Kwa mujibu wa mbinu inayokubalika kwa ujumla ya kutathmini maendeleo teknolojia ya kompyuta Kizazi cha kwanza kilizingatiwa kuwa kompyuta za tube, pili - transistor, ya tatu - kompyuta kwenye nyaya zilizounganishwa, na nne - kwa kutumia microprocessors.
Kizazi cha kwanza cha kompyuta (1948-1958) iliundwa kwa misingi ya taa za umeme za utupu, mashine ilidhibitiwa kutoka kwa udhibiti wa kijijini na kadi zilizopigwa kwa kutumia kanuni za mashine. Kompyuta hizi ziliwekwa kwenye makabati makubwa ya chuma ambayo yalichukua vyumba vizima.
Msingi wa msingi wa mashine za kizazi hiki zilikuwa zilizopo za utupu - diode na triodes. Mashine hizo zilikusudiwa kutatua shida rahisi za kisayansi na kiufundi. Kizazi hiki cha kompyuta ni pamoja na: MESM, BESM-1, M-1, M-2, M-Z, "Strela", Minsk-1, Ural-1, Ural-2, Ural-3, M-20, " Setun", BESM-2, "Hrazdan" (Mchoro 2.1).
Kompyuta za kizazi cha kwanza zilikuwa za ukubwa mkubwa, zilitumia nguvu nyingi, zilikuwa na uaminifu mdogo na dhaifu programu. Utendaji wao haukuzidi shughuli elfu 2-3 kwa sekunde, uwezo wa RAM ulikuwa 2 kB au 2048. maneno ya mashine(Kb 1 = 1024) Urefu wa herufi 48.
Kizazi cha pili cha kompyuta (1959-1967) ilionekana katika miaka ya 60. Karne ya XX. Vipengele vya kompyuta vilifanywa kwa misingi ya transistors ya semiconductor (Mchoro 2.2, 2.3). Mashine hizi zilichakata taarifa chini ya udhibiti wa programu katika lugha ya Bunge. Data na programu ziliingizwa kutoka kwa kadi zilizopigwa na kanda zilizopigwa.
Msingi wa msingi wa mashine za kizazi hiki ulikuwa vifaa vya semiconductor. Mashine hizo zilikusudiwa kutatua shida mbali mbali za kisayansi na kiufundi zinazohitaji nguvu kazi nyingi, na pia kudhibiti michakato ya kiteknolojia katika uzalishaji. Kuonekana kwa vipengele vya semiconductor katika nyaya za elektroniki kwa kiasi kikubwa kuongezeka kwa uwezo wa RAM, kuegemea na kasi ya kompyuta. Vipimo, uzito na matumizi ya nguvu yamepungua. Pamoja na ujio wa mashine za kizazi cha pili, wigo wa matumizi ya teknolojia ya kompyuta ya elektroniki umeongezeka kwa kiasi kikubwa, hasa kutokana na maendeleo ya programu.
Kizazi cha tatu cha kompyuta (1968-1973).Msingi wa kipengele Kompyuta ni saketi ndogo zilizounganishwa (MICs) zenye mamia au maelfu ya transistors kwenye sahani moja. Uendeshaji wa mashine hizi ulidhibitiwa kutoka kwa vituo vya alphanumeric. Lugha za hali ya juu na Bunge zilitumika kudhibiti. Takwimu na programu ziliingizwa kutoka kwa terminal na kutoka kwa kadi zilizopigwa na kanda zilizopigwa. Mashine hizo zilikusudiwa kutumika kwa upana katika nyanja mbali mbali za sayansi na teknolojia (mahesabu, usimamizi wa uzalishaji, vitu vya kusonga, n.k.). Shukrani kwa nyaya zilizounganishwa, iliwezekana kuboresha kwa kiasi kikubwa sifa za kiufundi na uendeshaji wa kompyuta na kupunguza kwa kasi bei za Vifaa. Kwa mfano, mashine za kizazi cha tatu, ikilinganishwa na mashine za kizazi cha pili, zina kiasi kikubwa cha RAM, kuongezeka kwa utendaji, kuongezeka kwa kuaminika, na kupunguza matumizi ya nguvu, alama ya miguu na uzito.
Kizazi cha nne cha kompyuta (1974-1982). Msingi wa msingi wa kompyuta ni mizunguko mikubwa iliyojumuishwa (LSI). Wawakilishi maarufu zaidi kizazi cha nne KOMPYUTA - kompyuta za kibinafsi (PC). Mawasiliano na mtumiaji yalifanywa kupitia onyesho la picha za rangi kwa kutumia lugha za kiwango cha juu.
Mashine hizo zilikusudiwa kuongeza tija ya wafanyikazi katika sayansi, uzalishaji, usimamizi, huduma za afya, huduma na maisha ya kila siku. Shahada ya juu ushirikiano ulichangia kuongezeka kwa wiani wa mpangilio wa vifaa vya elektroniki, ongezeko la kuaminika kwake, ambalo lilisababisha kuongezeka kwa kasi ya kompyuta na kupungua kwa gharama yake. Yote hii ina athari kubwa muundo wa kimantiki(usanifu) wa kompyuta na programu yake. Uunganisho kati ya muundo wa mashine na programu yake inakuwa karibu, hasa mfumo wa uendeshaji(OS) (au kufuatilia) - seti ya programu zinazopanga uendeshaji unaoendelea wa mashine bila kuingilia kati kwa binadamu
Kizazi cha tano cha kompyuta (1990-sasa) imeundwa kwa msingi wa mizunguko mikubwa iliyojumuishwa (VLSI), ambayo ina sifa ya wiani mkubwa wa uwekaji. vipengele vya mantiki juu ya kioo.
6. Shirika mifumo ya kompyuta
Wachakataji
Katika Mtini. 2.1 inaonyesha muundo kompyuta ya kawaida na shirika la basi. Sehemu kuu ya usindikaji ni ubongo wa kompyuta. Kazi yake ni kutekeleza programu ziko kwenye kumbukumbu kuu. Inakumbuka amri kutoka kwa kumbukumbu, huamua aina zao, na kisha kuzitekeleza moja baada ya nyingine. Vipengele vinaunganishwa na basi, ambayo ni seti ya waya zilizounganishwa kwa sambamba, kwa njia ambayo anwani, data na ishara za udhibiti hupitishwa. Mabasi yanaweza kuwa ya nje (kuunganisha processor na kumbukumbu na vifaa vya I/O) na vya ndani.
Mchele. 2.1. Mchoro wa kompyuta yenye processor moja ya kati na vifaa viwili vya pembejeo/pato
Processor ina sehemu kadhaa. Kitengo cha kudhibiti kinawajibika kwa kukumbuka amri kutoka kwa kumbukumbu na kuamua aina zao. Kitengo cha mantiki ya hesabu kinafanya shughuli za hesabu(kama vile kuongeza) na shughuli za kimantiki (kama vile za kimantiki NA).
Ndani processor ya kati kuna kumbukumbu ya kuhifadhi matokeo ya kati na baadhi ya amri za udhibiti. Kumbukumbu hii ina rejista kadhaa, ambayo kila mmoja hufanya kazi maalum. Kwa kawaida ukubwa wa rejista zote ni sawa. Kila rejista ina nambari moja, ambayo ni mdogo na saizi ya rejista. Rejesta zinasomwa na kuandikwa haraka sana kwa sababu ziko ndani ya CPU.
Rejista muhimu zaidi ni kihesabu cha programu, ambacho kinaonyesha ni maagizo gani ya kutekeleza ijayo. Jina "kihesabu cha programu" linapotosha kwa sababu halihesabu chochote, lakini neno hilo linatumika kila mahali1. Pia kuna rejista ya amri, ambayo ina amri inayofanya sasa. Kompyuta nyingi zina rejista zingine, ambazo zingine ni za kazi nyingi, wakati zingine hufanya kazi maalum tu.
7. Programu. Kumbukumbu kuu.
Seti nzima ya programu zilizohifadhiwa kwenye vifaa vyote kumbukumbu ya muda mrefu kompyuta, hutunga programu(KWA).
