Памеры 1 пакалення ЭВМ. Развіццё вылічальнай тэхнікі і пакаленні ЭВМ

Камп'ютэрызацыя - з'ява, якое назіраецца цяпер, напэўна, ва ўсіх краінах свету. Яе тэмпы ўражваюць. Цікава прасачыць тое, у якіх умовах яна ажыццяўлялася гістарычна. Ці можна сказаць, што камп'ютэрызацыя - вынік планамернага развіцця тэхналогій выпуску ЭВМ і праграмнага забеспячэння для іх? Якія гістарычныя этапы тэхналагічнага ўдасканалення кампутараў?

Што было да кампутараў?

Цікава даведацца, якога тыпу прылады гістарычна папярэднічалі ЭВМ. Так, можна адзначыць, што ў 17 стагоддзі легендарны французскі вучоны Паскаль вынайшаў, як лічыцца, першую падліковую машыну, якая дзейнічала па механічнага прынцыпу. У пачатку 19-га стагоддзя брытанскі даследчык Бэббидж вынайшаў першую аналітычную машыну. Праз некалькі дзесяцігоддзяў амерыканскі інжынер Холлерит стварыў табулятара - электрычную машыну, з дапамогай якой можна было падлічваць статыстычныя дадзеныя. Пасля распрацоўкі вядучых лабараторый свету ў напрамку стварэння прылад, блізкіх да кампутараў у сучасным разуменні, актыўна працягваліся.

Першыя кампутары

Адзін з першых у свеце кампутараў быў вынайдзены іншым амерыканскім даследчыкам, Бушам, у 1930 годзе. Гісторыя ЭВМ, якія ўяўляюць сабой паўнавартасныя лічбавыя прылады, шматлікімі навукоўцамі адлічваецца з 1944 года, калі амерыканскі прафесар Айкен сканструяваў кампутар «Марк-1". Фактычна гэта быў девайс, які адносіцца да ЭВМ 1 пакалення. Якія яго асаблівасці можна адзначыць? Перш за ўсё, напэўна, габарыты канструкцыі. Памеры 1 пакалення ЭВМ былі выбітнымі. Так, «Марк-1" меў даўжыню каля 15 метраў, вышыню - каля 2,5 м. Прадукцыйнасць першага лічбавага кампутара па сучасных мерках была адносна сціплай, але яго ролю ў гісторыі сусветнай індустрыі кампутарнай тэхнікі цяжка пераацаніць. У 1946 году амерыканскія ваенныя сканструявалі кампутар «Эніяк». Памеры 1 пакалення ЭВМ на прыкладзе дадзенага девайса могуць здацца яшчэ больш вялікімі. Кампутар «Эніяк» валодаў даўжынёй каля 30 м і важыў 30 тон.

Нас будуць цікавіць, вядома, не толькі памеры 1 пакалення ЭВМ, але і іншыя характарыстыкі адпаведнага тыпу машын. Разгледзім іх, а таксама наступную гісторыю кампутараў падрабязней.

Асаблівасці ЭВМ 1 пакалення

Функцыянавалі ЭВМ 1 пакалення на аснове электронных лямпаў - прыбора, які працуе за кошт змянення патоку часціц, якія рухаюцца ад катода да анода. Асноўны прынцып адпаведнага перамяшчэння - тэрмаэлектроннай эмісія. З самага пачатку кампутары сталі канструявацца па прынцыпе размеркавання лагічных каманд на 0 і 1. Дадзеная схема рэалізуецца да гэтага часу. Якім жа чынам яна функцыянавала, калі ў якасці асноўнага кампанента ПК выкарыстоўваліся лямпы? Вельмі проста. На ўваходзе лямпы утварылася напружанне, напрыклад 2 В. на выхадзе - менш, напрыклад 1 В. Першае стан лямпы фіксавалася як 1, другое - як 0. Спалучэнне дадзеных станаў на аснове сукупнасці з дзесяткаў тысяч лямпаў фармавала машынны код.

Лямпавыя кампутары, гэта значыць тыя, якія адносяцца да 1 пакаленню, маглі выконваць каля 20 тыс. Аперацый у секунду. Шмат гэта ці не вельмі? Для параўнання, паказчык для сучасных ПК - мільярды аперацый у секунду. Але базавыя задачы тых гадоў, у тым ліку і ў ваеннай сферы, характарыстыкі ЭВМ першага пакалення цалкам дазвалялі выконваць.

Кампутары разгляданага тыпу не характарызаваліся высокай надзейнасцю. Проста таму, што лямпы часта перагараюць, іх трэба было мяняць. Аб гіганцкіх памерах кампутараў мы ўжо сказалі вышэй. Гэта прадвызначала вельмі вялікія цяжкасці з іх транспарціроўкай, з аптымізацыяй іх размяшчэння ў будынку. Кошт ЭВМ першага пакалення была вельмі высокай - іх набыццё маглі дазволіць сабе толькі буйныя бізнэсы і ўрадавыя структуры з вялікім бюджэтам. Таксама лямпавыя кампутары характарызаваліся высокімі эксплуатацыйнымі выдаткамі - галоўным чынам, у частцы энергаспажывання. Праца на іх патрабавала прыцягнення высокакваліфікаваных кадраў з наступнай выплатай ім вялікі зарплаты. Чалавек, які ведае хоць бы прылада ЭВМ, не кажучы пра ўменне праграмаваць кампутар, быў запатрабаваным і дарагім спецыялістам.

Спецыфіка ЭВМ першага пакалення таксама ў тым, што на дадзеных машынах задзейнічаліся асобныя мовы праграмавання. Да таго ж набор машынных каманд быў досыць простым. Як такія праграмы - у звыклым нам разуменні - пры працы з ЭВМ адпаведнага тыпу не выкарыстоўваліся. Гэта абумаўляўся не толькі сціплай прадукцыйнасцю кампутараў, але таксама і досыць нізкай тэхналагічнасцю запамінальных прылад - часцей за ўсё гэта былі перфакарты і магнітныя стужкі, якія цалкам несупаставімыя па хуткасці працы з звыклымі нам дыскамі.

Аднак да адзначаным нязручнасцямі інжынеры пачалі актыўна адаптавацца - галоўным чынам пры дапамозе распрацоўкі розных алгарытмаў аўтаматызацыі працы з машынным кодам. Нягледзячы на нізкую прадукцыйнасць ЭВМ першага пакалення, эфектыўнасць іх эксплуатацыі ўсё ж паступова расла.

ЭВМ 2 пакаленні

Сусветная кампутарная індустрыя пасля адзначаных вынаходак працягнула актыўна развівацца. Вынаходніцтва «Марк-1", "Эніяк» і іншых машын - гэта было толькі пачатак. ЭВМ 2 пакаленні з'явіліся ўжо ў пачатку 60-х гадоў. Іх асноўная асаблівасць - у іх замест лямпаў былі ўжытыя транзістары. У выніку прадукцыйнасць машын вырасла. Акрамя таго, мы памятаем, што памеры 1 пакалення ЭВМ былі вялікія. Машыны на транзістарах, у сваю чаргу, істотна зменшыліся. Наколькі відавочным аказалася перавага задзейнічання ў структуры кампутараў адпаведных тэхналагічных рашэнняў? Дастаткова толькі сказаць, што 1 транзістар быў здольны замяніць каля 40 лямпаў. Ўдасканальваліся таксама і носьбіты інфармацыі. Прылада ЭВМ другога пакалення магло ўключаць выкарыстанне магнітных дыскаў, набліжаных па структуры і канцэпцыі да тых дэвайсаў, якія звыклыя сучаснаму карыстальніку.

З пункту гледжання задзейнічання праграмнага забеспячэння сусветная кампутарная індустрыя таксама зрабіла крок наперад, дзякуючы магчымасцям адпаведнага тыпу машын. З'явіліся мовы, якія адносяцца да катэгорыі высокага ўзроўню. Праграмістамі былі распрацаваны транслятары - сродкі, з дапамогай якіх адпаведныя алгарытмы перакладаліся на мову, які выкарыстоўваецца ў машынных камандах ЭВМ. Былі таксама рэалізаваны прынцыпы апераджальнага выканання некаторых сцэнарыяў кампутарных праграм. Сталі з'яўляцца бібліятэчныя прыкладання, розныя маніторныя сістэмы, якія сталі правобразам сучасных АС.

Разам з тым, нягледзячы на некаторыя спробы ўніфікацыі задзейнічання праграмных алгарытмаў ў розных машынах, розныя ЭВМ характарызаваліся абмежаванай сумяшчальнасцю. Аб'яднаць іх, умоўна кажучы, ў адзіную сетку і выбудаваць на яе аснове карпаратыўную інфармацыйную сістэму было вельмі складана.

ЭВМ 3 пакаленні

Гісторыя ЭВМ 3 пакалення пачынаецца з машын, у канструкцыі якіх сталі прымяняцца інтэгральныя схемы, кожная з якіх, як высветлілася, магла замяніць каля 1000 транзістараў. Прадукцыйнасць кампутараў значна вырасла. З'явілася магчымасць запускаць на ЭВМ некалькі праграмных алгарытмаў адначасова. Што такое інтэгральная схема? Гэта крышталь з крэмнію, які мае плошчу каля 10 кв. мм. Па ўзроўні прадукцыйнасці, як было падлічана, адна ІС фактычна была роўная кампутара «Эніяк». У ліку самых вядомых кампутараў 3 пакаленні - ЭВМ, распрацаваныя кампаніяй IBM - машыны System 360.

ЭВМ разгляданага тыпу характарызаваліся значна большай ступенню ўзаемнай сумяшчальнасці, чым прылады, разгледжаныя намі вышэй, у тым ліку і ў аспекце праграмнага забеспячэння. У кампутарах 3 пакаленні былі рэалізаваны першыя паўнавартасныя аперацыйныя сістэмы, здольныя выконваць некалькі задач адначасова. Многія з апаратных функцый пачалі перадавацца на праграмны ўзровень.

ЭВМ 4 пакалення

У 70-х гадах у масавую вытворчасць былі запушчаныя так званыя вялікія інтэгральныя схемы. Якую іх асаблівасць можна адзначыць? Перш за ўсё тую, што іх прадукцыйнасць адпавядала прыкладна 1000 звычайных інтэгральных схем. У выніку сусветная кампутарная індустрыя атрымала магчымасць выпускаць прылады, па памерах і прадукцыйнасці супастаўныя з тымі, якімі мы прывыклі карыстацца сёння.

Дзякуючы павышэнню прадукцыйнасці фабрычных ліній па выпуску вялікіх інтэгральных схем і іншых ключавых кампанентаў ЭВМ, кампутары паступова станавіліся танней. Калі першыя і другія (у 50-е і 60-я гады) пакалення ЭВМ былі даступныя, як мы адзначылі вышэй, галоўным чынам, толькі буйным бізнэсам і дзяржструктурам, то ў 1970-я ЭВМ пачалі актыўна набываць звычайныя грамадзяне.

фактары кампутарызацыі

Камп'ютэрызацыя стала масавай з'явай, асабліва з з'яўленнем інтэрнэту ў канцы 80-х гадоў. Яе тэмпы былі тым больш дынамічнымі, чым ніжэй станавілася цана девайсов і менш - іх памер. Так, першыя ПК, па многіх прыкметах і тэхналагічнай структуры аналагічныя тым, што звыклыя нам сёння, з'явіліся ў сярэдзіне 70-х і пачатку 80-х гадоў. У ліку такіх девайсов - IBM PC, які стаў правобразам самай распаўсюджанай сёння кампутарнай платформы. Яны сталі бліжэйшым канкурэнтам ПК, якія ўжо актыўна выпускаліся кампаніяй Apple. Прынцыповая розніца паміж імі - у адкрытасці канцэпцыі IBM і закрытасці платформы ад Apple. З пункту гледжання праграмна-апаратнай структуры розніца паміж адпаведнымі тыпамі ПК у цэлым невялікая. У структуры IBM-платформы прысутнічаюць такія ключавыя кампаненты, як працэсар, АЗП, жорсткі дыск, відэа-і гукавая карта, мацярынская плата. Пры гэтым яны могуць быць замененыя на іншыя - як варыянт, больш прадукцыйныя.

Сучаснае пакаленне кампутараў

Тэхналагічны зачын, які быў закладзены інжынерамі ў 70-я гады, апынуўся настолькі значным, што далейшае развіццё ЭВМ эксперты і аналітыкі характарызуюць як якое праходзіць у рамках таго ж 4 пакалення. Гэта значыць сучасныя высокапрадукцыйныя ПК функцыянуюць, у цэлым, па тым жа прынцыпам, што і прылады 40-гадовай даўніны. У асобных аспектах, такіх як, напрыклад, памеры ЭВМ, сучасныя кампутары, безумоўна, бачацца істотна больш тэхналагічнымі. У прыладзе велічынёй з невялікую сшытак змяшчаюцца вылічальныя магутнасці, якія значна перавышаюць тыя, што стаялі, да прыкладу, у першых ПК ад Apple у 70-я гады.

