De geschiedenis van de creatie van computers van verschillende generaties

Hoe kun je vandaag de dag leven zonder computers, smartphones en andere gadgets? Het is nog moeilijker om te beseffen dat deze technologieën vijftig jaar geleden alleen uit sciencefictionboeken konden worden geleerd.

We bieden een korte excursie in de geschiedenis om erachter te komen hoe personal computers zich ontwikkelden.

De eerste computers ontstonden na het einde van de Tweede Wereldoorlog. Ze waren erg groot en duur (kosten zelfs meer dan laatste versie moderne MacBook). Daarom konden alleen medewerkers van serieuze organisaties, banken of vooraanstaande universiteiten met dergelijk speelgoed spelen. Maar de ontwikkeling van thuis-pc's (personal computers) vond plaats in de tweede helft van de twintigste eeuw. De eerste is de PDP-8 minicomputer. Het werd in maart 1965 uitgebracht door Digital Equipment Corporation.

Opgemerkt moet worden dat wanneer we de PDP-8 een minicomputer noemen, we bedoelen dat deze niet de hele kamer in beslag nam. De PDP-8 was niet meer dan een gewone koelkast, wat voor onze tijd behoorlijk wild klinkt. De prijs was $18.500, maar dit weerhield computerliefhebbers er niet van dit wonder van technologie te kopen. Daarom werd de PDP-8 niet alleen de eerste thuis-pc, maar ook de eerste commercieel succesvolle computer.

De volgende "doorbraak" werd gemaakt door het bedrijf MITS toen het in 1975 de Altair 8800-computer uitbracht. Het wordt beschouwd als een van de "revolutionairen" van thuis-pc's, evenals de eerste schakel in de vorming van personal computer-productiebedrijven.

Wat is het geheim van de Altair 8800? Het was compact, productief en goedkoop. Voor slechts $ 439 kon iedereen onderdelen voor een computer kopen en deze in elkaar zetten met behulp van het tijdschrift Popular Electronics. Voor $ 621 kun je een kant-en-klaar model krijgen. De Altair 8800 had een Intel 8080-microprocessor geklokt op 2 MHz en kon 8- en 16-bits nummers verwerken. Trouwens, Bill Gates begon zijn carrière dankzij de Altair 8800!

Tegelijkertijd besloten nog twee computerliefhebbers – Steve Jobs en Steve Wozniak – een bedrijf op te richten dat zich zou ontwikkelen computerapparatuur. Hun werkelijk revolutionaire project kan de Apple II worden genoemd, die in 1977 verscheen. Jobs en Wozniak lieten zien hoe een computer eruit zou moeten zien algemeen gebruik. Sinds die tijd kon de technologie niet alleen door liefhebbers of radioamateurs worden gebruikt, maar ook door gewone burgers.

IBM-PC 5150

In 1981 sloot IBM zich aan bij de rage en bracht de IBM PC 5150 uit, die nog steeds in sommige overheidskantoren te vinden is.

De computer wordt beschouwd als een van de meest succesvolle thuis-pc's ter wereld. In totaal werden er 20 miljoen apparaten verkocht. De pc was uitgerust met een MOS 6510-processor. Hij kon ook op een tv worden aangesloten en als gameconsole worden gebruikt.

Apple Macintosh

Volgende succesvol produkt Apple werd de Macintosh, die uiteindelijk het type personal computer definieerde. De belangrijkste innovaties waarmee het product pronkte waren een muismanipulator en een volledig grafische interface. Sterker nog, het is de grootvader van alle moderne iMacs en MacBooks. Het is ook de eerste computer die hallo zegt tegen zijn toekomstige gebruikers.

IBM PC Convertible is 's werelds eerste laptop, die in 1986 werd geïntroduceerd IBM-bedrijf. Het had een Intel 80C88-processor en 256 kilobyte RAM, dat kon worden uitgebreid tot 512 kilobyte. De laptop beschikte ook over twee harde schijven en een modem. De pc verkocht zeer slecht. Hij was zwaar, niet snel genoeg en de LCD-monitor was moeilijk af te lezen. De IBM PC Convertible is nog steeds de eerste laptop die in massaproductie gaat en invloed uitoefent verdere ontwikkeling industrie.

Een beetje over de toekomst

Technologieën houden nooit op met ontwikkelen. Tegenwoordig proberen de meeste bedrijven krachtige computers te maken die niet veel ruimte in beslag nemen. De leider is Apple, wiens producten de afgelopen tien jaar enorm populair zijn geworden in alle uithoeken van de aarde.

Grote personal computers beginnen plaats te maken voor ultradunne laptops en tablets (hoewel er nog steeds enthousiastelingen zijn die zelf pc's bouwen en upgraden). Volgens deskundigen zullen over 100 jaar de functies van een laptop of pc worden uitgevoerd door slim horloge Voor de berekeningen zullen smartphones, hologramofoons en krachtige pc's worden gebruikt grote volumes informatie.

Dit artikel beschrijft de belangrijkste fasen van computerontwikkeling. De belangrijkste ontwikkelingsrichtingen worden beschreven computer technologie en de redenen voor hun ontwikkeling.

De belangrijkste fasen van computerontwikkeling

Tijdens de evolutie van de computertechnologie zijn er honderden verschillende computers. Velen van hen zijn al lang vergeten, terwijl andere een aanzienlijke invloed hebben gehad op moderne ideeën. In dit artikel zullen we geven Korte beoordeling enkele belangrijke historische punten om beter te begrijpen hoe ontwikkelaars tot het concept van moderne computers zijn gekomen. We zullen alleen de belangrijkste ontwikkelingspunten beschouwen, waarbij veel details buiten de haakjes blijven. De computers die we zullen overwegen, worden weergegeven in de onderstaande tabel.

De belangrijkste fasen in de geschiedenis van de computerontwikkeling:

In totaal zijn er 6 stadia in de ontwikkeling van computers te onderscheiden van de geschiedenis: de generatie van mechanische computers, computers die gebruik maken van vacuümbuizen (zoals ENIAC), transistorcomputers (IBM 7094), de eerste computers die gebruik maken van geïntegreerde schakelingen ah (IBM 360), personal computers (lijn met Intel CPU) en zogenaamde onzichtbare computers.

Nulgeneratie - mechanische computers (1642-1945)

De eerste persoon die een rekenmachine maakte was de Franse wetenschapper Blaise Pascal (1623-1662), naar wie een van de programmeertalen is vernoemd. Pascal ontwierp deze machine in 1642, toen hij nog maar 19 jaar oud was, voor zijn vader, een belastingontvanger. Het was een mechanisch ontwerp met versnellingen en een handmatige aandrijving. De rekenmachine van Pascal kon alleen optel- en aftrekkingsbewerkingen uitvoeren.

Dertig jaar later bouwde de grote Duitse wiskundige Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) nog een mechanische machine die naast optellen en aftrekken ook vermenigvuldigen en delen kon uitvoeren. In wezen creëerde Leibniz drie eeuwen geleden zoiets als een zakrekenmachine met vier functies.

