Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва | KV.by

  1. Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні...
  2. Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва
  3. Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва
  4. Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва
  5. Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. Всього якихось 10-12 років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Ми збирається простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне». В історичному розвитку комп'ютерної техніки відзначають всього вісім імен людей, які зробили найбільший внесок у основні еволюційні етапи виробництва ПК. За кілька десятків років електроніка не тільки обігнала, а й значною мірою витіснила механіку . Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство так «Пристрасть» до комп'ютерів.

замість передмови

Мабуть, уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. А всього десяток років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Пам'ятаю, як доводилося сидіти в бібліотеці над книгами, переписуючи потрібне в конспект. А ці моторошні реферати від руки, мозоль на середньому пальці правої кисті ...

Моє перше знайомство з персональним комп'ютером (ПК) було десь в кінці 90-х років ХХ століття. Тоді стало популярним відкривати комп'ютерні гуртки в будинках творчості дітей та молоді. Вивчали Basic, намагалися пристосуватися до Norton Commander (NC), складали алгоритми програм. Тоді здавалося, що потрібно бути генієм кібернетики, щоб осягнути ази роботи на комп'ютері. У школі на уроці інформатики ми малювали розкладку клавіатури в зошитах і намагалися «набирати» слова сліпим методом. А ще ці незрозумілі гнучкі магнітні диски «флопіка», що містять в собі такий незначний, за сьогоднішніми мірками, обсяг.

У школі стати нормальним користувачем ПК так і не вийшло, зате в гуманітарному (!) ВНЗ були осягнути і Microsoft Office , І Quark Express, і Adobe Photoshop, і Sony Vegas ... і ще кілька прикладних програм. І все завдяки вільному доступу до нормального персонального комп'ютера.

Думаю, зі мною погодяться всі, хто народився в 70-80-х. А хто постарше, взагалі з жахом згадують про те, як доводилося перенавчатися, опановувати нові знання, освоювати нові технології. Сучасні діти скоро будуть при народженні володіти навичками роботи на комп'ютері. Адже п'ятирічний малюк набагато швидше пристосовується до комп'ютерній грі , Ніж, скажімо, його батько.

У цій статті хочеться простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне».

Перші американські і європейські ЕОМ - «мастодонти» еволюційного розвитку

Напевно, на зорі НТР (науково-технічна революція), коли весь світ захоплювався генієм Белла, Едісона, Тесли , Фарадея , Складно було собі уявити, що перехід світової спільноти від індустріального до постіндустріального, а так і до інформаційного буде таким стрімким. Ніхто не думав, що електроніка за кілька десятків років не тільки обжене, а й значною мірою витіснить механіку. Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство впало в пряму залежність від комп'ютерів.

Варто сказати, що розробка комп'ютерів була викликана пошуком можливих варіантів прискорити, вдосконалити, підвищити, розвинути обчислювальні можливості людини. Коли треба було навчитися проводити операції не просто з десятками і тисячами, а мільярдами і трильйонами, тоді-то і знадобилися більш вдосконалені пристрої. Але яким би досконалим не було це пристрій, без унікальних здібностей головного мозку людини не можливо було б створити жодного апарату.

Перші кроки комп'ютерна техніка здійснила в період 30-40-х років ХХ століття. Наприклад, всі комп'ютерники добре знають, що перший свій продукт під назвою « Марк 1 »компанія IBM випустила в 1943 році. International Business Machines Corporation (IBM) була створена в 1896 році. Але перше обчислювальний пристрій винахідника Германа Холлерита (засновника компанії) введено в експлуатацію на кілька років раніше. За перші тридцять з невеликим років (до 1924 року, коли компанія стала зватися IBM) особливих революційних відкриттів помічено не було. Далі були проекти військово-оборонного виробництва, і тільки на початку 40-х з'являється перша науково-інженерне «чудо» - автоматичний обчислювач, керований послідовностями (Automatic Sequence Controlled Calculator), в історії відомий як «Марк 1».

Ось що з себе представляв перший американський програмований комп'ютер: «Машина була зібрана під скляно-сталевим корпусом. Вся система містила близько 765 тисяч деталей (електромеханічних реле, перемикачів і т.п.). перший комп'ютер був дійсно гігантським: в довжину досягав майже 17 м (загальна площа - в кілька десятків квадратних метрів), у висоту - більше 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Для під'єднання всіх комплектуючих знадобилося майже 800 км сполучних проводів. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового валу, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 4 кВт (5 к.с.). Комп'ютер оперував 72 числами, що складаються з 23 десяткових розрядів, виробляючи по 3 операції додавання і віднімання в секунду. На множення «Марк 1» витрачав 6 секунд, на розподіл - 15,3 секунди. Більш складні завдання вимагали більшого часу, наприклад, щоб обчислити логарифми і виконати тригонометричні функції йшло більше хвилини ».

За «Марк 1» слідують моделі 2, 3 і 4, але всі вони мають величезні габарити і виконують схожі функції. На виробництво першого програмованого комп'ютера компанія витратила півмільйона доларів. Комп'ютер зчитував і виконував інструкції з перфорованої паперової стрічки, не вмів виконувати умовні переходи, через що кожна програма була досить довгий стрічковий рулон. Цикли організовувалися за рахунок замикання початку і кінця зчитується стрічки. Принцип поділу даних і інструкцій здобув популярність, як Гарвардська архітектура. Але перевага «Марк 1» полягало в тому, що він міг працювати повністю автономно, без втручання людини.

Електронно-обчислювальний пристрій, створене спільними зусиллями інженерів IBM і вчених Гарварду «оселилося» в стінах університету. На публічної презентації комп'ютера не було згадано про внесок компанії в розробку, тому IBM припиняє співпрацю з університетом і розробляє власний продукт (комп'ютер «SSEC»).

Приблизно в цей же період в Німеччині ведуться розробки аналогічного обчислювального пристрою - Z3 (автор ідеї Конрад Цузе). Це перше повнофункціональне вільно кероване і програмований в двійковій кодової послідовності з плаваючою точкою робоче обчислювальний обладнання, яке має право називатися прабатьком сучасного комп'ютера . Офіційно датою створення Z3 вважається травень 1941 року, але ця машина не була першою в серії розробок німецького інженера (їй передували Z1 і Z2). Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість.

Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість

Принцип роботи машини, заснований на двійковій системі числення (Вільгельм Лейбніц, 1679 г.), ні новим і вже досліджувався і застосовувався вченими по всьому світу. Але Конраду Цузе належить першість в об'єднанні всіх складових в єдину програмовану обчислювальну систему.

У цей період Європа ввязана в світову війну, тому масштабні розробки комп'ютеризованої обчислювальної техніки були припинені.

Німецький комп'ютер, на відміну від американського, мав менші габарити (загальна маса 1 тонна), але принцип роботи був практично ідентичний. Z3 вираховувати квадратний корінь, складав, відбирав, ділив і примножував зі швидкістю обчислень 0,8-3 секунди для простих дій. При складанні було використано близько 3000 елементів (в основному - телефонні реле), комп'ютер споживав 4 кВт енергії. А загальна вартість пристрою наблизилася до позначки в 50 тис. Рейхсмарок. Для зберігання програм також використовувалися перфокарти , Z3 міг запам'ятовувати 64 слова з довжиною в 22 біта. Введення-виведення дозволяв використовувати десяткові числа з плаваючою комою.

У 1967 році на міжнародній виставці в Монреалі німецький комп'ютер був представлений публіці (реконструйований в 1960-м). Сьогодні він становить частину експозиції Мюнхенського музею.

Практично всі європейські комп'ютеризовані обчислювальні системи, які були створені в період кінця 30-х початку-середини 40-х років, мали військово-оборонне призначення: обчислення для проектування в галузі літакобудування, ракетобудування, шифрувального обладнання тощо

Наприклад, Великобританія в 1943 році реалізує секретний проект. Так з'являється перший британський комп'ютер Colossus ( «Колос»), призначений для розшифровки перехоплених німецьких радіоповідомлень, зашифрованих за допомогою системи Lorenz SZ. За допомогою Колоса декодувати перехоплені радіограми вдавалося за лічені години (раніше на це йшло кілька діб).

Особливістю британського обчислювального пристрою стало те, що завдяки використанню більшої кількості електронних ламп (в Колоса їх було 1500), вдалося скоротити кількість одномоментно застосовуваних перфострічок до однієї. До того ж, збільшилася не тільки швидкість зчитування і розшифровки даних (до 5 тисяч символів в секунду), а й стабілізувалася точність їх передачі.

Через рік пристрій вдосконалили і з'явився Colossus Mark II, що складається вже з 2500 електронних ламп, і працює в 5 разів швидше свого попередника. Відмінною особливістю цього комп'ютера була можливість програмування. Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв.

Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв

Після Другої Світової війни потреба в даних пристроях відпала, від того Колоси були виведені з експлуатації. проектна документація була частково знищена, як і деякі екземпляри машин, частина ж прихована під «сімома замками». Тільки на зламі століть, коли закінчився термін секретності, дані про пристрої набули розголосу.

Менш «войовниче», на перший погляд, призначення отримав комп'ютер, розроблений в Штатах. Електронний числовий інтегратор і обчислювач ЕНІАК (Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC) став першим електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він вільно програмувався для вирішення широкого спектра завдань (основна комп'ютерна архітектура електронно-обчислювальної техніки належить Джону фон Нейманом).

Але основне застосування ЕНІАК отримав як «решебник» по математичного моделювання термоядерного вибуху супер-бомби по гіпотезі Улама-Теллера. Перед комп'ютером поставили задачу вирішити складне диференціальне рівняння, для введення вихідних даних до якого знадобилося близько мільйона перфокарт. Вступну завдання розбили на кілька частин, щоб дані могли поміститися в пам'ять комп'ютера. Проміжні результати виводилися на перфокарти і після перекоммутации знову заводилися в машину. У квітні 1946 року, після обговорення результатів і розрахунків, група дослідників зробила висновок, що отримані дані підтверджують теорію про можливість створення водневої бомби .

На відміну від німецького комп'ютера, де основу складали реле, в ЕНІАК більшу частину елементів представляли вакуумні лампи. Це був справжній монстр, вартістю майже в 500 тисяч доларів, що займає цілу кімнату. Пристрій важило 27 тонн, загальна кількість комплектуючих: близько 17,5 тисячі ламп різних типів, 7,2 тисячі кремнієвих діодів, 1,5 тисячі реле, 70 тисяч резисторів і 10 тисяч конденсаторів. Машині потрібно енергопостачання в 174 кВт. Обчислювальна потужність - 357 операцій множення або 5 тисяч операцій додавання в секунду. Основи обчислення - десяткова система числення. Комп'ютер легко працював з числами довжиною в 20 розрядів.

Незважаючи на свої обчислювальні переваги, ЕНІАК мав купу недоліків. Наприклад, якщо горіла хоча б одна лампа, з ладу виходив повністю весь комп'ютер. Тривалим також був і сам процес програмування комп'ютера: на вирішення завдання йшло кілька хвилин, коли як введення даних міг займати кілька днів.

ЕНІАК так і не набув широкого поширення, пристрій було вироблено в одиничному екземплярі і надалі ніде не застосовувалося. Але деякі принципи, які були засновані при конструювати ЕНІАК, згодом знайшли своє відображення в більш удосконалених моделях електронно-обчислювальної техніки.

"Зроблено в СССР"

У 1951 році на території Української РСР створюється мала електронна рахункова машина - МЕСМ . У ній було 6 тисяч електронних ламп, вона ледве вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія (в 10 км від Києва). МЕСМ створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка С.А. Лебедєва.

Лебедєва

Думки про створення обчислювальної машини сверхспособностей у Лебедєва з'явилися ще в 30-х роках, коли молодий вчений займався дослідженнями по стійкості енергосистем. Але війни, що вибухнули в 40-х, змусили на час закинути всі починання.

У 1948 році Лебедєв разом з групою інженерів переїжджає в Феофанію (одне з відділень ІЕ АН УРСР) і починає трирічну роботу над реалізацією секретного проекту зі створення першої вітчизняної ЕОМ.

«Машина займала кімнату площею в 60 квадратних метрів. Працювала МЕСМ з небувалою на той час швидкістю - 3 тисячі операцій в хвилину (сучасні комп'ютери виробляють мільйони операцій в секунду) і могла здійснювати операції з віднімання, додавання, множення, ділення, зрушень, порівняно з урахуванням знака, порівняно з абсолютною величиною, передачі управління , передачі чисел з магнітного барабана, додаванню команд. Загальна потужність електронних ламп - 25 кВт ».

Після ряду випробувань, С.А. Лебедєв довів, що його машина «розумніші людини». Далі слідувала низка публічних демонстрацій і висновок експертної комісії про введення МЕСМ в експлуатацію (грудень 1951 року).

МЕСМ була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, далеких ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших завдань, вирішених на МЕСМ, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, при яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. У зв'язку з швидким розвитком реактивної і ракетної техніки, перед машиною ставилися завдання за розрахунками зовнішньої балістики різної складності, починаючи від відносно простих різноманітних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот до вельми складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери .

МЕСМ використовували в багатьох науково-дослідних роботах аж до 1957 року, після чого машину демонтували і розібрали на частини. Устаткування було доставлено до Київського політехнічного інституту для проведення лабораторних робіт.

Перші комп'ютери з можливістю зберігання даних

Як уже згадувалося раніше, деякі з перших електронно-обчислювальних систем стали прототипами для створення більш вдосконалених комп'ютеризованих пристроїв. Головне завдання розробників нових комп'ютерів була пов'язана з наділенням машин можливістю зберігати оброблювані і отриманий дані в електронної пам'яті .

Ода з таких машин називається «Манчестерское дитя» (The Manchester Baby). У 1948 році в Університеті Манчестера (Великобританія) було розроблено, а через рік введено в експлуатацію, електронно-обчислювальний комп'ютерний пристрій, здатне зберігати дані у внутрішній оперативної пам'яті. Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією комп'ютера Неймана .

Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією   комп'ютера Неймана

Пристрій могло не тільки зчитувати інформацію з перфострічок , А й мало можливість введення-виведення даних з магнітного барабана прямо під час роботи програми. «Запам'ятовувальна» система являла собою ланцюг електронно-променевих трубок Вільямса (патентна розробка 1946 року).

«Манчестерское дитя» мало зовсім «не дитячі» габарити: 17 м в довжину. Систему представляли 75 тисяч електронних ламп, 3 тисячі механічних реле, 4 трубки Вільямса (пам'ять комп'ютера 96 40-бітових слів), магнітний барабан (1024-4096 40-бітних слів), процесор на 30 інструкцій і система акумуляторних батарей. На найпростіші математичні дії машині було потрібно від 3 до 12 секунд.

У 1951 році «Дитя» було утилізовано, а на його місце «зійшов» повноцінний комерційний комп'ютер Ferranti Mark 1.

Приблизно в цей же період в Кембриджі (Великобританія) група інженерів під керівництвом Моріса Уїлкса створює комп'ютер з зберiгається в пам'ятi - EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Це пристрій стає першим широко застосовуваним електронно-обчислювальним пристроєм з можливостями внутрішньої пам'яті .

У комп'ютері використовувалися майже 3 тисячі електронних ламп. Основна пам'ять комп'ютера - 1024 осередків для пам'яті: 32 ртутних ультразвукових ліній затримки (рулз), кожна з яких зберігала 32 слова по 17 біт, включаючи біт знака. Була можливість включити додаткові лінії затримки, що дозволяло працювати зі словами в 35 двійкових розрядів. Обчислення проводилися в двійковій системі зі швидкістю від 100 до 15 тисяч операцій в секунду. Споживана потужність - 12 кВт, площа займаної поверхні - 20 квадратних метрів.

