Mått en generation dator. Utvecklingen av datorteknik och datorgenerering

Datatisering är ett fenomen som iakttas nu, förmodligen, i alla länder i världen. Dess takt är imponerande. Det är intressant att spåra förutsättningarna under vilka det utfördes historiskt. Är det möjligt att säga att datorisering är resultatet av planerad utveckling av datorproduktionsteknik och programvara för dem? Vilka är de historiska stadierna av teknisk förbättring av datorer?

Vad var före datorer?

Det är intressant att veta vilken typ av enhet datorn historiskt föregår. Således kan det noteras att den legendariska franska forskaren Pascal i det 17: e århundradet uppfann, som det tros, den första räknemaskinen, som fungerade mekaniskt. I början av 1800-talet uppfann den brittiska forskaren Babbage den första analytiska maskinen. Några årtionden senare skapade amerikanska ingenjören Hollerith en tabulator - en elektrisk maskin, med vilken det var möjligt att beräkna statistiska data. Därefter fortsatte utvecklingen av ledande laboratorier i världen i riktning mot att skapa enheter nära datorer i modern mening aktivt.

Första datorer

En av de första datorerna i världen uppfanns av en annan amerikansk forskare, Bush, 1930. Datornas historia, som representerar en fullfjädrad digital enhet, har räknats av många forskare sedan 1944, då den amerikanska professorn Iknem utformade datorn "Mark-1". Det var faktiskt en enhet som tillhör en 1: a generations dator. Vilka egenskaper kan de notera? Först av allt, förmodligen, dimensionerna av strukturen. Dimensionerna av den första generationen av datorer var enastående. Mark-1 var sålunda ca 15 meter lång, ca 2,5 meter hög. Första digitala datorns prestanda var blygsam enligt moderna standarder, men dess roll i världsindustrin för datorindustrin kan inte överbelastas. 1946 konstruerade den amerikanska militären datorn "Eniak". Dimensionerna för den första generationens datorer på exemplet på den här enheten kan verka ännu mer imponerande. Datorn "Eniac" hade en längd på ca 30 m och vägde 30 ton.

Vi kommer givetvis att vara intresserade, inte bara dimensionerna för den första generationen av datorer, men också andra egenskaper hos motsvarande typ av maskiner. Tänk på dem, liksom den efterföljande historien om datorer i mer detalj.

Funktioner i en 1: a generations dator

Den första generationens dator byggdes på basis av elektronrör, en anordning som fungerar genom att ändra flödet av partiklar som rör sig från katoden till anoden. Huvudprincipen för motsvarande förskjutning är termionisk emission. Från och med början började datorer byggas enligt principen för distribution av logiska kommandon till 0 och 1. Detta system är fortfarande implementerat. Hur fungerade det när lampor användes som huvudkomponent på datorn? Det är väldigt enkelt. Vid lampans ingång bildades en spänning, till exempel 2 V. Det var mindre utmatning, till exempel 1 V. Lampans första tillstånd fixerades som 1, den andra som 0. Kombinationen av dessa anges på grundval av en uppsättning tiotusentals lampor bildade maskinkod.

Lampdatorer, det vill säga de som tillhör 1: a generationen, kan utföra cirka 20 tusen operationer per sekund. Är det här mycket eller inte? Som jämförelse är indikatorn för moderna datorer miljarder operationer per sekund. Men de grundläggande uppgifterna för de här åren, däribland militär sfär, var de första generationsdatorernas egenskaper som var ganska möjliga att utföra.

Datorer av denna typ kännetecknas inte av hög tillförlitlighet. Bara för att lamporna ofta brann ut, måste de ändras. De stora storlekarna på datorer som vi redan har nämnt ovan. Dessa förutbestämda mycket stora svårigheter med deras transporter, med optimering av deras läge i byggnaden. Kostnaden för en första generationens dator var mycket hög - endast stora företag och statliga strukturer med en stor budget kunde ha råd att köpa dem. Ljusdatorer kännetecknades också av höga driftskostnader - främst när det gällde energiförbrukning. Arbetet med dem krävde attraktion av högkvalificerad personal, följt av betalning av en stor lön. En person som åtminstone vet datorns enhet, för att inte tala om förmågan att programmera en dator, var en populär och dyr specialist.

