную программу. Некоторые операционные системы могут иметь простые командные строки или полностью удобный графический интерфейс.

Одна из самых важных задач, которые компьютеры выполняют для людей, - это помощь в общении. Коммуникация - это то, как люди делятся информацией. Компьютеры помогли людям продвинуться вперед в науке, медицине, бизнесе и обучении, потому что они позволяют экспертам из любой точки мира работать друг с другом и обмениваться информацией.Они также позволяют другим людям общаться друг с другом, выполнять свою работу практически где угодно, узнавать почти обо всем или делиться друг с другом своим мнением. Интернет - это то, что позволяет людям общаться между своими компьютерами.

Компьютер теперь почти всегда является электронным устройством. Обычно он содержит материалы, которые при утилизации превращаются в электронные отходы. Когда в некоторых местах покупается новый компьютер, законы требуют, чтобы стоимость утилизации его отходов также оплачивалась.Это называется управлением продуктом.

Компьютеры могут быстро устареть, в зависимости от того, какие программы использует пользователь. Очень часто их выбрасывают в течение двух-трех лет, потому что для некоторых новых программ требуется более мощный компьютер. Это усугубляет проблему, поэтому утилизация компьютеров происходит часто. Многие проекты пытаются отправить работающие компьютеры в развивающиеся страны, чтобы их можно было использовать повторно и не тратить так быстро, поскольку большинству людей не нужно запускать новые программы. Некоторые компоненты компьютера, например жесткие диски, могут легко сломаться.Когда эти части попадают на свалку, они могут попадать в грунтовые воды ядовитые химические вещества, такие как свинец. Жесткие диски также могут содержать секретную информацию, например, номера кредитных карт. Если жесткий диск не стереть перед тем, как выбросить, злоумышленник может получить информацию с жесткого диска, даже если диск не работает, и использовать его для кражи денег с банковского счета предыдущего владельца.

Компьютеры бывают разных форм, но большинство из них имеют общий дизайн.

  • Все компьютеры имеют центральный процессор.
  • Все компьютеры имеют своего рода шину данных, которая позволяет им получать или выводить данные в окружающую среду.
  • Все компьютеры имеют тот или иной вид памяти. Обычно это микросхемы (интегральные схемы), которые могут хранить информацию.
  • Многие компьютеры имеют какие-то датчики, которые позволяют им получать данные из окружающей среды.
  • Многие компьютеры имеют какое-либо устройство отображения, которое позволяет им отображать выходные данные. К ним также могут быть подключены другие периферийные устройства.

Компьютер состоит из нескольких основных частей.Если сравнить компьютер с человеческим телом, центральный процессор похож на мозг. Он делает большую часть мышления и сообщает остальному компьютеру, как работать. Процессор находится на материнской плате, которая похожа на скелет. Он обеспечивает основу для других частей и несет нервы, соединяющие их друг с другом и с ЦП. Материнская плата подключена к источнику питания, который обеспечивает электричеством весь компьютер. Различные приводы (привод компакт-дисков, дисковод для гибких дисков и на многих новых компьютерах USB-накопитель) действуют как глаза, уши и пальцы и позволяют компьютеру читать различные типы хранилищ точно так же, как человек может читать разные виды книг.Жесткий диск похож на человеческую память и отслеживает все данные, хранящиеся на компьютере. У большинства компьютеров есть звуковая карта или другой метод воспроизведения звука, который похож на голосовые связки или голосовой ящик. К звуковой карте подключены динамики, похожие на рот, из которых выходит звук. Компьютеры также могут иметь графическую карту, которая помогает компьютеру создавать визуальные эффекты, такие как трехмерное окружение или более реалистичные цвета, а более мощные графические карты могут создавать более реалистичные или более сложные изображения, как это может сделать хорошо обученный художник. .

Название компании Продажи
(млрд долларов США)
Яблоко 220 000
Samsung 212 680
Foxconn 132 070
л.с. (Hewlett-Packard) 112 300
IBM 99,750
Hitachi 87 510
Microsoft 86830
Амазонка 74,450
Sony 72,340
Panasonic 70 830
Google 59 820
.

Смотрите также