У 1953 році під керівництвом Уїлкса і Ренвік почалася робота над другою моделлю ЕОМ - EDSAC-2. Як ОЗУ (оперативне запам'ятовуючий пристрій) вже використовувалися елементи на феритових сердечниках, загальною ємністю в 1024 слова. У новій машині з'явилося ПЗУ (постійний запам'ятовуючий пристрій) - спочатку на диодной, а потім на ферритовой матриці. Але головним нововведенням було використання вбудованого управління: деякі з команд можна було складати з набору мікрооперацій; прошивки записувалися в постійній пам'яті. Цей комп'ютер використовувався аж до 1965 року.

«Транзисторна» історія

Початок ери комп'ютерів «для життя» пов'язують з тією ж IBM. Після зміни керівництва в 1956 році компанія змінює і виробничий вектор. У 1957 році IBM вводить в обіг мова FORTRAN ( «FORmula TRANslation»), що застосовувався для наукових обчислень. У 1959 році з'явилися перші комп'ютери IBM на транзисторах, які досягли такого рівня надійності та швидкодії, що стали використовуватися військовими в системах раннього оповіщення ППО. У 1964 році було представлено ціле сімейство IBM System / 360. Вони стали: першим спроектованим сімейством комп'ютерів, першими універсальними комп'ютерами, першими комп'ютерами з байтовой адресацією пам'яті (на цьому перерахування першості не закінчується). Сумісні з System / 360 комп'ютери IBM System z випускаються до цих пір, це абсолютний рекорд сумісності.

Еволюційний розвиток комп'ютерної техніки передбачало: зменшення габаритів, перехід на більш досконалі комплектуючі, збільшення обчислювальної потужності, збільшення обсягів оперативної пам'яті і постійного пам'яті, можливість повсюдного застосування в різних галузях, а також можливість персоналізації комп'ютера.

У 50-60-х роках ХХ століття на заміну лампових прийшли транзисторні комп'ютери. В якості основного елемента використані напівпровідникові діоди і транзистори, як пристрої пам'яті - магнітні сердечники і магнітні барабани (далекі предки сучасних жорстких дисків ). Друга відмінність цих ЕОМ: з'явилася можливість програмування на алгоритмічних мовах. Були розроблені перші мови високого рівня (Фортран, Алгол , Кобол ). Ці два важливих удосконалення дозволили значно спростити та прискорити написання програм для комп'ютерів. Програмування, залишаючись наукою, стає більш прикладним. Все це призвело до зменшення габаритів і істотного зниження вартості комп'ютерів, які тоді вперше стали будуватися на продаж.

Виробнича потужність цих комп'ютерів - до 30 тисяч операцій в секунду. Об'єм оперативної пам'яті - 32 Кб. Великі переваги - зменшення габаритів і зниження витрати споживаної енергії. Програмування транзисторних комп'ютерів стає основою для появи так званих «операційних систем». Працювати з пристроєм легшати, що під силу не тільки вченим, але вже і менш «просунутим» користувачам. Комп'ютерне обладнання з'являється на виробництвах, в офісах (в основному, в бухгалтерії).

Серед транзисторних електронно-обчислювальних пристроїв цього періоду найвідоміші:

- початок 50-х років. Найпотужніша ЕОМ в Європі - радянська М-20 із середнім швидкодією 20 тисяч 3-адресних команд в секунду над 45-розрядними числами з плаваючою комою; її оперативна пам'ять реалізувалася на феритових сердечниках і мала обсяг 4096 слiв.

- 1954-1957 роки. Фірма NCR (США) виробляє перший комп'ютер на транзисторах -NCR-304;

- 1955 рік. Транзисторний комп'ютер фірми «Bell Telephone Laboratories» - TRADIS - містить 800 окремих транзисторних елементів;

- 1958 рік. Корпорація NEC розробляє перший японський комп'ютер NEC-1101 і 1102;

- 1959 рік. Радянська ЕОМ Сетунь з троичной системою числення;

- 1961 рік. Digital Equipment Corporation створює перший міні-комп'ютер PDP-1; в СРСР створюється перша в країні серійна універсальна напівпровідникова ЕОМ «Дніпро-1»; в університеті Манчестера створена ЕОМ Atlas, де вперше реалізована концепція віртуальної пам'яті .

Зауважимо, що це не єдині представники «транзисторної» історії в еволюції комп'ютерів. У цей період розробки велися в Массачусетському технологічному інституті (США), у багатьох науково-технічних лабораторіях по всьому Радянському Союзу, в провідних європейських науково-дослідних і технологічних вищих школах.

Мікрочіпи і серійне виробництво

Всього кілька років знадобилося розробникам, щоб зробити комп'ютер з новими комплектуючими. Як транзистори прийшли на зміну електронним лампам (а ті замінили механічні реле), так і мікросхеми зайняли свою еволюційну осередок. Кінець 60-х років ХХ століття приносить ЕОМ такі метаморфози: розроблені інтегральні схеми, що складаються з ланцюжка транзисторів, об'єднаних під одним полупроводником; з'являється напівпровідникова пам'ять, яка стає основним елементом оперативної пам'яті комп'ютера; освоєний метод одномоментного програмування декількох завдань (принцип діалогового режиму); центральний процесор може паралельно працювати і управляти різними периферійними пристроями; відкривається можливість віддаленого доступу до даних комп'ютера.

Якраз в цей період з'являється «знамените» сімейство комп'ютерів IBM. Виробництво електронно-обчислювальної техніки стає на конвеєр, налагоджується серійне виробництво комп'ютеризованого обладнання.

Звичайно ж, тут варто більше сказати про IBM System / 360 (S / 360). У 1964 році компанія випускає серію комп'ютерів різних розмірів і функціональності. Залежно від вимог, на виробництві можна однаково використовувати як малі машини з низькою продуктивністю, так і великі - з більш високими виробничими показниками. Всі машини працюють на аналогічному програмному забезпеченні, тому, якщо доводиться замінювати малопотужний пристрій більш посунути, то не потрібно переписувати основну програму. Для забезпечення сумісності IBM вперше застосовує технологію микрокода, який використовується у всіх моделях серії, крім самих старших. Ця серія комп'ютерів стає першою похідною, коли ведеться чітке розмежування між архітектурою і реалізацією комп'ютера.

S / 360 обійшлася компанії в 5 мільярдів доларів США (це колосальні витрати за мірками 1964 року). Але дана система все одно не стає найдорожчим виробництвом, першість залишається за проектом НДДКР. Модель 360 змінюють 370, 390 і System z, але архітектура комп'ютера в них зберігається. На основі S / 360 інші компанії випускають власні модельні серії, наприклад, сімейство 470 фірми Amdahl, мейнфрейми Hitachi, UNIVAC 9200/9300/940, радянські машини серії ЄС ЕОМ і ін.

Завдяки широкому поширенню IBM / 360, винайдені для неї 8-бітові символи і 8-бітний байт як мінімально адресується осередок пам'яті стали стандартом для всієї комп'ютерної техніки. Також IBM / 360 була першою 32-розрядної комп'ютерною системою. Старші моделі сімейства IBM / 360 і подальше за ними сімейство IBM / 370 були одними з перших комп'ютерів з віртуальною пам'яттю і першими серійними комп'ютерами, що підтримують реалізацію віртуальних машин . У сімействі IBM / 360 вперше був використаний мікрокод для реалізації окремих команд процесора.

Але у деяких мікропроцесорних систем був один недолік - низька якість комплектуючих. Особливо яскраво це виражалося у радянських електронно-обчислювальних апаратів. Вони продовжували мати значні габарити і відставали в функціональності від західних розробок. Щоб усунути це, вітчизняним конструкторам доводилося проектувати спецпроцесори для виконання окремих завдань (що виключало можливість мультипрограммирования).

У цей період також з'являються перші мінікомп'ютери (прототипи сучасних комп'ютерів). Найголовніше, що сталося з ПК в кінці 60-х - початку 70-х, це перехід від великої кількості елементів до використання однієї детальки, що поєднує всі необхідні комплектуючі. Мікропроцесори - серце будь-якого комп'ютера. Їх появою товариство зобов'язане компанії Intel. Саме їй належить перший мікрочіп, який став воістину революційним і еволюційним стрибком для комп'ютерної техніки.

Поряд зі стрімким удосконаленням технічного оснащення, електронно-обчислювальні системи починають об'єднувати в локальні і глобальні комп'ютерні мережі (прообраз Інтернет). удосконалюється мова програмування , Пишуться більш просунуті ОС.

Суперкомп'ютери і персональна портативна електроніка

Сімдесяті-вісімдесяті стають основним періодом масового виробництва комп'ютерів загального споживання. Значних інновацій в цей період не спостерігалося. Електронно-обчислювальна техніка ділиться на два табори: супермашини з неймовірними обчислювальними можливостями і більш персоналізовані системи. Елементної базою цих систем стають великі інтегральні схеми (ВІС), де в одному кристалі розміщується більше тисячі елементів. Потужність таких комп'ютерів - десятки мільйонів операцій в секунду, збільшується обсяг оперативної пам'яті до декількох сотень мегабайт.

Комп'ютеризовані системи обчислень, що застосовуються на виробництві, залишаються комплексними, але масове лідерство переходить до персональних комп'ютерів. Саме в цей період термін « електронно-обчислювальна машина »Замінюється на звичний нашому слуху термін« комп'ютер ».

Ера персональних комп'ютерів починається з Apple, IBM-PC (XT, AT, PS / 2), «Іскра», «Електроніка», «ЄС-1840», «ЄС-одна тисяча вісімсот сорок один» та інших. Дані системи по функціональності поступаються суперкомп'ютерів, але з огляду на споживчого призначення ПК міцно затверджується на ринку: пристрій ставати загальнодоступним, з'являється ряд нововведень, що спрощують роботу з пристроєм (графічний користувальницький інтерфейс, нові периферійні пристрої, глобальні мережі).

Після випуску мікропроцесорів Intel 4004 і Intel 8008, технологія була підхоплена іншими компаніями: МП випускалися як на основі проекту Intel, так і власних модифікацій.

Ось тут-то і з'являється на арені молода фірма Apple Computer Company Стіва Джобса і Стіва Возняка зі своїм першим персональним продуктом - комп'ютером Apple-1. Розробкою амбітних підприємців зацікавилися не багато. Замовлення на партію комп'ютерів Apple-1 надійшов тільки один: Пол Террелл, власник комп'ютерного магазину Byte, замовляє поставку з 50 одиниць товару. Але умови такі: це повинні бути не просто комп'ютерні плати, а абсолютно укомплектовані машини. Долаючи труднощі з фінансуванням виробництва, фірма Apple Computer, все-таки, встигає виконати зобов'язання в строк, і Apple-1 з'являється на прилавках магазина Террелла. Правда без «боєкомплекту», а тільки у вигляді плати, але Террелл погоджується на поставку і виплачує обіцяні 500 доларів за одиницю товару.

Зауважимо, що більшість ПК того часу поставлялися як окремі комплектуючі, складанням яких займалися дистриб'ютори або кінцеві покупці.

Отже, в 1976 році Apple-1 надходить у продаж за ціною 666,66 доларів за штуку. Apple I був повністю зібраний на платі, що містить близько 30 мікросхем, за що і вважається багатьма першим повноцінним ПК. Але для отримання робочого комп'ютера користувачі повинні були додати до нього корпус, джерело живлення, клавіатуру і монітор. Додаткова плата, випущена пізніше за ціною в 75 доларів, забезпечувала зв'язок з касетним магнітофоном для зберігання даних.

Додаткова плата, випущена пізніше за ціною в 75 доларів, забезпечувала зв'язок з касетним магнітофоном для зберігання даних

Багато експертів не вважають комп'ютер Apple першим персональним електронним пристроєм, а називають таким мікрокомп'ютер « Altair 8800 », Який був створений Едом Роберсом і поширювався через каталоги в 1974-1975 роках. Але насправді цей апарат не відповідав всім призначеним для користувача вимогам.

Фірма продовжує виробництво, і в продаж надходить оновлена ​​модель Apple II. Ця серія ПК була оснащена процесором MOS Technology 6502 на тактовій частоті 1 МГц, 4 КБ ОЗУ (розширюваними до 48 КБ), 4 КБ ПЗУ, в комплекті йшов монітор і інтерпретатор Integer BASIC, а також інтерфейс для підключення касетного магнітофона. Apple II стає самим масово продавати пристрої на ринку електротехніки (за роки виробництва було продано понад 5 мільйонів одиниць даного товару). Apple II більше скидався на офісний інструмент, ніж на елемент електронного обладнання. Це був повноцінний комп'ютер, який підходить для домашньої обстановки, столу менеджера або шкільного класу.

Для підключення монітора (або телевізора) використовувався композитний відеовихід у форматі NTSC. У комп'ютерах, що продаються в Європі, використовувався додатковий кодер PAL, розміщений на платі розширення. Звук забезпечувався динаміком, керованим через регістр в пам'яті (використовувався 1 біт). Комп'ютер мав 8 роз'ємів розширення, 1 з яких дозволяв підключити додаткове ОЗУ, інші ж використовувалися для забезпечення введення-виведення (послідовні і паралельні порти, контролери зовнішніх пристроїв). Початкова роздрібна ціна комп'ютера становила 1298-2638 доларів за модельну модифікацію.

Apple II обзаводиться родиною і до початку 90-х зберігає своє лідерство на ринку комп'ютерної техніки.

Загальний стандарт ПК

В кінці 1980 року компанія IBM приймає рішення провести власний ПК. Поставка мікропроцесорів для майбутніх моделей IBM PC довіряється компанії Intel, а під основну ОС приймається проект «недоучки» з Гарварда Біла Гейтса - операційна система PC-DOS .

Компанія не тільки задає виробничі темпи, а й встановлює власні стандарти на виробництво комп'ютерів. Кожен виробник ПК міг придбати ліцензію у IBM і збирати аналогічні комп'ютери, а виробники мікропроцесорів - виготовляти елементи для них (зберегти власну архітектуру вдалося, по суті, тільки Apple). Так з'являється модель IBM PC XT з жорстким диском. Слідом за ним - IBM PC AT, побудований на основі МП 80286.

1985 рік ознаменувався випуском високопродуктивних ПК, Intel і Motorola спільно виробляють мікропроцесори 80386 і М68020. З року в рік комп'ютерні модифікації вдосконалюються, постійно на слуху імена IBM, Intel. Нові мікропроцесори досягають неймовірних потужностей обробки даних - до 50 мільйонів операцій в секунду. У 1993 році компанія Intel випускає МП Р5 «Pentium» з 64-розрядної архітектурою, за яким слідують моделі 2, 3. «Pentium 4» вже оснащений технологією НТ, що дозволяє обробляти інформацію по 2-м паралельним потокам.

Комп'ютери вдосконалюються у всьому: зменшується витрата енергії, зменшуються габарити, зате колосально зростає обчислювальна потужність, збільшується обсяг оперативної пам'яті (до 4 гігабайт), обсяги жорстких дисків обчислюються в терабайт.

Практично всі вироблені в світі комп'ютери переходять на нову «віконну» операційну систему MicroSoft «Windows» і офісні додатки MS-Office. Так визначаються комп'ютерні стандарти персонального комп'ютера: архітектура IBM PC і ОС Windows.

Що стосується розмірів ПК, то на ряду зі стаціонарними комп'ютерами, проводиться портативна переносна електроніка: ноутбуки, Нетбуки , Потім планшети і смартфони (телефон-комп'ютер).

вместо Післямови

За кілька десятиліть персональні комп'ютери від електронних «рахункових машинок» перейшли в розряд повсякденно використовуваного обладнання. Тепер ПК - це не просто електронно-обчислювальний пристрій. Це ціла індустрія знань, розваг, роботи, навчання і інших споживчих можливостей.

Михайло Полюхович

Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. Всього якихось 10-12 років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Ми збирається простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне». В історичному розвитку комп'ютерної техніки відзначають всього вісім імен людей, які зробили найбільший внесок у основні еволюційні етапи виробництва ПК. За кілька десятків років електроніка не тільки обігнала, а й значною мірою витіснила механіку . Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство так «Пристрасть» до комп'ютерів.

замість передмови

Мабуть, уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. А всього десяток років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Пам'ятаю, як доводилося сидіти в бібліотеці над книгами, переписуючи потрібне в конспект. А ці моторошні реферати від руки, мозоль на середньому пальці правої кисті ...

Моє перше знайомство з персональним комп'ютером (ПК) було десь в кінці 90-х років ХХ століття. Тоді стало популярним відкривати комп'ютерні гуртки в будинках творчості дітей та молоді. Вивчали Basic, намагалися пристосуватися до Norton Commander (NC), складали алгоритми програм. Тоді здавалося, що потрібно бути генієм кібернетики, щоб осягнути ази роботи на комп'ютері. У школі на уроці інформатики ми малювали розкладку клавіатури в зошитах і намагалися «набирати» слова сліпим методом. А ще ці незрозумілі гнучкі магнітні диски «флопіка», що містять в собі такий незначний, за сьогоднішніми мірками, обсяг.

У школі стати нормальним користувачем ПК так і не вийшло, зате в гуманітарному (!) ВНЗ були осягнути і Microsoft Office , І Quark Express, і Adobe Photoshop, і Sony Vegas ... і ще кілька прикладних програм. І все завдяки вільному доступу до нормального персонального комп'ютера.

Думаю, зі мною погодяться всі, хто народився в 70-80-х. А хто постарше, взагалі з жахом згадують про те, як доводилося перенавчатися, опановувати нові знання, освоювати нові технології. Сучасні діти скоро будуть при народженні володіти навичками роботи на комп'ютері. Адже п'ятирічний малюк набагато швидше пристосовується до комп'ютерній грі , Ніж, скажімо, його батько.

У цій статті хочеться простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне».

Перші американські і європейські ЕОМ - «мастодонти» еволюційного розвитку

Напевно, на зорі НТР (науково-технічна революція), коли весь світ захоплювався генієм Белла, Едісона, Тесли , Фарадея , Складно було собі уявити, що перехід світової спільноти від індустріального до постіндустріального, а так і до інформаційного буде таким стрімким. Ніхто не думав, що електроніка за кілька десятків років не тільки обжене, а й значною мірою витіснить механіку. Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство впало в пряму залежність від комп'ютерів.

Варто сказати, що розробка комп'ютерів була викликана пошуком можливих варіантів прискорити, вдосконалити, підвищити, розвинути обчислювальні можливості людини. Коли треба було навчитися проводити операції не просто з десятками і тисячами, а мільярдами і трильйонами, тоді-то і знадобилися більш вдосконалені пристрої. Але яким би досконалим не було це пристрій, без унікальних здібностей головного мозку людини не можливо було б створити жодного апарату.

Перші кроки комп'ютерна техніка здійснила в період 30-40-х років ХХ століття. Наприклад, всі комп'ютерники добре знають, що перший свій продукт під назвою « Марк 1 »компанія IBM випустила в 1943 році. International Business Machines Corporation (IBM) була створена в 1896 році. Але перше обчислювальний пристрій винахідника Германа Холлерита (засновника компанії) введено в експлуатацію на кілька років раніше. За перші тридцять з невеликим років (до 1924 року, коли компанія стала зватися IBM) особливих революційних відкриттів помічено не було. Далі були проекти військово-оборонного виробництва, і тільки на початку 40-х з'являється перша науково-інженерне «чудо» - автоматичний обчислювач, керований послідовностями (Automatic Sequence Controlled Calculator), в історії відомий як «Марк 1».

Ось що з себе представляв перший американський програмований комп'ютер: «Машина була зібрана під скляно-сталевим корпусом. Вся система містила близько 765 тисяч деталей (електромеханічних реле, перемикачів і т.п.). перший комп'ютер був дійсно гігантським: в довжину досягав майже 17 м (загальна площа - в кілька десятків квадратних метрів), у висоту - більше 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Для під'єднання всіх комплектуючих знадобилося майже 800 км сполучних проводів. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового валу, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 4 кВт (5 к.с.). Комп'ютер оперував 72 числами, що складаються з 23 десяткових розрядів, виробляючи по 3 операції додавання і віднімання в секунду. На множення «Марк 1» витрачав 6 секунд, на розподіл - 15,3 секунди. Більш складні завдання вимагали більшого часу, наприклад, щоб обчислити логарифми і виконати тригонометричні функції йшло більше хвилини ».

За «Марк 1» слідують моделі 2, 3 і 4, але всі вони мають величезні габарити і виконують схожі функції. На виробництво першого програмованого комп'ютера компанія витратила півмільйона доларів. Комп'ютер зчитував і виконував інструкції з перфорованої паперової стрічки, не вмів виконувати умовні переходи, через що кожна програма була досить довгий стрічковий рулон. Цикли організовувалися за рахунок замикання початку і кінця зчитується стрічки. Принцип поділу даних і інструкцій здобув популярність, як Гарвардська архітектура. Але перевага «Марк 1» полягало в тому, що він міг працювати повністю автономно, без втручання людини.

Електронно-обчислювальний пристрій, створене спільними зусиллями інженерів IBM і вчених Гарварду «оселилося» в стінах університету. На публічної презентації комп'ютера не було згадано про внесок компанії в розробку, тому IBM припиняє співпрацю з університетом і розробляє власний продукт (комп'ютер «SSEC»).

Приблизно в цей же період в Німеччині ведуться розробки аналогічного обчислювального пристрою - Z3 (автор ідеї Конрад Цузе). Це перше повнофункціональне вільно кероване і програмований в двійковій кодової послідовності з плаваючою точкою робоче обчислювальний обладнання, яке має право називатися прабатьком сучасного комп'ютера . Офіційно датою створення Z3 вважається травень 1941 року, але ця машина не була першою в серії розробок німецького інженера (їй передували Z1 і Z2). Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість.

Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість

Принцип роботи машини, заснований на двійковій системі числення (Вільгельм Лейбніц, 1679 г.), ні новим і вже досліджувався і застосовувався вченими по всьому світу. Але Конраду Цузе належить першість в об'єднанні всіх складових в єдину програмовану обчислювальну систему.

У цей період Європа ввязана в світову війну, тому масштабні розробки комп'ютеризованої обчислювальної техніки були припинені.

Німецький комп'ютер, на відміну від американського, мав менші габарити (загальна маса 1 тонна), але принцип роботи був практично ідентичний. Z3 вираховувати квадратний корінь, складав, відбирав, ділив і примножував зі швидкістю обчислень 0,8-3 секунди для простих дій. При складанні було використано близько 3000 елементів (в основному - телефонні реле), комп'ютер споживав 4 кВт енергії. А загальна вартість пристрою наблизилася до позначки в 50 тис. Рейхсмарок. Для зберігання програм також використовувалися перфокарти , Z3 міг запам'ятовувати 64 слова з довжиною в 22 біта. Введення-виведення дозволяв використовувати десяткові числа з плаваючою комою.

У 1967 році на міжнародній виставці в Монреалі німецький комп'ютер був представлений публіці (реконструйований в 1960-м). Сьогодні він становить частину експозиції Мюнхенського музею.

Практично всі європейські комп'ютеризовані обчислювальні системи, які були створені в період кінця 30-х початку-середини 40-х років, мали військово-оборонне призначення: обчислення для проектування в галузі літакобудування, ракетобудування, шифрувального обладнання тощо

Наприклад, Великобританія в 1943 році реалізує секретний проект. Так з'являється перший британський комп'ютер Colossus ( «Колос»), призначений для розшифровки перехоплених німецьких радіоповідомлень, зашифрованих за допомогою системи Lorenz SZ. За допомогою Колоса декодувати перехоплені радіограми вдавалося за лічені години (раніше на це йшло кілька діб).

Особливістю британського обчислювального пристрою стало те, що завдяки використанню більшої кількості електронних ламп (в Колоса їх було 1500), вдалося скоротити кількість одномоментно застосовуваних перфострічок до однієї. До того ж, збільшилася не тільки швидкість зчитування і розшифровки даних (до 5 тисяч символів в секунду), а й стабілізувалася точність їх передачі.

Через рік пристрій вдосконалили і з'явився Colossus Mark II, що складається вже з 2500 електронних ламп, і працює в 5 разів швидше свого попередника. Відмінною особливістю цього комп'ютера була можливість програмування. Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв.

Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв

Після Другої Світової війни потреба в даних пристроях відпала, від того Колоси були виведені з експлуатації. проектна документація була частково знищена, як і деякі екземпляри машин, частина ж прихована під «сімома замками». Тільки на зламі століть, коли закінчився термін секретності, дані про пристрої набули розголосу.

Менш «войовниче», на перший погляд, призначення отримав комп'ютер, розроблений в Штатах. Електронний числовий інтегратор і обчислювач ЕНІАК (Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC) став першим електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він вільно програмувався для вирішення широкого спектра завдань (основна комп'ютерна архітектура електронно-обчислювальної техніки належить Джону фон Нейманом).

Але основне застосування ЕНІАК отримав як «решебник» по математичного моделювання термоядерного вибуху супер-бомби по гіпотезі Улама-Теллера. Перед комп'ютером поставили задачу вирішити складне диференціальне рівняння, для введення вихідних даних до якого знадобилося близько мільйона перфокарт. Вступну завдання розбили на кілька частин, щоб дані могли поміститися в пам'ять комп'ютера. Проміжні результати виводилися на перфокарти і після перекоммутации знову заводилися в машину. У квітні 1946 року, після обговорення результатів і розрахунків, група дослідників зробила висновок, що отримані дані підтверджують теорію про можливість створення водневої бомби .

На відміну від німецького комп'ютера, де основу складали реле, в ЕНІАК більшу частину елементів представляли вакуумні лампи. Це був справжній монстр, вартістю майже в 500 тисяч доларів, що займає цілу кімнату. Пристрій важило 27 тонн, загальна кількість комплектуючих: близько 17,5 тисячі ламп різних типів, 7,2 тисячі кремнієвих діодів, 1,5 тисячі реле, 70 тисяч резисторів і 10 тисяч конденсаторів. Машині потрібно енергопостачання в 174 кВт. Обчислювальна потужність - 357 операцій множення або 5 тисяч операцій додавання в секунду. Основи обчислення - десяткова система числення. Комп'ютер легко працював з числами довжиною в 20 розрядів.

Незважаючи на свої обчислювальні переваги, ЕНІАК мав купу недоліків. Наприклад, якщо горіла хоча б одна лампа, з ладу виходив повністю весь комп'ютер. Тривалим також був і сам процес програмування комп'ютера: на вирішення завдання йшло кілька хвилин, коли як введення даних міг займати кілька днів.

ЕНІАК так і не набув широкого поширення, пристрій було вироблено в одиничному екземплярі і надалі ніде не застосовувалося. Але деякі принципи, які були засновані при конструювати ЕНІАК, згодом знайшли своє відображення в більш удосконалених моделях електронно-обчислювальної техніки.

"Зроблено в СССР"

У 1951 році на території Української РСР створюється мала електронна рахункова машина - МЕСМ . У ній було 6 тисяч електронних ламп, вона ледве вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія (в 10 км від Києва). МЕСМ створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка С.А. Лебедєва.

Лебедєва

Думки про створення обчислювальної машини сверхспособностей у Лебедєва з'явилися ще в 30-х роках, коли молодий вчений займався дослідженнями по стійкості енергосистем. Але війни, що вибухнули в 40-х, змусили на час закинути всі починання.

У 1948 році Лебедєв разом з групою інженерів переїжджає в Феофанію (одне з відділень ІЕ АН УРСР) і починає трирічну роботу над реалізацією секретного проекту зі створення першої вітчизняної ЕОМ.

«Машина займала кімнату площею в 60 квадратних метрів. Працювала МЕСМ з небувалою на той час швидкістю - 3 тисячі операцій в хвилину (сучасні комп'ютери виробляють мільйони операцій в секунду) і могла здійснювати операції з віднімання, додавання, множення, ділення, зрушень, порівняно з урахуванням знака, порівняно з абсолютною величиною, передачі управління , передачі чисел з магнітного барабана, додаванню команд. Загальна потужність електронних ламп - 25 кВт ».

Після ряду випробувань, С.А. Лебедєв довів, що його машина «розумніші людини». Далі слідувала низка публічних демонстрацій і висновок експертної комісії про введення МЕСМ в експлуатацію (грудень 1951 року).

МЕСМ була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, далеких ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших завдань, вирішених на МЕСМ, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, при яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. У зв'язку з швидким розвитком реактивної і ракетної техніки, перед машиною ставилися завдання за розрахунками зовнішньої балістики різної складності, починаючи від відносно простих різноманітних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот до вельми складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери .

МЕСМ використовували в багатьох науково-дослідних роботах аж до 1957 року, після чого машину демонтували і розібрали на частини. Устаткування було доставлено до Київського політехнічного інституту для проведення лабораторних робіт.

Перші комп'ютери з можливістю зберігання даних

Як уже згадувалося раніше, деякі з перших електронно-обчислювальних систем стали прототипами для створення більш вдосконалених комп'ютеризованих пристроїв. Головне завдання розробників нових комп'ютерів була пов'язана з наділенням машин можливістю зберігати оброблювані і отриманий дані в електронної пам'яті .

Ода з таких машин називається «Манчестерское дитя» (The Manchester Baby). У 1948 році в Університеті Манчестера (Великобританія) було розроблено, а через рік введено в експлуатацію, електронно-обчислювальний комп'ютерний пристрій, здатне зберігати дані у внутрішній оперативної пам'яті. Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією комп'ютера Неймана .

Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією   комп'ютера Неймана

Пристрій могло не тільки зчитувати інформацію з перфострічок , А й мало можливість введення-виведення даних з магнітного барабана прямо під час роботи програми. «Запам'ятовувальна» система являла собою ланцюг електронно-променевих трубок Вільямса (патентна розробка 1946 року).

«Манчестерское дитя» мало зовсім «не дитячі» габарити: 17 м в довжину. Систему представляли 75 тисяч електронних ламп, 3 тисячі механічних реле, 4 трубки Вільямса (пам'ять комп'ютера 96 40-бітових слів), магнітний барабан (1024-4096 40-бітних слів), процесор на 30 інструкцій і система акумуляторних батарей. На найпростіші математичні дії машині було потрібно від 3 до 12 секунд.

Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. Всього якихось 10-12 років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Ми збирається простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне». В історичному розвитку комп'ютерної техніки відзначають всього вісім імен людей, які зробили найбільший внесок у основні еволюційні етапи виробництва ПК. За кілька десятків років електроніка не тільки обігнала, а й значною мірою витіснила механіку . Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство так «Пристрасть» до комп'ютерів.

замість передмови

Мабуть, уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. А всього десяток років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Пам'ятаю, як доводилося сидіти в бібліотеці над книгами, переписуючи потрібне в конспект. А ці моторошні реферати від руки, мозоль на середньому пальці правої кисті ...

Моє перше знайомство з персональним комп'ютером (ПК) було десь в кінці 90-х років ХХ століття. Тоді стало популярним відкривати комп'ютерні гуртки в будинках творчості дітей та молоді. Вивчали Basic, намагалися пристосуватися до Norton Commander (NC), складали алгоритми програм. Тоді здавалося, що потрібно бути генієм кібернетики, щоб осягнути ази роботи на комп'ютері. У школі на уроці інформатики ми малювали розкладку клавіатури в зошитах і намагалися «набирати» слова сліпим методом. А ще ці незрозумілі гнучкі магнітні диски «флопіка», що містять в собі такий незначний, за сьогоднішніми мірками, обсяг.

У школі стати нормальним користувачем ПК так і не вийшло, зате в гуманітарному (!) ВНЗ були осягнути і Microsoft Office , І Quark Express, і Adobe Photoshop, і Sony Vegas ... і ще кілька прикладних програм. І все завдяки вільному доступу до нормального персонального комп'ютера.

Думаю, зі мною погодяться всі, хто народився в 70-80-х. А хто постарше, взагалі з жахом згадують про те, як доводилося перенавчатися, опановувати нові знання, освоювати нові технології. Сучасні діти скоро будуть при народженні володіти навичками роботи на комп'ютері. Адже п'ятирічний малюк набагато швидше пристосовується до комп'ютерній грі , Ніж, скажімо, його батько.

У цій статті хочеться простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне».

Перші американські і європейські ЕОМ - «мастодонти» еволюційного розвитку

Напевно, на зорі НТР (науково-технічна революція), коли весь світ захоплювався генієм Белла, Едісона, Тесли , Фарадея , Складно було собі уявити, що перехід світової спільноти від індустріального до постіндустріального, а так і до інформаційного буде таким стрімким. Ніхто не думав, що електроніка за кілька десятків років не тільки обжене, а й значною мірою витіснить механіку. Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство впало в пряму залежність від комп'ютерів.

Варто сказати, що розробка комп'ютерів була викликана пошуком можливих варіантів прискорити, вдосконалити, підвищити, розвинути обчислювальні можливості людини. Коли треба було навчитися проводити операції не просто з десятками і тисячами, а мільярдами і трильйонами, тоді-то і знадобилися більш вдосконалені пристрої. Але яким би досконалим не було це пристрій, без унікальних здібностей головного мозку людини не можливо було б створити жодного апарату.

Перші кроки комп'ютерна техніка здійснила в період 30-40-х років ХХ століття. Наприклад, всі комп'ютерники добре знають, що перший свій продукт під назвою « Марк 1 »компанія IBM випустила в 1943 році. International Business Machines Corporation (IBM) була створена в 1896 році. Але перше обчислювальний пристрій винахідника Германа Холлерита (засновника компанії) введено в експлуатацію на кілька років раніше. За перші тридцять з невеликим років (до 1924 року, коли компанія стала зватися IBM) особливих революційних відкриттів помічено не було. Далі були проекти військово-оборонного виробництва, і тільки на початку 40-х з'являється перша науково-інженерне «чудо» - автоматичний обчислювач, керований послідовностями (Automatic Sequence Controlled Calculator), в історії відомий як «Марк 1».

Ось що з себе представляв перший американський програмований комп'ютер: «Машина була зібрана під скляно-сталевим корпусом. Вся система містила близько 765 тисяч деталей (електромеханічних реле, перемикачів і т.п.). перший комп'ютер був дійсно гігантським: в довжину досягав майже 17 м (загальна площа - в кілька десятків квадратних метрів), у висоту - більше 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Для під'єднання всіх комплектуючих знадобилося майже 800 км сполучних проводів. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового валу, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 4 кВт (5 к.с.). Комп'ютер оперував 72 числами, що складаються з 23 десяткових розрядів, виробляючи по 3 операції додавання і віднімання в секунду. На множення «Марк 1» витрачав 6 секунд, на розподіл - 15,3 секунди. Більш складні завдання вимагали більшого часу, наприклад, щоб обчислити логарифми і виконати тригонометричні функції йшло більше хвилини ».

За «Марк 1» слідують моделі 2, 3 і 4, але всі вони мають величезні габарити і виконують схожі функції. На виробництво першого програмованого комп'ютера компанія витратила півмільйона доларів. Комп'ютер зчитував і виконував інструкції з перфорованої паперової стрічки, не вмів виконувати умовні переходи, через що кожна програма була досить довгий стрічковий рулон. Цикли організовувалися за рахунок замикання початку і кінця зчитується стрічки. Принцип поділу даних і інструкцій здобув популярність, як Гарвардська архітектура. Але перевага «Марк 1» полягало в тому, що він міг працювати повністю автономно, без втручання людини.

Електронно-обчислювальний пристрій, створене спільними зусиллями інженерів IBM і вчених Гарварду «оселилося» в стінах університету. На публічної презентації комп'ютера не було згадано про внесок компанії в розробку, тому IBM припиняє співпрацю з університетом і розробляє власний продукт (комп'ютер «SSEC»).

Приблизно в цей же період в Німеччині ведуться розробки аналогічного обчислювального пристрою - Z3 (автор ідеї Конрад Цузе). Це перше повнофункціональне вільно кероване і програмований в двійковій кодової послідовності з плаваючою точкою робоче обчислювальний обладнання, яке має право називатися прабатьком сучасного комп'ютера . Офіційно датою створення Z3 вважається травень 1941 року, але ця машина не була першою в серії розробок німецького інженера (їй передували Z1 і Z2). Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість.

Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість

Принцип роботи машини, заснований на двійковій системі числення (Вільгельм Лейбніц, 1679 г.), ні новим і вже досліджувався і застосовувався вченими по всьому світу. Але Конраду Цузе належить першість в об'єднанні всіх складових в єдину програмовану обчислювальну систему.

У цей період Європа ввязана в світову війну, тому масштабні розробки комп'ютеризованої обчислювальної техніки були припинені.

Німецький комп'ютер, на відміну від американського, мав менші габарити (загальна маса 1 тонна), але принцип роботи був практично ідентичний. Z3 вираховувати квадратний корінь, складав, відбирав, ділив і примножував зі швидкістю обчислень 0,8-3 секунди для простих дій. При складанні було використано близько 3000 елементів (в основному - телефонні реле), комп'ютер споживав 4 кВт енергії. А загальна вартість пристрою наблизилася до позначки в 50 тис. Рейхсмарок. Для зберігання програм також використовувалися перфокарти , Z3 міг запам'ятовувати 64 слова з довжиною в 22 біта. Введення-виведення дозволяв використовувати десяткові числа з плаваючою комою.

У 1967 році на міжнародній виставці в Монреалі німецький комп'ютер був представлений публіці (реконструйований в 1960-м). Сьогодні він становить частину експозиції Мюнхенського музею.

Практично всі європейські комп'ютеризовані обчислювальні системи, які були створені в період кінця 30-х початку-середини 40-х років, мали військово-оборонне призначення: обчислення для проектування в галузі літакобудування, ракетобудування, шифрувального обладнання тощо

Наприклад, Великобританія в 1943 році реалізує секретний проект. Так з'являється перший британський комп'ютер Colossus ( «Колос»), призначений для розшифровки перехоплених німецьких радіоповідомлень, зашифрованих за допомогою системи Lorenz SZ. За допомогою Колоса декодувати перехоплені радіограми вдавалося за лічені години (раніше на це йшло кілька діб).

Особливістю британського обчислювального пристрою стало те, що завдяки використанню більшої кількості електронних ламп (в Колоса їх було 1500), вдалося скоротити кількість одномоментно застосовуваних перфострічок до однієї. До того ж, збільшилася не тільки швидкість зчитування і розшифровки даних (до 5 тисяч символів в секунду), а й стабілізувалася точність їх передачі.

Через рік пристрій вдосконалили і з'явився Colossus Mark II, що складається вже з 2500 електронних ламп, і працює в 5 разів швидше свого попередника. Відмінною особливістю цього комп'ютера була можливість програмування. Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв.

Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв

Після Другої Світової війни потреба в даних пристроях відпала, від того Колоси були виведені з експлуатації. проектна документація була частково знищена, як і деякі екземпляри машин, частина ж прихована під «сімома замками». Тільки на зламі століть, коли закінчився термін секретності, дані про пристрої набули розголосу.

Менш «войовниче», на перший погляд, призначення отримав комп'ютер, розроблений в Штатах. Електронний числовий інтегратор і обчислювач ЕНІАК (Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC) став першим електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він вільно програмувався для вирішення широкого спектра завдань (основна комп'ютерна архітектура електронно-обчислювальної техніки належить Джону фон Нейманом).

Але основне застосування ЕНІАК отримав як «решебник» по математичного моделювання термоядерного вибуху супер-бомби по гіпотезі Улама-Теллера. Перед комп'ютером поставили задачу вирішити складне диференціальне рівняння, для введення вихідних даних до якого знадобилося близько мільйона перфокарт. Вступну завдання розбили на кілька частин, щоб дані могли поміститися в пам'ять комп'ютера. Проміжні результати виводилися на перфокарти і після перекоммутации знову заводилися в машину. У квітні 1946 року, після обговорення результатів і розрахунків, група дослідників зробила висновок, що отримані дані підтверджують теорію про можливість створення водневої бомби .

На відміну від німецького комп'ютера, де основу складали реле, в ЕНІАК більшу частину елементів представляли вакуумні лампи. Це був справжній монстр, вартістю майже в 500 тисяч доларів, що займає цілу кімнату. Пристрій важило 27 тонн, загальна кількість комплектуючих: близько 17,5 тисячі ламп різних типів, 7,2 тисячі кремнієвих діодів, 1,5 тисячі реле, 70 тисяч резисторів і 10 тисяч конденсаторів. Машині потрібно енергопостачання в 174 кВт. Обчислювальна потужність - 357 операцій множення або 5 тисяч операцій додавання в секунду. Основи обчислення - десяткова система числення. Комп'ютер легко працював з числами довжиною в 20 розрядів.

Незважаючи на свої обчислювальні переваги, ЕНІАК мав купу недоліків. Наприклад, якщо горіла хоча б одна лампа, з ладу виходив повністю весь комп'ютер. Тривалим також був і сам процес програмування комп'ютера: на вирішення завдання йшло кілька хвилин, коли як введення даних міг займати кілька днів.

ЕНІАК так і не набув широкого поширення, пристрій було вироблено в одиничному екземплярі і надалі ніде не застосовувалося. Але деякі принципи, які були засновані при конструювати ЕНІАК, згодом знайшли своє відображення в більш удосконалених моделях електронно-обчислювальної техніки.

"Зроблено в СССР"

У 1951 році на території Української РСР створюється мала електронна рахункова машина - МЕСМ . У ній було 6 тисяч електронних ламп, вона ледве вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія (в 10 км від Києва). МЕСМ створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка С.А. Лебедєва.

Лебедєва

Думки про створення обчислювальної машини сверхспособностей у Лебедєва з'явилися ще в 30-х роках, коли молодий вчений займався дослідженнями по стійкості енергосистем. Але війни, що вибухнули в 40-х, змусили на час закинути всі починання.

У 1948 році Лебедєв разом з групою інженерів переїжджає в Феофанію (одне з відділень ІЕ АН УРСР) і починає трирічну роботу над реалізацією секретного проекту зі створення першої вітчизняної ЕОМ.

«Машина займала кімнату площею в 60 квадратних метрів. Працювала МЕСМ з небувалою на той час швидкістю - 3 тисячі операцій в хвилину (сучасні комп'ютери виробляють мільйони операцій в секунду) і могла здійснювати операції з віднімання, додавання, множення, ділення, зрушень, порівняно з урахуванням знака, порівняно з абсолютною величиною, передачі управління , передачі чисел з магнітного барабана, додаванню команд. Загальна потужність електронних ламп - 25 кВт ».

Після ряду випробувань, С.А. Лебедєв довів, що його машина «розумніші людини». Далі слідувала низка публічних демонстрацій і висновок експертної комісії про введення МЕСМ в експлуатацію (грудень 1951 року).

МЕСМ була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, далеких ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших завдань, вирішених на МЕСМ, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, при яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. У зв'язку з швидким розвитком реактивної і ракетної техніки, перед машиною ставилися завдання за розрахунками зовнішньої балістики різної складності, починаючи від відносно простих різноманітних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот до вельми складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери .

МЕСМ використовували в багатьох науково-дослідних роботах аж до 1957 року, після чого машину демонтували і розібрали на частини. Устаткування було доставлено до Київського політехнічного інституту для проведення лабораторних робіт.

Перші комп'ютери з можливістю зберігання даних

Як уже згадувалося раніше, деякі з перших електронно-обчислювальних систем стали прототипами для створення більш вдосконалених комп'ютеризованих пристроїв. Головне завдання розробників нових комп'ютерів була пов'язана з наділенням машин можливістю зберігати оброблювані і отриманий дані в електронної пам'яті .

Ода з таких машин називається «Манчестерское дитя» (The Manchester Baby). У 1948 році в Університеті Манчестера (Великобританія) було розроблено, а через рік введено в експлуатацію, електронно-обчислювальний комп'ютерний пристрій, здатне зберігати дані у внутрішній оперативної пам'яті. Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією комп'ютера Неймана .

Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією   комп'ютера Неймана

Пристрій могло не тільки зчитувати інформацію з перфострічок , А й мало можливість введення-виведення даних з магнітного барабана прямо під час роботи програми. «Запам'ятовувальна» система являла собою ланцюг електронно-променевих трубок Вільямса (патентна розробка 1946 року).

«Манчестерское дитя» мало зовсім «не дитячі» габарити: 17 м в довжину. Систему представляли 75 тисяч електронних ламп, 3 тисячі механічних реле, 4 трубки Вільямса (пам'ять комп'ютера 96 40-бітових слів), магнітний барабан (1024-4096 40-бітних слів), процесор на 30 інструкцій і система акумуляторних батарей. На найпростіші математичні дії машині було потрібно від 3 до 12 секунд.

Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. Всього якихось 10-12 років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Ми збирається простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне». В історичному розвитку комп'ютерної техніки відзначають всього вісім імен людей, які зробили найбільший внесок у основні еволюційні етапи виробництва ПК. За кілька десятків років електроніка не тільки обігнала, а й значною мірою витіснила механіку . Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство так «Пристрасть» до комп'ютерів.

замість передмови

Мабуть, уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. А всього десяток років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Пам'ятаю, як доводилося сидіти в бібліотеці над книгами, переписуючи потрібне в конспект. А ці моторошні реферати від руки, мозоль на середньому пальці правої кисті ...

Моє перше знайомство з персональним комп'ютером (ПК) було десь в кінці 90-х років ХХ століття. Тоді стало популярним відкривати комп'ютерні гуртки в будинках творчості дітей та молоді. Вивчали Basic, намагалися пристосуватися до Norton Commander (NC), складали алгоритми програм. Тоді здавалося, що потрібно бути генієм кібернетики, щоб осягнути ази роботи на комп'ютері. У школі на уроці інформатики ми малювали розкладку клавіатури в зошитах і намагалися «набирати» слова сліпим методом. А ще ці незрозумілі гнучкі магнітні диски «флопіка», що містять в собі такий незначний, за сьогоднішніми мірками, обсяг.

У школі стати нормальним користувачем ПК так і не вийшло, зате в гуманітарному (!) ВНЗ були осягнути і Microsoft Office , І Quark Express, і Adobe Photoshop, і Sony Vegas ... і ще кілька прикладних програм. І все завдяки вільному доступу до нормального персонального комп'ютера.

Думаю, зі мною погодяться всі, хто народився в 70-80-х. А хто постарше, взагалі з жахом згадують про те, як доводилося перенавчатися, опановувати нові знання, освоювати нові технології. Сучасні діти скоро будуть при народженні володіти навичками роботи на комп'ютері. Адже п'ятирічний малюк набагато швидше пристосовується до комп'ютерній грі , Ніж, скажімо, його батько.

У цій статті хочеться простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне».

Перші американські і європейські ЕОМ - «мастодонти» еволюційного розвитку

Напевно, на зорі НТР (науково-технічна революція), коли весь світ захоплювався генієм Белла, Едісона, Тесли , Фарадея , Складно було собі уявити, що перехід світової спільноти від індустріального до постіндустріального, а так і до інформаційного буде таким стрімким. Ніхто не думав, що електроніка за кілька десятків років не тільки обжене, а й значною мірою витіснить механіку. Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство впало в пряму залежність від комп'ютерів.

Варто сказати, що розробка комп'ютерів була викликана пошуком можливих варіантів прискорити, вдосконалити, підвищити, розвинути обчислювальні можливості людини. Коли треба було навчитися проводити операції не просто з десятками і тисячами, а мільярдами і трильйонами, тоді-то і знадобилися більш вдосконалені пристрої. Але яким би досконалим не було це пристрій, без унікальних здібностей головного мозку людини не можливо було б створити жодного апарату.

Перші кроки комп'ютерна техніка здійснила в період 30-40-х років ХХ століття. Наприклад, всі комп'ютерники добре знають, що перший свій продукт під назвою « Марк 1 »компанія IBM випустила в 1943 році. International Business Machines Corporation (IBM) була створена в 1896 році. Але перше обчислювальний пристрій винахідника Германа Холлерита (засновника компанії) введено в експлуатацію на кілька років раніше. За перші тридцять з невеликим років (до 1924 року, коли компанія стала зватися IBM) особливих революційних відкриттів помічено не було. Далі були проекти військово-оборонного виробництва, і тільки на початку 40-х з'являється перша науково-інженерне «чудо» - автоматичний обчислювач, керований послідовностями (Automatic Sequence Controlled Calculator), в історії відомий як «Марк 1».

Ось що з себе представляв перший американський програмований комп'ютер: «Машина була зібрана під скляно-сталевим корпусом. Вся система містила близько 765 тисяч деталей (електромеханічних реле, перемикачів і т.п.). перший комп'ютер був дійсно гігантським: в довжину досягав майже 17 м (загальна площа - в кілька десятків квадратних метрів), у висоту - більше 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Для під'єднання всіх комплектуючих знадобилося майже 800 км сполучних проводів. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового валу, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 4 кВт (5 к.с.). Комп'ютер оперував 72 числами, що складаються з 23 десяткових розрядів, виробляючи по 3 операції додавання і віднімання в секунду. На множення «Марк 1» витрачав 6 секунд, на розподіл - 15,3 секунди. Більш складні завдання вимагали більшого часу, наприклад, щоб обчислити логарифми і виконати тригонометричні функції йшло більше хвилини ».

За «Марк 1» слідують моделі 2, 3 і 4, але всі вони мають величезні габарити і виконують схожі функції. На виробництво першого програмованого комп'ютера компанія витратила півмільйона доларів. Комп'ютер зчитував і виконував інструкції з перфорованої паперової стрічки, не вмів виконувати умовні переходи, через що кожна програма була досить довгий стрічковий рулон. Цикли організовувалися за рахунок замикання початку і кінця зчитується стрічки. Принцип поділу даних і інструкцій здобув популярність, як Гарвардська архітектура. Але перевага «Марк 1» полягало в тому, що він міг працювати повністю автономно, без втручання людини.

Електронно-обчислювальний пристрій, створене спільними зусиллями інженерів IBM і вчених Гарварду «оселилося» в стінах університету. На публічної презентації комп'ютера не було згадано про внесок компанії в розробку, тому IBM припиняє співпрацю з університетом і розробляє власний продукт (комп'ютер «SSEC»).

Приблизно в цей же період в Німеччині ведуться розробки аналогічного обчислювального пристрою - Z3 (автор ідеї Конрад Цузе). Це перше повнофункціональне вільно кероване і програмований в двійковій кодової послідовності з плаваючою точкою робоче обчислювальний обладнання, яке має право називатися прабатьком сучасного комп'ютера . Офіційно датою створення Z3 вважається травень 1941 року, але ця машина не була першою в серії розробок німецького інженера (їй передували Z1 і Z2). Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість.

Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість

Принцип роботи машини, заснований на двійковій системі числення (Вільгельм Лейбніц, 1679 г.), ні новим і вже досліджувався і застосовувався вченими по всьому світу. Але Конраду Цузе належить першість в об'єднанні всіх складових в єдину програмовану обчислювальну систему.

У цей період Європа ввязана в світову війну, тому масштабні розробки комп'ютеризованої обчислювальної техніки були припинені.

Німецький комп'ютер, на відміну від американського, мав менші габарити (загальна маса 1 тонна), але принцип роботи був практично ідентичний. Z3 вираховувати квадратний корінь, складав, відбирав, ділив і примножував зі швидкістю обчислень 0,8-3 секунди для простих дій. При складанні було використано близько 3000 елементів (в основному - телефонні реле), комп'ютер споживав 4 кВт енергії. А загальна вартість пристрою наблизилася до позначки в 50 тис. Рейхсмарок. Для зберігання програм також використовувалися перфокарти , Z3 міг запам'ятовувати 64 слова з довжиною в 22 біта. Введення-виведення дозволяв використовувати десяткові числа з плаваючою комою.

У 1967 році на міжнародній виставці в Монреалі німецький комп'ютер був представлений публіці (реконструйований в 1960-м). Сьогодні він становить частину експозиції Мюнхенського музею.

Практично всі європейські комп'ютеризовані обчислювальні системи, які були створені в період кінця 30-х початку-середини 40-х років, мали військово-оборонне призначення: обчислення для проектування в галузі літакобудування, ракетобудування, шифрувального обладнання тощо

Наприклад, Великобританія в 1943 році реалізує секретний проект. Так з'являється перший британський комп'ютер Colossus ( «Колос»), призначений для розшифровки перехоплених німецьких радіоповідомлень, зашифрованих за допомогою системи Lorenz SZ. За допомогою Колоса декодувати перехоплені радіограми вдавалося за лічені години (раніше на це йшло кілька діб).

Особливістю британського обчислювального пристрою стало те, що завдяки використанню більшої кількості електронних ламп (в Колоса їх було 1500), вдалося скоротити кількість одномоментно застосовуваних перфострічок до однієї. До того ж, збільшилася не тільки швидкість зчитування і розшифровки даних (до 5 тисяч символів в секунду), а й стабілізувалася точність їх передачі.

Через рік пристрій вдосконалили і з'явився Colossus Mark II, що складається вже з 2500 електронних ламп, і працює в 5 разів швидше свого попередника. Відмінною особливістю цього комп'ютера була можливість програмування. Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв.

Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв

Після Другої Світової війни потреба в даних пристроях відпала, від того Колоси були виведені з експлуатації. проектна документація була частково знищена, як і деякі екземпляри машин, частина ж прихована під «сімома замками». Тільки на зламі століть, коли закінчився термін секретності, дані про пристрої набули розголосу.

Менш «войовниче», на перший погляд, призначення отримав комп'ютер, розроблений в Штатах. Електронний числовий інтегратор і обчислювач ЕНІАК (Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC) став першим електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він вільно програмувався для вирішення широкого спектра завдань (основна комп'ютерна архітектура електронно-обчислювальної техніки належить Джону фон Нейманом).

Але основне застосування ЕНІАК отримав як «решебник» по математичного моделювання термоядерного вибуху супер-бомби по гіпотезі Улама-Теллера. Перед комп'ютером поставили задачу вирішити складне диференціальне рівняння, для введення вихідних даних до якого знадобилося близько мільйона перфокарт. Вступну завдання розбили на кілька частин, щоб дані могли поміститися в пам'ять комп'ютера. Проміжні результати виводилися на перфокарти і після перекоммутации знову заводилися в машину. У квітні 1946 року, після обговорення результатів і розрахунків, група дослідників зробила висновок, що отримані дані підтверджують теорію про можливість створення водневої бомби .

На відміну від німецького комп'ютера, де основу складали реле, в ЕНІАК більшу частину елементів представляли вакуумні лампи. Це був справжній монстр, вартістю майже в 500 тисяч доларів, що займає цілу кімнату. Пристрій важило 27 тонн, загальна кількість комплектуючих: близько 17,5 тисячі ламп різних типів, 7,2 тисячі кремнієвих діодів, 1,5 тисячі реле, 70 тисяч резисторів і 10 тисяч конденсаторів. Машині потрібно енергопостачання в 174 кВт. Обчислювальна потужність - 357 операцій множення або 5 тисяч операцій додавання в секунду. Основи обчислення - десяткова система числення. Комп'ютер легко працював з числами довжиною в 20 розрядів.

Незважаючи на свої обчислювальні переваги, ЕНІАК мав купу недоліків. Наприклад, якщо горіла хоча б одна лампа, з ладу виходив повністю весь комп'ютер. Тривалим також був і сам процес програмування комп'ютера: на вирішення завдання йшло кілька хвилин, коли як введення даних міг займати кілька днів.

ЕНІАК так і не набув широкого поширення, пристрій було вироблено в одиничному екземплярі і надалі ніде не застосовувалося. Але деякі принципи, які були засновані при конструювати ЕНІАК, згодом знайшли своє відображення в більш удосконалених моделях електронно-обчислювальної техніки.

"Зроблено в СССР"

У 1951 році на території Української РСР створюється мала електронна рахункова машина - МЕСМ . У ній було 6 тисяч електронних ламп, вона ледве вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія (в 10 км від Києва). МЕСМ створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка С.А. Лебедєва.

Лебедєва

Думки про створення обчислювальної машини сверхспособностей у Лебедєва з'явилися ще в 30-х роках, коли молодий вчений займався дослідженнями по стійкості енергосистем. Але війни, що вибухнули в 40-х, змусили на час закинути всі починання.

У 1948 році Лебедєв разом з групою інженерів переїжджає в Феофанію (одне з відділень ІЕ АН УРСР) і починає трирічну роботу над реалізацією секретного проекту зі створення першої вітчизняної ЕОМ.

«Машина займала кімнату площею в 60 квадратних метрів. Працювала МЕСМ з небувалою на той час швидкістю - 3 тисячі операцій в хвилину (сучасні комп'ютери виробляють мільйони операцій в секунду) і могла здійснювати операції з віднімання, додавання, множення, ділення, зрушень, порівняно з урахуванням знака, порівняно з абсолютною величиною, передачі управління , передачі чисел з магнітного барабана, додаванню команд. Загальна потужність електронних ламп - 25 кВт ».

Після ряду випробувань, С.А. Лебедєв довів, що його машина «розумніші людини». Далі слідувала низка публічних демонстрацій і висновок експертної комісії про введення МЕСМ в експлуатацію (грудень 1951 року).

МЕСМ була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, далеких ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших завдань, вирішених на МЕСМ, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, при яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. У зв'язку з швидким розвитком реактивної і ракетної техніки, перед машиною ставилися завдання за розрахунками зовнішньої балістики різної складності, починаючи від відносно простих різноманітних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот до вельми складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери .

МЕСМ використовували в багатьох науково-дослідних роботах аж до 1957 року, після чого машину демонтували і розібрали на частини. Устаткування було доставлено до Київського політехнічного інституту для проведення лабораторних робіт.

Перші комп'ютери з можливістю зберігання даних

Як уже згадувалося раніше, деякі з перших електронно-обчислювальних систем стали прототипами для створення більш вдосконалених комп'ютеризованих пристроїв. Головне завдання розробників нових комп'ютерів була пов'язана з наділенням машин можливістю зберігати оброблювані і отриманий дані в електронної пам'яті .

Ода з таких машин називається «Манчестерское дитя» (The Manchester Baby). У 1948 році в Університеті Манчестера (Великобританія) було розроблено, а через рік введено в експлуатацію, електронно-обчислювальний комп'ютерний пристрій, здатне зберігати дані у внутрішній оперативної пам'яті. Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією комп'ютера Неймана .

Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією   комп'ютера Неймана

Пристрій могло не тільки зчитувати інформацію з перфострічок , А й мало можливість введення-виведення даних з магнітного барабана прямо під час роботи програми. «Запам'ятовувальна» система являла собою ланцюг електронно-променевих трубок Вільямса (патентна розробка 1946 року).

«Манчестерское дитя» мало зовсім «не дитячі» габарити: 17 м в довжину. Систему представляли 75 тисяч електронних ламп, 3 тисячі механічних реле, 4 трубки Вільямса (пам'ять комп'ютера 96 40-бітових слів), магнітний барабан (1024-4096 40-бітних слів), процесор на 30 інструкцій і система акумуляторних батарей. На найпростіші математичні дії машині було потрібно від 3 до 12 секунд.

Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. Всього якихось 10-12 років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Ми збирається простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне». В історичному розвитку комп'ютерної техніки відзначають всього вісім імен людей, які зробили найбільший внесок у основні еволюційні етапи виробництва ПК. За кілька десятків років електроніка не тільки обігнала, а й значною мірою витіснила механіку . Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство так «Пристрасть» до комп'ютерів.

замість передмови

Мабуть, уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. А всього десяток років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Пам'ятаю, як доводилося сидіти в бібліотеці над книгами, переписуючи потрібне в конспект. А ці моторошні реферати від руки, мозоль на середньому пальці правої кисті ...

Моє перше знайомство з персональним комп'ютером (ПК) було десь в кінці 90-х років ХХ століття. Тоді стало популярним відкривати комп'ютерні гуртки в будинках творчості дітей та молоді. Вивчали Basic, намагалися пристосуватися до Norton Commander (NC), складали алгоритми програм. Тоді здавалося, що потрібно бути генієм кібернетики, щоб осягнути ази роботи на комп'ютері. У школі на уроці інформатики ми малювали розкладку клавіатури в зошитах і намагалися «набирати» слова сліпим методом. А ще ці незрозумілі гнучкі магнітні диски «флопіка», що містять в собі такий незначний, за сьогоднішніми мірками, обсяг.

У школі стати нормальним користувачем ПК так і не вийшло, зате в гуманітарному (!) ВНЗ були осягнути і Microsoft Office , І Quark Express, і Adobe Photoshop, і Sony Vegas ... і ще кілька прикладних програм. І все завдяки вільному доступу до нормального персонального комп'ютера.

Думаю, зі мною погодяться всі, хто народився в 70-80-х. А хто постарше, взагалі з жахом згадують про те, як доводилося перенавчатися, опановувати нові знання, освоювати нові технології. Сучасні діти скоро будуть при народженні володіти навичками роботи на комп'ютері. Адже п'ятирічний малюк набагато швидше пристосовується до комп'ютерній грі , Ніж, скажімо, його батько.

У цій статті хочеться простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне».

Перші американські і європейські ЕОМ - «мастодонти» еволюційного розвитку

Напевно, на зорі НТР (науково-технічна революція), коли весь світ захоплювався генієм Белла, Едісона, Тесли , Фарадея , Складно було собі уявити, що перехід світової спільноти від індустріального до постіндустріального, а так і до інформаційного буде таким стрімким. Ніхто не думав, що електроніка за кілька десятків років не тільки обжене, а й значною мірою витіснить механіку. Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство впало в пряму залежність від комп'ютерів.

Варто сказати, що розробка комп'ютерів була викликана пошуком можливих варіантів прискорити, вдосконалити, підвищити, розвинути обчислювальні можливості людини. Коли треба було навчитися проводити операції не просто з десятками і тисячами, а мільярдами і трильйонами, тоді-то і знадобилися більш вдосконалені пристрої. Але яким би досконалим не було це пристрій, без унікальних здібностей головного мозку людини не можливо було б створити жодного апарату.

