Этапы развития ЭВМ с 1950-х по наши дни

Институт экономики и  культуры

Реферат

по дисциплине: Информатика.

на тему: Этапы развития ЭВМ с 1950-х по наши дни.

выполнила: студентка

факультет: юриспруденция

курс: 1-й курс

заочное отделение

Спицына Ирина Александровна

проверил:

Москва,2008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

Вступление……………………………………………………………………3

Компьютеры первого поколения…………………………………………3-4

Компьютеры второго поколения…………………………………………4

Компьютеры третьего поколения…………………………………………4-6

Компьютеры четвертого поколения………………………………………6-7

Компьютеры пятого поколения………………………………………….7-8

Поколение суперкомпьютеров…………………………………………...8-10

Современные компьютеры……………………………………………….10-11

Новые виды ПК……………………………………………………………11-12

Заключение………………………………………………………………..12-13

Литература. …………………………………………………………………14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Появление ЭВМ или компьютеров - одна из существенных примет современной  научно-технической революции. Широкое  распространение компьютеров привело  к тому, что все большее число  людей стало знакомиться с  основами вычислительной техники, а  программирование постепенно превратилось в элемент культуры. Первые электронные  компьютеры появились в первой половине XX века. Они могли делать значительно  больше механических калькуляторов, которые  лишь складывали, вычитали и умножали. Это были электронные машины, способные  решать сложные задачи.

Кроме того, они имели две отличительные  особенности, которыми предыдущие машины не обладали:

I. Одна из них состояла в том, что они могли выполнять определенную последовательность операций по заранее заданной программе или последовательно решать задачи разных типов.  
II. Способность хранить информацию в специальной памяти.

На этом сайте вы найдете  подробную информацию о поколениях компьютеров и о некоторых  их представителей! Но для начала хотелось бы показать основные характеристики ЭВМ всех пяти поколений...

I ПОКОЛЕНИЕ	II ПОКОЛЕНИЕ
Эл. база: Электронно-вакуумные лампы Быстродействие: 8 - 20 тыс. оп/с Програмное обеспечение: язык "Ассемблер" Названия: "МЭСМ", "БЭСМ", "Эниак"	Эл. база: Полупровогдники (транзисторы, диоды) Быстродействие: 0,1 - 1 млн. оп/с Програмное обеспечение: транслятор и компилятор Названия: "БЭСМ-6", "Днепр-1"
III ПОКОЛЕНИЕ	IV ПОКОЛЕНИЕ
Эл. база: Интегральные схемы (МИС, СИС) Быстродействие: 1 млн. оп/с Програмное обеспечение: языки высокого уровня ("Pascal", "Basic"); отладчики Названия: IBM 360/370, ЕСЭВМ	Эл. база: Интегральные схемы (БИС, СБИС) Быстродействие: более 1 млн. оп/с Програмное обеспечение: объектно-ориентированные языки програмирования,  програмные оболочки, различные редакторы. Названия: "МЭСМ", "БЭСМ", "Эниак"
V ПОКОЛЕНИЕ
Программа  разработки была принята в  Японии в 1982 г. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы  принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач  искусственного интеллекта. С помощью  языка Пролог и новшеств в  конструкции компьютеров планировалось  вплотную подойти к решению  одной из основных задач этой  ветви компьютерной науки - задачи  хранения и обработки знаний. Коротко говоря, для компьютеров  "пятого поколения" не пришлось  бы писать программ, а достаточно  было бы объяснить на "почти  естественном" языке, что от  них требуется.

 

Еще не так давно, всего несколько  десятков лет назад, ЭВМ представляла собой целый комплекс огромных шкафов, занимавших несколько больших помещений. А всего и делала-то, что довольно быстро считала. Нужна была буйная фантазия журналистов, чтобы увидеть в  этих гигантских арифмометрах «думающие  агрегаты, и даже пугать людей тем, что ЭВМ вот-вот станут разумнее человека.

Тогдашняя переоценка возможностей человека объяснима.

ЭВМ прочно вошли в нашу производственную деятельность и в настоящее время нет необходимости доказывать целесообразность использования вычислительной техники в системах управления технологическими процессами, проектирования, научных исследований, административного управления, в учебном процессе, банковских расчетах, здравоохранении, сфере обслуживания и т.д.

При этом последние годы как за рубежом, так и в нашей стране характеризуются резким увеличением  производства мини- и микро-ЭВМ (персональные ЭВМ)

На основе мини и персональных ЭВМ  можно строить локальные сети ЭВМ, что позволяет решать сложные  задачи по управлению производством.