Nog eens 150 jaar later ontwikkelde en bouwde wiskundeprofessor Charles Babbage (1792-1871), uitvinder van de snelheidsmeter, aan de Universiteit van Cambridge, verschil machine. Deze mechanische machine, die net als de machine van Pascal alleen maar kon optellen en aftrekken, berekende getallentabellen voor de zeevaart. De machine was uitgerust met slechts één algoritme: de eindige differentiemethode met behulp van polynomen. Deze machine had een nogal interessante manier om informatie uit te voeren: de resultaten werden geëxtrudeerd met een stalen stempel op een koperen plaat, wat anticipeerde op latere invoer- en uitvoermiddelen: ponskaarten en compact discs.

Hoewel zijn apparaat redelijk goed werkte, raakte Babbage al snel verveeld met een machine die slechts één algoritme uitvoerde. Hij besteedde veel tijd, het grootste deel van zijn familiefortuin en nog eens £ 17.000 van de overheid, aan de ontwikkeling van de Analytical Engine. De analytische engine bestond uit 4 componenten: een opslagapparaat (geheugen), een computerapparaat, een invoerapparaat (voor het lezen van ponskaarten), een uitvoerapparaat (een pons- en een afdrukapparaat). Het geheugen bestond uit 1000 woorden met 50 decimalen; elk van de woorden bevatte variabelen en resultaten. Het computerapparaat ontving operanden uit het geheugen, voerde vervolgens optel-, aftrekkings-, vermenigvuldigings- of delingsbewerkingen uit en stuurde het resulterende resultaat terug naar het geheugen. Net als de verschilmotor was dit apparaat mechanisch.

Het voordeel van de Analytical Engine was dat deze verschillende taken kon uitvoeren. Ze las commando's van ponskaarten en voerde ze uit. Sommige opdrachten vertelden de machine dat hij twee getallen uit het geheugen moest halen, deze naar een computerapparaat moest overbrengen, er een bewerking op moest uitvoeren (bijvoorbeeld optellen) en het resultaat terug naar het opslagapparaat moest sturen. Andere commando's controleerden het nummer en voerden soms een vertakkingsoperatie uit, afhankelijk van of het positief of negatief was. Als er ponskaarten met een ander programma in de lezer werden geplaatst, voerde de machine een andere reeks bewerkingen uit. Dat wil zeggen dat deze, in tegenstelling tot de verschilanalyse-engine, verschillende algoritmen zou kunnen uitvoeren.

Omdat de Analytical Engine in rudimentaire assembleertaal was geprogrammeerd, had hij software nodig. Om deze software te maken, huurde Babbage een jonge vrouw in, Ada Augusta Lovelace, dochter van de beroemde Britse dichter Byron. Ada Lovelace was 's werelds eerste computerprogrammeur. Een moderne programmeertaal, Ada, is naar haar vernoemd.

Helaas heeft Babbage, net als veel moderne ingenieurs, nooit fouten in een computer kunnen opsporen. Hij had duizenden en duizenden tandwielen nodig, gemaakt met een precisie die in de 19e eeuw niet beschikbaar was. Maar de ideeën van Babbage waren zijn tijd vooruit, en zelfs vandaag de dag zijn de meeste moderne computers qua ontwerp vergelijkbaar met de Analytical Engine. Daarom is het eerlijk om te zeggen dat Babbage de grootvader was van de moderne digitale computer.

Eind jaren dertig ontwierp de Duitser Konrad Zuse verschillende automatische rekenmachines die gebruik maakten van elektromagnetische relais. Omdat de oorlog uitbrak, kon hij geen geld van de regering ontvangen voor zijn ontwikkelingen. Zus wist niets van het werk van Babbage; zijn machines werden vernietigd tijdens het bombardement op Berlijn in 1944, dus zijn werk had geen invloed op de toekomstige ontwikkeling van de computertechnologie. Hij was echter een van de pioniers op dit gebied.

Even later werden in Amerika rekenmachines ontworpen. De machine van John Atanasoff was voor zijn tijd uiterst geavanceerd. Het gebruikte binaire rekenkunde en informatie capaciteiten, die periodiek werden bijgewerkt om gegevensvernietiging te voorkomen. Modern dynamisch geheugen (RAM) werkt volgens precies hetzelfde principe. Helaas is deze machine nooit operationeel geworden. In zekere zin was Atanasov als Babbage: een dromer die niet tevreden was met de technologie van zijn tijd.

De computer van George Stibbitz werkte echt, hoewel hij primitiever was dan de machine van Atanasov. Stibits demonstreerde zijn machine op een conferentie aan het Dartmouth College in 1940. Bij deze conferentie was John Mauchley aanwezig, een destijds onopvallende hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit van Pennsylvania. Later werd hij zeer beroemd op het gebied van computerontwikkeling.

Terwijl Zus, Stibits en Atanasov automatische rekenmachines ontwikkelden, ontwierp de jonge Howard Aiken van Harvard voortdurend handmatige rekenmachines als onderdeel van zijn proefschrift. Na voltooiing van het onderzoek besefte Aiken het belang van automatische berekeningen. Hij ging naar de bibliotheek, las over het werk van Babbage en besloot dezelfde computer te maken van relais die Babbage niet had kunnen maken van tandwielen.

Aikens eerste computer, de Mark I, werd in 1944 voltooid. De computer had 72 woorden van elk 23 decimalen en kon elk commando in 6 seconden uitvoeren. Voor invoer-/uitvoerapparaten werd geperforeerd papiertape gebruikt. Tegen de tijd dat Aiken het werk aan de Mark II-computer voltooide, waren relay-computers al verouderd. Het tijdperk van de elektronica is begonnen.

Eerste generatie - vacuümbuizen (1945-1955)

De stimulans om een ​​elektronische computer te maken was de tweede Wereldoorlog. Aan het begin van de oorlog vernietigden Duitse onderzeeërs Britse schepen. De Duitse admiraals stuurden via de radio commando's naar de onderzeeërs, en hoewel de Britten deze commando's konden onderscheppen, was het probleem dat de radioberichten werden gecodeerd met behulp van een apparaat genaamd RAADSEL, wiens voorganger is ontworpen door een amateur-uitvinder en voormalig president VS door Thomas Jefferson.

Aan het begin van de oorlog slaagden de Britten erin ENIGMA van de Polen te verwerven, die het op hun beurt van de Duitsers stalen. Om het gecodeerde bericht te ontcijferen was echter een enorme hoeveelheid berekeningen nodig, die onmiddellijk na het onderscheppen van het radiogram moesten worden uitgevoerd. Daarom richtte de Britse regering een geheim laboratorium op om een ​​elektronische computer te creëren, genaamd COLOSSUS. De beroemde Britse wiskundige Alan Turing nam deel aan de creatie van deze machine. COLOSSUS was al in 1943 actief, maar omdat de Britse regering de volledige controle over het project had en het dertig jaar lang als een militair geheim behandelde, werd COLOSSUS niet de basis voor verdere computerontwikkeling. We noemen het alleen omdat het 's werelds eerste elektronische digitale computer was.

De Tweede Wereldoorlog heeft de ontwikkeling van computertechnologie in de Verenigde Staten beïnvloed. Het leger had tafels nodig die werden gebruikt bij het richten op zware artillerie. Honderden vrouwen werden ingehuurd om berekeningen uit te voeren op handmatige rekenmachines en de velden van deze tabellen in te vullen (men geloofde dat vrouwen nauwkeuriger waren in berekeningen dan mannen). Dit proces was echter tijdrovend en fouten kwamen vaak voor.

John Mauchley, die bekend was met het werk van Atanasoff en Stibblits, besefte dat het leger geïnteresseerd was in rekenmachines. Hij eiste dat het leger de ontwikkeling van een elektronische computer zou financieren. In 1943 werd aan de eis voldaan en Mauchley en zijn leerling J. Presper Eckert begonnen met de bouw van een elektronische computer, die zij ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) noemden. ENIAC bestond uit 18.000 vacuüm buizen en 1500 relais, wogen 30 ton en verbruikten 140 kilowatt elektriciteit. De machine had 20 registers, die elk een 10-bit konden bevatten decimaal getal. (Een decimaal register is een heel klein geheugen dat een getal tot een bepaalde hoogte kan bevatten maximale hoeveelheid cijfers, zoiets als een kilometerteller die onthoudt hoeveel kilometers een auto heeft afgelegd.) De ENIAC had 6.000 meerkanaalsschakelaars geïnstalleerd en er liepen veel kabels naar de connectoren.

De werkzaamheden aan de machine werden in 1946 voltooid, toen deze niet langer nodig was - althans om de oorspronkelijke doelen te bereiken.

Sinds de oorlog voorbij was, mochten Mauchley en Eckert een school oprichten waar ze hun werk deelden met collega-wetenschappers. Het was op deze school dat er interesse ontstond in het maken van grote digitale computers.

Nadat de school verscheen, begonnen andere onderzoekers met de constructie van elektronische computers. De eerste werkende computer was EDSAC (1949). Deze machine is ontworpen door Maurice Wilkes van de Universiteit van Cambridge. Vervolgens - JOHNIAC bij de Rand Corporation, ILLIAC bij de Universiteit van Illinois, MANIAC bij het Los Alamos Laboratory en WEIZAC bij het Weizmann Institute in Israël.

Eckert en Mauchley begonnen al snel aan de auto te werken EDVAC(Elektronische discrete variabele computer - elektronische discrete parametrische machine). Helaas mislukte het project toen ze de universiteit verlieten om een ​​computerbedrijf in Philadelphia te starten (er was toen nog geen Silicon Valley). Na een reeks fusies werd dit bedrijf Unisys Corporation.

Eckert en Mauchley wilden een patent verkrijgen voor de uitvinding van een digitale computer. Na een aantal jaren van procederen werd besloten dat het patent ongeldig was, aangezien Atanasov de digitale computer had uitgevonden, hoewel hij er geen patent op had aangevraagd.

Terwijl Eckert en Mauchley aan de EDVAC-machine werkten, ging een van de ENIAC-projectdeelnemers, John von Neumann, naar het Institute for Advanced Studies in Princeton om zijn eigen versie van de EDVAC te bouwen, genaamd IAS(Onmiddellijke adresopslag - geheugen met directe adressering). Von Neumann was een genie op hetzelfde gebied als Leonardo da Vinci. Hij kende vele talen, was een expert in natuurkunde en wiskunde, en had een fenomenaal geheugen: hij herinnerde zich alles wat hij ooit had gehoord, gezien of gelezen. Hij kon letterlijk uit zijn hoofd de tekst citeren van boeken die hij enkele jaren geleden had gelezen. Toen Von Neumann geïnteresseerd raakte in computers, was hij al de beroemdste wiskundige ter wereld.

Von Neumann realiseerde zich al snel dat het bouwen van computers met veel schakelaars en kabels tijdrovend en erg vervelend was. Hij kwam op het idee dat het programma samen met de gegevens in digitale vorm in het geheugen van de computer zou moeten worden weergegeven. Hij merkte ook op dat de decimale rekenkunde die in de ENIAC-machine werd gebruikt, waarbij elk cijfer werd weergegeven door tien vacuümbuizen (A aan en 9 uit) vervangen moest worden door parallelle binaire rekenkunde. Overigens kwam Atanasov pas een paar jaar later tot een soortgelijke conclusie.

Het hoofdproject dat Von Neumann in het begin beschreef, staat nu bekend als von Neumann-computer. Het werd gebruikt in de EDSAC, de eerste geheugenprogrammamachine, en vormt zelfs nu, ruim een ​​halve eeuw later, de basis van de meeste moderne digitale computers. Het idee zelf en de IAS-machine hadden een zeer grote invloed op de verdere ontwikkeling van de computertechnologie, dus het is de moeite waard om het project van Von Neumann kort te beschrijven. Het is de moeite waard om in gedachten te houden dat, hoewel het project wordt geassocieerd met de naam von Neumann, andere wetenschappers actief hebben deelgenomen aan de ontwikkeling ervan, in het bijzonder Goldstein. De architectuur van deze machine wordt geïllustreerd door de volgende afbeelding:

De von Neumann-machine bestond uit vijf hoofdonderdelen: geheugen, rekenkundig-logische eenheid, besturingseenheid en invoer-uitvoerapparaten. Het geheugen bevatte 4096 woorden van 40 bits groot, een bit is 0 of 1. Elk woord bevatte ofwel 2 instructies van 20 bits, ofwel een geheel getal met teken van 40 bits. 8 bits gaven het instructietype aan, en de overige 12 bits identificeerden één van de 4096 woorden. De rekeneenheid en de besturingseenheid vormden het ‘hersencentrum’ van de computer. In moderne machines worden deze blokken gecombineerd in één chip, de centrale genoemd. processor (CPU).

Binnen de rekenkundig-logische eenheid bevond zich een speciaal intern 40-bits register, de zogenaamde accumulator. Een typisch commando zou een woord uit het geheugen aan de accumulator toevoegen of de inhoud van de accumulator in het geheugen opslaan. Deze machine presteerde niet rekenkundige bewerkingen drijvende komma, omdat Von Neumann geloofde dat elke bekwame wiskundige een drijvende komma in zijn hoofd kon houden.

Rond dezelfde tijd dat Von Neumann aan de IAS-machine werkte, ontwikkelden MIT-onderzoekers hun Whirlwind I-computer, in tegenstelling tot de IAS, ENIAC en andere machines van hetzelfde type met woorden lange lengte, had de Whirlwind I-machine 16-bits woorden en was ontworpen om in realtime te werken. Dit project leidde tot de uitvinding van het magnetische kerngeheugen door Jay Forrester en vervolgens tot de eerste in massa geproduceerde minicomputer.

IBM was destijds een klein bedrijf dat ponskaarten en mechanische machines voor het sorteren van ponskaarten maakte. Hoewel IBM het project van Aiken gedeeltelijk financierde, had het geen interesse in computers en bouwde het de 701-computer pas in 1953, vele jaren nadat Eckert en Mauchley's UNIVAC nummer één op de computermarkt was geworden.

De 701 had 2048 woorden van 36 bits, waarbij elk woord twee instructies bevatte. De 701 werd de eerste computer die tien jaar lang marktleider was. Drie jaar later verscheen de 704-computer, die beschikte over 4 KB magnetisch kerngeheugen, 36-bits instructies en een drijvende-kommaprocessor. In 1958 begon IBM te werken aan de laatste vacuümbuiscomputer, de 709, die in wezen een geavanceerde versie van de 704 was.

