 |
I. Нулевое поколение - механические компьютеры (1642-1945гг.).
|
|
|
|
Развитие компьютерной архитектуры
Обработка информации является важной составляющей информационного процесса. Под обработкой информации будем понимать действия, совершаемые над информацией, представленной в формализованном виде, т.е. в виде структур данных, с помощью определенных алгоритмов. Результатом обработки является тоже информация, которая удовлетворяет поставленным целям (например, обработка числовой, текстовой, графической и другой информации) и может быть представлена в соответствующих формах. Попытки автоматизировать процесс обработки информации и вычислений на основе открытий в области математики, физики, химии и т.д. в течение нескольких столетий привели к созданию современного компьютера (от англ. computer, что дословно переводится как вычислитель) или электронно-вычислительная машина.
В общем виде компьютером называется техническая система, предназначенная для автоматизации процесса обработки информации и вычислений на основе принципа программного управления. В данном определении подчеркивается взаимосвязь аппаратных и программных средств компьютера. Аппаратные средства представляют собой совокупность технических устройств, обеспечивающих процесс функционирования. Аппаратные средства часто называют хардом, устоявшимся сленгом в русском языке (от англ. hardware). Программные средства представляют собой совокупность программ, обеспечивающих процесс обработки информации на компьютере. Программные средства часто называют сленговым словом «софт» (от англ. software).
В основе любой классификации лежит рациональный выбор признаков, по которым рассматриваемый объект или явление можно разделить на группы или классы.
|
|
|
В настоящее время классификация компьютеров не закреплена соответствующими стандартами, что объясняется высокими темпами развития компьютерной техники и информационных технологий. Приблизительно каждые два года (об этом мы будем говорить чуть позже) происходит замена аппаратных и программных средств компьютера новыми, причем общемировая тенденция направлена на сокращение этих сроков. Так, любая классификация компьютеров является условной, поскольку некоторые свойства, которые были характерными для определенных групп (классов) компьютеров в прошлом, утрачивают эти свойства со временем. Вообще, принципиально может быть бесконечно много классификационных признаков.
Например,
| Классификация | Элементы классификации (Классы (группы) компьютеров) |
| Этапы развития (время создания) | Первого поколения Второго поколения Третьего поколения Четвертого поколения |
| Форма представления обрабатываемой информации | Цифровые Аналоговые Гибридные |
| Назначение | Профессиональные Персональные Специализированные |
| Особенность архитектуры | С открытой архитектурой С закрытой архитектурой |
Часто, особенно в ряде популярной литературы рассматривают классификацию по времени создания. Согласно такой классификации компьютеры подразделяют на поколения (первое, второе, третье и четвертое), которые характеризуются степенью развития аппаратных и программных средств.
Из истории развития вычислительной техники.
12 августа 1981 г. появился первый IBM-совместимый персональный компьютер. В ряде литературы часто спорят о том, какое вычислительное устройство считать первым компьютером. Так, немцы считают, что первый компьютер (Z-1) появился в Германии, американцы называют Z-1 цифровой вычислительной машиной и говорят, что первым компьютером явился ENIAC или ABC. Многие англичане считают первым компьютером аналитическую машину Чарльза Бэббиджа. Причём все они по-своему правы. Считается, что современный персональный компьютер интернационален, поскольку в нем воплотились технические достижения не одного поколения ученых и изобретателей различных стран, в том числе и российских. [1]
|
|
|
В период развития компьютерных технологий были разработаны сотни разных компьютеров. Многие из них давно забыты, но некоторые сильно повлияли на современные идеи.
При рассмотрении истории развития вычислительной техники выделяют несколько поколений вычислительных машин (причём количество эволюционных ступеней в различных источниках варьируется 3 до 6). Так, например, с технологической стороны выделяют:
1. Механические компьютеры,
2. Электронные лампы,
3. Транзисторы,
4. Интегральные схемы,
5. Сверхбольшие интегральные схемы.
Исходя из этого, классифицируют следующие поколения развития вычислительной техники:
I. Нулевое поколение - механические компьютеры (1642-1945гг.).
Француз Блез Паскаль (1623-1662) в 19 лет собрал счетную машину для своего отца – сборщика налогов. Выполняемые операции – (“+”,”-”).
Вильгельм Лейбниц (1646-1716) построил механический прототип калькулятора. Выполняемые операции – (“+”,”-”,”*”,”/”).
Профессор математики Кембриджского университета Чарльз Бэббидж (1792-1871) разработал и сконструировал разностную машину. Выполняемые операции – (“+”,”-”), однако был “зашит” алгоритм метод конечных разностей с использованием полиномов. Устройство вывода – результаты выдавливались стальным штампом на медной пластине. Машина состояла из 4компонетн: запоминающее устройство (память), вычислительное устройство, устройство ввода (с помощью перфокарт), устройство вывода (перфоратор). Память состояла из 1000 слов по 50 десятичных разрядов. Получившееся вычислительное устройство принимало операнды из памяти, выполняло операции и возвращало результат в память. Чарльз Бэббидж нанял Аду Ловлейс для создания ПО. Идеи Бэббиджа опередили возможности техники того времени – в результате машина так и не смогла заработать. Бэббиджа считают прапрадедушкой цифрового компьютера.
Конрад Зус (немец) в конце 30-х годов сконструировал несколько счетных машин с использованием электромагнитных реле. В Америке была создана машина Атанасова (использовалась бинарная арифметика и память, которая периодически обновлялась).
|
|
|
1943 год – группа ученых Гарвардского университета во главе с Говардом Айкеном разрабатывает вычислитель Mark I – первый программно управляемый вычислитель на электромеханических реле. Длина устройства – 18 м, вес – 5 т. Вычислитель обрабатывал 23-разрядные числа, при этом сложение занимало 0,3 с, умножение – 4 с, а деление – 10 с.
|
|
|