Исследования показали, что из всей информации, образующейся в организации, 60-80% используется непосредственно  в этой же организации, циркулируя между  подразделениями и сотрудниками, и только оставшаяся часть в обобщенном виде поступает в министерства и  ведомства. Это значит, что средства вычислительной техники, рассредоточенные по подразделениям и рабочим местам, должны функционировать в едином процессе, а сотрудникам организации  должна быть поставлена возможность  общения с помощью абонентских  средств между собой, с единым или распределенным банком данных. Одновременно должна быть обеспечена высокая эффективность использования вычислительной техники.

Решению этой задачи в значительной степени способствовало появление  микроэлектронных средств средней и большой степени интеграции, персональных ЭВМ, оборудования со встроенными микропроцессорами.

 

Эволюция  ЭВМ 

Начиная с 1950 года, каждые 7–10 лет кардинально обновлялись  конструктивно-технологические и  программно-алгоритмические принципы построения и использования ЭВМ. В связи с этим правомерно говорить о поколениях вычислительных машин. Условно каждому поколению можно  отвести 10 лет.

Компьютеры первого поколения ЭВМ: 1950–1960-е годы.

Первое поколение.(1945-1954) - компьютеры на электронных лампах. Это доисторические времена, эпоха становления вычислительной техники. Большинство машин первого  поколения были экспериментальными устройствами и строились с целью  проверки тех или иных теоретических  положений. Вес и размеры этих компьютерных динозавров, которые нередко  требовали для себя отдельных  зданий, давно стали легендой.

Основоположниками компьютерной науки  по праву считаются Клод Шеннон - создатель теории информации, Алан Тьюринг - математик, разработавший  теорию программ и алгоритмов, и  Джон фон Нейман - автор конструкции  вычислительных устройств, которая  до сих пор лежит в основе большинства  компьютеров. В те же годы возникла еще одна новая наука, связанная  с информатикой, - кибернетика, наука  об управлении как одном из основных информационных процессов. Основателем  кибернетики является американский математик Норберт Винер.

Логические схемы создавались  на дискретных радиодеталях и электронных  вакуумных лампах с нитью накала. В оперативных запоминающих устройствах  использовались магнитные барабаны, акустические ультразвуковые ртутные  и электромагнитные линии задержки, электронно-лучевые трубки (ЭЛТ). В качестве внешних запоминающих устройств применялись накопители на магнитных лентах, перфокартах, перфолентах и штекерные коммутаторы.

Напряжения питания  компьютерных схем составляли десятки—сотни  вольт, а в случае использования  ЭЛТ и киловольты. Машины потребляли несколько десятков киловатт. Они  имели центральное устройство управления (УУ), обеспечивающее строго последовательную работу всех основных устройств. Тактовая частота работы УУ была в пределах десятков — сотен килогерц. Ввод-вывод  информации осуществлялся с перфокарт, перфолент, магнитных лент или с  клавиатуры.

Программирование  работы ЭВМ этого поколения выполнялось  в двоичной системе счисления  на машинном языке, то есть программы  были жестко ориентированы на конкретную модель машины и “умирали” вместе с этими моделями.

ПРИМЕЧАНИЕ 
О трудоемкости программирования на машинном языке можно судить по американской статистике: для разработки и отладки программы размером 10 000 машинных команд затрачивалось примерно 10 000 человеко-часов работы программистов. То есть программист на формирование, логическое согласование и отладку одной машинной команды тратил в среднем один час!

Только в середине 1950-х годов появились машинно-ориентированные  языки типа языков символического кодирования (ЯСК), позволявшие вместо двоичной записи команд и адресов использовать их сокращенную словесную (буквенную) запись и десятичные числа. В 1956 году был создан первый язык программирования высокого уровня для математических задач — язык Фортран, а в 1958 году — универсальный язык программирования Алгол.

Использовались  машины первого поколения, по образному  выражению академика В. М. Глушкова, как “большие арифмометры”, ибо  и программы и данные вводились  в память ЭВМ непосредственно  перед решением каждой конкретной задачи, а результаты решения сразу же выводились из машины для дальнейшего неавтоматизированного использования. ЭВМ были ориентированы на численное решение научно-технических задач, для которых характерны малый объем входной и выходной информации и большое количество вычислительных операций ее обработки.

Надежность машин  первого поколения была крайне низкой — несколько десятков часов наработки  на отказ. Для поддержания удобоваримой надежности машины требовали регулярного  ежесуточного, еженедельного и ежемесячного профилактического обслуживания, во время которого выявлялись и заменялись потенциально ненадежные элементы (еженедельное обслуживание было более тщательным, нежели ежесуточное, а ежемесячное  еще более трудоемким).