Programu ya kompyuta imegawanywa katika:Programu ya mfumo;
- programu ya maombi;
- programu muhimu.
| Chaguzi za kulinganisha | Vizazi vya kompyuta | |||
| kwanza | pili | cha tatu | nne | |
| Kipindi cha muda | 1946 - 1959 | 1960 - 1969 | 1970 - 1979 | tangu 1980 |
| Msingi wa kipengele (kwa kitengo cha udhibiti, ALU) | Taa za umeme (au umeme). | Semiconductors (transistor) | Mizunguko iliyojumuishwa | Mizunguko mikubwa iliyojumuishwa (LSI) |
| Aina kuu ya kompyuta | Kubwa | Ndogo (ndogo) | Micro | |
| Vifaa vya msingi vya kuingiza | Kidhibiti cha mbali, kadi iliyopigwa, ingizo la mkanda uliopigwa | Onyesho la alphanumeric na kibodi imeongezwa | Onyesho la alphanumeric, kibodi | Onyesho la picha ya rangi, kichanganuzi, kibodi |
| Vifaa kuu vya pato | Kifaa cha uchapishaji cha alphanumeric (ADP), pato la mkanda uliopigwa | Plotter, printer | ||
| Kumbukumbu ya nje | Kanda za sumaku, ngoma, kanda zilizopigwa, kadi zilizopigwa | Imeongezwa diski ya magnetic | Kanda za karatasi zilizopigwa, disk magnetic | Magnetic na diski za macho |
| Suluhisho muhimu za programu | Lugha za Universal programu, watafsiri | Mifumo ya uendeshaji ya bechi inayoboresha watafsiri | Mifumo ya uendeshaji inayoingiliana, lugha zilizopangwa kupanga programu | Programu ya kirafiki, mifumo ya uendeshaji ya mtandao |
| Hali ya uendeshaji wa kompyuta | Mpango mmoja | Kundi | Kushiriki wakati | Kazi ya kibinafsi na usindikaji wa data ya mtandao |
| Kusudi la kutumia kompyuta | Mahesabu ya kisayansi na kiufundi | Mahesabu ya kiufundi na kiuchumi | Usimamizi na mahesabu ya kiuchumi | Mawasiliano ya simu, huduma za habari |
Jedwali - Tabia kuu za kompyuta za vizazi mbalimbali
| Kizazi |
1 |
2 |
3 |
4 |
| Kipindi, miaka |
1946 -1960 |
1955-1970 |
1965-1980 |
1980-sasa vr. |
| Msingi wa kipengele |
Mirija ya utupu |
Diode za semiconductor na transistors |
Mizunguko iliyojumuishwa |
Mizunguko Kubwa Sana Iliyounganishwa |
| Usanifu |
Usanifu wa Von Neumann |
Hali ya programu nyingi |
Mitandao ya kompyuta ya ndani, mifumo ya kompyuta iliyoshirikiwa |
Mifumo ya multiprocessor, kompyuta za kibinafsi, mitandao ya kimataifa |
| Utendaji |
10 - 20 elfu op / s |
100-500 elfu op / s |
Takriban op/s milioni 1 |
Makumi na mamia ya mamilioni ya op/s |
| Programu |
Lugha za mashine |
Mifumo ya uendeshaji, lugha za algorithmic |
Mifumo ya uendeshaji, mifumo ya mazungumzo, mifumo ya picha za kompyuta |
Vifurushi programu za maombi, hifadhidata na maarifa, vivinjari |
| Vifaa vya nje |
Vifaa vya kuingiza kutoka kwa kanda zilizopigwa na kadi zilizopigwa, |
ATsPU, printa za simu, NML, NMB |
Vituo vya video, HDD |
NGMD, modemu, skana, vichapishi vya laser |
| Maombi |
Matatizo ya kuhesabu |
Uhandisi, kisayansi, malengo ya kiuchumi |
ACS, CAD, kazi za kisayansi na kiufundi |
Kazi za usimamizi, mawasiliano, uundaji wa vituo vya kazi, usindikaji wa maandishi, multimedia |
| Mifano |
ENIAC, UNIVAC (Marekani); BESM - 1,2, M-1, M-20 (USSR) |
IBM 701/709 (Marekani) BESM-4, M-220, Minsk, BESM-6 (USSR) |
IBM 360/370, PDP -11/20, Cray -1 (USA); EU 1050, 1066, Elbrus 1.2 (USSR) |
Cray T3 E, SGI (Marekani), Kompyuta, seva, vituo vya kazi kutoka kwa wazalishaji mbalimbali |
Kwa kipindi cha miaka 50, vizazi kadhaa vya kompyuta vimeonekana, vilichukua nafasi ya kila mmoja. Ukuaji wa haraka wa VT ulimwenguni kote imedhamiriwa tu na msingi wa hali ya juu na ufumbuzi wa usanifu.
Kwa kuwa kompyuta ni mfumo unaojumuisha maunzi na programu, ni kawaida kuelewa kizazi kama vielelezo vya kompyuta vilivyo na sifa sawa za kiteknolojia na. ufumbuzi wa programu(msingi wa kipengele, usanifu wa kimantiki, programu). Wakati huo huo, katika idadi ya matukio inageuka kuwa vigumu sana kuainisha VT kwa kizazi, kwa sababu mstari kati yao unakuwa zaidi na zaidi kutoka kizazi hadi kizazi.
Kizazi cha kwanza.
Msingi msingi - elektroniki taa na relays; RAM ilifanywa kwenye flip-flops, baadaye kwenye cores za ferrite. Kuegemea ni chini, mfumo wa baridi ulihitajika; Kompyuta zilikuwa na vipimo muhimu. Utendaji - 5 - 30 elfu hesabu op / s; Programu - katika kanuni za kompyuta (msimbo wa mashine), baadaye autocodes na wakusanyaji walionekana. Upangaji programu ulifanywa na duru nyembamba ya wanahisabati, wanafizikia, na wahandisi wa umeme. Kompyuta za kizazi cha kwanza zilitumiwa hasa kwa mahesabu ya kisayansi na kiufundi.
Kizazi cha pili.
Msingi wa kipengele cha semiconductor. Kuegemea na utendaji huongezeka kwa kiasi kikubwa, vipimo na matumizi ya nguvu hupunguzwa. Maendeleo ya vifaa vya pembejeo / pato, kumbukumbu ya nje. Idadi ya ufumbuzi wa usanifu unaoendelea na maendeleo zaidi ya teknolojia hali ya programu kugawana wakati na modi ya programu nyingi (kuchanganya kazi ya kichakataji cha kati kwa usindikaji wa data na njia za pembejeo/pato, pamoja na ulinganifu wa shughuli za kuleta amri na data kutoka kwa kumbukumbu)
Katika kizazi cha pili, utofautishaji wa kompyuta kuwa ndogo, za kati na kubwa zilianza kuonekana wazi. Upeo wa matumizi ya kompyuta ili kutatua matatizo - kupanga, kiuchumi, usimamizi wa mchakato wa uzalishaji, nk - imeongezeka kwa kiasi kikubwa.
Mifumo ya udhibiti otomatiki (ACS) ya biashara, tasnia nzima na michakato ya kiteknolojia (ACS) inaundwa. Mwisho wa miaka ya 50 ni sifa ya kuibuka kwa idadi ya lugha za programu za kiwango cha juu (HLP) zenye mwelekeo wa shida: FORTRAN, ALGOL-60, nk. Ukuzaji wa programu ulipatikana katika uundaji wa maktaba ya programu za kawaida katika anuwai. Lugha za programu na kwa madhumuni anuwai, wachunguzi na wasambazaji kwa kudhibiti njia za uendeshaji wa kompyuta, kupanga rasilimali zake, ambayo iliweka msingi wa dhana za mifumo ya uendeshaji ya kizazi kijacho.
Kizazi cha tatu.
Msingi wa kipengele kwenye saketi zilizounganishwa (IC). Msururu wa miundo ya kompyuta inaonekana ambayo inaoana na programu kutoka chini kwenda juu na ina uwezo unaoongezeka kutoka modeli hadi modeli. Usanifu wa kimantiki wa kompyuta na vifaa vyao vya pembeni vimekuwa ngumu zaidi, ambayo imepanua kwa kiasi kikubwa utendaji na uwezo wa kompyuta. Mifumo ya uendeshaji (OS) inakuwa sehemu ya kompyuta. Kazi nyingi za kusimamia kumbukumbu, vifaa vya pembejeo / pato na rasilimali nyingine zilianza kuchukuliwa na OS au moja kwa moja na vifaa vya kompyuta. Programu inazidi kuwa na nguvu: mifumo ya usimamizi wa hifadhidata (DBMS), mifumo ya usanifu otomatiki (CAD) kwa madhumuni mbalimbali inaonekana, mifumo ya udhibiti otomatiki na mifumo ya udhibiti wa mchakato inaboreshwa. Umakini mwingi imejitolea kuunda vifurushi vya programu ya maombi (APP) kwa madhumuni anuwai.
Lugha na mifumo ya programu inaendelea. Mifano: - mfululizo wa mifano ya IBM/360, USA, uzalishaji wa serial - tangu 1964; - Kompyuta za EU, USSR na nchi za CMEA tangu 1972.
Kizazi cha nne.
Msingi wa kipengele unakuwa wa mizunguko mikubwa (LSI) na ya kiwango kikubwa zaidi (VLSI) iliyounganishwa. Kompyuta zilikuwa tayari zimeundwa kwa ajili ya matumizi bora ya programu (kwa mfano, kompyuta zinazofanana na UNIX, zilizotumbukizwa vyema katika mazingira ya programu ya UNIX; Mashine za prolog, zinazolenga kazi. akili ya bandia); mitambo ya kisasa ya nyuklia. Usindikaji wa habari za mawasiliano ya simu unaendelea kwa kasi kwa kuboresha ubora wa njia za mawasiliano zinazotumia mawasiliano ya satelaiti. Taarifa za kitaifa na kimataifa na mitandao ya kompyuta zinaundwa, ambayo inafanya iwezekanavyo kuzungumza juu ya mwanzo wa kompyuta ya jamii ya binadamu kwa ujumla.
Ujuzi zaidi wa teknolojia ya kompyuta unadhamiriwa na kuunda miingiliano iliyoendelezwa zaidi ya kompyuta ya binadamu, misingi ya maarifa, mifumo ya wataalam, programu sambamba na nk.
Msingi wa kimsingi ulifanya iwezekane kufanikiwa mafanikio makubwa katika miniaturization, kuongeza kuegemea na utendaji wa kompyuta. Kompyuta ndogo na ndogo zimeonekana, zikizidi uwezo wa kompyuta za ukubwa wa kati na kubwa za kizazi kilichopita kwa gharama ya chini sana. Teknolojia ya uzalishaji wa wasindikaji wa msingi wa VLSI iliharakisha kasi ya utengenezaji wa kompyuta na ilifanya iwezekane kuanzisha kompyuta kwa umati mpana wa jamii. Tangu ujio processor zima kwenye chip moja (Intel-4004 microprocessor, 1971) enzi ya PC ilianza.
Kompyuta ya kwanza inaweza kuzingatiwa Altair-8800, iliyoundwa kwa msingi wa Intel-8080, mnamo 1974. E.Roberts. P. Allen na W. Gates waliunda mfasiri na lugha maarufu Msingi, kwa kiasi kikubwa kuongeza akili ya PC ya kwanza (baadaye walianzisha maarufu Kampuni ya Microsoft Inc). Uso wa kizazi cha 4 kwa kiasi kikubwa imedhamiriwa na uundaji wa kompyuta kubwa zinazojulikana na utendaji wa juu (kasi ya wastani 50 - 130 megaflops. Megaflops 1 = shughuli milioni 1 kwa sekunde na hatua ya kuelea) na usanifu usio wa jadi (kanuni ya usawazishaji kulingana na usindikaji wa bomba wa amri) . Kompyuta kubwa hutumika katika kutatua matatizo ya fizikia ya hisabati, kosmolojia na unajimu, kuiga mifumo changamano, n.k. Kwa kuwa kompyuta zenye nguvu hucheza na zitaendelea kuchukua jukumu muhimu la kubadili mitandao, masuala ya mtandao mara nyingi hujadiliwa pamoja na maswali kwenye kompyuta kubwa. Miongoni mwa maendeleo ya nyumbani. , kompyuta kubwa -Kompyuta zinaweza kuitwa mashine za mfululizo za Elbrus, mifumo ya kompyuta ya PS-2000 na PS-3000, iliyo na wasindikaji hadi 64 wanaodhibitiwa na mkondo wa amri ya kawaida; utendaji kwa idadi ya kazi ulipatikana kwa utaratibu wa megaflops 200. Wakati huo huo, kutokana na ugumu wa kuendeleza na kutekeleza miradi ya kisasa ya kompyuta kubwa ambayo inahitaji kubwa utafiti wa msingi katika Sayansi ya Kompyuta, teknolojia za elektroniki, viwango vya juu vya uzalishaji, gharama kubwa za kifedha, inaonekana kuwa haiwezekani sana kwamba katika siku zijazo inayoonekana kuundwa kwa kompyuta za juu za ndani ambazo sifa kuu sio duni kwa mifano bora ya kigeni.
Ikumbukwe kwamba pamoja na mpito kwa teknolojia ya IP kwa ajili ya uzalishaji wa kompyuta, msisitizo wa kufafanua wa vizazi unazidi kuhama kutoka kwa msingi wa kipengele hadi viashiria vingine: usanifu wa mantiki, programu, interface ya mtumiaji, maeneo ya maombi, nk.
Kizazi cha tano.
Chaguzi za kulinganisha | Vizazi vya kompyuta |
|||
nne |
||||
Kipindi cha muda | ||||
Msingi wa kipengele (kwa kitengo cha udhibiti, ALU) | Taa za umeme (au umeme). | Semiconductors (transistor) | Mizunguko iliyojumuishwa | Mizunguko mikubwa iliyojumuishwa (LSI) |
Aina kuu ya kompyuta | Ndogo (ndogo) | |||
Vifaa vya msingi vya kuingiza | Kidhibiti cha mbali, kadi iliyopigwa, ingizo la mkanda uliopigwa | Onyesho la alphanumeric, kibodi | Onyesho la picha ya rangi, skana, kibodi |
|
Vifaa kuu vya pato | Kifaa cha uchapishaji cha alphanumeric (ADP), pato la mkanda uliopigwa | Plotter, printer |
||
Kumbukumbu ya nje | Kanda za sumaku, ngoma, kanda zilizopigwa, kadi zilizopigwa | Kanda za karatasi zilizopigwa, disk magnetic | Disks za magnetic na macho |
|
Suluhisho muhimu za programu | Lugha za programu za Universal, watafsiri | Mifumo ya uendeshaji ya bechi inayoboresha watafsiri | Mifumo ya uendeshaji inayoingiliana, lugha za programu zilizopangwa | Programu ya kirafiki, mifumo ya uendeshaji ya mtandao |
Hali ya uendeshaji wa kompyuta | Mpango mmoja | Kundi | Kushiriki wakati | Kazi ya kibinafsi na usindikaji wa mtandao |
Kusudi la kutumia kompyuta | Mahesabu ya kisayansi na kiufundi | Mahesabu ya kiufundi na kiuchumi | Usimamizi na mahesabu ya kiuchumi | Mawasiliano ya simu, huduma za habari |
Jedwali - Tabia kuu za kompyuta za vizazi mbalimbali
Kizazi | ||||
Kipindi, miaka | 1980-sasa vr. |
|||
Msingi wa kipengele | Mirija ya utupu | Diode za semiconductor na transistors | Mizunguko iliyojumuishwa | Mizunguko Kubwa Sana Iliyounganishwa |
Usanifu | Usanifu wa Von Neumann | Hali ya programu nyingi | Mitandao ya kompyuta ya ndani, mifumo ya kompyuta iliyoshirikiwa | Mifumo ya Multiprocessor, kompyuta za kibinafsi, mitandao ya kimataifa |
Utendaji | 10 - 20 elfu op / s | 100-500 elfu op / s | Takriban op/s milioni 1 | Makumi na mamia ya mamilioni ya op/s |
Programu | Lugha za mashine | Mifumo ya uendeshaji, lugha za algorithmic | Mifumo ya uendeshaji, mifumo ya mazungumzo, mifumo ya picha za kompyuta | Vifurushi vya maombi, hifadhidata na maarifa, vivinjari |
Vifaa vya nje | Vifaa vya kuingiza kutoka kwa kanda zilizopigwa na kadi zilizopigwa, | ATsPU, printa za simu, NML, NMB | Vituo vya video, HDD | NGMD, modemu, skana, vichapishaji vya laser |
Maombi | Matatizo ya hesabu | Kazi za uhandisi, kisayansi, kiuchumi | ACS, CAD, kazi za kisayansi na kiufundi | Kazi za usimamizi, mawasiliano, uundaji wa vituo vya kazi, usindikaji wa maandishi, multimedia |
Mifano | ENIAC, UNIVAC (Marekani); | IBM 701/709 (Marekani) | IBM 360/370, PDP -11/20, Cray -1 (USA); | Cray T3 E, SGI (Marekani), |
Kwa kipindi cha miaka 50, vizazi kadhaa vya kompyuta vimeonekana, vilichukua nafasi ya kila mmoja. Ukuaji wa haraka wa VT ulimwenguni kote imedhamiriwa na msingi wa hali ya juu na suluhisho za usanifu.