Tweede generatie - transistors (1955-1965)

De transistor is uitgevonden door Bell Laboratories-medewerkers John Bardeen, Walter Brattain en William Shockley, waarvoor zij in 1956 de Nobelprijs voor de natuurkunde ontvingen. Binnen tien jaar hadden transistors een revolutie teweeggebracht in de computerproductie, en tegen het einde van de jaren vijftig waren vacuümbuiscomputers al hopeloos verouderd. De eerste computer met transistors werd gebouwd in het laboratorium van MIT (Massachusetts Technical Institute). Het bevatte 16-bits woorden, net als Whirlwind I. De computer werd gebeld TX-0(Getransistoriseerde experimentele computer 0 - experimentele getransistoriseerde computer 0) en was alleen bedoeld voor het testen van de toekomstige TX-2-machine.

De TX-2 was geen groot probleem, maar een van de ingenieurs van het laboratorium, Kenneth Olsen, richtte in 1957 DEC (Digital Equipment Corporation) op. digitale apparatuur) om een ​​productievoertuig te produceren dat vergelijkbaar is met de TX-0. Deze machine, de PDP-1, verscheen pas vier jaar later, vooral omdat degenen die DEC financierden de computerproductie onrendabel vonden. Daarom verkocht DEC voornamelijk kleine elektronische printplaten.

De PDP-1-computer verscheen pas in 1961. Het had 4096 woorden van 18 bits en een snelheid van 200.000 opdrachten per seconde. Deze parameter was de helft van die van de 7090, de transistoranaloog van de 709. De PDP-1 was de meest snelle computer in de wereld van die tijd. De PDP-1 kostte $120.000, terwijl de 7090 miljoenen kostte. DEC verkocht tientallen PDP-1-computers en de computerindustrie was geboren.

Een van de eerste machines, het PDP-1-model, werd aan MIT gegeven, waar het onmiddellijk de aandacht trok van enkele jonge onderzoekers die veelbelovend waren. Een van de innovaties van de PDP-1 was een display van 512 x 512 pixels waarop stippen konden worden getekend. Al snel verzamelden MIT-studenten speciaal programma voor de PDP-1 om War of the Worlds te spelen, 's werelds eerste computerspel.

Een paar jaar later ontwikkelde DEC de PDP-8, een 12-bits computer. De PDP-8 kostte veel minder dan de PDP-1 (A $ 6.000). De belangrijkste innovatie is de enkele bus (omnibus), weergegeven in Fig. 1.5. Band is een set parallel verbonden draden voor het aansluiten van computercomponenten. Deze innovatie onderscheidde de PDP-8 radicaal van de IAS. Deze structuur wordt sindsdien in alle computers gebruikt. DEC verkocht 50.000 PDP-8-computers en werd de leider op de minicomputermarkt.

Zoals opgemerkt, bouwde IBM met de uitvinding van de transistor een transistorversie van de 709 - 7090, en later de 7094. Deze versie had een cyclustijd van 2 microseconden en het geheugen bestond uit 32.536 woorden van 36 bits. 7090 en 7094 waren de nieuwste computers type ENIAC, maar ze werden in de jaren zestig van de vorige eeuw veel gebruikt voor wetenschappelijke berekeningen.

IBM produceerde ook 1401 computers voor commercieel computergebruik. Deze machine kon magneetbanden en ponskaarten lezen en schrijven en het resultaat net zo snel afdrukken als de 7094, maar tegen lagere kosten. Het was niet geschikt voor wetenschappelijke berekeningen, maar het was erg handig voor het bijhouden van zakelijke gegevens.

1401 had geen registers en geen vaste woordlengte. Het geheugen bevatte 4000 bytes van 8 bits (in latere modellen nam de omvang toe tot een toen onvoorstelbare 16.000 bytes). Elke byte bevatte een 6-bits teken, een administratieve bit en een bit om het einde van een woord aan te geven. Het MOVE-commando heeft bijvoorbeeld een bronadres en een bestemmingsadres. Deze instructie verplaatst bytes van het eerste adres naar het tweede totdat de end-of-word-bit is ingesteld op 1.

In 1964 bracht CDC (Control Data Corporation) de 6600 uit, die bijna een orde van grootte sneller was dan de 7094. Deze computer voor complexe berekeningen was erg populair en CDC nam een ​​grote vlucht. Het geheim van zulke hoge prestaties was dat er binnenin de CPU (centrale verwerkingseenheid) een machine zat met een hoge mate van parallellisme. Ze beschikte over meerdere functionele apparaten voor optellen, vermenigvuldigen en delen, die allemaal tegelijkertijd konden werken. Om de machine snel te laten werken, was het noodzakelijk om te componeren goed programma, en met enige moeite was het mogelijk om de machine 10 opdrachten tegelijkertijd te laten uitvoeren.

In de 6600-machine waren verschillende kleine computers ingebouwd. De centrale processor telde daarom alleen getallen, en de overige functies (controleren van de werking van de machine, evenals invoer en uitvoer van informatie) werden uitgevoerd door kleine computers. Sommige werkingsprincipes van het 6600-apparaat worden ook gebruikt in moderne computers.

De ontwikkelaar van de 6600-computer, Seymour Cray, was een legendarisch figuur, net als Von Neumann. Hij wijdde zijn hele leven aan het creëren van zeer krachtige computers die nu worden genoemd supercomputers. Onder hen zijn 6600, 7600 en Sgau-1. Seymour Cray is ook de auteur van het beroemde 'auto-aankoopalgoritme': je gaat naar de winkel die het dichtst bij je huis ligt, wijst naar de auto die het dichtst bij de deur staat en zegt: 'Die neem ik wel.' Met dit algoritme kunt u een minimum aan tijd besteden aan niet erg belangrijke dingen (auto's kopen) en kunt u het grootste deel van uw tijd besteden aan belangrijke dingen (het ontwikkelen van supercomputers).

Een andere computer die het vermelden waard is, is de Burroughs B5000. De ontwikkelaars van de PDP-1-, 7094- en 6600-machines concentreerden zich alleen op de hardware, in een poging de kosten ervan te verlagen (DEC) of deze sneller te laten werken (IBM en CDC). De software is niet veranderd. De B5000-fabrikanten kozen een andere route. Ze ontwierpen de machine met de bedoeling deze in Algol 60 (de voorloper van C en Java) te programmeren en te construeren Hardware om de taak van de compiler te vereenvoudigen. Dus het idee ontstond dat wanneer
Bij het ontwerpen van een computer moet je ook rekening houden met de software. Maar dit idee werd snel vergeten.

Derde generatie - geïntegreerde schakelingen (1965-1980)

De uitvinding van de silicium geïntegreerde schakeling in 1958 door Robert Noyce zorgde ervoor dat tientallen transistors op één kleine chip konden worden geplaatst. Computers met geïntegreerde schakelingen waren kleiner, sneller en goedkoper dan hun op transistors gebaseerde voorgangers.

In 1964 was IBM de leider op de computermarkt, maar er was er één een groot probleem: De 7094- en 1401-computers die het produceerde waren incompatibel met elkaar. Een ervan was bedoeld voor complexe berekeningen, het gebruikte binaire rekenkunde op 36-bits registers, de tweede gebruikte het decimale getalsysteem en woorden van verschillende lengtes. Veel kopers hadden beide computers en vonden het niet leuk dat ze volledig incompatibel waren.

Toen het tijd werd om deze twee series computers te vervangen, waagde IBM de sprong. Het bracht de System/360-lijn van transistorcomputers uit, die bedoeld waren voor zowel wetenschappelijke als commerciële berekeningen. De System/360-lijn kende veel innovaties. Het was een hele familie computers om met één taal te werken (assemblage). Elk nieuw model was capabeler dan het vorige. Het bedrijf wist de 1401 te vervangen door de 360 ​​(model 30) en de 7094 door de 360 ​​(model 75). Model 75 was groter, sneller en duurder, maar programma's die voor de een waren geschreven, konden in de ander worden gebruikt. In de praktijk werden programma's uitgevoerd die voor een klein model waren geschreven groot model zonder veel moeite. Maar in het geval van het overbrengen van software van grote auto er is misschien niet genoeg geheugen voor een klein exemplaar. Toch was de creatie van een dergelijke lijn computers een grote prestatie. Het idee om computerfamilies te creëren werd al snel erg populair, en binnen een paar jaar zelfs nog meer computerbedrijven heeft een reeks vergelijkbare machines uitgebracht met verschillende prijzen en functies. In tafel Hieronder staan ​​​​enkele parameters van de eerste modellen uit de 360-familie. We zullen verder praten over andere modellen van deze familie.

De eerste modellen van de IBM 360-serie:

Nog een innovatie in 360 - multiprogrammering. Er kunnen zich tegelijkertijd meerdere programma's in het geheugen van de computer bevinden, en terwijl het ene programma wachtte tot het I/O-proces was beëindigd, was er een ander programma actief. Als gevolg hiervan werden processorbronnen efficiënter gebruikt.

De 360-computer was de eerste machine die de werking van andere computers volledig kon emuleren. De kleine modellen konden de 1401 emuleren, en de grotere konden de 7094 emuleren, zodat programmeurs hun oude programma's ongewijzigd konden laten en deze met de 360 ​​konden gebruiken. Sommige 360-modellen draaiden programma's die voor de 1401 waren geschreven veel sneller dan de 1401 zelf. dus het herwerken van programma's werd zinloos.

De computers uit de 360-serie konden andere computers emuleren omdat ze waren gebouwd met behulp van microprogrammering. Het was nodig om slechts drie microprogramma's te schrijven: een voor de 360-instructieset, een andere voor de 1401-instructieset en een derde voor de 7094-instructieset. Dit was een van de belangrijkste redenen om microprogrammering te gebruiken.

Computer 360 slaagde erin het dilemma tussen binair en decimale systemen radix: Deze computer had 16 32-bit registers voor binaire rekenkunde, maar het geheugen bestond uit bytes, zoals de 1401. De 360 ​​gebruikten dezelfde commando's om records te verplaatsen verschillende maten van het ene deel van het geheugen naar het andere, zoals Iv 1401.

De geheugencapaciteit van de 360 ​​was 224 bytes (16 MB). Destijds leek deze hoeveelheid geheugen enorm. De 360-lijn werd later vervangen door de 370-lijn en vervolgens de 4300, 3080, 3090. Al deze computers hadden een vergelijkbare architectuur. Halverwege de jaren tachtig was 16 MB geheugen niet langer genoeg, en IBM moest een deel van de compatibiliteit opgeven om over te stappen op de 32-bits adressering die nodig was voor 2,32 byte geheugen.

Je zou kunnen denken dat, aangezien de machines 32-bits woorden en registers hadden, ze net zo goed 32-bits adressen konden hebben. Maar in die tijd kon niemand zich een computer voorstellen met een geheugencapaciteit van 16 MB. IBM de schuld geven van een gebrek aan vooruitziendheid is hetzelfde als moderne pc-fabrikanten de schuld geven van het feit dat ze slechts 32-bits adressen hebben. Misschien zal de geheugencapaciteit van computers over een paar jaar veel groter zijn dan 4 GB, en dan zijn 32-bits adressen niet genoeg.

De wereld van minicomputers zette in de derde generatie een grote stap voorwaarts met de productie van de PDP-11-computerlijn, opvolgers van de PDP-8 met 16-bits woorden. In veel opzichten was de PDP-11-computer het kleine broertje van de 360, en de PDP-1 het kleine broertje van de 7094. Zowel de 360 ​​als de PDP-11 hadden registers, woorden en bytegeheugen, en de computers in beide lijnen hadden verschillende prijzen en verschillende functies. De PDP-1 werd veel gebruikt, vooral op universiteiten, en DEC bleef leiding geven aan de minicomputermaker.

Vierde generatie - ultragrootschalige geïntegreerde schakelingen (1980-?)

Verschijning zeer grootschalige geïntegreerde schakelingen (VLSI) in de jaren 80 werd het mogelijk om eerst tienduizenden, daarna honderdduizenden en uiteindelijk miljoenen transistors op één bord te plaatsen. Dit leidde tot de creatie van kleinere en snellere computers. Vóór de PDP-1 waren computers zo groot en duur dat bedrijven en universiteiten speciale afdelingen moesten hebben ( rekencentra ). In de jaren tachtig waren de prijzen zo sterk gedaald dat niet alleen organisaties, maar ook individuen de mogelijkheid hadden computers aan te schaffen. Het tijdperk van de personal computers is begonnen.

Personal computers waren voor totaal andere doeleinden nodig dan hun voorgangers. Ze zijn gebruikt om woorden en spreadsheets te verwerken en om applicaties mee uit te voeren hoog niveau interactiviteit (bijvoorbeeld games) waarmee grote computers kon het niet aan.

De eerste personal computers werden als bouwpakketten verkocht. Elke kit bevatte printplaat, een reeks geïntegreerde schakelingen, meestal inclusief een Intel 8080-circuit, enkele kabels, een voeding en soms een 8-inch diskettestation. Uit deze onderdelen moest de koper de computer zelf in elkaar zetten. Er werd geen software bij de computer geleverd. De koper moest de software zelf schrijven. Later verscheen het CP/M besturingssysteem, geschreven door Gary Kildall voor de Intel 8080. Dit besturingssysteem werd op een diskette geplaatst, het bevatte een bestandsbeheersysteem en een tolk voor het uitvoeren van aangepaste opdrachten, die vanaf het toetsenbord zijn getypt.

Een andere personal computer, de Apple (en later de Apple II), werd ontwikkeld door Steve Jobs en Steve Wozniak. Deze computer werd enorm populair onder thuisgebruikers en scholen, waardoor Apple van de ene op de andere dag een serieuze speler op de markt werd.

Toen IBM, toen de leider op de computermarkt, observeerde wat andere bedrijven deden, besloot hij ook personal computers te gaan produceren. Maar in plaats van een computer helemaal opnieuw te bouwen met IBM-componenten, wat te lang zou hebben geduurd, liet het bedrijf een van zijn werknemers, Philip Estridge, een groot aantal geld, beval hem ergens heen te gaan, weg van de bemoeizuchtige bureaucraten op het hoofdkantoor van het bedrijf in Armonk, New York, en niet terug te keren voordat er een functionerende personal computer was gemaakt. Estridge opende een bedrijf vrij ver van het hoofdkantoor van het bedrijf (in Florida), nam een ​​Intel 8088 als centrale processor en creëerde een personal computer uit ongelijksoortige componenten. Deze computer (IBM PC) verscheen in 1981 en werd de meest verkochte computer in de geschiedenis.

