История развития компьютеров
В развитии компьютерной техники следует выделить два этапа.
Этап механических калькуляторов и вычислительных машин. К одному из первых калькуляторов относится абак, который появился более 2000 лет назад и представлял собой деревянную раму, содержащую ряд параллельных прутьев с камешками или костяшками. Абак напоминает бухгалтерские счеты. Различные арифметические действия выполняются по определенным правилам путем перемещения костяшек в правую или левую сторону. В начале XVII в. создателем логарифмов Дж. Непером была разработана машина, способная выполнять операцию умножения двух чисел. В 1694 г. Г.В. Лейбниц создал калькулятор для операций сложения и умножения чисел. В 1820 г. Ч. Томасом был представлен первый коммерческий механический калькулятор, выполнявший операции сложения, вычитания, умножения и деления.
Первую механическую вычислительную машину предложил в 1823 г. профессор математики Кембриджского университета Ч. Баббадж. Эта машина имела все основные элементы, из которых состоит ЭВМ:
=> процессор, или вычислительное устройство, высотой около трех метров, содержащий сотни осей и несколько тысяч шестеренок;
=> запоминающее устройство (для хранения в памяти до тысячи 50-разрядных чисел), включающее сшс большее количество осей и шестеренок;
=> устройство ввода данных с помощью перфокарт;
=> устройство вывода на печать полученных результатов;
=> блок управления, в качестве которого использовался барабан, содержащий множество пластин и штифтов.
Из-за недостаточной точности механической обработки шестеренок и механизмов первый потенциальный компьютер гак и не был полностью построен.
Идея использования перфорационных карт была воплощена только в 1890 г. служащим бюро переписи Г. Холлеритом. Впоследствии Холлерит основал фирму Tabulating Machine Company, которая спустя многие годы стала известна как IBM. Эта фирма разработала серию счетноаналитических машин, позволявших обрабатывать от 50 до 250 перфокарт в минуту. Машины выполняли операции сложения, умножения и сортировки данных, которые могли содержать 80-разрядные числа, с выводом результатов вычислений на перфорационных картах. На протяжении более чем 50 лет счетно-перфорационные машины использовались для самых разных математических вычислений.
Этап ЭВМ и компьютеров. В истории развития вычислительной и компьютерной техники выделяют несколько поколений устройств, отличающихся элементной базой, назначением, функционально-логической организацией, конструктивно-технологическим исполнением, программным обеспечением, техническими и эксплуатационными характеристиками, пользовательским интерфейсом и рядом других показателей.
Первое поколение (1945—1955). Машины этого поколения строились на лампах, резисторах, конденсаторах, трансформаторах, в оперативной памяти использовались ферритовые сердечники. Устройствами ввода-вывода сначала служила стандартная телеграфная аппаратура, а затем специально .тля ЭВМ были разработаны электромеханические устройства на перфокартах и перфолентах. Для ЭВМ первого поколения характерны огромные размеры, низкая надежность, невысокое быстродействие, малая емкость оперативной памяти и ряд других недостатков.
Второе поколение (1955—1965). К основным особенностям ЭВМ второго поколения следует отнести:
=> использование транзисторов в качестве ключей, магнитных носителей (ленты, барабаны, диски) и печатного монтажа;
=> появление дисплеев с возможностью пиксельного отображения информации;
=> использование шин для организации параллельной работы основных устройств ЭВМ, что содействовало появлению многопрограммных ЭВМ;
=> появление алгоритмических языков в программном обеспечении; => введение специализации по применению.
Благодаря этим нововведениям уменьшены размеры, масса, потребляемая мощность и стоимость, повышены надежность и быстродействие, увеличен объем памяти.
Третье поколение (1965—1980). Главной особенностью ЭВМ третьего поколения является широкое применение интегральных схем (ИС) с многослойным печатным монтажом. Выполненная на кристалле ИС представляет собой законченный функциональный узел, соответствующий устройству на сложной транзисторной схеме. К другим особенностям следует отнести:
=> появление микропроцессора и микросхем памяти;
=> использование магнитного диска в качестве основного носителя информации;
=> увеличение в ЭВМ количества устройств ввода-вывода;
=> появление возможности удаленного доступа пользователей к ЭВМ, находящихся на значительных расстояниях от передающего устройства;
=> использование ЭВМ в режиме разделения времени (многопользовательский режим работы);
=> дальнейшее развитие программного обеспечения (особенно операционных систем);
=> тенденцию к унификации ЭВМ;
=> применение методов автоматического проектирования и ряд других новшеств.
В машинах третьего поколения сделан большой шаг вперед в области создания мини- и микроЭВМ.
Четвертое поколение (1980—2000). На показатели машин этого поколения повлияли разработка и внедрение больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем. Высокая степень интеграции способствовала улучшению многих характеристик ЭВМ (расширению функциональных возможностей, увеличению быстродействия, снижению стоимости и др.). Однако главной особенностью данного этапа развития ЭВМ стало появление персональных компьютеров. Если раньше ЭВМ были настолько громоздкие и дорогостоящие, что их могли приобретать только организации и для их эксплуатации приходилось иметь специальные отделы (вычислительные центры), то персональные компьютеры стали доступны частным лицам. Первые персональные компьютеры продавались в виде комплектов, содержащих печатную плату, набор интегральных схем, несколько кабелей, источник питания и 8-дюймовый дисковод. Покупатель сам должен был собрать из этих блоков компьютер, а также приобрести дискету с операционной системой и интересующим его прикладным программным обеспечением. В 1981 г. появился первый компьютер фирмы IBM PC, ставший самым покупаемым. Так начиналась эра персональных компьютеров, которые благодаря своим уникальным качествам и возможностям получили широкое распространение.
Пятое поколение (2000 г. — по настоящее время). Современному развитию компьютерных средств присущи следующие характерные черты:
=> дальнейшее совершенствование аппаратного и программного обеспечения компьютерной техники;
=> сближение персональных компьютеров и суперкомпьютеров. Развитие персональных компьютеров идет по пути повышения производительности (за счет параллельной обработки), расширения их функциональных возможностей, внедрения новых технологий обработки данных, использования более сложных схемных и конструкторско-технологических решений. В суперкомпьютерах стремятся использовать типовые компоненты и унифицированные решения;
=> интенсивная разработка компьютерных сетей и технологий.
Компьютерная техника — одна из наиболее динамично развивающихся сфер человеческой деятельности, поэтому весьма трудно (и, может быть, опрометчиво) высказывать какие-либо прогнозы относительно се дальнейшего развития.
Автор: Новожилов Олег