Kwa kuwa kompyuta ni mfumo unaojumuisha maunzi na programu, ni kawaida kuelewa kizazi kama mifano ya kompyuta inayojulikana na suluhisho sawa za kiteknolojia na programu (msingi wa kipengele, usanifu wa kimantiki, programu). Wakati huo huo, katika idadi ya matukio inageuka kuwa vigumu sana kuainisha VT kwa kizazi, kwa sababu mstari kati yao unakuwa zaidi na zaidi kutoka kizazi hadi kizazi.
Kizazi cha kwanza.
Msingi wa kipengele ni zilizopo za elektroniki na relays; RAM ilifanywa kwenye flip-flops, baadaye kwenye cores za ferrite. Kuegemea ni chini, mfumo wa baridi ulihitajika; Kompyuta zilikuwa na vipimo muhimu. Utendaji - 5 - 30 elfu hesabu op / s; Kupanga programu - katika kanuni za kompyuta (msimbo wa mashine), baadaye autocodes na wakusanyaji walionekana. Upangaji ulifanywa na duru nyembamba ya wanahisabati, wanafizikia, na wahandisi wa umeme. Kompyuta za kizazi cha kwanza zilitumiwa hasa kwa mahesabu ya kisayansi na kiufundi.
Kizazi cha pili.
Msingi wa kipengele cha semiconductor. Kuegemea na utendaji huongezeka kwa kiasi kikubwa, vipimo na matumizi ya nguvu hupunguzwa. Maendeleo ya vifaa vya pembejeo / pato na kumbukumbu ya nje. Suluhu kadhaa za usanifu zinazoendelea na ukuzaji zaidi wa teknolojia ya programu - hali ya kushiriki wakati na hali ya programu nyingi (kuchanganya kazi ya kichakataji cha kati cha usindikaji wa data na njia za pembejeo/pato, na vile vile ulinganifu wa shughuli za kuleta amri na data kutoka kwa kumbukumbu)
Katika kizazi cha pili, utofautishaji wa kompyuta kuwa ndogo, za kati na kubwa zilianza kuonekana wazi. Upeo wa matumizi ya kompyuta ili kutatua matatizo - kupanga, kiuchumi, usimamizi wa mchakato wa uzalishaji, nk - imeongezeka kwa kiasi kikubwa.
Mifumo ya udhibiti otomatiki (ACS) ya biashara, tasnia nzima na michakato ya kiteknolojia (ACS) inaundwa. Mwisho wa miaka ya 50 ni sifa ya kuibuka kwa idadi ya lugha za programu za kiwango cha juu zenye mwelekeo wa shida (HLP): FORTRAN, ALGOL-60, nk. Ukuzaji wa programu ulipatikana katika uundaji wa maktaba ya programu za kawaida katika anuwai. Lugha za programu na kwa madhumuni anuwai, wachunguzi na wasambazaji wa kudhibiti njia za uendeshaji wa kompyuta, kupanga rasilimali zake, ambayo iliweka msingi wa dhana za mifumo ya uendeshaji ya kizazi kijacho.
Kizazi cha tatu.
Msingi wa kipengele kwenye saketi zilizounganishwa (IC). Msururu wa miundo ya kompyuta inaonekana ambayo inaoana na programu kutoka chini kwenda juu na ina uwezo unaoongezeka kutoka modeli hadi modeli. Usanifu wa kimantiki wa kompyuta na vifaa vyao vya pembeni vimekuwa ngumu zaidi, ambayo imepanua kwa kiasi kikubwa utendaji na uwezo wa kompyuta. Mifumo ya uendeshaji (OS) inakuwa sehemu ya kompyuta. Kazi nyingi za kusimamia kumbukumbu, vifaa vya pembejeo / pato na rasilimali nyingine zilianza kuchukuliwa na OS au moja kwa moja na vifaa vya kompyuta. Programu inazidi kuwa na nguvu: mifumo ya usimamizi wa hifadhidata (DBMS), mifumo ya usanifu otomatiki (CAD) kwa madhumuni mbalimbali inaonekana, mifumo ya udhibiti otomatiki na mifumo ya udhibiti wa mchakato inaboreshwa. Kipaumbele kikubwa hulipwa kwa uundaji wa vifurushi vya programu za programu (APP) kwa madhumuni mbalimbali.
Lugha na mifumo ya programu inaendelea. Mifano: - mfululizo wa mifano ya IBM/360, USA, uzalishaji wa serial - tangu 1964; - Kompyuta za EU, USSR na nchi za CMEA tangu 1972.
Kizazi cha nne.
Msingi wa kipengele unakuwa wa mizunguko mikubwa (LSI) na ya kiwango kikubwa zaidi (VLSI) iliyounganishwa. Kompyuta zilikuwa tayari zimeundwa kwa ajili ya matumizi bora ya programu (kwa mfano, kompyuta zinazofanana na UNIX, zilizowekwa vyema katika mazingira ya programu ya UNIX; Mashine za Prolog zilizingatia kazi za akili za bandia); mitambo ya kisasa ya nyuklia. Usindikaji wa habari za mawasiliano ya simu unaendelea kwa kasi kwa kuboresha ubora wa njia za mawasiliano kwa kutumia mawasiliano ya satelaiti. Taarifa za kitaifa na kimataifa na mitandao ya kompyuta zinaundwa, ambayo inafanya iwezekanavyo kuzungumza juu ya mwanzo wa kompyuta ya jamii ya binadamu kwa ujumla.
Ujuzi zaidi wa teknolojia ya kompyuta imedhamiriwa na uundaji wa miingiliano iliyoendelezwa zaidi ya kompyuta ya binadamu, misingi ya maarifa, mifumo ya wataalam, mifumo ya programu sambamba, n.k.
Msingi wa kipengele umefanya iwezekanavyo kufikia mafanikio makubwa katika miniaturization, kuongeza uaminifu na utendaji wa kompyuta. Kompyuta ndogo na ndogo zimeonekana, zikizidi uwezo wa kompyuta za ukubwa wa kati na kubwa za kizazi kilichopita kwa gharama ya chini sana. Teknolojia ya uzalishaji wa wasindikaji wa msingi wa VLSI iliharakisha kasi ya utengenezaji wa kompyuta na ilifanya iwezekane kuanzisha kompyuta kwa umati mpana wa jamii. Pamoja na ujio wa processor ya ulimwengu wote kwenye chip moja (microprocessor Intel-4004, 1971), enzi ya PC ilianza.
Kompyuta ya kwanza inaweza kuzingatiwa Altair-8800, iliyoundwa kwa msingi wa Intel-8080, mnamo 1974. E.Roberts. P. Allen na W. Gates waliunda mtafsiri kutoka kwa lugha maarufu ya Msingi, na kuongeza kwa kiasi kikubwa akili ya PC ya kwanza (baadaye walianzisha kampuni maarufu ya Microsoft Inc). Uso wa kizazi cha 4 kwa kiasi kikubwa imedhamiriwa na uundaji wa kompyuta kubwa zinazojulikana na utendaji wa juu (kasi ya wastani 50 - 130 megaflops. Megaflops 1 = shughuli milioni 1 kwa sekunde na hatua ya kuelea) na usanifu usio wa jadi (kanuni ya usawazishaji kulingana na usindikaji wa bomba wa amri) . Kompyuta kubwa hutumika katika kutatua matatizo ya fizikia ya hisabati, kosmolojia na unajimu, kuiga mifumo changamano, n.k. Kwa kuwa kompyuta zenye nguvu hucheza na zitaendelea kuchukua jukumu muhimu la kubadili mitandao, masuala ya mtandao mara nyingi hujadiliwa pamoja na maswali kwenye kompyuta kubwa. Miongoni mwa maendeleo ya nyumbani. , kompyuta kubwa -Kompyuta zinaweza kuitwa mashine za mfululizo za Elbrus, mifumo ya kompyuta ya PS-2000 na PS-3000, iliyo na wasindikaji hadi 64 wanaodhibitiwa na mkondo wa amri ya kawaida; utendaji kwa idadi ya kazi ulipatikana kwa utaratibu wa megaflops 200. Wakati huo huo, kwa kuzingatia ugumu wa maendeleo na utekelezaji wa miradi ya kisasa ya kompyuta kubwa, ambayo inahitaji utafiti wa kimsingi katika uwanja wa sayansi ya kompyuta, teknolojia ya elektroniki, viwango vya juu vya uzalishaji, na gharama kubwa za kifedha, inaonekana kuwa haiwezekani sana kwamba ndani. kompyuta bora zitaundwa katika siku zijazo inayoonekana, kulingana na sifa kuu sio duni kuliko mifano bora ya kigeni.
Ikumbukwe kwamba pamoja na mpito kwa teknolojia ya IP kwa ajili ya uzalishaji wa kompyuta, msisitizo wa kufafanua wa vizazi unazidi kuhama kutoka kwa msingi wa kipengele hadi viashiria vingine: usanifu wa mantiki, programu, interface ya mtumiaji, maeneo ya maombi, nk.
Kizazi cha tano.
Inatokana na kina cha kizazi cha nne na imedhamiriwa kwa kiasi kikubwa na matokeo ya kazi ya Kamati ya Kijapani. utafiti wa kisayansi katika uwanja wa kompyuta, iliyochapishwa mnamo 1981. Kwa mujibu wa mradi huu, kompyuta na mifumo ya kompyuta ya kizazi cha tano, pamoja na utendaji wa juu na kuegemea kwa gharama ya chini, iliyotolewa kikamilifu na VLSI, nk. teknolojia za hivi karibuni, lazima itimize mahitaji mapya ya kiutendaji yafuatayo:
· kuhakikisha urahisi wa matumizi ya kompyuta kwa kutekeleza mifumo ya uingizaji wa sauti/pato; usindikaji wa habari unaoingiliana kwa kutumia lugha asilia; uwezo wa kujifunza, miundo ya ushirika na hitimisho la kimantiki;
· kurahisisha mchakato wa kuunda programu kwa kugeuza kiotomatiki usanisi wa programu kulingana na vipimo mahitaji ya awali juu lugha za asili
· kuboresha sifa za kimsingi na sifa za utendaji wa kompyuta ili kukidhi malengo mbalimbali ya kijamii, kuboresha uwiano wa gharama na faida, kasi, wepesi na ushikamano wa kompyuta; kuhakikisha utofauti wao, uwezo wa juu wa kubadilika kwa matumizi na kuegemea katika uendeshaji.
Kwa kuzingatia ugumu wa utekelezaji wa kazi zilizopewa kizazi cha tano, inawezekana kabisa kuigawanya katika hatua zinazoonekana zaidi na bora zaidi, ambayo ya kwanza imetekelezwa kwa kiasi kikubwa ndani ya mfumo wa kizazi cha nne cha sasa.
Aina za kompyuta za elektroniki katika nchi yetu zimegawanywa katika vizazi kadhaa. Vipengele vinavyofafanua wakati wa kugawa vifaa kwa kizazi fulani ni vipengele vyao na aina za vile sifa muhimu, kama vile utendaji, uwezo wa kumbukumbu, mbinu za kusimamia na kuchakata taarifa. Mgawanyiko wa kompyuta ni wa masharti - kuna idadi kubwa ya mifano ambayo, kulingana na sifa fulani, ni ya aina moja, na kulingana na wengine - kwa aina nyingine ya kizazi. Matokeo yake, aina hizi za kompyuta zinaweza kuwa za hatua tofauti za maendeleo ya teknolojia ya kompyuta ya elektroniki.
Kizazi cha kwanza cha kompyuta
Maendeleo ya kompyuta imegawanywa katika vipindi kadhaa. Uzalishaji wa vifaa vya kila kipindi hutofautiana kutoka kwa kila mmoja katika misingi ya vipengele vyao na usaidizi wa aina ya hisabati.
Kizazi cha 1 cha kompyuta (1945-1954) - kompyuta za elektroniki kwenye taa aina ya elektroniki(zinazofanana zilikuwa katika mifano ya kwanza ya TV). Wakati huu unaweza kuitwa zama za malezi ya teknolojia hiyo.
Mashine nyingi za aina ya kwanza ya kizazi ziliitwa aina za majaribio za vifaa, ambazo ziliundwa kwa lengo la kupima moja au nyingine ya nadharia. Ukubwa na uzito wa vitengo vya kompyuta, ambavyo mara nyingi vilihitaji majengo tofauti, kwa muda mrefu vimekuwa vitu vya hadithi. Nambari ziliingizwa kwenye mashine za kwanza kwa kutumia kadi zilizopigwa, na udhibiti wa programu ya mlolongo wa kazi ulifanyika, kwa mfano, katika ENIAC, kama katika mashine za kuhesabu-uchambuzi, kwa kutumia plugs na mashamba ya kupanga. Licha ya ukweli kwamba njia kama hiyo ya programu ilihitaji muda mwingi ili kuandaa mashine, kwa viunganisho kwenye uwanja wa kupanga (patchboard) ya vitalu, ilitoa fursa zote za kutekeleza "uwezo" wa kuhesabu wa ENIAC, na kwa nguvu kubwa. faida ilikuwa na tofauti kutoka kwa mbinu ya programu iliyopigwa mkanda, ambayo ni ya kawaida kwa vifaa vya aina ya relay.
Je, vitengo hivi vilifanya kazi gani?
Wafanyikazi ambao walipewa mashine hii walikuwa karibu nayo kila wakati na walifuatilia utendaji wake mirija ya utupu. Lakini mara tu angalau taa moja ilipowaka, ENIAC iliinuka mara moja, na shida zikafuata: kila mtu alikuwa na haraka ya kutafuta taa iliyowaka. Sababu kuu(labda si sahihi) sana uingizwaji wa mara kwa mara taa zilikuwa kama ifuatavyo: joto na mwanga wa taa zilivutia nondo, ziliruka ndani ya gari na kuchangia kuibuka. mzunguko mfupi. Kwa hivyo, kizazi cha 1 cha kompyuta kilikuwa hatarini sana kwa hali ya nje.
Ikiwa hapo juu ni kweli, basi neno "mende", ambalo linamaanisha makosa katika programu na vifaa vya vifaa vifaa vya kompyuta, tayari inapata thamani mpya. Mara tu mirija yote ilipofanya kazi, wafanyikazi wa uhandisi wangeweza kubinafsisha ENIAC kwa kazi yoyote kwa kubadilisha mikono miunganisho ya waya 6,000. Waya zote zilibidi zibadilishwe tena ikiwa aina tofauti ya kazi ilihitajika.
Magari ya kwanza kabisa ya uzalishaji
Kompyuta ya kwanza iliyozalishwa kibiashara ya kizazi cha kwanza ilikuwa kompyuta ya UNIVAC (Universal Automatic Computer). Watengenezaji ya kompyuta hii walikuwa: John Mauchly na J. Prosper Eckert. Ilikuwa ni aina ya kwanza ya kompyuta ya kielektroniki ya kidigitali madhumuni ya jumla. UNIVAC, ambayo kazi yake ya maendeleo ilianza mwaka wa 1946 na kumalizika mwaka wa 1951, ilikuwa na muda wa ziada wa 120 μs, wakati wa kuzidisha wa 1800 μs, na muda wa mgawanyiko wa 3600 μs.
Mashine hizi zilichukua nafasi nyingi, zilitumia umeme mwingi na zilikuwa na idadi kubwa ya taa za elektroniki. Kwa mfano, mashine ya Strela ilikuwa na taa kama hizo 6,400 na vipande elfu 60 vya diode za aina ya semiconductor. Utendaji wa kizazi hiki cha kompyuta haukuzidi shughuli elfu 2-3 kwa sekunde, kiasi cha RAM haikuwa zaidi ya 2 KB. Mashine ya M-2 tu (1958) ilikuwa na 4 KB ya RAM, na kasi yake ilikuwa shughuli elfu 20 kwa sekunde.
Kompyuta za kizazi cha pili - tofauti kubwa
Mnamo 1948, wanafizikia wa kinadharia John Bardeen na William Shockley, pamoja na mtaalamu wa majaribio katika Bell Telephone Laboratories Walter Brattain, waliunda transistor ya kwanza kufanya kazi. Ilikuwa kifaa cha aina ya uhakika, ambayo "antenna" tatu za chuma ziliwasiliana na block ya nyenzo za polycrystalline. Kwa hivyo, vizazi vya kompyuta vilianza kuboresha tayari wakati huo wa mbali.