Specificiteten hos den första generationens dator är också att separata programmeringsspråk användes på dessa maskiner. Dessutom var uppsättningen maskinkommandon ganska enkel. Eftersom sådana program - i vanligt bemärkelse - inte användes vid arbete med en dator av lämplig typ. Detta berodde inte bara på det blygsamma resultatet av datorer, men också på den ganska låga tekniska nivån på minnesenheter - oftast var dessa stanskort och magnetband som är helt oföränderliga när det gäller hastighet med vanliga enheter.

Emellertid började ingenjörerna aktivt anpassa sig till det observerade besväret, främst genom att utveckla olika algoritmer för att automatisera arbete med maskinkod. Trots de första generationens datorer med låg prestanda växte effektiviteten av sin verksamhet gradvis.

Andra generationens datorer

Världsdatorindustrin efter de noterade uppfinningarna fortsatte att utvecklas aktivt. Uppfinningen av Mark-1, Eniaka och andra maskiner var bara början. Två generationens datorer kom fram i början av 1960-talet. Deras huvudsakliga funktion - de använde transistorer istället för lampor. Som ett resultat har maskinproduktiviteten ökat. Dessutom kommer vi ihåg att dimensionerna av den första generationen av datorer var imponerande. Maskiner på transistorer minskade i sin tur avsevärt. Hur uppenbart var fördelen med att använda lämpliga tekniska lösningar i datorns struktur? Det räcker med att säga att 1 transistor kunde ersätta ca 40 lampor. Informationsbärare förbättras också . Enheten i den andra generationens dator skulle kunna använda sig av magnetiska skivor som är nära struktur och koncept till de enheter som är kända för den moderna användaren.

Med tanke på användningen av programvara har världsdatorns industrin också tagit ett steg framåt tack vare möjligheterna för motsvarande typ av maskiner. Det föreföll språk som klassificerades som hög nivå. Programmerare utvecklade översättare - det sätt på vilket motsvarande algoritmer översattes till det språk som används i datorns kommandon. Det infördes också principerna för avancerat genomförande av vissa scenarier av datorprogram. Började visas biblioteksapplikationer, olika övervakningssystem, som blev prototyperna för det moderna operativsystemet.

Samtidigt präglades olika datorer av begränsad kompatibilitet trots vissa försök att förena användningen av mjukvaralgoritmer i olika maskiner. Att kombinera dem relativt sett till ett enda nätverk och bygga på det var ett företagsinformationssystem som var mycket svårt.

Tredje generations datorer

Historien för datorn i den tredje generationen börjar med maskiner, i vilken utformning integrerade kretsar användes , varav vilka som det visade sig kunna ersätta ungefär 1000 transistorer. Datorns prestanda har ökat betydligt. Det fanns en möjlighet att springa på datorn flera mjukvaralgoritmer samtidigt. Vad är en integrerad krets? Det är en kiselkristall, som har en yta på ca 10 kvadratmeter. mm. Enligt prestationsnivån, som den beräknades, var en IP faktiskt lika med datorn "Eniak". Bland tredje generationens mest kända datorer är datorer som designats av IBM - System 360-maskinerna.

Datorer av denna typ kännetecknas av en mycket större grad av driftskompatibilitet än de ovan diskuterade anordningarna, inklusive i mjukvarans aspekt. I datorer av 3 generationer implementerades de första fullfjädrade operativsystemen, som kunde utföra flera uppgifter samtidigt. Många av hårdvarufunktionerna började överföras till mjukvarulaget.

Fjärde generationsdator

På 1970-talet lanserades de så kallade stora integrerade kretsarna i massproduktion. Vad är deras speciella funktion? Först och främst motsvarade deras prestanda ungefär 1000 konventionella integrerade kretsar. Som ett resultat har världens datortillverkning kunnat producera enheter som är jämförbara i storlek och prestanda till de som vi är vana vid att använda idag.

Tack vare den ökade produktiviteten hos fabrikslinjer för produktion av stora integrerade kretsar och andra viktiga komponenter i datorer har datorer gradvis blivit billigare. Om de första och andra (i 50- och 60-talen) datorgenerationer var tillgängliga, så som vi nämnde ovan, började vanliga medborgare att aktivt köpa datorer, främst endast för stora företag och myndigheter, sedan 1970-talet.

Faktorer av datorisering

Datatisering har blivit ett massfenomen, särskilt med Internetens framtid i slutet av 80-talet. Priserna var desto mer dynamiska, desto lägre pris på enheter blev och ju mindre deras storlek. Således uppträdde de första datorerna, i många funktioner och teknologisk struktur som liknar de som är kända för oss idag, på mitten av 70-talet och början av 80-talet. Bland dessa enheter - IBM PC, som blev prototypen för den vanligaste datorplattformen idag. De blev närmaste konkurrent till datorer, som redan producerades aktivt av Apple. Huvudskillnaden mellan dem är öppenheten för IBM-konceptet och den slutna plattformen från Apple. Ur mjukvaru- och hårdhetsstrukturens synvinkel är skillnaden mellan motsvarande typer av datorer generellt liten. I IBM-plattformens struktur finns sådana nyckelkomponenter som processor, RAM, hårddisk, video och ljudkort, moderkort. I det här fallet kan de ersättas av andra - som ett alternativ, mer produktiv.

Modern generation av datorer

Den teknologiska reserven, som lades av ingenjörer på 1970-talet, visade sig vara så signifikant att experter och analytiker kännetecknar den vidare utvecklingen av datorn som passerar inom samma 4 generationer. Det innebär att moderna högpresterande datorer i allmänhet fungerar på samma principer som enheter för 40 år sedan. I vissa avseenden, till exempel datorstorlekar, ser moderna datorer säkert på att vara väsentligt mer tekniskt avancerade. I en enhet kan storleken på en liten anteckningsbok passa datakraft, som överstiger de som stod, till exempel i den första datorn från Apple på 70-talet.

Kontinuitetens kontinuitet

Men begreppsmässigt använder de datorer vi använder idag enligt de system som först implementerades i en 4-generations dator. Det finns inga tydliga kriterier som gör det möjligt för oss att säga att, relativt sett, den första IBM-datorn och den moderna iMac-datorn är datorer av olika generationer. Prestanda varierar väsentligt, men konceptet är i allmänhet detsamma.

Baserat på IBMs plattform är de flesta moderna stationära datorer, bärbara datorer, monoblock implementerade. Enligt många kriterier ligger mobila enheter, som smartphones och surfplattor, i linje med IBM-plattformen som uppträdde på 1970-talet. Så, i varje av dem, som i datorn, finns en processor, RAM, en enhet för datalagring - en analog av en hårddisk.

Det är svårt att säga till och med att nivån på komfort med att använda datorer har ökat i princip om vi jämför de första proven på 4: e generationens PC och moderna modeller. Grundläggande hårdvarukontroll av datorn - tangentbord, mus - i princip förändras inte i många år. Det visade sig naturligtvis alla typer av pekskärmar, kontaktlösa skärmar och andra exotiska lösningar. Men inte alla användare behandlar dem tillräckligt positivt.

Programvarulösningar blev naturligtvis också förbättrade, förstås (OS (på de första 4 generationerna av datorer fanns prover som hanterades från kommandoraden, dagens operativsystem innehåller funktionella grafiska gränssnitt), programtyper av programvara. De första typerna av motsvarande program på 1970-talet var mycket enkla i struktur.

Idag är dessa kraftfulla verktyg för att genomföra produktionsuppgifter. Om vi pratar om spel är skillnaden också märkbar. På 70-talet var dessa de enklaste arkaderna, idag tillåter de dig att göra fascinerande dyk till virtuellt utrymme. Spel, OS och applikationsprogram skapades dock med samma algoritmer som motsvarande lösningar under de första åren av utvecklingen av en 4: e generations dator, ofta i samma programmeringsspråk.

Jämförelse av datorgenerationer

Låt oss försöka visuellt visa komparativa egenskaper hos generationer av datorer. Hur kan detta göras? Ett mycket bekvämt alternativ är jämförelsetabellen för datorgenerationer. Den kan presenteras i en struktur som speglar datorns viktiga egenskaper - prestanda, liksom den tekniska bas som beräkningarna bygger på.

Dessa är de jämförande egenskaperna för datorn generation. Vi ser hur snabbt växande datorteknik. Datorer av olika generationer - levande exempel på uppkomsten och framgångsrikt införande i produktionen av de mest innovativa och högteknologiska tekniska koncept - både på plan hårdvarukomponent, samt programvara.

Å ena sidan kan vi konstatera att datoriseringen - ett fenomen som har utvecklats gradvis, med en motsvarande ökning av datorns prestanda, de är billigare och enklare användning. Men det finns en synpunkt, där processen i fråga kännetecknas av perioder av 2, när han verkligen galopperande takt, och det var efter publiceringen av datorn 4 generationer, och efter omvandlingen av Internet till ett globalt nätverk. Dessa två faktorer, och blev, enligt vissa forskare, de viktigaste drivkrafterna för datorisering.