IBM deed echter één ding waar het later spijt van kreeg. In plaats van het ontwerp van de machine geheim te houden (of zichzelf op zijn minst met patenten te beschermen), zoals gewoonlijk, publiceerde het bedrijf de volledige ontwerpen, inclusief alle schakelingen, in een boek van $ 49. Dit boek werd gepubliceerd zodat andere bedrijven vervangende kaarten voor de IBM-pc konden produceren, waardoor de compatibiliteit en populariteit van deze computer werd vergroot. Helaas voor IBM, toen het IBM PC-project algemeen bekend werd, begonnen veel bedrijven met het maken ervan klonen PC en verkocht ze vaak veel goedkoper dan IBM (aangezien alle componenten van de computer gemakkelijk konden worden gekocht). Zo begon de snelle productie van personal computers.

Hoewel sommige bedrijven (zoals Commodore, Apple en Atari) personal computers produceerden met behulp van hun processors in plaats van Intel-processors was het productiepotentieel van de IBM PC zo groot dat andere bedrijven moeilijk doorbraken. Slechts enkelen van hen wisten te overleven, en alleen omdat ze zich specialiseerden in beperkte gebieden, bijvoorbeeld in de productie van werkstations of supercomputers.

De eerste versie van de IBM PC was uitgerust met een besturingssysteem MS-DOS-systeem, dat toen nog klein was uitgebracht Microsoft Corporation. IBM en Microsoft hebben gezamenlijk het volgende ontwikkeld MS-DOS-besturingssysteem OS/2-systeem, waarvan een kenmerkend kenmerk was grafische gebruikersinterface(Grafisch Gebruikersomgeving, GUI), vergelijkbaar met de interface Apple Macintosh. In de tussentijd Microsoft-bedrijf ontwikkelde ook een eigen Windows-besturingssysteem, dat op MS-DOS draaide, voor het geval er geen vraag was naar OS/2. Er was echt geen vraag naar OS/2 en Microsoft ging met succes door met het uitbrengen van het Windows-besturingssysteem, wat een enorme onenigheid veroorzaakte tussen IBM en Microsoft. De legende over hoe het kleine Intel en het nog kleinere Microsoft erin slaagden IBM, een van de grootste, rijkste en machtigste bedrijven in de wereldgeschiedenis, omver te werpen, wordt in business schools over de hele wereld tot in detail verteld.

Het aanvankelijke succes van de 8088-processor was bemoedigend Intel-bedrijf voor de verdere verbeteringen ervan. Bijzonder opmerkelijk is de 386, uitgebracht in 1985, de eerste van de Pentium-lijn. Moderne processoren Pentiums zijn veel sneller dan de 386, maar vanuit architectonisch oogpunt zijn het simpelweg krachtigere versies ervan.

Halverwege de jaren 80 werd CISC (Complex Instruction Set Computer) vervangen door een computer met volledige set commando's) arriveerde een RISC-computer (Reduced Instruction Set Computer). RISC-opdrachten waren eenvoudiger en veel sneller. In de jaren negentig verschenen er superscalaire processors die veel instructies tegelijkertijd konden uitvoeren, vaak in een andere volgorde dan waarin ze in het programma verschijnen.

Tot 1992 waren personal computers 8-, 16- en 32-bits. Toen kwam de revolutionaire 64-bit Alfa-model vervaardigd door DEC - de meest echte RISC-computer, die qua prestaties alle andere pc's ver overtreft. In die tijd bleek het commerciële succes van dit model echter zeer bescheiden: slechts tien jaar later werden 64-bits machines populair, en dan alleen als professionele servers.

Vijfde generatie - onzichtbare computers

In 1981 kondigde de Japanse regering haar voornemen aan om 500 miljoen dollar toe te wijzen aan nationale bedrijven om computers van de vijfde generatie te ontwikkelen, gebaseerd op kunstmatige-intelligentietechnologieën, die de ‘koppige’ machines zouden moeten vervangen. vierde generatie. Toen ze zagen hoe Japanse bedrijven snel marktposities veroverden in sectoren variërend van camera's tot stereo's tot televisies, raakten Amerikaanse en Europese fabrikanten in paniek en haastten zich om soortgelijke subsidies en andere steun van hun regeringen te eisen. Echter ondanks enorm kabaal, toonde het Japanse project om computers van de vijfde generatie te ontwikkelen uiteindelijk zijn inconsistentie en werd het netjes ‘in de achterste la geschoven’. In zekere zin bleek deze situatie dicht bij de situatie te liggen waarmee Babbage werd geconfronteerd: het idee was zijn tijd zo ver vooruit dat er geen adequate technologische basis bestond voor de implementatie ervan.

Niettemin is wat de vijfde generatie computers kan worden genoemd, werkelijkheid geworden, maar op een zeer onverwachte manier: computers begonnen snel te krimpen. Apple-model Newton, dat in 1993 verscheen, bewees duidelijk dat een computer in een kast ter grootte van een cassettespeler kon passen. Newtons handschriftinvoer leek de zaken ingewikkelder te maken, maar vervolgens werd de gebruikersinterface van soortgelijke machines, nu genoemd persoonlijke elektronische secretaresses(Persoonlijke digitale assistent, PDA), of gewoon zakcomputers, werd verbeterd en kreeg grote populariteit. Veel draagbare computers zijn tegenwoordig niet minder krachtig dan conventionele pc's van twee of drie jaar geleden.

Maar zelfs zakcomputers werden geen echt revolutionaire ontwikkeling. Er wordt veel groter belang gehecht aan de zogenaamde “onzichtbare” computers – de computers die erin zijn ingebouwd huishoudelijke apparaten, horloges, bankkaarten en een groot aantal andere apparaten. Dergelijke processors bieden uitgebreide functionaliteit en een even breed scala aan toepassingsmogelijkheden tegen een zeer redelijke prijs. De vraag is of het mogelijk is om deze microschakelingen te combineren tot één volledige generatie (en die zijn er ook
ze komen uit de jaren zeventig) blijft controversieel. Feit is dat ze de mogelijkheden van huishoudelijke en andere apparaten met een orde van grootte uitbreiden. De invloed van onzichtbare computers op de ontwikkeling van de mondiale industrie is nu al zeer groot, en zal in de loop der jaren alleen maar toenemen. Een van de kenmerken van dit type computer is dat de hardware en software vaak zijn ontworpen met behulp van gezamenlijke ontwikkeling.

Conclusie

De eerste generatie omvat dus computers op basis van vacuümbuizen (zoals ENIAC), naar de tweede - transistormachines ( IBM-7094), naar de derde - de eerste computers op geïntegreerde schakelingen ( IBM360), de vierde - personal computers (CPU-lijnen Intel). Wat de vijfde generatie betreft, deze wordt niet langer geassocieerd met een specifieke architectuur, maar met een paradigmaverschuiving. Computers van de toekomst zullen in alle denkbare en ondenkbare apparaten worden ingebouwd en daardoor werkelijk onzichtbaar worden. Zij
zal stevig binnenkomen dagelijks leven- opent deuren, doet lampen aan, deelt geld uit en voert duizenden andere taken uit. Dit model, ontwikkeld door Mark Weiser in de late periode van zijn activiteit, heette oorspronkelijk wijdverbreide automatisering, maar tegenwoordig is de term “ doordringende automatisering" Dit fenomeen belooft de wereld niet minder radicaal te veranderen dan de industriële revolutie.

Gebaseerd op materialen uit het boek “Computer Architecture” van E. Tannenbaum, 5e editie.

Eerste generatie- computers die gebruik maken van vacuümbuizen (1946 - 1956). Het startpunt van het computertijdperk wordt doorgaans genomen op 15 februari 1946, toen wetenschappers van de Universiteit van Pennsylvania in de VS de eerste elektronische computer ter wereld, ENIAC, in gebruik namen. Er werden 18.000 vacuümbuizen gebruikt. De machine besloeg een oppervlakte van 135 m3, woog 30 ton en verbruikte 150 kW elektriciteit. Het werd gebruikt om problemen op te lossen die verband hielden met de creatie van de atoombom. En hoewel mechanische en elektromechanische machines veel eerder verschenen, houden alle verdere successen van computers precies verband met elektronische computers. In de USSR in 1952 promoveerde academicus S.A. Lebedev creëerde de snelste computer van Europa, BESM. De snelheid van de eerste machines bedroeg enkele duizenden handelingen per seconde.

Tweede generatie- transistorcomputers (1956 - 1964). Halfgeleiderapparaat- de transistor werd in 1948 in de VS uitgevonden door Shockley en Bardeen. Transistorgebaseerde computers hebben hun omvang, gewicht en energieverbruik dramatisch verminderd en hun prestaties en betrouwbaarheid vergroot. Een typische binnenlandse auto (serie Minsk, Ural) bevatte ongeveer 25 duizend transistors. Onze beste computer BESM-6 had een snelheid van 1 miljoen op/s.

Derde generatie- computers op microschakelingen met een lage mate van integratie (1964 - 1971). De microschakeling werd in 1958 uitgevonden door J. Kilby in de VS. Microschakelingen maakten het mogelijk om de snelheid en betrouwbaarheid van computers te vergroten, de afmetingen, het gewicht en het stroomverbruik te verminderen. De eerste computer op basis van IBM-360-chips werd in 1965 in de VS uitgebracht, evenals de eerste minicomputer, de PDP-8, ter grootte van een koelkast. In de USSR werden sinds 1972 samen met de CMEA-landen de derde generatie grote computers uit de ES-serie (ES-1022-ES-1060) geproduceerd. Dit waren analogen van de Amerikaanse computers IBM-360, IBM-370.

Vierde generatie- computers op basis van microprocessors (1971 - heden). Een microprocessor is een rekenkundig en logisch apparaat, meestal gemaakt in de vorm van een enkele microschakeling met een hoge mate van integratie. Het gebruik van microprocessors heeft geleid tot een scherpe vermindering van de omvang, het gewicht en het energieverbruik van computers, waardoor de prestaties en betrouwbaarheid ervan zijn toegenomen. De eerste microprocessor Intel-4004 werd in 1971 door Intel in de VS uitgebracht. De capaciteit was 4 bits. In 1973 de 8-bit Intel-8008 werd uitgebracht, en in 1974 de Intel-8080. In 1975 verscheen 's werelds eerste personal computer, Altair-8800, gebouwd op de Intel-8080. Het tijdperk van de personal computers is begonnen.

In 1976 verscheen de Apple personal computer op basis van een Motorola-microprocessor, wat een groot commercieel succes was. Hij legde de basis voor de Macintosh-computerserie. De eerste computer van IBM, genaamd IBM PC, verscheen in 1981. Het was gemaakt op basis van een 16-bit Intel-8088-microprocessor en had 1 MB RAM (alle andere machines hadden toen 64 KB RAM). In feite werd het de standaard voor personal computers. Nu vormen IBM-compatibele computers 90% van alle personal computers die in de wereld worden geproduceerd. In 1983 gebaseerd op Intel-8088 werd uitgebracht IBM-computer PC/XT met een harde schijf. In 1982 er werd een 16-bit Intel-80286-processor gemaakt, die in 1984 door IBM werd gebruikt. op een computer uit de IBM PC/AT-serie. De prestaties waren 3 - 4 keer hoger dan die van de IBM PC/XT. In 1985 Intel-bedrijf ontwikkelde de 32-bit Intel-80386-processor.

Het bevatte ongeveer 275.000 transistors en kon werken met 4 GB schijfgeheugen. Voor de Intel-80286- en Intel-80386-processors verschenen respectievelijk wiskundige coprocessors, Intel-80287 en Intel-80387, die de prestaties van computers verbeterden bij wiskundige berekeningen en bij het werken met drijvende komma. Processoren 80486 (1989), Pentium (1993), Pentium-Pro (1995), Pentium-2 (1997) en Pentium-3 (1999) hebben al een ingebouwde wiskundige coprocessor. Veel moderne personal computers zijn gebaseerd op Pentium-processors.

Vijfde generatie (veelbelovend)- dit zijn computers die nieuwe technologieën en een nieuwe elementenbasis gebruiken, bijvoorbeeld ultragrote geïntegreerde schakelingen, optische en magneto-optische elementen, die werken via gewone gesproken taal, uitgerust met enorme databases. Er wordt ook verwacht dat er gebruik wordt gemaakt van elementen van kunstmatige intelligentie en herkenning van visuele en geluidsbeelden. Dergelijke projecten worden ontwikkeld in toonaangevende geïndustrialiseerde landen.

Het menselijk leven in de 21e eeuw houdt rechtstreeks verband met kunstmatige intelligentie. Kennis van de belangrijkste mijlpalen bij het maken van computers is een indicator van een goed opgeleid persoon. De ontwikkeling van computers is meestal verdeeld in 5 fasen - het is gebruikelijk om over vijf generaties te praten.

1946-1954 - computers van de eerste generatie

Het is de moeite waard om te zeggen dat de eerste generatie computers (elektronische computers) op buizen was gebaseerd. Wetenschappers van de Universiteit van Pennsylvania (VS) ontwikkelden ENIAC - dat was de naam van 's werelds eerste computer. De dag waarop het officieel in gebruik werd genomen is 15-02-1946. Bij de montage van het apparaat werden 18.000 vacuümbuizen gebruikt. De computer had naar huidige maatstaven een kolossaal oppervlak van 135 vierkante meter en een gewicht van 30 ton. De elektriciteitsbehoefte was ook hoog: 150 kW.

Het is een bekend feit dat dit elektronische machine rechtstreeks helpen bij het oplossen van de moeilijkste problemen bij het maken van een atoombom. De USSR maakte een snelle inhaalslag en in december 1951 werd onder leiding en met directe deelname van academicus S.A. Lebedev de snelste computer van Europa aan de wereld gepresenteerd. Ze droeg de afkorting MESM (Small Electronic Calculated Machine). Dit apparaat kan 8 tot 10.000 bewerkingen per seconde uitvoeren.

1954 - 1964 - computers van de tweede generatie

De volgende stap in de ontwikkeling was de ontwikkeling van computers die op transistors draaien. Transistors zijn apparaten gemaakt van halfgeleidermaterialen waarmee u de stroom in een circuit kunt regelen. De eerste bekende stabiel werkende transistor werd in 1948 in Amerika gemaakt door een team van natuurkundigen en onderzoekers Shockley en Bardin.

Qua snelheid verschilden elektronische computers aanzienlijk van hun voorgangers: de snelheid bereikte honderdduizenden bewerkingen per seconde. Zowel de maten als het verbruik zijn afgenomen elektrische energie werd minder. Ook het toepassingsgebied is aanzienlijk toegenomen. Dit gebeurde vanwege de snelle ontwikkeling van software. Onze beste computer, BESM-6, had een recordsnelheid van 1.000.000 handelingen per seconde. Ontwikkeld in 1965 onder leiding van hoofdontwerper S.A. Lebedev.

1964 - 1971 - computers van de derde generatie

Het belangrijkste verschil van deze periode is het begin van het gebruik van microschakelingen met een lage mate van integratie. Met behulp van geavanceerde technologieën konden wetenschappers complexe elektronische schakelingen op een kleine halfgeleiderwafel plaatsen, met een oppervlakte van minder dan 1 vierkante centimeter. De uitvinding van microschakelingen werd in 1958 gepatenteerd. Uitvinder: Jack Kilby. Het gebruik van deze revolutionaire uitvinding maakte het mogelijk om alle parameters te verbeteren: de afmetingen werden teruggebracht tot ongeveer de grootte van een koelkast, de prestaties namen toe, evenals de betrouwbaarheid.

Deze fase in de ontwikkeling van computers wordt gekenmerkt door het gebruik van een nieuw opslagapparaat: een magnetische schijf. De PDP-8-minicomputer werd voor het eerst geïntroduceerd in 1965.

In de USSR verschenen soortgelijke versies veel later - in 1972 en waren analogen van de modellen die op de Amerikaanse markt werden gepresenteerd.

1971 – moderne tijd – computers van de vierde generatie

Een innovatie bij computers van de vierde generatie is de toepassing en het gebruik van microprocessors. Microprocessors zijn ALU's (arithmetic logic units) die op een enkele chip zijn geplaatst en beschikken over hoge graad integratie. Dit betekent dat de chips nog minder ruimte in beslag nemen. Met andere woorden: een microprocessor is een klein brein dat miljoenen bewerkingen per seconde uitvoert volgens het programma dat erin is ingebed. Grootte, gewicht en energieverbruik zijn dramatisch verminderd en de prestaties hebben recordhoogten bereikt. En toen kwam Intel in het spel.

De eerste microprocessor heette Intel-4004 - de naam van de eerste microprocessor die in 1971 werd geassembleerd. Het had een capaciteit van 4 bits, maar was destijds een gigantische technologische doorbraak. Twee jaar later introduceerde Intel de acht-bit Intel-8008 aan de wereld; in 1975 werd de Altair-8800 geboren - dit is de eerste personal computer gebaseerd op de Intel-8008.

Dit was het begin van een heel tijdperk van personal computers. De machine begon overal voor totaal verschillende doeleinden te worden gebruikt. Een jaar later kwam Apple in het spel. Het project was een groot succes en Steve Jobs werd een van de beroemdste en rijkste mensen op aarde.

De IBM PC wordt de onbetwiste standaard voor computers. Het werd uitgebracht in 1981 met 1 megabyte RAM.

Opmerkelijk is dat op dit moment IBM-compatibele elektronische computers beslaan ongeveer negentig procent van de geproduceerde computers! We kunnen het ook niet laten om Pentium te noemen. De ontwikkeling van de eerste processor met geïntegreerde coprocessor was in 1989 succesvol. Nu dit handelsmerk onbetwiste autoriteit in de ontwikkeling en toepassing van microprocessors op de computermarkt.

Als we het over vooruitzichten hebben, dan is dit natuurlijk ontwikkeling en implementatie nieuwste technologieën: ultragrote geïntegreerde schakelingen, magnetisch-optische elementen, zelfs elementen van kunstmatige intelligentie.

Zelfstudie elektronische systemen- dit is de nabije toekomst, de vijfde generatie genoemd in de ontwikkeling van computers.

Een persoon streeft ernaar de barrière in de communicatie met een computer weg te nemen. Japan heeft hier heel lang aan gewerkt, en helaas zonder succes, maar dit is het onderwerp van een heel ander artikel. Op dit moment zijn alle projecten alleen in ontwikkeling, maar in het huidige tempo van ontwikkeling is dit de nabije toekomst. De huidige tijd is de tijd waarin geschiedenis wordt geschreven!

De ontwikkeling van de micro-elektronica leidde tot de opkomst van geïntegreerde elektronische elementen op microminiatuur, die halfgeleiderdiodes en transistors vervingen en de basis werden voor de ontwikkeling en het gebruik van pc's. Deze computers hadden een aantal voordelen: ze waren compact, gemakkelijk te gebruiken en relatief goedkoop.

In 1971 het bedrijf Intel creëerde de i4004-microprocessor en in 1974 de i8080, die een enorme impact had op de ontwikkeling van microprocessortechnologie. Dit bedrijf is tot op de dag van vandaag marktleider in de productie van microprocessors voor pc's.

Aanvankelijk werden pc's ontwikkeld op basis van 8-bit microprocessors. Eén van de eerste fabrikanten van computers met een 16-bit microprocessor was het bedrijf IBM, tot de jaren tachtig gespecialiseerd in de productie van grote computers. In 1981 bracht het de eerste pc uit, die gebruik maakte van het principe van open architectuur, waardoor het mogelijk werd de configuratie van de computer te wijzigen en de eigenschappen ervan te verbeteren.

Eind jaren zeventig. en anderen grote bedrijven Toonaangevende landen (VS, Japan, enz.) begonnen pc's te ontwikkelen op basis van 16-bits microprocessors.

In 1984 verscheen TIKMacintosh bedrijven Appel concurrent van het bedrijf IBM. Halverwege de jaren tachtig. Er werden computers uitgebracht op basis van 32-bits microprocessors. Momenteel zijn er 64-bits systemen beschikbaar.

Op basis van het type waarden van de belangrijkste parameters en rekening houdend met de toepassing, worden de volgende groepen computerapparatuur onderscheiden:

supercomputer is een uniek superefficiënt systeem dat wordt gebruikt voor het oplossen van complexe problemen en grote berekeningen;

server – een computer die zijn eigen bronnen aan andere gebruikers levert; er zijn bestandsservers, printservers, databaseservers, enz.;

personal computer – een computer die is ontworpen voor gebruik op kantoor of thuis. De gebruiker kan software voor dit type computer configureren, onderhouden en installeren;

professioneel werkstation is een computer met enorme prestaties en ontworpen voor professioneel werk op een bepaald gebied. Meestal wordt het geleverd extra uitrusting en gespecialiseerde software;

laptop - een draagbare computer met computer kracht PC. Het kan enige tijd functioneren zonder stroom van het elektriciteitsnet;

pocket-pc (elektronische organizer), niet groter dan een rekenmachine, toetsenbord of zonder toetsenbord, in zijn geheel functionaliteit ziet eruit als een laptop;

netwerk-pc – een computer voor zakelijk gebruik met een minimum aantal externe apparaten. Bedieningsondersteuning en software-installatie worden centraal uitgevoerd. Het wordt ook gebruikt om in een computernetwerk te werken en offline te functioneren;

terminal – een apparaat dat wordt gebruikt bij het werken in de offline modus. De terminal bevat geen processor voor het uitvoeren van opdrachten; hij voert alleen handelingen uit voor het invoeren en verzenden van gebruikersopdrachten naar een andere computer en het terugsturen van het resultaat naar de gebruiker.

De markt voor moderne computers en het aantal geproduceerde machines worden bepaald door de marktbehoeften.