История компьютера
оления были машины стретч
(сша, 1961), "Атлас" (Англия, 1962), БЭСМ-6 (СССР, 1966). Пожалуй,
построение таких систем, имевших в своем составе около 105
переключательных элементов, было бы просто невозможным на основе
ламповой техники. Второе поколение рождалось в недрах первого,
перенимая многие его черты.
2 "Атлас"
. Первая бортовая ЭВМ для установки на межконтинентальной ракете -
"Атлас" - была введена в эксплуатацию в США в 1955 году. В машине
использовалось 20 тысяч транзисторов и диодов, она потребляла 4
киловатта. В 1961 году наземные компьютеры фирмы "Бэрроуз" управляли
космическими полетами ракет "Атлас", а машины фирмы IBM контролировали
полет астронавта Гордона Купера. Под контролем ЭВМ проходили полеты
беспилотных кораблей типа "Рейнджер" к Луне в 1964 году, а также
корабля "Маринер" к Марсу. Аналогичные функции выполняли и советские
компьютеры.
3 Первые серийные машины
. Первые серийные универсальные ЭВМ на транзисторах были выпущены в 1958
году одновременно в США, ФРГ и Японии.
. В Советском Союзе первые безламповые машины "Сетунь", "Раздан" и
"Раздан-2" были созданы в 1959-1961 годах. В 60-х годах советские
конструкторы разработали около 30 моделей транзисторных компьютеров,
большинство которых стали выпускаться серийно. Наиболее мощный из них
- "Минск-32" выполнял 65 тысяч операций в секунду. Появились целые
семейства машин: "Урал", "Минск", БЭСМ.
4 БЭСМ-6
. Рекордсменом среди ЭВМ второго поколения стала БЭСМ-6, имевшая
быстродействие около 30 моделей транзисторных компьютеров, большинство
которых стали выпускаться серийно. Наиболее мощный из них - "Минск-32"
выполнял 65 тысяч операций в секунду. Появились целые семейства машин:
"Урал", "Минск", БЭСМ. Рекордсменом среди ЭВМ второго поколения стала
БЭСМ-6, имевшая быстродействие около миллиона операций в секунду, -
одна из самых производительных в мире. Архитектура и многие
технические решения в этом компьютере были настолько прогрессивными и
опережающими свое время, что он успешно использовался почти до нашего
времени.
5 МИР и МИР-2
. Специально для автоматизации инженерных расчетов в Институте
кибернетики Академии наук УССР под руководством академика В.М.Глушкова
были разработаны компьютеры МИР (1966) и МИР-2 (1969). Важной
особенностью второй машины явилось использование телевизионного экрана
для визуального контроля информации и светового пера, с помощью
которого можно было корректировать данные прямо на экране.
. К середине 60-х годов бум в области транзисторного производства достиг
максимума - произошло насыщение рынка. Дело в том, что сборка
электронного оборудования представляла собой весьма трудоемкий и
медленный процесс, который плохо поддавался механизации и
автоматизации.
. Таким образом, созрели условия для перехода к новой технологии,
которая позволила бы приспособиться к растущей сложности схем путем
исключения традиционных соединений между их элементами. Идея
интегральных схем носилась в воздухе.
®?S??S ?????S??S
1 Интегральные схемы
. Приоритет в изобретении интегральных схем, ставших элементной базой
ЭВМ третьего поколения, принадлежит американским ученым Д.Килби и
Р.Нойсу, сделавшим это открытие независимо друг от друга. Массовый
выпуск интегральных схем начался в 1962 году.
. Уже в 1964 году было объявлено о планах выпуска дешевого (!)
настольного калькулятора, в котором вместо 21 тысячи дискретных
элементов (как в обычных калькуляторах) предполагалось использовать 29
интегральных схем. Упоминавшийся выше ЭНИАК в 1971 году мог бы быть
собран на пластине в полтора квадратных сантиметра. Началось
перевоплощение электроники в микроэлектронику.
. Несмотря на успехи интегральной техники и появление мини-ЭВМ, в 60-х
годах продолжали доминировать большие машины. Таким образом, третье
поколение компьютеров, зарождаясь внутри второго, постепенно вырастало
из него.
. Первая массовая серия машин на интегральных элементах стала
выпускаться в 1964 году фирмой IBM. Эта серия, известная под названием
IBM-360, оказала значительное влияние на развитие вычислительной
техники второй половины 60-х годов. Она объединила целое семейство ЭВМ
с широким диапазоном производительности, причем совместимых друг с
другом. Последнее означало, что машины стало возможно связывать в
комплексы, а также без всяких переделок переносить программы,
написанные для одной ЭВМ, на любую другую из этой серии. Таким
образом, впервые было выявлено коммерчески выгодное требование
стандартизации аппаратного и программного обеспечения ЭВМ.
. В СССР первой серийной ЭВМ на интегральных схемах была машина "Наири-
3" , появившаяся в 1970 году. Со второй половины 60-х годов Советский
Союз совместно со странами СЭВ приступил к разработке семейства
универсальных машин, аналогичного системе ibm-360. В 1972 году
началось серийное производство стартовой, наименее мощной модели
Единой системы - ЭВМ ЕС-1010, а еще через год - пяти других моделей.
Их быстродействие находилась в пределах от десяти тысяч (ЕС-1010) до
двух миллионов (ЕС-1060) операций в секунду.
. В рамках третьего поколения в США была построена уникальная машина
ИЛЛИАК-4, в составе которой в первоначальном варианте планировалось
использовать 256 устройств обработки данных, выполненных на монолитных
интегральных схемах. Позднее проект был изменен, из-за довольно
высокой стоимости (более 16 миллионов долларов). Число процессоров
пришлось сократить до 64, а также перейти к интегральным схемам с
малой степенью интеграции. Сокращенный вариант проекта был завершен в
1972 году, номинальное быстродействие ИЛЛИАК-4 составило 200 миллионов
операций в секунду. Почти год этот компьютер был рекордсменом в
скорости вычислений.
. Именно в период развития третьего поколения возникла чрезвычайно
мощная индустрия вычислительной техники, которая начала выпускать в
больших количествах ЭВМ для массового коммерческого применения.
Компьютеры все чаще стали включаться в информационные системы или
системы управления производствами. Они выступили в качестве очевидного
рычага современной промышленной революции.
?S?®S???S ?????S??S
1 СБИС (сверхбольшие интегральные схемы)
. Начало 70-х годов знаменует переход к компьютерам четвертого поколения
- на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Другим признаком ЭВМ
нового поколения являются резкие изменения в архитектуре.
2 Микропроцессоры
. Техника четвертого поколения породила качественно новый вид ЭВМ -
микропроцессор. Обычно при работе машины процессор используется с
наименьшим коэффициентом занятости, так как при решении конкретной
задачи не пускает в ход все свои логические возможности. Поэтому в
1971 году пришли к идее ограничить возможности процессора, заложив в
него небольшой набор операций, микропрограммы которых должны быть
заранее введены в постоянную память. Оценки показали, что применение
постоянного запоминающего устройства в 16 килобит позволит исключить
100-200 интегральных схем логики. Так возникла идея микропроцессора,
который можно реализовать даже на одном кристалле, а программу в его
память записать навсегда. В рядовом микропроцессоре уровень интеграции
соответствует плотности, равной примерно 500 транзисторам на один
квадратный миллиметр, при этом достигается очень хорошая надежность.
3 Суперкомпьютеры
. К середине 70-х годов положение на компьютерном рынке резко и
непредвиденно стало изменяться. Четко выделились две концепции
развития ЭВМ. Воплощением первой концепции стали суперкомпьютеры, а
второй - персональные ЭВМ.
. Из больших компьютеров четвертого поколения на сверхбольших
интегральных схемах особенно выделяются американские машины "Крей-1" и
"Крей-2", а также советские модели "Эльбрус-1" и "Эльбрус-2". Первые
их образцы появились примерно в одно и то же время - в 1976 году. Все
они относятся к категории суперкомпьютеров, так как имеют предельно
достижимые для своего времени характеристики и очень высокую
стоимость.
. В машинах четвертого поколения сделан отход от архитектуры фон
Неймана, которая была ведущим признаком подавляющего большинства всех
предыдущих компьютеров. Один из генеральных принципов в
суперкомпьютере - функциональный параллелизм. Вместо одного процессора
его архитектура включает десятки, сотни и даже тысячи параллельно
работающих процессоров. Последние модели суперов снабжены, кроме того,
процессорами ввода/вывода.
. Многопроцессорные ЭВМ, в связи с громадным быстродействием и
особенностями архитектуры, используются для решения ряда уникальных
задач гидродинамики, аэродинамики, долгосрочного прогноза погоды и
т.п. Наряду с суперкомпьютерами в состав четвертого поколения входят
многие типы мини-ЭВМ, также опирающиеся на элементную базу из
сверхбольших интегральных схем.
. Персональный компьютер во многих отношениях является антиподом
суперкомпьютера.
. Это наглядно отражено в таблице:
|Показатели |Суперкомпьютер |Персона
| | скачать работу |
История компьютера |