Работал на машине непосредственно программист, чуть позже — оператор, но и тот  и другой общались с ЭВМ посредством  громадного пульта, имевшего большое  число переключателей (тумблеров) и  световых индикаторов (лампочек), отображавших информацию в двоичной системе счисления (горит — не горит лампочка).

Организационно  ЭВМ эксплуатировались в составе  вычислительных центров, причем для  эффективного использования каждой ЭВМ необходим был штат 10–20 программистов (с одной машины на другую программы, как правило, не переносились).

В те годы количество программистов существенно превышало  количество имевшихся ЭВМ (к 1960 году во всем мире насчитывалось всего  несколько тысяч машин).

Названные ранее  ЭВМ, начиная от UNIVAC и заканчивая БЭСМ-2 и первыми моделями ЭВМ  “Минск” и “Урал”, относятся  к первому поколению вычислительных машин.

 

Компьютеры второго поколения ЭВМ: 1960–1970-е годы.

Логические схемы строились  на дискретных полупроводниковых и  магнитных элементах (диоды, биполярные транзисторы, тороидальные ферритовые микротрансформаторы). В качестве конструктивно-технологической основы использовались схемы с печатным монтажом (платы из фольгированного гетинакса). Широко стал использоваться блочный принцип конструирования машин, который позволяет подключать к основным устройствам большое число разнообразных внешних устройств, что обеспечивает большую гибкость использования компьютеров.

Тактовые частоты  работы электронных схем повысились до сотен килогерц.

Напряжение питания  схем снизилось до 10–15 В, потребляемая мощность — до сотен ватт. Надежность работы ЭВМ существенно возросла — до нескольких сотен часов наработки на отказ. Регулярное профилактическое обслуживание по-прежнему требовалось.

В оперативных запоминающих устройствах чаще всего использовались миниатюрные тороидальные ферритовые сердечники с прямоугольной петлей гистерезиса (для хранения одного бита информации требовались один или два сердечника наружным диаметром 1–1,2 мм). Постоянные запоминающие устройства были трансформаторные (один тороидальный сердечник наружным диаметром 3–4 мм использовался для хранения битов одного разряда нескольких сотен чисел; для хранения кода “1” провод “прошивался” в отверстие сердечника, для хранения кода “0” провод проходил мимо сердечника).

Стали применяться  внешние накопители на жестких магнитных  дисках и на флоппи-дисках — промежуточный  уровень памяти между накопителями на магнитных лентах и оперативной  памятью.

В 1964 году появился первый монитор для компьютеров  — IBM 2250. Это был монохромный дисплей  с экраном 12 * 12 дюймов и разрешением 1024 * 1024 пикселов. Он имел частоту кадровой развертки 40 Гц. Устройство управления ЭВМ поддерживало систему прерываний программ, многопрограммную работу и параллельность использования устройств машины.

Появились первые операционные системы и алгоритмические языки  машинно-ориентированного низкоуровневого (ассемблеры) и высокоуровневого программирования (Фортран, Алгол, Кобол, Бейсик и др.). Программы стали переносимыми с  одного типа компьютера на другой.

Устройства машин  и их программы стали больше ориентированы  на обработку массивов информации. ЭВМ второго поколения стали  применяться не только для решения  научно-технических задач, но и для  автоматизации процессов технологического и организационного (административного) управления. На базе полупроводниковых  ЭВМ стали успешно создаваться  автоматизированные системы управления предприятиями (АСУП) и системы автоматического  управления технологическими процессами.

Создаваемые на базе компьютеров системы управления потребовали от ЭВМ более высокой  производительности, а главное —  надежности. В компьютерах стали  широко использоваться коды с обнаружением и исправлением ошибок, встроенные схемы контроля.

В машинах второго  поколения были впервые реализованы  режимы пакетной обработки и телеобработки  информации.

Первой ЭВМ, в  которой частично использовались полупроводниковые  приборы вместо электронных ламп, была машина SEAC (Standarts Eastern Automatic Computer), созданная в 1951 году.

Среди первых полностью  полупроводниковых машин были:

• TRADIC (TRAnsistor Digital Computer) — 1956 г. (малая машина);
• TX-0 (Transistor eXperimental Сomputer) — 1957 г. (малая машина);
• IBM 7070 — 1957 г. (большая машина);
• Philco — 1957 г. (большая машина);
• Recomp 2 — 1957 г. (малая машина);
• Univac Solid State — 1958 г. (большая машина);
• National Cash-304 — 1958 г. (большая машина);
• Ramington Rand USS — 1958 г. (малая машина);
• IBM 7090 — 1959 г. (большая машина);
• IBM 1401 — 1959 г. (малая машина);
• UNIVAC 3 — 1959 г. (большая машина).