ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЭВМ И ПОКОЛЕНИЙ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Симонова Екатерина Сергеевна1, Золотухин Михаил Сергеевич1
1Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского, магистрант кафедры ИПМ

Аннотация
Данная статья посвящена истории развития ЭВМ и персональных компьютеров (ПК). Проведённое исследование позволяет подробно ознакомиться с различными поколениями компьютеров, как они развивались, чтобы человечество пользовалось ПК в полном объеме.

Ключевые слова: , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Симонова Е.С., Золотухин М.С. История развития ЭВМ и поколений персональных компьютеров // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 4 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/04/92151 (дата обращения: 29.03.2024).

 

Человек в XXI века, который не будет уметь пользоваться ЭВМ, будет подобен человеку XX века, не умевшему ни читать, ни писать.

Академик Глушков.

 

В своей самой основной форме компьютер – это любое устройство, которое помогает людям выполнять различные виды вычислений и расчетов. В этом отношении самым ранним компьютером были счеты, используемые для выполнения основных арифметических операций. [4]

Каждый компьютер поддерживает ту или иную форму ввода, обработки и вывода. Это не совсем очевидно на примитивном устройстве, таком как счеты, где ввод, вывод и обработка – это просто акт перемещения камешков в новые положения, видение измененных положений и подсчет. В любом случае, это обработка информации в двух словах. Мы вводим информацию, компьютер обрабатывает ее в соответствии со своей основной логикой или программой, запущенной в данный момент, и выдает результаты.

Современные компьютеры делают это в электронном виде, что позволяет им выполнять значительно большее количество вычислений за меньшее время. Несмотря на то, что в настоящее время мы используем компьютеры для обработки изображений, звука, текста и других нечисловых форм данных, все это зависит не более чем от базовых числовых расчетов. Графика, звук и т.д. это просто абстракции чисел; в цифровых компьютерах это единицы и нули, представляющие электрические состояния включения и выключения и бесконечные комбинации из них. Другими словами, каждое изображение, каждый звук и каждое слово имеют соответствующий двоичный код.[7]

Хотя абак, возможно, технически был первым компьютером, большинство людей сегодня ассоциируют слово “компьютер” с электронными компьютерами, которые были изобретены в прошлом веке и развились в современные компьютеры, которые мы знаем сегодня.

Компьютеры первого поколения (1940-1950 – е годы)

Первые электронные компьютеры использовали вакуумные трубки, и были огромными и сложными. Первым электронным вычислителем общего назначения был ЭНИАК (рисунок 1.1) – электронный численный интегратор и компьютер. Он был цифровым, хотя и не работал с двоичным кодом, и был перепрограммируемым для решения полного спектра вычислительных задач. [1]

ЭНИАК был запрограммирован с помощью подключаемых плат и коммутаторов, поддерживающих ввод с устройства чтения карт IBM, а также вывод на перфоратор карт IBM. Он занимал 167 квадратных метров, весил 27 тонн и потреблял 150 киловатт энергии. Он использовал тысячи вакуумных ламп, кристаллических диодов, реле, резисторов и конденсаторов.

Рис.1.1 ЭНИАК

Первым компьютером не общего назначения была ABC (Atanasoff-Berry Computer), а другие подобные компьютеры этой эпохи включали немецкий Z3, десять британских компьютеров Colossus, LEO, Harvard Mark I и UNIVAC.

Компьютеры Второго Поколения (1955 – 1960 гг)

Второе поколение компьютеров появилось благодаря изобретению транзистора, который затем начал заменять вакуумные трубки в компьютерном дизайне. Транзисторные компьютеры потребляли гораздо меньше энергии, производили гораздо меньше тепла и были намного меньше по сравнению с первым поколением, хотя все еще большие по сегодняшним стандартам.

Первый транзисторный компьютер был создан в Манчестерском университете в 1953 году. Самым популярным из транзисторных компьютеров был IBM 1401 (рисунок 1.2).

Рис.1.2 IBM 1401

 

IBM также создала первый дисковый накопитель в 1956 году, IBM 350 RAMAC.

Компьютеры третьего поколения (1960-е годы)

Изобретение интегральных схем (ИС), также известных как микрочипы, проложило путь для компьютеров, как мы их знаем сегодня. Изготовление схем из отдельных кусочков кремния позволило создавать гораздо меньшие по размеру компьютеры и более практичные в производстве.[2]

Впервые появились мини-ЭВМ, первые из которых все еще были основаны на немикрочиповых транзисторах, а более поздние версии которых были гибридами, основанными как на транзисторах, так и на микрочипах, таких как IBM System/360 (рисунок 1.3)

Рис.1.3 IBM System/360

Они были намного меньше и дешевле, чем компьютеры первого и второго поколений, также известные как мэйнфреймы. Миникомпьютеры можно рассматривать как мост между мэйнфреймами и микрокомпьютерами, которые появились позже, когда распространение микрочипов в компьютерах выросло.

