În tehnologia informatică, există un fel de periodizare a dezvoltării computerelor electronice. Calculatoarele sunt atribuite acestei sau acelei generații, în funcție de tipul de elemente de bază folosite sau de tehnologia fabricării lor. Este clar că granițele generațiilor în sensul timpului sunt foarte difuze, deoarece computerele de diferite tipuri au fost de fapt produse în același timp; pentru o singură mașină, problema de apartenență la o anumită generație este rezolvată destul de simplu.
Apariția computerelor sau computerelor este unul din semnele esențiale ale revoluției științifice și tehnologice moderne. Distribuția largă a computerelor a dus la faptul că un număr din ce în ce mai mare de oameni au început să se familiarizeze cu elementele de bază ale tehnologiei informatice, iar programarea sa transformat treptat într-un element al culturii. Primele calculatoare electronice au apărut în prima jumătate a secolului XX. Au putut face mult mai multe calculatoare mecanice, care au fost adăugate, scăzute și înmulțite. Erau mașini electronice capabile să rezolve probleme complexe.
În plus, au avut două trăsături distinctive pe care mașinile anterioare nu le aveau:
Una dintre ele a fost că ar putea efectua o anumită secvență de operații pe un program predeterminat sau ar putea rezolva în mod consecvent probleme de diferite tipuri.
Abilitatea de a stoca informații în memorie specială.
Calculatoare pe tuburi electronice.
Calculatoarele bazate pe tuburi electronice au apărut în anii 40 ai secolului XX. Primul tub electronic - o diodă de vid - a fost construit de Fleming abia în 1904, deși efectul trecerii unui curent electric prin vid a fost descoperit de Edison în 1883.
Utilizarea unei lămpi electronice ca element principal al unui computer a creat multe probleme. Deoarece înălțimea lămpii de sticlă era de 7 cm, mașinile erau uriașe. La fiecare 7-8 minute. una dintre lămpi a dispărut și din moment ce în calculator erau 15 - 20 mii, a fost nevoie de mult timp să găsim și să înlocuim lampa deteriorată. În plus, au alocat o mare cantitate de căldură, iar pentru funcționarea calculatorului "modern" al acelor timpuri au fost necesare sisteme speciale de răcire.
Pentru a înțelege schemele complicate ale unui calculator imens, aveam nevoie de echipe întregi de ingineri. Dispozitivele de intrare în aceste computere nu au fost, astfel încât datele au fost stocate în memorie prin conectarea conectorului dorit la soclul dorit.
Exemple de mașini din prima generație sunt Mark 1, ENIAC, EDSAC (Electronic Delay Storage Automat Calculator), - prima mașină cu un program stocat. UNIVAC (Computer automat universal). Primul exemplar al Univac a fost transferat la Biroul de recensământ al SUA. Mai târziu, au fost create numeroase modele Univak, care au găsit aplicații în diverse domenii de activitate. Astfel, Univac a devenit primul computer serial. În plus, a fost primul computer în care, în locul cardurilor de perforare, sa folosit o bandă.
Primele calculatoare bazate pe tranzistori a apărut la sfârșitul anilor '50, iar pe la mijlocul 60-e au fost create dispozitiv extern mai compact, care a permis companiei Digital Equipment lansare în 1965, primul mini-calculator PDP-8, de mărimea unui frigider (!! ) și costa doar 20 de mii de dolari (!).
Crearea tranzistorului a fost precedată de o muncă dificilă, de aproape zece ani, care încă din 1938 a început fizicianul teoretic William Shockley. Utilizarea tranzistorilor drept elementul principal al unui calculator a dus la o diminuare a numărului de calculatoare de sute de ori și la creșterea fiabilității acestora.
Cu toate acestea, capacitatea cea mai uimitoare de tranzistor este că el singur este capabil să lucreze pentru 40 de tuburi electronice și, astfel, funcționează cu o viteză mai mare, să aloce foarte puțină căldură și consumă puțină energie electrică. Simultan cu procesul de înlocuire a tuburilor electronice cu tranzistori, s-au îmbunătățit metodele de stocare a informațiilor. Cantitatea de memorie a crescut, iar banda magnetică, aplicată mai întâi pentru computerul Univac, a fost utilizată atât pentru introducerea, cât și pentru ieșirea informațiilor. Și la mijlocul anilor '60, stocarea informațiilor pe discuri a devenit larg răspândită. Realizări importante în arhitectura computerelor au permis performanța într-un milion de operații pe secundă! Exemple de computere cu tranzistori pot servi drept "Stretch" (Anglia), "Atlas" (SUA). În acel moment, URSS a fost în pas cu vremurile și a produs un computer de clasă mondială (de exemplu, "BESM-6").
Primele circuite integrate (IC) au apărut în 1964. La început, ele au fost folosite doar în spațiu și echipament militar. Acum pot fi găsite oriunde, inclusiv mașini și aparate de uz casnic. În ceea ce privește computerele, atunci fără circuite integrate ele sunt pur și simplu de neconceput!
Apariția IP a însemnat o adevărată revoluție în calcul. La urma urmei, singurul poate înlocui mii de tranzistori, fiecare la rândul său înlocuind deja 40 de tuburi electronice. Cu alte cuvinte, un cristal mic are aceleași capacități de calcul ca și Eniak de 30 de tone! Viteza calculatorului de a treia generație a crescut cu un factor de 100, iar dimensiunile au scăzut semnificativ.
Pentru toate avantajele calculatoarelor de a treia generație, sa adăugat că producția lor a fost mai ieftină decât producția mașinilor de a doua generație. Datorită acestui fapt, multe organizații au reușit să achiziționeze și să stăpânească astfel de mașini. Și aceasta, la rândul său, a condus la o creștere a cererii de computere universale concepute pentru a rezolva o varietate de sarcini. Majoritatea computerelor create înainte au fost mașini specializate, pe care a fost posibil să se rezolve probleme de un singur tip.
Circuite integrate mari.
Știți deja că părțile electromecanice ale mașinilor de numărare au dat drumul la tuburile electronice, care, la rândul lor, au dat drumul la tranzistoare, iar ultima - la circuitele integrate. Ar putea crea impresia că capacitățile tehnice ale computerelor au fost epuizate. De fapt, ce altceva vă puteți gândi?
Pentru a obține un răspuns la această întrebare, să ne întoarcem la începutul anilor '70. În acest moment a fost făcută o încercare de a afla dacă este posibil să se plaseze mai mult de un circuit integrat pe un singur cristal. Sa dovedit, poți! Dezvoltarea microelectronicii a dus la crearea posibilității de a plasa pe un singur cristal mii de circuite integrate. Deci, deja în 1980, procesorul central al unui mic computer a fost posibil să se așeze pe un cip, o zonă de doar un sfert de inch (1,61 cm2). Era microcalculatoarelor a început.
Care este viteza microprocesoarelor moderne? Este de 10 ori mai mare decât performanța de calculatoare a treia generație, bazate pe circuite integrate, este de 1000 de ori - performanța de a doua generație de computere bazate pe tranzistori și 100000 de ori - performanța de tuburi de vid calculator prima generație.
Un rol foarte important în dezvoltarea computerelor a fost jucat de două companii uriașe: Microsoft® și Intel®. Prima dintre ele a influențat foarte mult dezvoltarea de software pentru calculatoare, al doilea a devenit cunoscut datorită celor mai bune microprocesoare pe care le produce.
Comparația diferitelor generații de computere.
În timpul dezvoltării computerelor, a existat o tendință clară de reducere a dimensiunilor și de creștere a productivității. Cu cat baza de calculatoare a fost perfectata, cu atat mai putin si mai repede au devenit ei. Acest lucru poate fi demonstrat prin exemplul următoarei comparații și a tabelului:
ENIAC a fost dimensiunea unei case întregi și a cântărit 30 de tone.
La crearea sa, a cheltuit 0,5 milioane de dolari.
A consumat 200 kW de energie.
Lampa a ieșit fără comenzi la fiecare 7-8 minute.
El ar putea adăuga două numere pentru 3 MSK.