Четвертое поколение (с середины 70-х годов).

Первое поколение (до 1946—начало 50-х годов).

Эле­ментной базой служат электронно-вакуумные лампы. Их и сейчас еще применяют при изготовлении телевизоров. В качестве пассивных элементов используют ре­зисторы и конденсаторы. Устанавливали электронно-вакуумные лампы на шасси - металлической подставке с от­верстиями, которое вставляли в корпус ЭВМ. Элементы соеди­няли проводами навесным монтажом. В ЭВМ ЭНИАК было 20 тыс. электронных ламп, из которых ежемесячно заменяли 2000 ламп.

Первая отечественная ЭВМ—МЭСМ (малая электронная счетная машина) создана в 1951 г. под руководством акад. С. А. Лебедева.

 

Приведем характеристику ЭВМ первого поколения.

1. Габариты: ЭВМ выполнены в виде громадных шкафов и занимают специальный машинный зал.

2. Быстродействие ЭВМ 10—20 тыс. операций в секунду.

3. Эксплуатация их очень сложна вследствие низкой надеж­ности из-за частого выхода ламп из строя. Постоянно существо­вала опасность перегрева ЭВМ.

4. Программирование – трудоемкий процесс, диктующий необходимость знания всех команд ЭВМ и ее структуры; при­чем требовалась непосредственная работа математика програм­миста за пультом.

5. Структура ЭВМ построена по жесткому принципу – каж­дой команде соответствует своя логическая схема, выполнен­ная на электронных лампах.

Второе поколение (середина 50-х—середина 60-х го­дов).

В качестве элементной базы используют активные эле­менты – полупроводниковые приборы (транзисторы, диоды), а также пассивные элементы – резисторы и конденсаторы более совершенной конструкции.

Схема соединения полупроводниковых и пассивных элементов выполнялась в виде печатной платы. Печатная плата – это пластина из изоляционного материала, например гетинакса, на которую специальная технология фотомонтажа позволяла на­носить токопроводящий материал. На печатной плате имелись специальные гнезда для закрепления элементной базы.

Формально полупроводниковые элементы заменили элек­тронно-вакуумные лампы. Однако это повлияло на все характеристики и возможности ЭВМ, процесс изготовления, габари­ты, надежность, быстродействие, условия эксплуатации и т. д. Первой полупроводниковой ЭВМ была модель RCA-501 (1959 г., США). В Советском Союзе к этому поколению ЭВМ относятся «Стретч», «Минск 2», «Минск 22», «Минск 32», БЭСМ-2, БЭСМ-4, БЭСМ-6 и др. Наиболее совершенная ЭВМ—БЭСМ-6 используется и по сей день. Ее быстродействие 1 млн. операций в секунду, количество транзисторов – 60 тыс., диодов – 200 тыс.

Охарактеризуем ЭВМ второго поколения.

1. Габариты: ЭВМ выполнена в виде однотипных стоек чуть выше человеческого роста. Требуется машинный зал.

2. Быстродействие – сотни тысяч-1 млн. операций в се­кунду.

3. Эксплуатация упростилась, увеличилась надежность, нет перегрева ЭВМ. При выходе из строя нескольких элементов за­меняют целиком плату.

4. Программирование существенно изменилось, так как по­явились более совершенные алгоритмические языки. Не требо­валось присутствия программистов в зале, там работали спе­циально обученные операторы. Решение задач производится в пакетном режиме, т. е. все программы вводятся в ЭВМ подряд друг за другом.

5. Произошли изменения в структуре ЭВМ. Вместо жест­кого принципа управления появился микропрограммный способ управления. Кроме того, организуется совмещение во времени работы разных устройств; например, одновременно с процессо­ром работает устройство ввода-вывода с магнитной ленты.

Третье поколение (с середины 60-х—до середины 70-х го­дов).

В качестве элементной базы используются интегральные схемы. Интегральная схема выполняет те же функции, что и аналогичная ей схема на элементной базе второго поколения, но при этом существенно уменьшились раз­меры, увеличились надежность и быстродействие. ЭВМ третьего поколения образуют программно-совместимую серию (семей­ство) компьютеров. Программная совместимость означает, что разработанные программы для одной ЭВМ могут быть исполь­зованы для другой ЭВМ этой серии. Каждая новая модель се­мейства обладает более мощными техническими возможностя­ми, чем предыдущие.