Компьютеры четвертого поколения (1971-настоящее время)

Первые центральные процессоры на основе микрочипов состояли из нескольких микрочипов для различных компонентов процессора. Привод для все большей интеграции и миниатюризации привел к одночиповым процессорам, где все необходимые компоненты процессора были помещены на одну микросхему, называемую микропроцессором. Первым однокристальным процессором, или микропроцессором, был Intel 4004. [6]

Появление микропроцессора породило эволюцию микрокомпьютеров, которые в конечном итоге станут персональными компьютерами, с которыми мы знакомы сегодня.

Первое поколение микрокомпьютеров (1971 – 1976 гг)

Первые микрокомпьютеры были странной конструкцией, многие из них были просто коробками с лампами и переключателями, пригодными только для инженеров и любителей, которые понимали двоичный код. Некоторые микрокомпьютеры шли в комплекте с клавиатурой и/или монитором, и намного больше походили на современные компьютеры.

Популярные ранние микрокомпьютеры включают MOS Technology KIM-1, Altair 8800 (рисунок 1.4) и Apple I.

Рис. 1.4 Altair 8800

Altair 8800, в частности, породил большое число последователей среди любителей и считается искрой, которая начала революцию микрокомпьютеров, поскольку эти любители начали основывать компании, сосредоточенные вокруг персональных компьютеров, такие как Microsoft и Apple.

Микрокомпьютеры второго поколения (1977-настоящее время)

Поскольку микрокомпьютеры продолжали развиваться, ими стало легче управлять, что сделало их доступными для более широкой аудитории.

Другими словами, лампочки и переключатели были заменены экранами и клавиатурами, и необходимость понимать двоичный код была уменьшена, поскольку все чаще использовались программы, которые можно было использовать, выдавая более понятные команды.[3] Известные ранние примеры таких компьютеров включают Commodore PET (рисунок 1.5), Apple II, а в 80-х годах IBM PC.

Рис. 1.5 Commodore PET2001

Природа основных электронных компонентов у микрокомпьютеров второго поколения и современных компьютеров не изменилась, но что действительно поменялось, так это количество схем, которые можно было поместить на одну микросхему. Соучредитель Intel Гордон Мур предсказал удвоение числа транзисторов на одном чипе каждые два года, что стало известно как “закон Мура”, и эта тенденция сохраняется на протяжении более 30 лет, благодаря развитию производственных процессов и микропроцессорных конструкций.

Следствием этого явилось предсказуемое экспоненциальное увеличение вычислительной мощности, что и стало причиной большинства предстоящих инноваций в вычислительной технике.

Некоторые эксперты выделяют всего четыре поколения развития компьютеров, предпочитая считать, что последний этап продолжается и до наших дней. На самом же деле, с середины 80-х возникает пятое поколение компьютеров, которое мы можем наблюдать воочию. Перед современными разработчиками стоит чрезвычайно непростая задача – создать интеллектуальный компьютер. Внедрение в вычислительную технику искусственного интеллекта продолжается и уже в этом направлении есть хорошие достижения.[5]

Тем не менее пока далеко до создания по-настоящему интеллектуального компьютера, который мог бы не только автоматизировано решать задачи, но и самостоятельно манипулировать полученными данными и развить способность обучаться благодаря нейросетям.

История возникновения компьютера прошла долгий и тернистый путь и именно благодаря этому сегодня каждый из нас может использовать персональный компьютер.


Библиографический список
  1. Д. Куроуз, К. Росс – Компьютерные сети. Нисходящий подход, 2016.
  2. В. Олифер, Н. Олифер – Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы, 2016.
  3. А. Сергеев – Основы локальных компьютерных сетей, 2016.
  4. Симонова Е.С., Золотухин М.С. История появления и развития компьютерных сетей. Материалы XII международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум» [Электронный ресурс]. URL: https://scienceforum.ru/2020/article/2018017987
  5. Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл – Компьютерные сети, 5-е изд., 2016.
  6. Froitzheim, Konrad, Communication Technologies for Virtual Laboratories HTML, 2015.
  7. Jensen, N., Seipel, S., Nejdl, W. & Olbrich, S. CoVASE – Collaborative Visualization for Constructivist Learning. CSCL Conference 2016.


Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Симонова Екатерина Сергеевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация