Méretek 1 generációs számítógép. Számítástechnika fejlődése és a számítógépes generáció

A számítógépesítés olyan jelenség, amelyet most, valószínűleg a világ minden országában megfigyelünk. Az üteme lenyűgöző. Érdekes, hogy nyomon kövessék azokat a feltételeket, amelyek között történelmileg elvégezték. Lehetséges-e azt mondani, hogy a számítógépesítés a számítástechnikai termelési technológiák és szoftverek tervezett fejlesztésének eredménye? Mik a számítógépek technológiai fejlesztésének történelmi szakaszai?

Mi volt a számítógépek előtt?

Érdekes tudni, hogy a számítógép melyik eszköze történelmileg előzte meg. Így meg lehet jegyezni, hogy a 17. században a legendás francia tudós Pascal feltalálta, mint azt hitték, az első számológép, amely mechanikus elven működött. A 19. század elején a brit kutató, Babbage feltalálta az első analitikus gépet. Néhány évtizeddel később amerikai mérnök Hollerith létrehozott egy táblázatot - egy elektromos gépet, amellyel statisztikai adatokat lehetett kiszámítani. Ezt követően aktívan folytatódott a világ vezető laboratóriumainak fejlesztése a számítógépekhez közel álló eszközök létrehozásának irányában.

Első számítógépek

A világ egyik első számítógépe egy másik amerikai kutató, Bush, 1930-ban találta fel. Számos tudós számolt be 1944-ben, amikor az Iknem amerikai professzor tervezte a "Mark-1" számítógépet, amely egy teljes körű digitális eszközt képvisel. Valójában egy 1. generációs számítógéphez tartozó eszköz volt. Melyek a jellemzői? Először is, valószínűleg a szerkezet dimenziói. Az első generációs számítógépek méretei kiemelkedőek voltak. Így a Mark-1 kb. 15 méter hosszú, körülbelül 2,5 méter magas volt, az első digitális számítógép teljesítménye a modern szabványok szerint szerény volt, de a világ számítógépiparának történetében játszott szerepét nem lehet túlzottan hangsúlyozni. 1946-ban az amerikai hadsereg építette az "Eniak" számítógépet. Az első generációs számítógépek példája ennek a készüléknek az esetében még látványosabbnak tűnik. Az "Eniac" számítógép körülbelül 30 m hosszú és 30 tonna volt.

Természetesen érdekelnünk kell nemcsak az első generációs számítógépek méretét, hanem a megfelelő típusú gépek egyéb jellemzőit is. Tekintsük őket, valamint a számítógépek későbbi történetét.

Az első generációs számítógép jellemzői

Az első generációs számítógépet elektroncsövek alapján építették, amely a katódból az anódba mozgó részecskék áramlásának megváltoztatásával működik. A megfelelő elmozdulás fő elve a termikus emisszió. A kezdetektől fogva a számítógépeket a logikai parancsok eloszlásának elvére építették a 0 és 1-re. Ez a rendszer még mindig megvalósul. Hogyan működött, amikor a lámpákat a PC fő komponenseként használták? Nagyon egyszerű. A lámpa bemenetén feszültség jött létre, például 2 V volt. Kevesebb kimenet volt, például 1 V. A lámpa első állapota 1, a második pedig 0 volt. Ezeknek az állapotoknak a kombinációja több tízezer lámpa készlete alapján alakult ki.

A lámpa számítógépek, vagyis az első generációhoz tartozó számítógépek másodpercenként mintegy 20 ezer műveletet végeznek. Nagyon sok vagy nem? Összehasonlításképpen, a modern PC-k mutatója másodpercenként milliárd műveletek. De ezeknek az éveknek az alapvető feladata - beleértve a katonai szférát is - az első generációs számítógépek jellemzői teljesíthetők.

Az ilyen típusú számítógépeket nem a nagy megbízhatóság jellemzi. Egyszerűen azért, mert a lámpák gyakran kiégtek, meg kellett változtatni őket. A korábban említett fenyegető számítógépek óriási méretei. Ez nagyon nagy nehézségeket okozott a szállításukkal, helyük optimalizálásával az épületben. Az első generációs számítógép költsége nagyon magas volt - csak a nagyvállalatok és a nagy költségvetésű kormányzati struktúrák engedhették meg maguknak vásárolni őket. A lámpatesteket is magas működési költségek jellemezték - főleg az energiafogyasztás tekintetében. A munkájuk során magasan képzett személyzet vonzerejét követelte, amelyet nagy fizetés fizetése követett. Az a személy, aki legalább ismeri a számítógépes eszközt, nem beszélve a számítógép programozásának képességéről, népszerű és költséges szakember volt.

Az első generációs számítógép sajátossága, hogy ezen gépeken külön programozási nyelveket használtak. Ráadásul a gépparancsok készlete meglehetősen egyszerű volt. Mivel ezek a programok - a szokásos értelemben - a megfelelő típusú számítógéppel való munka során nem használatosak. Ez nem csak a számítógépek szerény teljesítményének volt köszönhető, hanem a memóriaeszközök viszonylag alacsony feldolgozási kapacitásának is köszönhető - ezek leggyakrabban lyukasztó kártyák és mágneses szalagok voltak, amelyek teljesen összeegyeztethetetlenek a szokásos lemezekkel való munkavégzés sebességével.

Azonban a megnevezett kényelmetlenségért a mérnökök aktívan alkalmazkodtak - főként a különféle algoritmusok kidolgozásával, amelyek a gépi kóddal való munkavégzést automatizálják. Az első generációs számítógépek alacsony teljesítménye ellenére működési hatékonyságuk fokozatosan nőtt.

2. generációs számítógépek

A világméretű számítógép-ipar a megnevezett találmányok után továbbra is aktívan fejlődött. A Mark-1, Eniaka és más gépek találmánya csak a kezdet volt. Két generációs számítógép jelent meg az 1960-as évek elején. Fő jellemzőjük - a lámpák helyett tranzisztort használtak. Ennek eredményeként nőtt a gépek termelékenysége. Emellett emlékszünk arra, hogy az első generációs számítógépek dimenziói lenyűgözőek voltak. A tranzisztoros gépek viszont jelentősen csökkentek. Milyen nyilvánvaló volt az az előnye, hogy megfelelő technológiai megoldásokat alkalmaznak a számítógépek szerkezetében? Elég azt mondani, hogy 1 tranzisztor képes volt körülbelül 40 lámpa helyettesítésére. Az információs hordozók is javultak . A második generációs számítógép eszköze feltételezheti, hogy a mágneses lemezek a struktúrában és a koncepcióban közel vannak a modern felhasználó számára ismert eszközökhöz.

A szoftverhasználat szempontjából a világméretű számítógép-ipar is előrelépést tett, köszönhetően a megfelelő típusú gépeknek. A magas szintre besorolt nyelvek megjelentek. A programozók kifejlesztették a fordítót - az a módszer, amellyel a megfelelő algoritmusokat lefordították a számítógép számítógépes parancsaiban használt nyelvre. A számítógépes programok egyes forgatókönyveinek fejlett végrehajtásának elveit is megvalósították. Kezdett megjelenni könyvtári alkalmazások, különböző monitor rendszerek, amelyek a prototípusok a modern operációs rendszer.

Ugyanakkor, annak ellenére, hogy egyes szoftverek algoritmusainak egyesítését különböző gépeken egyesítették, a különböző számítógépek korlátozott kompatibilitást mutattak. Viszonylag egy egységes hálózatba való integrálásuk és a bennük rejlő vállalati információs rendszer felépítése nagyon nehéz volt.

3. generációs számítógépek

A harmadik generációs számítógép története olyan gépekkel kezdődik, amelyekben integrált áramköröket használtak , amelyek mindegyike, amint kiderült, mintegy 1000 tranzisztort cserélhet. A számítógépek teljesítménye jelentősen nőtt. Lehetőség volt egyidejűleg számos szoftveralgoritmuson futni a számítógépen. Mi az integrált áramkör? Ez egy szilikon kristály, amelynek területe körülbelül 10 négyzetméter. mm. A teljesítmény szintje szerint, ahogy kiszámították, egy IP ténylegesen egyenlő volt az "Eniak" számítógéppel. A harmadik generáció leghíresebb számítógépeinek számítógépek az IBM - a System 360 gépek.

Az ilyen típusú számítógépek sokkal nagyobb fokú interoperabilitást mutatnak, mint a fent tárgyalt eszközök, beleértve a szoftver szempontjait is. A 3 generációjú számítógépeken megvalósultak az első teljes körű operációs rendszerek, amelyek képesek több feladat elvégzésére egyidejűleg. Sok hardverfunkciót átvittek a szoftverrétegre.

4. generációs számítógép

Az 1970-es években az úgynevezett nagy integrált áramkörök tömeggyártásba kerültek. Mi a különleges tulajdonságuk? Először is, hogy teljesítményük körülbelül 1000 hagyományos integrált áramkörnek felel meg. Ennek eredményeképpen a világ számítógépes iparága képes volt olyan eszközöket gyártani, amelyek mérete és teljesítménye összehasonlítható azokkal a felhasználókkal, akiket ma használunk.

A nagy integrált áramkörök és a számítógépek más kulcskomponenseinek gyártási gyár termelékenységének köszönhetően a számítógépek fokozatosan olcsóbbak lettek. Ha az első és a második (az 50-es és 60-as években) számítógépes generációk rendelkezésre álltak, mint fentebb megemlítettük, elsősorban csak a nagyvállalatok és a kormányzati szervek számára, akkor az 1970-es években az átlagemberek aktívan vásároltak számítógépeket.

Számítástechnikai tényezők

A számítógépesítés tömeges jelenséggé vált, különösen az Internet megjelenésével a 80-as évek végén. Az árak dinamikusabbak voltak, annál alacsonyabbak voltak az eszközök ára és kisebb méretük. Így az első PC-k, sok olyan jellemzővel és technológiai struktúrával, amelyek hasonlóak a ma ismertekhez, a 70-es évek közepén és a 80-as évek elején jelentek meg. Ezek közül az eszközök - az IBM PC, amely ma a legáltalánosabb számítógépes platform prototípusává vált. A PC-k legközelebbi versenytársa lett, amelyet az Apple már aktívan gyártott. A legfontosabb különbség közöttük az IBM koncepció nyitottsága és az Apple zárt platformja. A szoftver és a hardver struktúra szempontjából a megfelelő PC-k közötti különbség általában kicsi. Az IBM-platform struktúrájában vannak olyan kulcskomponensek, mint a processzor, a RAM, a merevlemez, a videó és a hangkártya, az alaplap. Ebben az esetben helyettesíthetők másokkal - opcióként, hatékonyabbak.

A számítógépek új generációja

Az 1970-es években a mérnökök által kidolgozott technológiai tartalék olyan jelentősnek bizonyult, hogy a szakértők és az elemzők a számítógép továbbfejlesztését jellemzik, ugyanazon a 4 generáción belül. Vagyis a modern nagyteljesítményű számítógépek általában 40 évvel ezelőtt alkalmazott eszközökön működnek. Bizonyos szempontok, mint például a számítógép méretei, a modern számítógépek bizonyára lényegesen technológiailag fejlettek. Egy eszközben a kis notebook mérete a számítási teljesítményhez illeszkedik, ami messze meghaladja azokat, például a 70-es években az Apple első PC-jében.

A fogalmak folyamatossága

De koncepcionálisan a ma használt számítógépek a 4 generációs számítógépen először megvalósított rendszerek szerint működnek. Nincs olyan egyértelmű kritérium, amely lehetővé tenné számunkra azt, hogy viszonylag az első IBM PC és a modern iMac laptop különböző generációk számítógépei. A teljesítmény jelentősen változik, de a koncepció általában ugyanaz.

Az IBM által kínált platform alapján a legmodernebb asztali számítógépek, laptopok, monoblokkok kerülnek megvalósításra. Számos kritérium szerint a mobil eszközök, például az okostelefonok és a tabletták összhangban vannak az 1970-es években megjelent IBM platformmal. Tehát mindegyikben, mint a PC-ben, van egy processzor, RAM, egy eszköz az adattárolásra - egy merevlemez analógja.

Nehéz megmondani, hogy a számítógépek kényelmének szintje elvben megnőtt, ha összehasonlítjuk a 4. generációs PC és a modern modellek első mintáit. A számítógép alapvető billentyűzetének vezérlői - a billentyűzet, az egér - elvben sok évig nem változtak. Természetesen megjelentek mindenféle érintőképernyők, érintés nélküli kijelzők és más egzotikus megoldások. De nem minden felhasználó kellően pozitívan kezeli őket.

Természetesen a szoftveres megoldások is javultak (OS (a számítógép első 4 generációján a parancssorból kezelt minták voltak, ma operációs rendszerek tartalmaznak funkcionális grafikus interfészeket), a szoftver alkalmazási típusai. Az 1970-es években a megfelelő programok első típusai nagyon egyszerű szerkezetűek voltak.

Ma ezek a hatékony eszközök a termelési feladatok végrehajtásához. Ha játékról beszélünk, akkor a különbség is észrevehető. A 70-es években ezek voltak a legegyszerűbb játékok, ma lehetővé teszik, hogy a lenyűgöző merüléseket virtuális térré tegye. Azonban játékokat, operációs rendszereket és alkalmazásokat fejlesztettek ki ugyanazon algoritmusok alkalmazásával, mint a 4. generációs számítógép - gyakran ugyanazon programozási nyelvek - fejlesztésének korai éveiben.

Számítógépes generációk összehasonlítása

Próbáljuk meg vizuálisan megjeleníteni a számítógépek generációinak összehasonlító jellemzőit . Hogyan lehet ezt tenni? Egy nagyon kényelmes lehetőség a számítógépes generációk összehasonlító táblája. Ez olyan struktúrában jeleníthető meg, amely tükrözi a számítógép legfontosabb jellemzőit - a teljesítményt, valamint a számítás alapját képező technológiai bázist.

Ezek az összehasonlító jellemzői a számítógép-generáció. Látjuk, hogy a gyorsan fejlődő számítástechnikai. Számítógépek a különböző generációk - élénk példa a kialakulását és sikeres bevezetése a termelés a leginkább innovatív és high-tech tervezési koncepciók - mind a hardver komponens szinten, valamint a szoftver.

Egyrészt, arra lehet következtetni, hogy a gépesítés - egy jelenség, amelyet fokozatosan alakultak ki, a korrelatív növekedése PC teljesítményét, ezek olcsóbbak és könnyebben használatra. De van egy szempontból, ahol a szóban forgó eljárás jellemzi időszakok 2, amikor igazán vágtató ütemben, és ez volt a megjelenése után a számítógép 4 generáció és transzformáció után az internet egy globális hálózat. Ez a két tényező, és lett, egyes kutatók szerint, a fő mozgatórugója a számítógéppel.