Первая ЭВМ на интегральных схемах американской фирмы IBM—IBM-360 (1965 г.). Названия всех компьютеров этой се­рии начинаются с IBM.

В Советском Союзе вычислительные машины третьего по­коления выпускают страны—члены СЭВ. Семейство больших ЭВМ образуют ЕС ЭВМ (единую систему), например ЕС-1022, ЕС-1035, ЕС-1060, семейство малых ЭВМ—СМ ЭВМ (систему малых) СМ-2, СМ-З, СМ-4, СМ-1420. В настоящее время эти ЭВМ широко используются. Любой вычислительный центр осна­щен ЕС ЭВМ.

Охарактеризуем ЭВМ третьего поколения.

1. Габариты: внешнее оформление ЕС ЭВМ схоже с ЭВМ второго поколения, нужен машинный зал. Внешнее оформление малых ЭВМ—это в основном две стойки приблизительно 1,5 человеческих роста, дисплей. СМ ЭВМ устанавливают в любом месте, не требуется специального помещения.

2. Быстродействие —сотни тысяч - миллионы операций в секунду.

3. Изменился характер эксплуатации. Более оперативно про­водится ремонт неисправных элементов, однако из-за большой сложности системной организации требуется при поиске неис­правностей привлекать высококвалифицированных специали­стов.

4. Технология программирования и решения задач на ЭВМ похожа на аналогичный процесс применительно к ЭВМ преды­дущего поколения. Дисплеи позволили более оперативно взаи­модействовать с ЭВМ.

5. В структуре произошли изменения. Наряду с микропро­граммным способом управления используют принципы модуль­ности, магистральности. Увеличились объемы памяти. В каче­стве внешней памяти вместо магнитного барабана применяют магнитные диски. Появились дисплеи, графопостроители.

Четвертое поколение (с середины 70-х годов).

ЭВМ создают на основе больших интегральных схем (БИС) со степенью интеграции десятки—сотни тысяч элементов на одном кристалле. В виде БИС удалось сделать процессор ЭВМ, который получил название микропроцессора. Микропроцессор повлиял на структуру и конструкцию ЭВМ. По­явились персональные ЭВМ, которые ориентированы на инди­видуальную работу пользователя. Это существенно повлияло на процесс взаимодействия человека и ЭВМ. Если раньше при эксплуатации ЭВМ второго, третьего поколений шел процесс концентрации различных пользователей вокруг одной ЭВМ, то с появлением персональных ЭВМ произошло обратное движе­ние — один пользователь может взаимодействовать с несколь­кими ЭВМ.

ЭВМ четвертого поколения развиваются в двух направле­ниях.

Первое направление —создание многопроцессорных вы­числительных систем с быстродействием десятки - сотни миллионов операций в секунду. К таким системам мож­но отнести В-7700 фирмы «Бэрроуз», «Иллиак IV», созданный в Иллинойсском университете, «Эльбрус 2», разработанный в Советском Союзе.

Второе направление —создание дешевых и компактных микроЭВМ и персональных ЭВМ, а на их базе— вычислительных сетей. Вычислительные сети—это совокуп­ность нескольких удаленных друг от друга ЭВМ, соединенных между собой специальной линией связи для обмена информа­цией и решения совместных задач.

Впервые персональная ЭВМ Micral появилась в 1973 г. во Франции. В 1973 г. во Франции была создана первая персональная ЭВМ, которая была воспринята как дорогостоящая игрушка. Однако к 1978 г. фирмы Ар1е Computer, Commodor Business Machines начали массовый выпуск персональных ЭВМ, получивших повсеместно название - персональные компьютеры (ПК).

Успех фирмы Aple в производстве ПК заставил фирму IBM всерьез заняться ПК и в 1981 г. появились первые IВМ РС. Таким образом на современном этапе лидером в производстве персональных ЭВМ является фирма IBM. Ее компьютеры IBM PC, а впоследствии IBM PC XT являются наиболее совершенными моделями.

Разработка оказалась настолько удачной, что вскоре более 50 компаний приступили к выпуску IBM PC- совместимых (т. е. имеющих ту же архитектуру и систему команд) компьютеров.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: