Поколения программируемых компьютеров

Эволюция программируемых компьютеров началась с ФАУ-1. Он был изготовлен Конрадом Цузе в 1938 году.

Второй в мире электро-механический программируемый компьютер был создан по заказу ВМС США в феврале 1944 года учеными Гарвардского университета на одном из предприятий IBM.

Этот компьютер назвали – Mark1. Весила эта машина около 35 тонн. В этом компьютере использовались механические элементы для представления чисел и электромеханические – для управления работой машины. Mark1 мог обрабатывать числа длинной до 23 разрядов, он был “эквивалентен” примерно 20 операторам, работающим с ручными счетными машинами.

Первое поколение.1943-1960.

В качестве основного элемента использовались электронные лампы. Эти машины занимали большую площадь, использовали много электроэнергии и состояли из очень большого числа электронных ламп. Ввод данных в этих машинах производился с помощью перфокарт. Программное обеспечение компьютеров 1-го поколения состояло в основном из стандартных подпрограмм.

Первый в мире электронный компьютер Colossus Mk Iбыл создан в 1943 году под руководством Бистчли в исследовательской лаборатории Почтового департамента Лондона. В нём использовалось большое количество электровакуумных ламп, ввод информации выполнялся с перфоленты.

Вторая в мире электронная вычислительная машина была в 1946 году создана под руководством Джона Мочи и Дж. Преспера Эккерта в США (Пенсильванский университет). Называлась она – ENIAC (Electronic Numerical integrator and Computer – Электронный числовой интегратор и компьютер). Компьютер содержал 17468 вакуумных ламп шестнадцати типов, 7200 кристаллических диодов и 4100 магнитных элементов. Потребляемая мощность ENIAC составляла 174 кВт, а площадь занимал он примерно – 300 кв. м.

Интересно, что в 1950 году в Европе работали только 3 чисто европейских компьютера. Это изготовленный в Берлине компьютер Z4, в Кембридже – EDSAC и в Киеве – МЭСМ.

ENIAC

Пробный запуск МЭСМ прошел в Киеве 6 ноября 1950 года. Машина оперировала 20 разрядными двоичными кодами. Ее быстродействие составляло – 50 операций в секунду, а ее оперативная память была всего – 100 ячеек, выполненных на электронных лампах. Всего она имела около 6000 электровакуумных ламп (около 3500 триодов и 2500 диодов), площадь занимала около 60 м2., а ее потребляемая мощность была около 25 кВт.

К машинам первого поколения относятся: ENIAC, IBM -701, МЭСМ, БЭСМ, Урал-2, Минск-12 и др.

Лебедев С.А.

МЭСМ

Второе поколение.1960-1970.

В качестве основного элемента использовались полупроводниковые диоды и транзисторы, а в качестве устройств памяти – магнитные сердечники и магнитные барабаны.

Программировать стало легче т.к. под эти ЭВМ были разработаны первые языки высокого уровня – Алгол, Фортран и Кобол. Это позволили значительно упростить и ускорить написание программ для компьютеров. Появилась первая операционная система – ДОС.

Габариты и потребление электроэнергии этих компьютеров, по сравнению с компьютерами 1-го поколения, резко уменьшились. Машины этого поколения: IВМ-7090, Минск-32, Урал- 14 и др.

IBM 7090

Третье поколение.1970-1980.

В качестве основного элемента использовались интегральные схемы, которые состояли из десятков и сотен транзисторов, объединенных в целые устройства и узлы. Они были выполненны на одном кристалле полупроводника. Оперативная память у этих компьютеров также была выполнена на интегральных схемах. Все это позволило центральному процессору компьютера параллельно работать и управлять многочисленными периферийными устройствами.

Был реализован принцип мультипрограммирования, появилась возможность работы в режиме разделения времени в диалоговом режиме. Удаленные от ЭВМ пользователи, смогли независимо друг от друга, оперативно взаимодействовать с машиной.

Для этих ЭВМ было разработано новое программное обеспечение (операционные системы такие, как Unix и языки программирования такие, как Си, прикладные программы, зародилась первая глобальная компьютерная сеть – предшественник Интернета. Машины этого поколения: IВМ-370, ЕС и СМ и др.

В качестве основного элемента используются супербольшие интегральные схемы (СБИС). В кристалле такой схемы может размещаться до 10 млн. элементов. Развитие ЭВМ 4-го поколения пошло по 2-м направлениям:

• • создание супер ЭВМ – комплексов многопроцессорных машин. Быстродействие таких машин достигает нескольких миллиардов операций в секунду. Они способны обрабатывать огромные массивы информации, такие как, ILLIAS4, CRAY, CYBER, Эльбрус-1 и др.

• дальнейшее развитие на базе БИС и СБИС микро-ЭВМ и персональных ЭВМ (ПЭВМ). Первыми представителями этих машин являются Apple, IBM-PC(XT,AT). Начиная с этого поколения, ЭВМ повсеместно вошли в наш быт.

IBM Stretch

Пятое поколение.

Это ЭВМ будущего – принципиально новые компьютеры. Для компьютеров пятого поколения не нужно будет писать программ, а достаточно будет объяснить на “почти естественном” языке, что от них требуется.

Предполагается, что их элементной базой будут служить СБИС с элементами искусственного интеллекта. Для увеличения памяти и быстродействия будут использоваться достижения оптоэлектроники и биопроцессоры (биокомпьютинг).

ЭВМ пятого поколения будут обладать искусственным интеллектом, т.е смогут делать логические выводы из представленных фактов. Будет устранен барьер между человеком и компьютером.