Перші кроки комп'ютерна техніка здійснила в період 30-40-х років ХХ століття. Наприклад, всі комп'ютерники добре знають, що перший свій продукт під назвою « Марк 1 »компанія IBM випустила в 1943 році. International Business Machines Corporation (IBM) була створена в 1896 році. Але перше обчислювальний пристрій винахідника Германа Холлерита (засновника компанії) введено в експлуатацію на кілька років раніше. За перші тридцять з невеликим років (до 1924 року, коли компанія стала зватися IBM) особливих революційних відкриттів помічено не було. Далі були проекти військово-оборонного виробництва, і тільки на початку 40-х з'являється перша науково-інженерне «чудо» - автоматичний обчислювач, керований послідовностями (Automatic Sequence Controlled Calculator), в історії відомий як «Марк 1».

Ось що з себе представляв перший американський програмований комп'ютер: «Машина була зібрана під скляно-сталевим корпусом. Вся система містила близько 765 тисяч деталей (електромеханічних реле, перемикачів і т.п.). перший комп'ютер був дійсно гігантським: в довжину досягав майже 17 м (загальна площа - в кілька десятків квадратних метрів), у висоту - більше 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Для під'єднання всіх комплектуючих знадобилося майже 800 км сполучних проводів. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового валу, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 4 кВт (5 к.с.). Комп'ютер оперував 72 числами, що складаються з 23 десяткових розрядів, виробляючи по 3 операції додавання і віднімання в секунду. На множення «Марк 1» витрачав 6 секунд, на розподіл - 15,3 секунди. Більш складні завдання вимагали більшого часу, наприклад, щоб обчислити логарифми і виконати тригонометричні функції йшло більше хвилини ».

За «Марк 1» слідують моделі 2, 3 і 4, але всі вони мають величезні габарити і виконують схожі функції. На виробництво першого програмованого комп'ютера компанія витратила півмільйона доларів. Комп'ютер зчитував і виконував інструкції з перфорованої паперової стрічки, не вмів виконувати умовні переходи, через що кожна програма була досить довгий стрічковий рулон. Цикли організовувалися за рахунок замикання початку і кінця зчитується стрічки. Принцип поділу даних і інструкцій здобув популярність, як Гарвардська архітектура. Але перевага «Марк 1» полягало в тому, що він міг працювати повністю автономно, без втручання людини.

Електронно-обчислювальний пристрій, створене спільними зусиллями інженерів IBM і вчених Гарварду «оселилося» в стінах університету. На публічної презентації комп'ютера не було згадано про внесок компанії в розробку, тому IBM припиняє співпрацю з університетом і розробляє власний продукт (комп'ютер «SSEC»).

Приблизно в цей же період в Німеччині ведуться розробки аналогічного обчислювального пристрою - Z3 (автор ідеї Конрад Цузе). Це перше повнофункціональне вільно кероване і програмований в двійковій кодової послідовності з плаваючою точкою робоче обчислювальний обладнання, яке має право називатися прабатьком сучасного комп'ютера . Офіційно датою створення Z3 вважається травень 1941 року, але ця машина не була першою в серії розробок німецького інженера (їй передували Z1 і Z2). Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість.

Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість

Принцип роботи машини, заснований на двійковій системі числення (Вільгельм Лейбніц, 1679 г.), ні новим і вже досліджувався і застосовувався вченими по всьому світу. Але Конраду Цузе належить першість в об'єднанні всіх складових в єдину програмовану обчислювальну систему.

У цей період Європа ввязана в світову війну, тому масштабні розробки комп'ютеризованої обчислювальної техніки були припинені.

Німецький комп'ютер, на відміну від американського, мав менші габарити (загальна маса 1 тонна), але принцип роботи був практично ідентичний. Z3 вираховувати квадратний корінь, складав, відбирав, ділив і примножував зі швидкістю обчислень 0,8-3 секунди для простих дій. При складанні було використано близько 3000 елементів (в основному - телефонні реле), комп'ютер споживав 4 кВт енергії. А загальна вартість пристрою наблизилася до позначки в 50 тис. Рейхсмарок. Для зберігання програм також використовувалися перфокарти , Z3 міг запам'ятовувати 64 слова з довжиною в 22 біта. Введення-виведення дозволяв використовувати десяткові числа з плаваючою комою.

У 1967 році на міжнародній виставці в Монреалі німецький комп'ютер був представлений публіці (реконструйований в 1960-м). Сьогодні він становить частину експозиції Мюнхенського музею.

Практично всі європейські комп'ютеризовані обчислювальні системи, які були створені в період кінця 30-х початку-середини 40-х років, мали військово-оборонне призначення: обчислення для проектування в галузі літакобудування, ракетобудування, шифрувального обладнання тощо

Наприклад, Великобританія в 1943 році реалізує секретний проект. Так з'являється перший британський комп'ютер Colossus ( «Колос»), призначений для розшифровки перехоплених німецьких радіоповідомлень, зашифрованих за допомогою системи Lorenz SZ. За допомогою Колоса декодувати перехоплені радіограми вдавалося за лічені години (раніше на це йшло кілька діб).

Особливістю британського обчислювального пристрою стало те, що завдяки використанню більшої кількості електронних ламп (в Колоса їх було 1500), вдалося скоротити кількість одномоментно застосовуваних перфострічок до однієї. До того ж, збільшилася не тільки швидкість зчитування і розшифровки даних (до 5 тисяч символів в секунду), а й стабілізувалася точність їх передачі.

Через рік пристрій вдосконалили і з'явився Colossus Mark II, що складається вже з 2500 електронних ламп, і працює в 5 разів швидше свого попередника. Відмінною особливістю цього комп'ютера була можливість програмування. Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв.

Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв

Після Другої Світової війни потреба в даних пристроях відпала, від того Колоси були виведені з експлуатації. проектна документація була частково знищена, як і деякі екземпляри машин, частина ж прихована під «сімома замками». Тільки на зламі століть, коли закінчився термін секретності, дані про пристрої набули розголосу.

Менш «войовниче», на перший погляд, призначення отримав комп'ютер, розроблений в Штатах. Електронний числовий інтегратор і обчислювач ЕНІАК (Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC) став першим електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він вільно програмувався для вирішення широкого спектра завдань (основна комп'ютерна архітектура електронно-обчислювальної техніки належить Джону фон Нейманом).

Але основне застосування ЕНІАК отримав як «решебник» по математичного моделювання термоядерного вибуху супер-бомби по гіпотезі Улама-Теллера. Перед комп'ютером поставили задачу вирішити складне диференціальне рівняння, для введення вихідних даних до якого знадобилося близько мільйона перфокарт. Вступну завдання розбили на кілька частин, щоб дані могли поміститися в пам'ять комп'ютера. Проміжні результати виводилися на перфокарти і після перекоммутации знову заводилися в машину. У квітні 1946 року, після обговорення результатів і розрахунків, група дослідників зробила висновок, що отримані дані підтверджують теорію про можливість створення водневої бомби .

На відміну від німецького комп'ютера, де основу складали реле, в ЕНІАК більшу частину елементів представляли вакуумні лампи. Це був справжній монстр, вартістю майже в 500 тисяч доларів, що займає цілу кімнату. Пристрій важило 27 тонн, загальна кількість комплектуючих: близько 17,5 тисячі ламп різних типів, 7,2 тисячі кремнієвих діодів, 1,5 тисячі реле, 70 тисяч резисторів і 10 тисяч конденсаторів. Машині потрібно енергопостачання в 174 кВт. Обчислювальна потужність - 357 операцій множення або 5 тисяч операцій додавання в секунду. Основи обчислення - десяткова система числення. Комп'ютер легко працював з числами довжиною в 20 розрядів.

Незважаючи на свої обчислювальні переваги, ЕНІАК мав купу недоліків. Наприклад, якщо горіла хоча б одна лампа, з ладу виходив повністю весь комп'ютер. Тривалим також був і сам процес програмування комп'ютера: на вирішення завдання йшло кілька хвилин, коли як введення даних міг займати кілька днів.

ЕНІАК так і не набув широкого поширення, пристрій було вироблено в одиничному екземплярі і надалі ніде не застосовувалося. Але деякі принципи, які були засновані при конструювати ЕНІАК, згодом знайшли своє відображення в більш удосконалених моделях електронно-обчислювальної техніки.

"Зроблено в СССР"

У 1951 році на території Української РСР створюється мала електронна рахункова машина - МЕСМ . У ній було 6 тисяч електронних ламп, вона ледве вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія (в 10 км від Києва). МЕСМ створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка С.А. Лебедєва.

Лебедєва

Думки про створення обчислювальної машини сверхспособностей у Лебедєва з'явилися ще в 30-х роках, коли молодий вчений займався дослідженнями по стійкості енергосистем. Але війни, що вибухнули в 40-х, змусили на час закинути всі починання.

У 1948 році Лебедєв разом з групою інженерів переїжджає в Феофанію (одне з відділень ІЕ АН УРСР) і починає трирічну роботу над реалізацією секретного проекту зі створення першої вітчизняної ЕОМ.

«Машина займала кімнату площею в 60 квадратних метрів. Працювала МЕСМ з небувалою на той час швидкістю - 3 тисячі операцій в хвилину (сучасні комп'ютери виробляють мільйони операцій в секунду) і могла здійснювати операції з віднімання, додавання, множення, ділення, зрушень, порівняно з урахуванням знака, порівняно з абсолютною величиною, передачі управління , передачі чисел з магнітного барабана, додаванню команд. Загальна потужність електронних ламп - 25 кВт ».

Після ряду випробувань, С.А. Лебедєв довів, що його машина «розумніші людини». Далі слідувала низка публічних демонстрацій і висновок експертної комісії про введення МЕСМ в експлуатацію (грудень 1951 року).

МЕСМ була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, далеких ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших завдань, вирішених на МЕСМ, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, при яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. У зв'язку з швидким розвитком реактивної і ракетної техніки, перед машиною ставилися завдання за розрахунками зовнішньої балістики різної складності, починаючи від відносно простих різноманітних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот до вельми складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери .

МЕСМ використовували в багатьох науково-дослідних роботах аж до 1957 року, після чого машину демонтували і розібрали на частини. Устаткування було доставлено до Київського політехнічного інституту для проведення лабораторних робіт.

Перші комп'ютери з можливістю зберігання даних

Як уже згадувалося раніше, деякі з перших електронно-обчислювальних систем стали прототипами для створення більш вдосконалених комп'ютеризованих пристроїв. Головне завдання розробників нових комп'ютерів була пов'язана з наділенням машин можливістю зберігати оброблювані і отриманий дані в електронної пам'яті .

Ода з таких машин називається «Манчестерское дитя» (The Manchester Baby). У 1948 році в Університеті Манчестера (Великобританія) було розроблено, а через рік введено в експлуатацію, електронно-обчислювальний комп'ютерний пристрій, здатне зберігати дані у внутрішній оперативної пам'яті. Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією комп'ютера Неймана .

Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією   комп'ютера Неймана

Пристрій могло не тільки зчитувати інформацію з перфострічок , А й мало можливість введення-виведення даних з магнітного барабана прямо під час роботи програми. «Запам'ятовувальна» система являла собою ланцюг електронно-променевих трубок Вільямса (патентна розробка 1946 року).

«Манчестерское дитя» мало зовсім «не дитячі» габарити: 17 м в довжину. Систему представляли 75 тисяч електронних ламп, 3 тисячі механічних реле, 4 трубки Вільямса (пам'ять комп'ютера 96 40-бітових слів), магнітний барабан (1024-4096 40-бітних слів), процесор на 30 інструкцій і система акумуляторних батарей. На найпростіші математичні дії машині було потрібно від 3 до 12 секунд.

Еволюція ПК: від моменту створення до масового виробництва

Уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. Всього якихось 10-12 років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Ми збирається простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне». В історичному розвитку комп'ютерної техніки відзначають всього вісім імен людей, які зробили найбільший внесок у основні еволюційні етапи виробництва ПК. За кілька десятків років електроніка не тільки обігнала, а й значною мірою витіснила механіку . Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство так «Пристрасть» до комп'ютерів.

замість передмови

Мабуть, уявити сучасне життя без комп'ютера сьогодні просто неможливо. А всього десяток років тому «чудо» сучасної електроніки могли собі дозволити далеко не всі. Пам'ятаю, як доводилося сидіти в бібліотеці над книгами, переписуючи потрібне в конспект. А ці моторошні реферати від руки, мозоль на середньому пальці правої кисті ...

Моє перше знайомство з персональним комп'ютером (ПК) було десь в кінці 90-х років ХХ століття. Тоді стало популярним відкривати комп'ютерні гуртки в будинках творчості дітей та молоді. Вивчали Basic, намагалися пристосуватися до Norton Commander (NC), складали алгоритми програм. Тоді здавалося, що потрібно бути генієм кібернетики, щоб осягнути ази роботи на комп'ютері. У школі на уроці інформатики ми малювали розкладку клавіатури в зошитах і намагалися «набирати» слова сліпим методом. А ще ці незрозумілі гнучкі магнітні диски «флопіка», що містять в собі такий незначний, за сьогоднішніми мірками, обсяг.

У школі стати нормальним користувачем ПК так і не вийшло, зате в гуманітарному (!) ВНЗ були осягнути і Microsoft Office , І Quark Express, і Adobe Photoshop, і Sony Vegas ... і ще кілька прикладних програм. І все завдяки вільному доступу до нормального персонального комп'ютера.

Думаю, зі мною погодяться всі, хто народився в 70-80-х. А хто постарше, взагалі з жахом згадують про те, як доводилося перенавчатися, опановувати нові знання, освоювати нові технології. Сучасні діти скоро будуть при народженні володіти навичками роботи на комп'ютері. Адже п'ятирічний малюк набагато швидше пристосовується до комп'ютерній грі , Ніж, скажімо, його батько.

У цій статті хочеться простежити еволюційний розвиток персональних комп'ютерів, а також позначити ключові етапи переходу ПК з розряду «кому кошти дозволяють» в категорію «загальнодоступне».

Перші американські і європейські ЕОМ - «мастодонти» еволюційного розвитку

Напевно, на зорі НТР (науково-технічна революція), коли весь світ захоплювався генієм Белла, Едісона, Тесли , Фарадея , Складно було собі уявити, що перехід світової спільноти від індустріального до постіндустріального, а так і до інформаційного буде таким стрімким. Ніхто не думав, що електроніка за кілька десятків років не тільки обжене, а й значною мірою витіснить механіку. Не просто еволюційні, а революційні кроки були зроблені для того, щоб за менш, ніж сторіччя суспільство впало в пряму залежність від комп'ютерів.

Варто сказати, що розробка комп'ютерів була викликана пошуком можливих варіантів прискорити, вдосконалити, підвищити, розвинути обчислювальні можливості людини. Коли треба було навчитися проводити операції не просто з десятками і тисячами, а мільярдами і трильйонами, тоді-то і знадобилися більш вдосконалені пристрої. Але яким би досконалим не було це пристрій, без унікальних здібностей головного мозку людини не можливо було б створити жодного апарату.

Перші кроки комп'ютерна техніка здійснила в період 30-40-х років ХХ століття. Наприклад, всі комп'ютерники добре знають, що перший свій продукт під назвою « Марк 1 »компанія IBM випустила в 1943 році. International Business Machines Corporation (IBM) була створена в 1896 році. Але перше обчислювальний пристрій винахідника Германа Холлерита (засновника компанії) введено в експлуатацію на кілька років раніше. За перші тридцять з невеликим років (до 1924 року, коли компанія стала зватися IBM) особливих революційних відкриттів помічено не було. Далі були проекти військово-оборонного виробництва, і тільки на початку 40-х з'являється перша науково-інженерне «чудо» - автоматичний обчислювач, керований послідовностями (Automatic Sequence Controlled Calculator), в історії відомий як «Марк 1».

Ось що з себе представляв перший американський програмований комп'ютер: «Машина була зібрана під скляно-сталевим корпусом. Вся система містила близько 765 тисяч деталей (електромеханічних реле, перемикачів і т.п.). перший комп'ютер був дійсно гігантським: в довжину досягав майже 17 м (загальна площа - в кілька десятків квадратних метрів), у висоту - більше 2,5 м і важив близько 4,5 тонн. Для під'єднання всіх комплектуючих знадобилося майже 800 км сполучних проводів. Основні обчислювальні модулі синхронізувалися механічно за допомогою 15-метрового валу, що приводиться в рух електричним двигуном, потужністю в 4 кВт (5 к.с.). Комп'ютер оперував 72 числами, що складаються з 23 десяткових розрядів, виробляючи по 3 операції додавання і віднімання в секунду. На множення «Марк 1» витрачав 6 секунд, на розподіл - 15,3 секунди. Більш складні завдання вимагали більшого часу, наприклад, щоб обчислити логарифми і виконати тригонометричні функції йшло більше хвилини ».

За «Марк 1» слідують моделі 2, 3 і 4, але всі вони мають величезні габарити і виконують схожі функції. На виробництво першого програмованого комп'ютера компанія витратила півмільйона доларів. Комп'ютер зчитував і виконував інструкції з перфорованої паперової стрічки, не вмів виконувати умовні переходи, через що кожна програма була досить довгий стрічковий рулон. Цикли організовувалися за рахунок замикання початку і кінця зчитується стрічки. Принцип поділу даних і інструкцій здобув популярність, як Гарвардська архітектура. Але перевага «Марк 1» полягало в тому, що він міг працювати повністю автономно, без втручання людини.

Електронно-обчислювальний пристрій, створене спільними зусиллями інженерів IBM і вчених Гарварду «оселилося» в стінах університету. На публічної презентації комп'ютера не було згадано про внесок компанії в розробку, тому IBM припиняє співпрацю з університетом і розробляє власний продукт (комп'ютер «SSEC»).

Приблизно в цей же період в Німеччині ведуться розробки аналогічного обчислювального пристрою - Z3 (автор ідеї Конрад Цузе). Це перше повнофункціональне вільно кероване і програмований в двійковій кодової послідовності з плаваючою точкою робоче обчислювальний обладнання, яке має право називатися прабатьком сучасного комп'ютера . Офіційно датою створення Z3 вважається травень 1941 року, але ця машина не була першою в серії розробок німецького інженера (їй передували Z1 і Z2). Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість.

Третя модель була вдосконалена настільки, що змогла претендувати на першість

Принцип роботи машини, заснований на двійковій системі числення (Вільгельм Лейбніц, 1679 г.), ні новим і вже досліджувався і застосовувався вченими по всьому світу. Але Конраду Цузе належить першість в об'єднанні всіх складових в єдину програмовану обчислювальну систему.

У цей період Європа ввязана в світову війну, тому масштабні розробки комп'ютеризованої обчислювальної техніки були припинені.

Німецький комп'ютер, на відміну від американського, мав менші габарити (загальна маса 1 тонна), але принцип роботи був практично ідентичний. Z3 вираховувати квадратний корінь, складав, відбирав, ділив і примножував зі швидкістю обчислень 0,8-3 секунди для простих дій. При складанні було використано близько 3000 елементів (в основному - телефонні реле), комп'ютер споживав 4 кВт енергії. А загальна вартість пристрою наблизилася до позначки в 50 тис. Рейхсмарок. Для зберігання програм також використовувалися перфокарти , Z3 міг запам'ятовувати 64 слова з довжиною в 22 біта. Введення-виведення дозволяв використовувати десяткові числа з плаваючою комою.

У 1967 році на міжнародній виставці в Монреалі німецький комп'ютер був представлений публіці (реконструйований в 1960-м). Сьогодні він становить частину експозиції Мюнхенського музею.

Практично всі європейські комп'ютеризовані обчислювальні системи, які були створені в період кінця 30-х початку-середини 40-х років, мали військово-оборонне призначення: обчислення для проектування в галузі літакобудування, ракетобудування, шифрувального обладнання тощо

Наприклад, Великобританія в 1943 році реалізує секретний проект. Так з'являється перший британський комп'ютер Colossus ( «Колос»), призначений для розшифровки перехоплених німецьких радіоповідомлень, зашифрованих за допомогою системи Lorenz SZ. За допомогою Колоса декодувати перехоплені радіограми вдавалося за лічені години (раніше на це йшло кілька діб).

Особливістю британського обчислювального пристрою стало те, що завдяки використанню більшої кількості електронних ламп (в Колоса їх було 1500), вдалося скоротити кількість одномоментно застосовуваних перфострічок до однієї. До того ж, збільшилася не тільки швидкість зчитування і розшифровки даних (до 5 тисяч символів в секунду), а й стабілізувалася точність їх передачі.

Через рік пристрій вдосконалили і з'явився Colossus Mark II, що складається вже з 2500 електронних ламп, і працює в 5 разів швидше свого попередника. Відмінною особливістю цього комп'ютера була можливість програмування. Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв.

Фактично, Сolossus Mark II є першою машиною подібного класу, прообразом сучасних програмованих пристроїв

Після Другої Світової війни потреба в даних пристроях відпала, від того Колоси були виведені з експлуатації. проектна документація була частково знищена, як і деякі екземпляри машин, частина ж прихована під «сімома замками». Тільки на зламі століть, коли закінчився термін секретності, дані про пристрої набули розголосу.

Менш «войовниче», на перший погляд, призначення отримав комп'ютер, розроблений в Штатах. Електронний числовий інтегратор і обчислювач ЕНІАК (Electronic Numerical Integrator and Computer - ENIAC) став першим електронним цифровим комп'ютером загального призначення. Він вільно програмувався для вирішення широкого спектра завдань (основна комп'ютерна архітектура електронно-обчислювальної техніки належить Джону фон Нейманом).

Але основне застосування ЕНІАК отримав як «решебник» по математичного моделювання термоядерного вибуху супер-бомби по гіпотезі Улама-Теллера. Перед комп'ютером поставили задачу вирішити складне диференціальне рівняння, для введення вихідних даних до якого знадобилося близько мільйона перфокарт. Вступну завдання розбили на кілька частин, щоб дані могли поміститися в пам'ять комп'ютера. Проміжні результати виводилися на перфокарти і після перекоммутации знову заводилися в машину. У квітні 1946 року, після обговорення результатів і розрахунків, група дослідників зробила висновок, що отримані дані підтверджують теорію про можливість створення водневої бомби .

На відміну від німецького комп'ютера, де основу складали реле, в ЕНІАК більшу частину елементів представляли вакуумні лампи. Це був справжній монстр, вартістю майже в 500 тисяч доларів, що займає цілу кімнату. Пристрій важило 27 тонн, загальна кількість комплектуючих: близько 17,5 тисячі ламп різних типів, 7,2 тисячі кремнієвих діодів, 1,5 тисячі реле, 70 тисяч резисторів і 10 тисяч конденсаторів. Машині потрібно енергопостачання в 174 кВт. Обчислювальна потужність - 357 операцій множення або 5 тисяч операцій додавання в секунду. Основи обчислення - десяткова система числення. Комп'ютер легко працював з числами довжиною в 20 розрядів.

Незважаючи на свої обчислювальні переваги, ЕНІАК мав купу недоліків. Наприклад, якщо горіла хоча б одна лампа, з ладу виходив повністю весь комп'ютер. Тривалим також був і сам процес програмування комп'ютера: на вирішення завдання йшло кілька хвилин, коли як введення даних міг займати кілька днів.

ЕНІАК так і не набув широкого поширення, пристрій було вироблено в одиничному екземплярі і надалі ніде не застосовувалося. Але деякі принципи, які були засновані при конструювати ЕНІАК, згодом знайшли своє відображення в більш удосконалених моделях електронно-обчислювальної техніки.

"Зроблено в СССР"

У 1951 році на території Української РСР створюється мала електронна рахункова машина - МЕСМ . У ній було 6 тисяч електронних ламп, вона ледве вмістилася в лівому крилі будівлі гуртожитку колишнього монастирського селища Феофанія (в 10 км від Києва). МЕСМ створена в лабораторії обчислювальної техніки Інституту електротехніки АН УРСР під керівництвом академіка С.А. Лебедєва.

Лебедєва

Думки про створення обчислювальної машини сверхспособностей у Лебедєва з'явилися ще в 30-х роках, коли молодий вчений займався дослідженнями по стійкості енергосистем. Але війни, що вибухнули в 40-х, змусили на час закинути всі починання.

У 1948 році Лебедєв разом з групою інженерів переїжджає в Феофанію (одне з відділень ІЕ АН УРСР) і починає трирічну роботу над реалізацією секретного проекту зі створення першої вітчизняної ЕОМ.

«Машина займала кімнату площею в 60 квадратних метрів. Працювала МЕСМ з небувалою на той час швидкістю - 3 тисячі операцій в хвилину (сучасні комп'ютери виробляють мільйони операцій в секунду) і могла здійснювати операції з віднімання, додавання, множення, ділення, зрушень, порівняно з урахуванням знака, порівняно з абсолютною величиною, передачі управління , передачі чисел з магнітного барабана, додаванню команд. Загальна потужність електронних ламп - 25 кВт ».

Після ряду випробувань, С.А. Лебедєв довів, що його машина «розумніші людини». Далі слідувала низка публічних демонстрацій і висновок експертної комісії про введення МЕСМ в експлуатацію (грудень 1951 року).

МЕСМ була практично єдиною в країні ЕОМ, на якій вирішувалися різноманітні науково-технічні завдання з області термоядерних процесів, космічних польотів і ракетної техніки, далеких ліній електропередач, механіки, статистичного контролю якості. Однією з найважливіших завдань, вирішених на МЕСМ, були розрахунки стійкості паралельної роботи агрегатів Куйбишевської гідроелектростанції, які визначаються системою нелінійних диференціальних рівнянь другого порядку. Потрібно було визначити умови, при яких максимально можлива потужність може передаватися в Москву без порушення стійкості системи. У зв'язку з швидким розвитком реактивної і ракетної техніки, перед машиною ставилися завдання за розрахунками зовнішньої балістики різної складності, починаючи від відносно простих різноманітних розрахунків траєкторій, що проходять в межах земної атмосфери при незначному перепаді висот до вельми складних, пов'язаних з польотом об'єктів за межами земної атмосфери .

МЕСМ використовували в багатьох науково-дослідних роботах аж до 1957 року, після чого машину демонтували і розібрали на частини. Устаткування було доставлено до Київського політехнічного інституту для проведення лабораторних робіт.

Перші комп'ютери з можливістю зберігання даних

Як уже згадувалося раніше, деякі з перших електронно-обчислювальних систем стали прототипами для створення більш вдосконалених комп'ютеризованих пристроїв. Головне завдання розробників нових комп'ютерів була пов'язана з наділенням машин можливістю зберігати оброблювані і отриманий дані в електронної пам'яті .

Ода з таких машин називається «Манчестерское дитя» (The Manchester Baby). У 1948 році в Університеті Манчестера (Великобританія) було розроблено, а через рік введено в експлуатацію, електронно-обчислювальний комп'ютерний пристрій, здатне зберігати дані у внутрішній оперативної пам'яті. Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією комп'ютера Неймана .

Манчестерський «Марк 1» став вдосконаленою версією   комп'ютера Неймана

Пристрій могло не тільки зчитувати інформацію з перфострічок , А й мало можливість введення-виведення даних з магнітного барабана прямо під час роботи програми. «Запам'ятовувальна» система являла собою ланцюг електронно-променевих трубок Вільямса (патентна розробка 1946 року).

«Манчестерское дитя» мало зовсім «не дитячі» габарити: 17 м в довжину. Систему представляли 75 тисяч електронних ламп, 3 тисячі механічних реле, 4 трубки Вільямса (пам'ять комп'ютера 96 40-бітових слів), магнітний барабан (1024-4096 40-бітних слів), процесор на 30 інструкцій і система акумуляторних батарей. На найпростіші математичні дії машині було потрібно від 3 до 12 секунд.

У 1951 році «Дитя» було утилізовано, а на його місце «зійшов» повноцінний комерційний комп'ютер Ferranti Mark 1.

Приблизно в цей же період в Кембриджі (Великобританія) група інженерів під керівництвом Моріса Уїлкса створює комп'ютер з зберiгається в пам'ятi - EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Computer). Це пристрій стає першим широко застосовуваним електронно-обчислювальним пристроєм з можливостями внутрішньої пам'яті .

У комп'ютері використовувалися майже 3 тисячі електронних ламп. Основна пам'ять комп'ютера - 1024 осередків для пам'яті: 32 ртутних ультразвукових ліній затримки (рулз), кожна з яких зберігала 32 слова по 17 біт, включаючи біт знака. Була можливість включити додаткові лінії затримки, що дозволяло працювати зі словами в 35 двійкових розрядів. Обчислення проводилися в двійковій системі зі швидкістю від 100 до 15 тисяч операцій в секунду. Споживана потужність - 12 кВт, площа займаної поверхні - 20 квадратних метрів.

У 1953 році під керівництвом Уїлкса і Ренвік почалася робота над другою моделлю ЕОМ - EDSAC-2. Як ОЗУ (оперативне запам'ятовуючий пристрій) вже використовувалися елементи на феритових сердечниках, загальною ємністю в 1024 слова. У новій машині з'явилося ПЗУ (постійний запам'ятовуючий пристрій) - спочатку на диодной, а потім на ферритовой матриці. Але головним нововведенням було використання вбудованого управління: деякі з команд можна було складати з набору мікрооперацій; прошивки записувалися в постійній пам'яті. Цей комп'ютер використовувався аж до 1965 року.

«Транзисторна» історія

Початок ери комп'ютерів «для життя» пов'язують з тією ж IBM. Після зміни керівництва в 1956 році компанія змінює і виробничий вектор. У 1957 році IBM вводить в обіг мова FORTRAN ( «FORmula TRANslation»), що застосовувався для наукових обчислень. У 1959 році з'явилися перші комп'ютери IBM на транзисторах, які досягли такого рівня надійності та швидкодії, що стали використовуватися військовими в системах раннього оповіщення ППО. У 1964 році було представлено ціле сімейство IBM System / 360. Вони стали: першим спроектованим сімейством комп'ютерів, першими універсальними комп'ютерами, першими комп'ютерами з байтовой адресацією пам'яті (на цьому перерахування першості не закінчується). Сумісні з System / 360 комп'ютери IBM System z випускаються до цих пір, це абсолютний рекорд сумісності.

Еволюційний розвиток комп'ютерної техніки передбачало: зменшення габаритів, перехід на більш досконалі комплектуючі, збільшення обчислювальної потужності, збільшення обсягів оператівної пам'яті і постійного пам'яті, можливість повсюдного застосування в різних галузях, а також можливість персоналізації комп'ютера.

У 50-60-х роках ХХ століття на заміну лампових прийшли транзисторні комп'ютери. В якості основного елемента використані напівпровідникові діоди і транзистори, як пристрої пам'яті - магнітні сердечники і магнітні барабани (далекі предки сучасних жорстких дисків ). Друга відмінність цих ЕОМ: з'явилася можливість програмування на алгоритмічних мовах. Були розроблені перші мови високого рівня (Фортран, Алгол , Кобол ). Ці два важливих удосконалення дозволили значно спростити та прискорити написання програм для комп'ютерів. Програмування, залишаючись наукою, стає більш прикладним. Все це призвело до зменшення габаритів і істотного зниження вартості комп'ютерів, які тоді вперше стали будуватися на продаж.

Виробнича потужність цих комп'ютерів - до 30 тисяч операцій в секунду. Об'єм оперативної пам'яті - 32 Кб. Великі переваги - зменшення габаритів і зниження витрати споживаної енергії. Програмування транзисторних комп'ютерів стає основою для появи так званих «операційних систем». Працювати з пристроєм легшати, що під силу не тільки вченим, але вже і менш «просунутим» користувачам. Комп'ютерне обладнання з'являється на виробництвах, в офісах (в основному, в бухгалтерії).

Серед транзисторних електронно-обчислювальних пристроїв цього періоду найвідоміші:

- початок 50-х років. Найпотужніша ЕОМ в Європі - радянська М-20 із середнім швидкодією 20 тисяч 3-адресних команд в секунду над 45-розрядними числами з плаваючою комою; її оперативна пам'ять реалізувалася на феритових сердечниках і мала обсяг 4096 слiв.

- 1954-1957 роки. Фірма NCR (США) виробляє перший комп'ютер на транзисторах -NCR-304;

- 1955 рік. Транзисторний комп'ютер фірми «Bell Telephone Laboratories» - TRADIS - містить 800 окремих транзисторних елементів;

- 1958 рік. Корпорація NEC розробляє перший японський комп'ютер NEC-1101 і 1102;

- 1959 рік. Радянська ЕОМ Сетунь з троичной системою числення;

- 1961 рік. Digital Equipment Corporation створює перший міні-комп'ютер PDP-1; в СРСР створюється перша в країні серійна універсальна напівпровідникова ЕОМ «Дніпро-1»; в університеті Манчестера створена ЕОМ Atlas, де вперше реалізована концепція віртуальної пам'яті .

Зауважимо, що це не єдині представники «транзисторної» історії в еволюції комп'ютерів. У цей період розробки велися в Массачусетському технологічному інституті (США), у багатьох науково-технічних лабораторіях по всьому Радянському Союзу, в провідних європейських науково-дослідних і технологічних вищих школах.

Мікрочіпи і серійне виробництво

Всього кілька років знадобилося розробникам, щоб зробити комп'ютер з новими комплектуючими. Як транзистори прийшли на зміну електронним лампам (а ті замінили механічні реле), так і мікросхеми зайняли свою еволюційну осередок. Кінець 60-х років ХХ століття приносить ЕОМ такі метаморфози: розроблені інтегральні схеми, що складаються з ланцюжка транзисторів, об'єднаних під одним полупроводником; з'являється напівпровідникова пам'ять, яка стає основним елементом оперативної пам'яті комп'ютера; освоєний метод одномоментного програмування декількох завдань (принцип діалогового режиму); центральний процесор може паралельно працювати і управляти різними периферійними пристроями; відкривається можливість віддаленого доступу до даних комп'ютера.

Якраз в цей період з'являється «знамените» сімейство комп'ютерів IBM. Виробництво електронно-обчислювальної техніки стає на конвеєр, налагоджується серійне виробництво комп'ютеризованого обладнання.

Звичайно ж, тут варто більше сказати про IBM System / 360 (S / 360). У 1964 році компанія випускає серію комп'ютерів різних розмірів і функціональності. Залежно від вимог, на виробництві можна однаково використовувати як малі машини з низькою продуктивністю, так і великі - з більш високими виробничими показниками. Всі машини працюють на аналогічному програмному забезпеченні, тому, якщо доводиться замінювати малопотужний пристрій більш посунути, то не потрібно переписувати основну програму. Для забезпечення сумісності IBM вперше застосовує технологію микрокода, який використовується у всіх моделях серії, крім самих старших. Ця серія комп'ютерів стає першою похідною, коли ведеться чітке розмежування між архітектурою і реалізацією комп'ютера.

S / 360 обійшлася компанії в 5 мільярдів доларів США (це колосальні витрати за мірками 1964 року). Але дана система все одно не стає найдорожчим виробництвом, першість залишається за проектом НДДКР. Модель 360 змінюють 370, 390 і System z, але архітектура комп'ютера в них зберігається. На основі S / 360 інші компанії випускають власні модельні серії, наприклад, сімейство 470 фірми Amdahl, мейнфрейми Hitachi, UNIVAC 9200/9300/940, радянські машини серії ЄС ЕОМ і ін.

Завдяки широкому поширенню IBM / 360, винайдені для неї 8-бітові символи і 8-бітний байт як мінімально адресується осередок пам'яті стали стандартом для всієї комп'ютерної техніки. Також IBM / 360 була першою 32-розрядної комп'ютерною системою. Старші моделі сімейства IBM / 360 і подальше за ними сімейство IBM / 370 були одними з перших комп'ютерів з віртуальною пам'яттю і першими серійними комп'ютерами, що підтримують реалізацію віртуальних машин . У сімействі IBM / 360 вперше був використаний мікрокод для реалізації окремих команд процесора.

Але у деяких мікропроцесорних систем був один недолік - низька якість комплектуючих. Особливо яскраво це виражалося у радянських електронно-обчислювальних апаратів. Вони продовжували мати значні габарити і відставали в функціональності від західних розробок. Щоб усунути це, вітчизняним конструкторам доводилося проектувати спецпроцесори для виконання окремих завдань (що виключало можливість мультипрограммирования).

У цей період також з'являються перші мінікомп'ютери (прототипи сучасних комп'ютерів). Найголовніше, що сталося з ПК в кінці 60-х - початку 70-х, це перехід від великої кількості елементів до використання однієї детальки, що поєднує всі необхідні комплектуючі. Мікропроцесори - серце будь-якого комп'ютера. Їх появою товариство зобов'язане компанії Intel. Саме їй належить перший мікрочіп, який став воістину революційним і еволюційним стрибком для комп'ютерної техніки.

Поряд зі стрімким удосконаленням технічного оснащення, електронно-обчислювальні системи починають об'єднувати в локальні і глобальні комп'ютерні мережі (прообраз Інтернет). удосконалюється мова програмування , Пишуться більш просунуті ОС.

Суперкомп'ютери і персональна портативна електроніка

Сімдесяті-вісімдесяті стають основним періодом масового виробництва комп'ютерів загального споживання. Значних інновацій в цей період не спостерігалося. Електронно-обчислювальна техніка ділиться на два табори: супермашини з неймовірними обчислювальними можливостями і більш персоналізовані системи. Елементної базою цих систем стають великі інтегральні схеми (ВІС), де в одному кристалі розміщується більше тисячі елементів. Потужність таких комп'ютерів - десятки мільйонів операцій в секунду, збільшується обсяг оперативної пам'яті до декількох сотень мегабайт.

Комп'ютеризовані системи обчислень, що застосовуються на виробництві, залишаються комплексними, але масове лідерство переходить до персональних комп'ютерів. Саме в цей період термін « електронно-обчислювальна машина »Замінюється на звичний нашому слуху термін« комп'ютер ».

Ера персональних комп'ютерів починається з Apple, IBM-PC (XT, AT, PS / 2), «Іскра», «Електроніка», «ЄС-1840», «ЄС-1841» та інших. Дані системи по функціональності поступаються суперкомп'ютерів, але з огляду на споживчого призначення ПК міцно затверджується на ринку: пристрій ставати загальнодоступним, з'являється ряд нововведень, що спрощують роботу з пристроєм (графічний користувальницький інтерфейс, нові периферійні пристрої, глобальні мережі).

Після випуску мікропроцесорів Intel 4004 і Intel 8008, технологія була підхоплена іншими компаніями: МП випускалися як на основі проекту Intel, так і власних модифікацій.

Ось тут-то і з'являється на арені молода фірма Apple Computer Company Стіва Джобса і Стіва Возняка зі своїм першим персональним продуктом - комп'ютером Apple-1. Розробкою амбітних підприємців зацікавилися не багато. Замовлення на партію комп'ютерів Apple-1 надійшов тільки один: Пол Террелл, власник комп'ютерного магазину Byte, замовляє поставку з 50 одиниць товару. Але умови такі: це повинні бути не просто комп'ютерні плати, а абсолютно укомплектовані машини. Долаючи труднощі з фінансуванням виробництва, фірма Apple Computer, все-таки, встигає виконати зобов'язання в строк, і Apple-1 з'являється на прилавках магазина Террелла. Правда без «боєкомплекту», а тільки у вигляді плати, але Террелл погоджується на поставку і виплачує обіцяні 500 доларів за одиницю товару.

Зауважимо, що більшість ПК того часу поставлялися як окремі комплектуючі, складанням яких займалися дистриб'ютори або кінцеві покупці.

Отже, в 1976 році Apple-1 надходить у продаж за ціною 666,66 доларів за штуку. Apple I був повністю зібраний на платі, що містить близько 30 мікросхем, за що і вважається багатьма першим повноцінним ПК. Але для отримання робочого комп'ютера користувачі повинні були додати до нього корпус, джерело живлення, клавіатуру і монітор. Додаткова плата, випущена пізніше за ціною в 75 доларів, забезпечувала зв'язок з касетним магнітофоном для зберігання даних.

Додаткова плата, випущена пізніше за ціною в 75 доларів, забезпечувала зв'язок з касетним магнітофоном для зберігання даних

Багато експертів не вважають комп'ютер Apple першим персональним електронним пристроєм, а називають таким мікрокомп'ютер « Altair 8800 », Який був створений Едом Роберсом і поширювався через каталоги в 1974-1975 роках. Але насправді цей апарат не відповідав всім призначеним для користувача вимогам.

Фірма продовжує виробництво, і в продаж надходить оновлена ​​модель Apple II. Ця серія ПК була оснащена процесором MOS Technology 6502 на тактовій частоті 1 МГц, 4 КБ ОЗУ (розширюваними до 48 КБ), 4 КБ ПЗУ, в комплекті йшов монітор і інтерпретатор Integer BASIC, а також інтерфейс для підключення касетного магнітофона. Apple II стає самим масово продавати пристрої на ринку електротехніки (за роки виробництва було продано понад 5 мільйонів одиниць даного товару). Apple II більше скидався на офісний інструмент, ніж на елемент електронного обладнання. Це був повноцінний комп'ютер, який підходить для домашньої обстановки, столу менеджера або шкільного класу.

Для підключення монітора (або телевізора) використовувався композитний відеовихід у форматі NTSC. У комп'ютерах, що продаються в Європі, використовувався додатковий кодер PAL, розміщений на платі розширення. Звук забезпечувався динаміком, керованим через регістр в пам'яті (використовувався 1 біт). Комп'ютер мав 8 роз'ємів розширення, 1 з яких дозволяв підключити додаткове ОЗУ, інші ж використовувалися для забезпечення введення-виведення (послідовні і паралельні порти, контролери зовнішніх пристроїв). Початкова роздрібна ціна комп'ютера становила 1298-2638 доларів за модельну модифікацію.

Apple II обзаводиться родиною і до початку 90-х зберігає своє лідерство на ринку комп'ютерної техніки.

Загальний стандарт ПК

В кінці 1980 року компанія IBM приймає рішення провести власний ПК. Поставка мікропроцесорів для майбутніх моделей IBM PC довіряється компанії Intel, а під основну ОС приймається проект «недоучки» з Гарварда Біла Гейтса - операційна система PC-DOS .

Компанія не тільки задає виробничі темпи, а й встановлює власні стандарти на виробництво комп'ютерів. Кожен виробник ПК міг придбати ліцензію у IBM і збирати аналогічні комп'ютери, а виробники мікропроцесорів - виготовляти елементи для них (зберегти власну архітектуру вдалося, по суті, тільки Apple). Так з'являється модель IBM PC XT з жорстким диском. Слідом за ним - IBM PC AT, побудований на основі МП 80286.

1985 рік ознаменувався випуском високопродуктивних ПК, Intel і Motorola спільно виробляють мікропроцесори 80386 і М68020. З року в рік комп'ютерні модифікації вдосконалюються, постійно на слуху імена IBM, Intel. Нові мікропроцесори досягають неймовірних потужностей обробки даних - до 50 мільйонів операцій в секунду. У 1993 році компанія Intel випускає МП Р5 «Pentium» з 64-розрядної архітектурою, за яким слідують моделі 2, 3. «Pentium 4» вже оснащений технологією НТ, що дозволяє обробляти інформацію по 2-м паралельним потокам.

Комп'ютери вдосконалюються у всьому: зменшується витрата енергії, зменшуються габарити, зате колосально зростає обчислювальна потужність, збільшується обсяг оперативної пам'яті (до 4 гігабайт), обсяги жорстких дисків обчислюються в терабайт.

Практично всі вироблені в світі комп'ютери переходять на нову «віконну» операційну систему MicroSoft «Windows» і офісні додатки MS-Office. Так визначаються комп'ютерні стандарти персонального комп'ютера: архітектура IBM PC і ОС Windows.

Що стосується розмірів ПК, то на ряду зі стаціонарними комп'ютерами, проводиться портативна переносна електроніка: ноутбуки, Нетбуки , Потім планшети і смартфони (телефон-комп'ютер).

вместо Післямови

За кілька десятиліть персональні комп'ютери від електронних «рахункових машинок» перейшли в розряд повсякденно використовуваного обладнання. Тепер ПК - це не просто електронно-обчислювальний пристрій. Це ціла індустрія знань, розваг, роботи, навчання і інших споживчих можливостей.

Михайло Полюхович

Гражданский противогаз ГП-7Б
Противогаз ГП-7Б гражданский предназначен для защиты органов дыхания от отравляющих веществ, биологических аэрозолей, от широкого спектра аварийно химически опасных веществ, радиоизотопов

Fallout 4 Противогаз На Карте
Плагины и моды для Fallout 4 - Каталог модов. Мод улучшает частицы от стрельбы, взрывов и огня в Fallout 4. 19 151статья в Убежище. Добавить новую страницу. Противогаз-маска Править. Бриджуэй Траст

Бирка на противогазную сумку образец
Главная » Разное » Бирка на противогазную сумку образец Cincinnati, ohio national institute for occupational safety and health, 1987. В нижней части коробки старенького эталона располагается активированный

Противогазы - Информация о сайте
Противогаз — средство защиты органов дыхания, также бывают противогазы, обеспечивающие защиту зрения и лица. Защитные свойства противогазов различаются по типу защиты: фильтрующие  — от конкретных

Бирка На Противогаз Образец
Бирка на противогаз образец. Сумка с противогазом ставится биркой наружу. На сумки для противогазов, а также на чехлы для перчаток и плащей оп-1м, размером 3х5 см данный размер строго соблюдается, пришивают

О порядке проверок и замене фильтрующих противогазов при регулярном и длительном их применении
Распечатать Вопрос: На сайте компаний, выпускающих противогазы, указывается информация, что фильтрующие противогазы ГП-7 подлежат технической проверке не более 8 раз. А нормативного подтверждения

О ПРОТИВОГАЗЕ Противогаз надевается на голову солдата для
О ПРОТИВОГАЗЕ: Противогаз надевается на голову солдата для устрашения противника и подавления его боевого духа. Сами посудите: сидит противник в окопе, чай мешает ложечкой, никого не трогает. Вдруг сверху

Кто изобрел противогаз? Что повлияло на изобретение противогаза в России
До сих пор не известно, кто изобрел противогаз. Единого мнения по данному вопросу не существует. Их примитивные прототипы применялись еще в Средние века, когда врачи использовали специальные маски с длинными

Конструкция и принцип работы устройства противогаза
Начиная со школьной скамьи, каждый человек хотя бы приблизительно был знаком с противогазом. Аппарат был впервые применен в 1915 году во время боевых действий — тогда один из противников применил химическое

ОМЧС Резерв - Информационно-консультативный центр - Проверка противогазов
В соответствии с Федеральными законами №28-ФЗ «О гражданской обороне» и №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» все население страны должно