пераемнасць канцэпцый

Але канцэптуальна ПК, якія выкарыстоўваюцца намі сёння, функцыянуюць па схемах, упершыню укаранёным у ЭВМ 4 пакалення. Няма ніякіх выразных крытэраў, якія б дазволілі сказаць, што, умоўна кажучы, першы IBM PC і сучасны ноўтбук iMac - гэта ЭВМ розных пакаленняў. Прадукцыйнасць значна адрозніваецца, але канцэпцыя, у цэлым, адна і тая ж.

На аснове платформы, прапанаванай IBM, рэалізавана большасць сучасных дэсктопаў, наўтбукаў, манаблокаў. Па многіх крытэрыях таксама і мабільныя дэвайсы - смартфоны і планшэты - цалкам адпавядаюць IBM-платформе, якая з'явілася ў 70-я гады. Так, у кожным з іх, як і ў ПК, ёсць працэсар, АЗП, прылада для захоўвання дадзеных - аналаг жорсткага дыска.

Цяжка сказаць нават, што прынцыпова вырас узровень камфорту карыстання кампутарамі, калі супастаўляць першыя ўзоры ПК 4 пакалення і сучасныя мадэлі. Базавыя апаратныя элементы кіравання ЭВМ - клавіятура, мыш - у прынцыпе, за доўгія гады не мяняліся. З'явіліся, вядома, разнастайныя тачскрын, бескантактавыя дысплеі і іншыя экзатычныя рашэння. Але не ўсе карыстальнікі ставяцца да іх у дастатковай меры станоўча.

Ўдасканаліліся, вядома, і праграмныя рашэнні - АС (на першых кампутарах 4 пакалення стаялі ўзоры, кіраваныя з каманднага радка, сёння аперацыйныя сістэмы ўключаюць функцыянальныя графічныя інтэрфейсы), прыкладныя віды ПА. Першыя віды адпаведных праграм у 70-я гады былі вельмі простымі па структуры.

Сёння гэта магутныя інструменты рэалізацыі вытворчых задач. Калі казаць аб гульнях, то розніца таксама прыкметная. У 70-я гады гэта былі найпростыя аркады, сёння яны дазваляюць здзяйсняць займальныя пагружэння ў віртуальную прастору. Аднак створаны гульні, АС і прыкладное ПА па тых жа алгарытмам, што і адпаведныя рашэнні ў раннія гады распрацоўкі ЭВМ 4 пакалення, часта на тых жа мовах праграмавання.

Параўнанне пакаленняў ЭВМ

Паспрабуем наглядна адлюстраваць параўнальныя характарыстыкі пакаленняў ЭВМ. Як гэта можна зрабіць? Цалкам зручны варыянт - параўнальная табліца пакаленняў ЭВМ. Яна можа быць прадстаўлена ў структуры, якая адлюстроўвае ключавую характарыстыку кампутара - прадукцыйнасць, а таксама тэхналагічную базу, на аснове якой ажыццяўляюцца вылічэнні.

Такія параўнальныя характарыстыкі пакаленняў ЭВМ. Мы бачым, наколькі імкліва развівалася кампутарная тэхніка. ЭВМ розных пакаленняў - яркія прыклады з'яўлення і паспяховага ўкаранення ў вытворчасць самых інавацыйных і высокатэхналагічных інжынерных канцэпцый - як на ўзроўні апаратных кампанентаў, так і ў галіне праграмнага забеспячэння.

З аднаго боку, мы можам зрабіць выснову аб тым, што камп'ютэрызацыя - з'ява, якое развівалася паступова, суадносна з ростам прадукцыйнасці ПК, іх патанненнем і палёгкай карыстання. Але ж ёсьць пункт гледжання, па якой працэс, пра які ідзе гаворка, характарызуецца 2 перыядамі, калі ён ішоў сапраўды галапуючымі тэмпамі, а менавіта пасля з'яўлення ЭВМ 4 пакалення, а таксама пасля ператварэння інтэрнэту ў глабальную сетку. Гэтыя два фактары і сталі, на думку шэрагу даследчыкаў, ключавымі драйверамі кампутарызацыі.