Aina za kwanza za kompyuta ambazo zilifanya kazi kwa msingi wa transistors zinaashiria kuonekana kwao mwishoni mwa miaka ya 1950, na katikati ya miaka ya 1960 aina za nje za vifaa vilivyo na kazi nyingi zaidi ziliundwa.
Vipengele vya Usanifu
Moja ya uwezo wa ajabu wa transistor ni kwamba peke yake inaweza kufanya kazi ya taa 40 za aina ya elektroniki, na hata katika kesi hii kuwa na kasi ya juu ya uendeshaji, kuzalisha kiasi kidogo cha joto, na kwa kweli haitumii rasilimali za umeme na nishati. . Pamoja na taratibu za uingizwaji wa taa aina ya umeme Transistors zimeboresha njia za kuhifadhi habari. Kulikuwa na ongezeko la uwezo wa kumbukumbu, na mkanda wa magnetic, ambao ulitumiwa kwanza katika kompyuta ya kizazi cha kwanza cha UNIVAC, ulianza kutumika kwa pembejeo na pato la habari.
Katikati ya miaka ya 1960, hifadhi ya disk ilitumiwa. Aina kubwa za maendeleo katika usanifu wa kompyuta zimewezesha kufikia hatua za haraka za uendeshaji milioni kwa sekunde! Kwa mfano, kompyuta za transistor za kizazi cha 2 cha kompyuta ni pamoja na "Kunyoosha" (England), "Atlas" (USA). Katika kipindi hicho Umoja wa Soviet pia ilizalisha vifaa ambavyo havikuwa duni kwa vifaa vilivyotaja hapo juu (kwa mfano, "BESM-6").
Uumbaji wa kompyuta, ambao hujengwa kwa msaada wa transistors, umesababisha kupunguzwa kwa vipimo vyao, uzito, gharama za nishati na bei, na pia kuongezeka kwa kuaminika na tija. Hii ilichangia kupanua anuwai ya watumiaji na anuwai ya kazi zinazopaswa kutatuliwa. Kwa kuzingatia sifa zilizoboreshwa ambazo kizazi cha 2 cha kompyuta kilikuwa nacho, watengenezaji walianza kuunda aina za algorithmic za lugha za uhandisi (kwa mfano, ALGOL, FORTRAN) na aina za mahesabu za kiuchumi (kwa mfano, COBOL).
thamani ya OS
Lakini hata katika hatua hizi, kazi kuu ya teknolojia ya programu ilikuwa kuhakikisha uokoaji wa rasilimali - wakati wa kompyuta na kumbukumbu. Ili kutatua tatizo hili, walianza kuunda prototypes za mifumo ya uendeshaji ya kisasa (complexes ya programu za aina ya matumizi ambayo hutoa usambazaji mzuri wa rasilimali za kompyuta wakati wa kutekeleza kazi za mtumiaji).
Aina za mifumo ya kwanza ya kufanya kazi (OS) ilichangia otomatiki ya kazi ya waendeshaji wa kompyuta, ambayo inahusishwa na utekelezaji wa kazi za watumiaji: kuingiza maandishi ya programu kwenye kifaa, kuwaita watafsiri wanaohitajika, kuita subroutines za maktaba zinazohitajika kwa programu. , wito wa kiunganishi kuweka subroutines hizi na programu za aina kuu katika kumbukumbu ya kompyuta , kuingia data ya aina ya awali, nk.
Sasa, pamoja na programu na data, ilikuwa ni lazima pia kuingiza maagizo kwenye kompyuta ya kizazi cha pili, ambayo ilikuwa na orodha ya hatua za usindikaji na orodha ya habari kuhusu programu na waandishi wake. Baada ya hayo, idadi fulani ya kazi za watumiaji zilianza kuingizwa kwenye vifaa wakati huo huo (vifurushi na kazi); katika aina hizi za mifumo ya uendeshaji, ilikuwa ni lazima kusambaza aina za rasilimali za kompyuta kati ya aina hizi za kazi - mode ya multiprogram. kwa usindikaji wa data ilitokea (kwa mfano, wakati matokeo ya kazi ya aina moja, mahesabu yanafanywa kwa mwingine, na data ya aina ya tatu ya tatizo inaweza kuingizwa kwenye kumbukumbu). Kwa hivyo, kizazi cha 2 cha kompyuta kilishuka kwenye historia na kuonekana kwa mifumo ya uendeshaji iliyoboreshwa.
Kizazi cha tatu cha magari
Kutokana na kuundwa kwa teknolojia ya uzalishaji nyaya zilizounganishwa(IS) imeweza kufikia ongezeko kutenda haraka na viwango vya kuaminika vya nyaya za semiconductor, pamoja na kupunguza ukubwa wao, viwango vya nguvu na gharama. Aina zilizounganishwa za microcircuits zinajumuisha mambo kadhaa ya elektroniki, ambayo yamekusanyika katika kaki za silicon za mstatili, na zina urefu wa upande wa si zaidi ya cm 1. Aina hii ya kaki (fuwele) imewekwa kwenye kesi ya plastiki ya vipimo vidogo, vipimo. ambayo inaweza kuamua tu kwa kutumia idadi ya "miguu" "(vituo kutoka kwa pembejeo na pato la mizunguko ya elektroniki iliyoundwa kwenye chipsi).
Shukrani kwa hali hizi, historia ya maendeleo ya kompyuta (vizazi vya kompyuta) ilifanya mafanikio makubwa. Hii ilifanya iwezekanavyo sio tu kuboresha ubora wa kazi na kupunguza gharama vifaa vya ulimwengu wote, lakini pia kuunda mashine za ukubwa mdogo, rahisi, nafuu na za kuaminika - mini-kompyuta. Vitengo kama hivyo vilikusudiwa kwanza kuchukua nafasi ya vidhibiti vilivyotekelezwa na vifaa katika vitanzi vya udhibiti wa vitu vyovyote, katika mifumo ya kiotomatiki udhibiti wa mchakato wa aina ya kiteknolojia, ukusanyaji wa data na mifumo ya usindikaji aina ya majaribio, tata mbalimbali za udhibiti kwenye vitu vya rununu, nk.
Jambo kuu wakati huo lilizingatiwa kuwa ni umoja wa mashine na vigezo vya kubuni na teknolojia. Kizazi cha tatu cha kompyuta huanza kutoa mfululizo wake au familia za aina zinazolingana za mfano. Kurukaruka zaidi katika ukuzaji wa hisabati na programu huchangia katika uundaji wa programu za aina ya kifurushi kwa utatuzi. kazi za kawaida, yenye mwelekeo wa matatizo lugha ya programu(kwa utatuzi wa shida za kategoria za kibinafsi). Hivi ndivyo wanavyoumbwa kwa mara ya kwanza mifumo ya programu- aina ya mifumo ya uendeshaji (iliyotengenezwa na IBM) ambayo kizazi cha tatu cha kompyuta kinaendesha.
Magari ya kizazi cha nne
Maendeleo yenye mafanikio vifaa vya elektroniki ilisababisha kuundwa kwa nyaya kubwa zilizounganishwa (LSI), ambapo kioo kimoja kilikuwa na makumi ya maelfu ya vipengele vya umeme. Hii ilichangia kuibuka kwa vizazi vipya vya kompyuta, msingi wa msingi ambao ulikuwa na kumbukumbu kubwa na mizunguko mifupi ya kutekeleza amri: utumiaji wa byte za kumbukumbu katika operesheni ya mashine moja ulianza kupungua sana. Lakini, kwa kuwa gharama za programu hazikuwa na upungufu wowote, kazi za kuokoa rasilimali watu, badala ya mashine, ziliwekwa mbele.
Aina mpya za mifumo ya uendeshaji iliundwa ambayo iliruhusu watengeneza programu kurekebisha programu zao moja kwa moja nyuma ya maonyesho ya kompyuta (katika hali ya mazungumzo), na hii ilisaidia kuwezesha kazi ya watumiaji na kuharakisha maendeleo ya programu mpya. Jambo hili lilikuwa kinyume kabisa na dhana za hatua za awali za teknolojia ya habari, ambayo ilitumia kompyuta za kizazi cha kwanza: "mchakataji hufanya tu kiasi hicho cha kazi ya usindikaji wa data ambayo kimsingi watu hawawezi kufanya - kuhesabu wingi." Aina tofauti ya mwelekeo ilianza kujitokeza: “Kila kitu kinachoweza kufanywa na mashine, lazima wafanye; "Watu hufanya sehemu hiyo tu ya kazi ambayo haiwezi kujiendesha."
Mnamo 1971, mzunguko mkubwa uliojumuishwa ulitengenezwa, ambao uliweka kabisa processor ya kompyuta ya elektroniki ya usanifu rahisi. Kuwa fursa za kweli kwa uwekaji katika saketi moja kubwa iliyojumuishwa (kwenye chip moja) ya karibu vifaa vyote vya elektroniki ambavyo sio ngumu katika usanifu wa kompyuta, ambayo ni, uwezekano. matoleo ya mfululizo vifaa rahisi Na bei nafuu(bila kuzingatia gharama ya vifaa aina ya nje) Hivi ndivyo kizazi cha 4 cha kompyuta kiliundwa.
Vifaa vingi vya bei nafuu (kompyuta za kibodi za mfukoni) na vifaa vya kudhibiti vimeonekana, ambavyo vina vifaa vya nyaya moja au kadhaa kubwa zilizounganishwa zilizo na wasindikaji, uwezo wa kumbukumbu na mfumo wa uunganisho na sensorer za aina ya mtendaji katika vitu vya kudhibiti.
Programu ambazo zilidhibiti usambazaji wa mafuta kwa injini za gari, harakati za vifaa vya kuchezea vya elektroniki au njia maalum za kuosha nguo ziliwekwa kwenye kumbukumbu ya kompyuta au wakati wa utengenezaji wa aina kama hizo za watawala, au moja kwa moja kwenye biashara zinazozalisha magari, vinyago; kuosha mashine na kadhalika.
Katika miaka ya 1970, uzalishaji wa ulimwengu wote mifumo ya kompyuta, ambayo ilijumuisha processor, uwezo wa kumbukumbu, mizunguko ya kiolesura yenye kifaa cha pembejeo-pato, kilicho katika saketi kubwa iliyounganishwa (kompyuta-chip moja) au katika saketi kubwa zilizojumuishwa zilizowekwa kwenye bodi moja ya mzunguko iliyochapishwa (vitengo vya bodi moja). ) Matokeo yake, wakati kizazi cha 4 cha kompyuta kilienea, hali iliyotokea katika miaka ya 1960 ilirudiwa, wakati kompyuta ndogo za kwanza zilichukua sehemu ya kazi katika kompyuta kubwa za elektroniki za ulimwengu wote.
Tabia ya tabia ya kompyuta za kizazi cha nne
- Hali ya Multiprocessor.
- Usindikaji wa aina sambamba-mfululizo.
- Aina za lugha za hali ya juu.
- Kuibuka kwa mitandao ya kwanza ya kompyuta.
Tabia za kiufundi za vifaa hivi
- Ucheleweshaji wa wastani wa mawimbi 0.7 ns/v.
- Aina kuu ya kumbukumbu ni semiconductor. Wakati inachukua kuzalisha data kutoka kwa aina hii ya kumbukumbu ni 100-150 ns. Uwezo - wahusika 1012-1013.
- Maombi ya utekelezaji wa vifaa vya mifumo ya uendeshaji.
- Miundo ya kawaida pia imeanza kutumika kwa zana za aina ya programu.
Kompyuta ya kibinafsi iliundwa kwa mara ya kwanza mnamo Aprili 1976 na Steve Jobs, mfanyakazi wa Atari, na Stephen Wozniak, mfanyakazi wa Hewlett-Packard. Kulingana na vidhibiti vilivyounganishwa vya mchezo wa kielektroniki wa 8-bit, waliunda rahisi zaidi iliyoratibiwa Lugha ya MSINGI, kompyuta aina ya mchezo Apple, ambayo ilikuwa mafanikio makubwa. Mwanzoni mwa 1977 ilisajiliwa Kampuni ya Apple Comp., na kutoka wakati huo uzalishaji wa kwanza wa dunia kompyuta za kibinafsi Apple. Historia ya kizazi cha kompyuta inaashiria tukio hili kama muhimu zaidi.
Kwa sasa Kampuni ya Apple inashiriki katika utengenezaji wa kompyuta za kibinafsi za Macintosh, ambazo kwa njia nyingi ni bora kuliko aina Kompyuta za IBM Kompyuta.
PC nchini Urusi
Katika nchi yetu, aina za IBM PC za kompyuta hutumiwa hasa. Jambo hili linafafanuliwa na sababu zifuatazo:
- Hadi miaka ya mapema ya 90, Merika haikuruhusu usambazaji kwa Umoja wa Soviet Teknolojia ya habari aina ya juu, ambayo wao ni mali kompyuta zenye nguvu Macintosh.
- Vifaa vya Macintosh vilikuwa ghali zaidi kuliko PC za IBM (sasa ni kuhusu bei sawa).
- Idadi kubwa ya programu za aina ya programu zimetengenezwa kwa IBM PC, ambayo inafanya iwe rahisi kutumia katika maeneo mbalimbali.
Aina ya tano ya kizazi cha kompyuta
Mwishoni mwa miaka ya 1980, historia ya maendeleo ya kompyuta (vizazi vya kompyuta) alama hatua mpya- magari ya kizazi cha tano yanaonekana. Kuibuka kwa vifaa hivi kunahusishwa na mpito kwa microprocessors. Kwa mtazamo wa miundo ya kimuundo, ugatuaji wa juu wa usimamizi ni tabia, ukizungumza juu ya programu na programu- mabadiliko ya kufanya kazi katika eneo la programu na shell.
Utendaji wa kizazi cha tano cha kompyuta - 10 8 -10 9 shughuli kwa sekunde. Aina hii ya vitengo ina sifa ya muundo wa multiprocessor, ambayo imeundwa kwa aina rahisi za microprocessors, ambayo wingi hutumiwa (uwanja wa maamuzi au mazingira). Aina za kompyuta za kielektroniki zinatengenezwa ambazo zinalenga aina za lugha za hali ya juu.
Katika kipindi hiki, kazi mbili zinazopingana zipo na hutumiwa: utu na ujumuishaji wa rasilimali (ufikiaji wa pamoja wa mtandao).
Kwa sababu ya aina ya mfumo wa uendeshaji, ambayo inahakikisha urahisi wa mawasiliano na kompyuta za elektroniki za kizazi cha tano, msingi mkubwa programu zilizotumika kutoka nyanja mbali mbali za shughuli za wanadamu, na vile vile bei ya chini Kompyuta zinakuwa nyenzo ya lazima kwa wahandisi, watafiti, wachumi, madaktari, wataalamu wa kilimo, walimu, wahariri, makatibu na hata watoto.
Maendeleo leo
Mtu anaweza tu kuota kuhusu kizazi cha sita na kipya cha maendeleo ya kompyuta. Hii ni pamoja na kompyuta za neva (aina za kompyuta ambazo zimeundwa kulingana na mitandao ya neva). Bado haziwezi kuwepo kwa kujitegemea, lakini zinaigwa kikamilifu kwenye kompyuta za kisasa.
Tunaweza kutofautisha \(5\) vizazi kuu vya kompyuta. Lakini mgawanyiko wa teknolojia ya kompyuta katika vizazi ni kiholela sana.
I kizazi cha kompyuta: kompyuta iliyoundwa katika \(1946\)-\(1955\)
1. Msingi wa kipengele: zilizopo za utupu wa elektroni.2. Uunganisho wa vipengele: ufungaji uliosimamishwa na waya.
3. Vipimo: Kompyuta inafanywa kwa namna ya makabati makubwa.
Kompyuta hizi zilikuwa kubwa, ngumu na pia magari ya gharama kubwa, ambayo inaweza kununuliwa na mashirika makubwa na serikali.
Taa zilitumia kiasi kikubwa cha umeme na kuzalisha joto nyingi.
4. Utendaji: \(10-20\) operesheni elfu kwa sekunde.
5. Uendeshaji: vigumu kutokana na kushindwa mara kwa mara kwa zilizopo za utupu wa elektroni.
6. Kupanga programu: kanuni za mashine. Katika kesi hii, unahitaji kujua amri zote za mashine, uwakilishi wa binary, usanifu wa kompyuta. Wengi wa watu waliohusika walikuwa wanahisabati na waandaaji programu. Utunzaji wa kompyuta ulihitaji taaluma ya hali ya juu kutoka kwa wafanyikazi.
7. RAM: hadi \(2\) KB.
8. Data iliingizwa na kutolewa kwa kutumia kadi zilizopigwa na kanda zilizopigwa.
Kizazi cha II cha kompyuta: kompyuta iliyoundwa mnamo \(1955\)-\(1965\)
Mnamo \(1948\) John Bardeen, William Shockley, Walter Brattain waligundua transistor, kwa uvumbuzi wa transistor walipokea Tuzo la Nobel mnamo \(1956\)Transistor \(1\) ilibadilisha \(40\) zilizopo za elektroni na ilikuwa ya bei nafuu zaidi na ya kuaminika zaidi.
Katika \(1958\) mashine ya M-20 iliundwa, ambayo ilifanya \(20\) shughuli elfu kwa sekunde - kompyuta yenye nguvu zaidi \(50s\) huko Uropa.
Katika \(1963\) mwenzako katika Kituo cha Utafiti cha Stanford Douglas Engelbart ilionyesha kazi ya panya ya kwanza.
1. Msingi wa kipengele: vipengele vya semiconductor(transistors, diodes).
2. Uunganisho wa vipengele: bodi za mzunguko zilizochapishwa na ufungaji wa kunyongwa.
3. Vipimo: Kompyuta inafanywa kwa namna ya racks sawa, urefu kidogo kuliko urefu wa binadamu, lakini chumba maalum cha kompyuta kilihitajika kwa kuwekwa.
4. Utendaji: \(100-500\) shughuli elfu kwa sekunde.
5. Uendeshaji: vituo vya kompyuta na wafanyakazi maalum wa wafanyakazi wa huduma, maalum mpya imeonekana - mwendeshaji wa kompyuta.
6. Kupanga: katika lugha za algoriti, kuibuka kwa mifumo ya kwanza ya uendeshaji.
7. RAM: \(2-32\) KB.
8. Kanuni ya kugawana muda imeanzishwa - kuchanganya uendeshaji wa vifaa tofauti kwa wakati.
9. Hasara: kutokubaliana kwa programu.
Tayari kuanzia kizazi cha pili, mashine zilianza kugawanywa katika kubwa, za kati na ndogo kulingana na ukubwa, gharama, na uwezo wa kompyuta.
Kwa hivyo, magari madogo ya ndani ya kizazi cha pili (" Nairi", "Hrazdan", "Amani" n.k.) zilifikiwa kabisa na kila chuo kikuu mwishoni mwa miaka ya 1960, wakati BESM-6 iliyotajwa hapo juu ilikuwa na viashirio vya kitaalamu (na gharama) \(2-3\) maagizo ya ukubwa wa juu.
Kizazi cha III cha kompyuta: kompyuta iliyoundwa mnamo \(1965\)-\(1975\)
Katika \(1958\) Jack Kilby na Robert Noyce, bila kutegemeana, walivumbua mzunguko jumuishi(NI).
Mnamo \(1961\) mzunguko wa kwanza uliojumuishwa uliotengenezwa kwenye kaki ya silicon ulianza kuuzwa.
Katika \(1965\) uzalishaji wa familia ya kizazi cha tatu ya mashine IBM-360 (USA) ilianza. Models walikuwa mfumo wa umoja amri na tofauti kutoka kwa kila mmoja kwa kiasi cha RAM na utendaji.
Mnamo \(1967\) utengenezaji wa BESM ulianza - shughuli milioni 6 (\(1\) katika \(1\) s) na "Elbrus" (\(10\) milioni katika \(1\) s) .
Mnamo 1969, IBM ilitenganisha dhana za vifaa na programu. Kampuni ilianza kuuza programu kando na vifaa, ikiashiria mwanzo wa tasnia ya programu.
Mnamo Oktoba 29, 1969, utendakazi wa mtandao wa kwanza kabisa wa kompyuta wa kijeshi duniani ARPANet, unaounganisha maabara za utafiti nchini Marekani, unajaribiwa.
Makini!
Katika \(1971\) microprocessor ya kwanza iliundwa na kampuni Intel. Imewashwa \(1\) Fuwele iliunda \(2250\) transistors.
1. Msingi wa kipengele: nyaya zilizounganishwa.
3. Vipimo: Kompyuta inafanywa kwa namna ya racks zinazofanana.
4. Utendaji: \(1-10\) uendeshaji milioni kwa sekunde.
5. Operesheni: vituo vya kompyuta, madarasa ya maonyesho, utaalam mpya - programu ya mfumo.
6. Programu: lugha za algorithmic, mifumo ya uendeshaji.
7. RAM: \(64\) KB.
Tulipohama kutoka kizazi cha kwanza hadi cha tatu, uwezo wa programu ulibadilika sana. Kuandika programu katika kanuni ya mashine kwa mashine za kizazi cha kwanza (na rahisi kidogo katika Mkutano) kwa mashine nyingi za kizazi cha pili ni shughuli ambayo watu wengi watengenezaji wa programu za kisasa kukutana wakati wa kusoma katika chuo kikuu.
Kuibuka kwa lugha za hali ya juu na watafsiri kutoka kwao ilikuwa hatua ya kwanza kuelekea upanuzi mkubwa wa mduara wa watengeneza programu. Wanasayansi na wahandisi walianza kuandika programu wenyewe ili kutatua shida zao.
Tayari katika kizazi cha tatu, mfululizo mkubwa wa umoja wa kompyuta ulionekana. Kwa mashine kubwa na za kati nchini Marekani, hii kimsingi ni familia ya IBM 360/370. Katika USSR, \(70\)s na \(80\)s walikuwa wakati wa kuundwa kwa mfululizo wa umoja: ES (mfumo wa umoja) wa kompyuta (mashine kubwa na za kati), SM (mfumo wa ndogo) kompyuta na " Elektroniki» ( mfululizo kompyuta ndogo).
Zilitokana na prototypes za Kimarekani kutoka IBM na DEC (Shirika la Vifaa vya Dijiti). Kadhaa ya mifano ya kompyuta iliundwa na kutolewa, tofauti katika madhumuni na utendaji. Uzalishaji wao ulikatishwa kivitendo mwanzoni mwa \(90\)s.
Kizazi cha IV cha kompyuta: kompyuta iliyoundwa kutoka \(1975\) hadi mwanzo wa \(90\)s
Mnamo \(1975\) IBM ilikuwa ya kwanza kuanza uzalishaji viwandani vichapishaji vya laser.
Katika \(1976\) IBM huunda kichapishi cha kwanza cha inkjet.
Mnamo \(1976\) kompyuta ya kwanza ya kibinafsi iliundwa.
Steve Jobs na Steve Wozniak iliandaa biashara kwa utengenezaji wa kompyuta za kibinafsi " Apple», iliyokusudiwa kwa anuwai ya watumiaji wasio wa kitaalamu. \(Apple 1\) iliuzwa kwa bei ya kuvutia sana - \(666.66\) dola. Katika miezi kumi, tuliweza kuuza seti mia mbili hivi.
Katika \(1976\) diski ya kwanza yenye kipenyo cha inchi \(5.25\) ilionekana.
Mnamo \(1982\) IBM ilianza kutengeneza kompyuta za IBM PC na Kichakataji cha Intel 8088, ambayo iliweka kanuni usanifu wazi, shukrani ambayo kila kompyuta inaweza kukusanyika kama kutoka kwa cubes, kwa kuzingatia fedha zilizopo na uwezekano wa uingizwaji wa vitalu na kuongeza mpya.
Mnamo \(1988\) virusi vya kwanza vya minyoo viliundwa ili kuambukiza barua pepe.
Katika \(1993\) utengenezaji wa kompyuta za IBM PC na kichakataji cha Pentium ulianza.
1. Msingi wa kipengele: nyaya kubwa zilizounganishwa (LSI).
2. Uunganisho wa vipengele: bodi za mzunguko zilizochapishwa.
3. Vipimo: kompyuta ndogo, kompyuta ndogo.
4. Utendaji: \(10-100\) uendeshaji milioni kwa sekunde.
5. Uendeshaji: mifumo mingi ya processor na mashine nyingi, watumiaji wowote wa kompyuta.
6. Kupanga programu: hifadhidata na benki za data.
7. RAM: \(2-5\) MB.
8. Usindikaji wa data ya mawasiliano ya simu, ushirikiano katika mitandao ya kompyuta.
V kizazi cha kompyuta: maendeleo tangu \(90\)s ya karne ya ishirini
Msingi wa kipengele ni nyaya za kuunganishwa kwa kiwango kikubwa (VLSI) kwa kutumia kanuni za optoelectronic (laser, holography).
