Особенности четвертого поколения
Четвертое поколение ЭВМ характеризуется появлением интегральных схем, относящихся к классу больших, а также так называемых сверхбольших. В архитектуре ПК появилась ведущая микросхема – процессор. ЭВМ по своей конфигурации стали ближе к рядовым гражданам. Пользование ими стало возможным при минимальной квалификационной подготовке, в то время как работа с ЭВМ предыдущих поколений требовала профессиональных навыков. Модули ОЗУ стали выпускаться не на основе ферритовых элементов, а на базе CMOS-микросхем. К четвертому поколению ЭВМ принято относить и первый компьютер Apple, собранный в 1976 году Стивом Джобсом и Стефаном Возняком. Многие IT-эксперты считают, что Apple – первый в мире персональный компьютер.
Четвертое поколение ЭВМ также совпало с началом популяризации Интернета. В этот же период появился самый известный сегодня бренд софт-индустрии – Microsoft. Возникли первые версии операционных систем, которые мы знаем сегодня – Windows, MacOS. Компьютеры стали активно распространяться по всему миру.
Поколения ЭВМ — что понимается под термином
Электронно-вычислительные машины принято делить на поколения. Исследуя их, можно проследить историю развития информационных технологий: понять, как менялась компьютерная отрасль на протяжении многих лет и насколько грандиозного архитектурного и программного прогресса достигло человечество меньше чем за сто лет.
Определение
Поколение ЭВМ — качественный скачок в развитии электронно-вычислительной техники.
Деление на поколения осуществляется прежде всего на основе элементной базы, то есть элементов, из которых построена та или иная модель машины, а также ряда технологических характеристик:
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут
- скорости вычислений;
- объема памяти;
- способов ввода;
- переработки информации и т. д.
Разумеется, деление ЭВМ на поколения весьма условно и по сути отражает тот прогресс, которого удалось достичь специалистам в компьютерной отрасли.
Всего лишь мобильные устройства?
Как можно говорить о новом поколении компьютеров, если в примерах фигурируют преимущественно мобильные устройства? Или автор имеет в виду, что компьютеры следующего поколения — это ограниченные планшеты наподобие iPad, лишённые клавиатуры и мыши и непригодные для «серьёзной работы»?
Разумеется, нет. Ограничения мобильных устройств стали идеальной питательной средой для развития этих тенденций, но одними айпадами дело не ограничится. Наработки, впервые испытанные в iOS и Android, в какой-то форме проникнут и в более традиционные ПК. Собственно говоря, этот процесс уже начался: элементы перечисленных идей появляются в OS X и некоторых вариантах Linux, не говоря уже о Windows 8.
Нужно осознать, что многие особенности, прослеживающиеся в современных мобильных устройствах, — это не досадное искажение привычного подхода, а нечто совершенно новое. Повернуть вспять и обойтись без них не выйдет. Это, возможно, не самый приятный вывод, но ничего не поделаешь: надо привыкать. Смена поколений редко бывает безболезненной.
Третье поколение эвм. 1968 – 1973.
Интегральные схемы стали элементной базой компьютеров третьего поколения. Интегральная схема это схема изготовленная на полупроводниковом кристалле и помещенная в корпус. Иногда интегральную схему называют – микросхемой или чипом.
Первые микросхемы появились в 1958 году. Два инженера почти одновременно изобрели их, не зная друг о друге. Это Джек Килби и Роберт Нойс.
Все элементы предыдущего поколения производятся на одной подложке и в одном корпусе ИС. Используя одни и те же технологические операции. Рабочая область чипа это поверхность между кристаллом и металлом, который наносятся путем технологии напыления. Это происходит в вакууме когда атомы одного материала бомбардируют атомы другого.
ЭВМ третьего поколения можно было встретить на борту самолета, корабля, подводной лодке, спутнике. Ощутимые плоды микроминиатюризации. Эти машины называли Мини-ЭВМ. И не смотря на то, что алфавитно-цифровые дисплеи появились еще во втором поколении машин. На третьем они окончательно закрепились. И стали неотъемлемой частью компьютера.
Память ЭВМ этого поколения значительно возросла. В качестве внешней памяти стали применять магнитные диски. Накопитель магнитных дисков представлял несколько дисков вращающихся на одном шпинделе. Диски были расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Между ними находился блок головок. Которые позиционировались одновременно. Что позволяло производить чтение-запись одновременно сразу на несколько дисков. Емкость таких накопителей измерялась миллионами байт. Это был существенный шаг по сравнению с перфокартами и магнитными лентами.
IBM-360. На эту ЭВМ равнялись советские конструкторы при создании Единой Серии.
4. Четвертое поколениеЭвм. 1974 – 1982.
Новым этапом для развития ЭВМ послужили большие интегральные схемы (БИС). Элементная база компьютеров четвертого поколения это БИС. Стремительное развитие электроники, позволило разместить на одном кристалле тысячи полупроводников. Такая миниатюризация привела к появлению недорогих компьютеров. Небольшие ЭВМ могли разместиться на одном письменном столе. Именно в эти годы зародился термин «Персональный компьютер». Исчезают огромные дорогостоящие монстры. За одним таким компьютером, через терминалы, работало сразу несколько десятков пользователей. Теперь. Один человек – один компьютер. Машина стала, действительно персональной.
Важный переход от мини-компьютеров к микро-компьютерам, это создание микропроцессора. Благодаря БИС стало возможным разместить все основные элементы центрального процессора на одном кристалле. Первым микропроцессором стал Intel-4004 созданный 1971 г.
Он содержал в себе более двух тысяч полупроводников, которые разместились на одной подложке. В одной интегральной схеме разместились арифметическое — логическое устройство и управляющее устройство.
Одним из первых персональных компьютеров четвертого поколения считается Altair-8800. Созданный на базе микропроцессора Intel-8080. Его появление стимулировало рост периферийных устройств, компиляторов высокого уровня.
Определение понятия компьютер
Слово компьютер имеет английское происхождение и переводится как вычислитель. Это значение первоначально относилось к любым вычислительным устройствам. Сегодня с помощью компьютеров не только делают вычисления, но смотрят фильмы, слушают музыку, играют в игры, работают в профессиональных программах, зарабатывают деньги, совершают покупки и др. Первоначальное наименование компьютеров — электронно-вычислительные машины (ЭВМ).
В 1946 году Джон фон Нейман опубликовал идею работы ЭВМ. Работа ЭВМ осуществляется по следующим принципам:
- Архитектура ЭВМ должна состоять из блоков: памяти, арифметики (вычислительный блок), блок управления и связи.
- Операции ЭВМ осуществляются в цифровом виде. Управляющие команды хранятся в памяти ЭВМ.
- ЭВМ различает данные и команды.
- Машина имеет управляющий блок для обработки информации.
- Машина имеет блок для выполнения арифметических операций.
- ЭВМ должна имеет устройства ввода и вывода информации.
Путь развития компьютеров насчитывает пять поколений. Вычислительные устройства механического или электромеханического типа относят к нулевому поколению («домеханический» и «механический» период). Устройства нулевого уровня: счеты и абак, машина Паскаля («Паскалина»), арифмометры, аналитическая машина Бэбиджа, вычислительная машина Холлерита, табуляторы, счетные машинки и др.
Смену поколений компьютеров условно связывают с качественным изменением элементной базы компьютеров. Каждое последующее поколение характеризуется уменьшением размеров и стоимости, увеличением скорости вычислений и плотности размещения элементов, стандартизацией и упрощением аппаратных средств и усложнением программных средств. К ранним компьютерам относят первое, второе и третье поколение.
Процессор Intel 4004
Вскоре производители начали интегрировать эти микрочипы в свои новые компьютеры. В 1973 году был выпущен Xerox Alto из PARC. Это был настоящий персональный компьютер, в который вошли Ethernet-порт, мышь и графический интерфейс с битовым отображением, первый в своем роде. В 1974 году Intel представила 8-разрядный микропроцессор общего назначения с названием “8808”. Затем программист Гэри Арлен Килдалл приступил к созданию программного обеспечения на базе диска, известного как “Программа управления для микрокомпьютеров” (CPM). Оно стало прообразом современной элементной базы ПК.
Четвертое поколение компьютеров: от 1970-х до настоящего времени
Микропроцессор, ОС и графический интерфейс — элементная база современных компьютеров. Рождение микропроцессора было в то же время рождением микрокомпьютера. Это также соответствовало закону Мура, который предсказал экспоненциальный рост транзистора и микрочипов, начиная с 1965 года. Компания Intel, ее инженеры Тед Хофф, Федерико Фаггин и Стэн Мазор в ноябре 1971 года представили первый в мире одночиповый микропроцессор Intel 4004.
То, что в первом поколении заполняло всю комнату, теперь можно было установить на ладони. Само собой, новый микрочип был таким же мощным, как компьютер ENIAC с 1946 года. Четвертое поколение и его элементарная база играет важную роль в создании различных устройств.
Распределение ресурсов
Как и устаревшая модель безопасности, принятый порядок распределения ресурсов — это ещё один реликт семидесятых годов. Запущенные процессы делят процессорные циклы, доступ к сети и прочие возможности компьютера так, будто между ними не больше разницы, чем между пользователями, которые сидят за терминалами ЕС ЭВМ. А это, как мы понимаем, давно не так.
Современный персональный компьютер — это театр с одним зрителем. Если ресурсы ограничены, то, распределяя их, машина обязана руководствоваться единственной целью: сделать так, чтобы все доступные возможности были направлены на то, чем пользователь сейчас занят. Что бы ни происходило за кулисами, представление не должно прекращаться ни на минуту.
Пример такого подхода — на этот раз не по возвышенным идеологическим соображениям, а вынужденно — это опять-таки мобильные устройства последних лет. Им поневоле приходится беречь процессорные циклы: мало того, что их едва хватает на жизнь, так они ещё и тратят батарею. Виртуальная память с бесконечным свопом — тоже непозволительная роскошь для смартфонов и планшетов.
Выход, который нашли разработчики Android, iOS и Windows RT, известен. Запуск и выключение программ теперь контролирует сама система. Неактивные приложения могут быть выгружены из памяти в любой момент, чтобы освободить ресурсы для той задачи, с которой работает пользователь. Разработчики должны сами позаботиться о том, чтобы пользователь ничего не заметил, и использовать для работы в фоне специальные программные интерфейсы.
Хотя результат далёк от идеала, он всё же впечатляет. Мобильные устройства ухитряются реагировать на команды пользователя (или хотя бы создавать иллюзию реакции) шустрее, чем многократно более мощные персональные компьютеры.
Перед рождением ЭВМ
В середине тридцатых годов ХХ века в области вычислительной техники начались эксперименты с электричеством и сложной механической основой. Главным элементом вычислительных машин этого периода стали электромеханические реле, электромагнитный сигнал приводил в движение сразу много механических подвижных частей (колес), замыкая и размыкая цепи, ведущие к роторным схемам. Так работали Z1 Конрада Цузе (1938 г) и ее усовершенствованные версии – Z2 и Z3, они обслуживали своими расчетами проектировщиков первого ядерного реактора и ракетчика Вернера фон Брауна. И в целом основанная на двоичной системе исчисления (да-нет) и немецком качестве реле, они справлялись со своими задачами. Программирование Z3 осуществлялось при помощи перфорированной пленки. США в 1939 году компания IBM начала работу над созданием Harvard Mark I. Принцип был все тот же — множество колес с цифрами, поворотные переключатели, электромагнитные реле, информация вводилась с помощью перфокарт. Mark I тратил на одно вычисление всего пять секунд. Не смейтесь – тогда это было достижением, ведь он считал сам, без помощи человека!
Новое железо
Аппаратная основа компьютеров тоже меняется, и хотя эти изменения кажутся менее существенными, для порядка их тоже стоит перечислить.
Главное отличие, из которого вытекает всё остальное, — изменение приоритетов. Если в прошлом главным показателем была производительность, то теперь фокус переместился на энергопотребление.
В Intel ухитрились проворонить момент, когда это произошло, и до сих пор за это расплачиваются. Инициативу перехватила британская компания ARM, разрабатывающая схемы процессоров, которые могут дорабатывать и использовать другие производители (тут прослеживается занятная аналогия с Google, который эксплуатирует похожую модель при разработке Android). Процессоры ARM с самого начала стоили многократно дешевле, чем процессоры Intel, и при этом потребляли меньше энергии. Для того чтобы соперничать с процессорами Intel на равных, им недоставало производительности.
Нарастить производительность ARM оказалось гораздо проще, чем понизить энергопотребление x86. Для решения этой задачи в Intel было создано специальное подразделение, которое получило небывало широкие полномочия, но всё не впрок. Его продукт — платформа Medfield — пока не оказал заметного влияния на рынок, а ARM тем временем полностью занял гигантский рынок планшетов и смартфонов и уже покушается на ноутбуки.
Параллельно происходит медленный, но неотвратимый переход с жёстких дисков на твердотельные накопители. Его несколько тормозит относительно высокая стоимость флэш, но это ненадолго. Флэш дешевеет на глазах, и через пару лет вопрос цены будет окончательно снят. Третий процесс, вписывающийся в тот же ряд, — постепенная гибель физических носителей данных. DVD, вопреки ожиданиям, заменил интернет, а не более ёмкие диски Blu-Ray.
Какие компьютеры относятся к третьему поколению ес 1066 ibm 360 см 4 мэсм бэсм 6
Третье поколение ЭВМ создавалось на новой элементной базе — интегральных схемах. С помощью очень сложной технологии специалисты научились монтировать на маленькой пластине из полупроводникового материала, площадью менее 1 см, достаточно сложные электронные схемы.
Их назвали интегральными схемами (ИС)
Первые ИС содержали в себе десятки, затем — сотни элементов (транзисторов, сопротивлений и др.).
Когда степень интеграции (количество элементов) приблизилась к тысяче, их стали называть большими интегральными схемами — БИС; затем появились сверхбольшие интегральные схемы — СБИС.
ЭВМ третьего поколения начали производиться во второй половине 60-х годов, когда американская фирма IBM приступила к выпуску системы машин IBM-360. Это были машины на ИС.
Немного позднее стали выпускаться машины серии IBM-370, построенные на БИС.
В Советском Союзе в 70-х годах начался выпуск машин серии ЕС ЭВМ (Единая Система ЭВМ) по образцу IBM-360/370.
Переход к третьему поколению связан с существенными изменениями архитектуры ЭВМ.
Появилась возможность выполнять одновременно несколько программ на одной машине. Такой режим работы называется мультипрограммным (многопрограммным) режимом.
Скорость работы наиболее мощных моделей ЭВМ достигла нескольких миллионов операций в секунду.
На машинах третьего поколения появился новый тип внешних запоминающих устройств — магнитные диски .
Как и на магнитных лентах, на дисках можно хранить неограниченное количество информации.
Но накопители на магнитных дисках (НМД) работают гораздо быстрее, чем НМЛ.
Широко используются новые типы устройств ввода-вывода: дисплеи , графопостроители .
В этот период существенно расширились области применения ЭВМ. Стали создаваться базы данных, первые системы искусственного интеллекта, системы автоматизированного проектирования (САПР) и управления (АСУ).
В 70-е годы получила мощное развитие линия малых (мини) ЭВМ. Своеобразным эталоном здесь стали машины американской фирмы DEC серии PDP-11.
В нашей стране по этому образцу создавалась серия машин СМ ЭВМ (Система Малых ЭВМ). Они меньше, дешевле, надежнее больших машин.
Машины этого типа хорошо приспособлены для целей управления различными техническими объектами: производственными установками, лабораторным оборудованием, транспортными средствами. По этой причине их называют управляющими машинами.
Во второй половине 70-х годов производство мини-ЭВМ превысило производство больших машин.
Первые приспособления для счета
Первыми устройствами для выполнения простых арифметических операций, известными исторической науке, были счеты. Так, среди культурных артефактов древнего мира – Египта, Вавилона, Греции, Рима, Китая можно найти специальный предмет, предназначенный для счета – абак. Абак представляет собой доску, на которой в специальных углублениях расположены небольшие камни. Современные варианты счетов, в виде бусин, нанизанных на проволоку, используются, и посей день для выполнения операций сложения и вычитания.
Рис. 1. Абак — приспособление для счета.
Для более сложных операций, таких как умножение, деление, возведение в степень, вычисление корней и логарифмов, были придуманы различные приспособления. Это логарифмические линейки и таблицы. Логарифмическая линейка была изобретена в 1622 году англичанином Уильямом Отредом, а первая таблица появилась в 1614 году и содержала значения тригонометрических функций.
Создание операционной системы Windows
Apple под руководством Стива Джобса изменила программную игру, когда в 1984 году выпустила компьютер Apple Macintosh с улучшенным графическим интерфейсом (графический интерфейс пользователя), используя идею интерфейса, полученную от Xerox PARC. Обе программы управления для микрокомпьютера и операционной системы диска были операционными системами на основе командной строки, когда пользователь должен взаимодействовать с компьютером с помощью клавиатуры.
После успеха графического интерфейса Apple Microsoft интегрировала оболочную версию Windows в версии DOS 1985 года. Windows использовалась в течение следующих 10 лет, пока она не была заново изобретена как Windows 95. Это было настоящее программное обеспечение для операционной системы со всеми необходимыми утилитами.
Четвертое поколение ЭВМ
Годы применения: с 15 ноября 1971 года по наши дни
Элементная база: микропроцессоры и БИС (большие интегральные схемы) и СБИС (сверхбольшие интегральные схемы, в кристалле которых размещаются до 10 млн элементов)
Скорость: миллионы операций в секунду.
Особенности: компактность и миниатюризация, персонализация вычислительных устройств
К событию приложили руки и головы несколько умнейших людей. В 1969 году японская компания Nippon Calculating Machine, Ltd. разрабатывала новый настольный калькулятор для довольно сложных бухгалтерских вычислений. Для выполнения различных задач требовалось 12 специальных микросхем, каждая выполняла свою задачу, их заказали компании Intel/ 32-летний сотрудник Intel Маршиан Эдвард «Тед» Хофф предложил заменить эту кучу микросхем до трех: одной центральной – которая будет выполнять арифметические функции и менять их в соответствии с логикой задачи, ПЗУ (постоянного запоминающего устройства), которое будет хранить программное обеспечение и ОЗУ, где будут содержаться данные пользователя. Итальянский физик Федерико Фаджин объединил все это в один чип. Ему помогал японец Масатоси Сима. 15 ноября 1971 года Intel представила микросхему 4004 – это был
Первый в мире микропроцессор, который на одном кристалле 3Х4 мм сосредоточил все возможности процессора большой ЭВМ, стоил $200 и был самой инновационной ИС своего времени.
Скорость этих машин достигла миллионов операций в секунду, оперативная память плавно перешла на мегабайты, а теперь и на гигабайты. Стали возможны комплексы многопроцессорных компьютеров – именно так стали их называть в четвертом поколении.
Именно в четвёртом поколении компьютер приобрел всю современную периферию: монитор, клавиатуру, мышь, принтер, сканер. Появились 3D принтеры и стал способен работать со множеством узкоспециальных приборов и датчиков.
Именно в четвёртом поколении ЭВМ компьютер вторгся практически во все сферы человеческой деятельности, от обычных расчетов до современнейших производств, систем генерации и распределения электроэнергии, контроля опасных технических объектов, сложнейших областей медицины.
Именно в четвертом поколении ЭВМ компьютер стал персональным. Теперь вычислительная техника уже не принадлежность крупных компании, богатых людей и профессионалов – каждый может позволить себе собственный компьютер, да и мало у кого их сейчас только по одному. Основами программирования овладевать все больше людей, не имеющих специального образования, появилось множество привлекательных продуктов и профессиональных программ. Компьютер сделал множество профессий доступными в домашних условиях. Бухгалтерские программы, верстка книг и журналов, торговля, прием и обработка заказов на оффлайновые услуги, обучающие программы, игры. Мир опутали сети, Интернет навсегда пришел в каждый дом. Доступной стала любая информация – книги, фильмы, новости, каталоги, базы данных.
Именно в четвертом поколении компьютер с подачи Стива Джобса поселился у человека в кармане, то что раньше занимало несколько комнат или даже цехов с холодильными установками и тратило сотни киловатт, теперь мы носим с собой. Банковские услуги, страхование, покупка билетов на любой вид транспорта – все всегда под рукой.
Поколения ЭВМ
Каждый этап развития ЭВМ определяется совокупностью элементов ЭВМ, из которых строились компьютеры — элементной базой.
С изменением элементной базы ЭВМ значительно изменялись характеристики, внешний вид, габариты, возможности компьютеров. Через каждые 8 — 10 лет происходил резкий скачок в конструкции и способах производства ЭВМ.
ЭВМ первого поколенияВ октябре 1945 года в США был создан первый компьютер ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator — электронный числовой интегратор и вычислитель).
В ЭВМ первого поколения использовались электронные лампы. Так, фирма IBM в 1952 году выпустила первый промышленный компьютер IBM-701, содержащий 4000 электронных ламп и 12000 германиевых диодов. Один компьютер этого типа занимал площадь порядка 30 кв. метров, потреблял много электроэнергии, имел низкую надежность. Поиск неисправности составлял 3-5 дней.
ЭВМ второго поколения составляли транзисторы, они занимали меньше места, потребляли меньше электроэнергии и были более надёжными. В 1955 году в США было объявлено о разработке полностью транзисторной ЭВМ — TRADIC включающей 800 транзисторов и 11000 диодов. В 1958 году машина Philco — 2000 содержала 56 тыс. транзисторов, 1, 2 тыс. диодов и 450 электронных ламп.
Наивысшим достижением отечественной вычислительной техники созданной коллективом С.А. Лебедева явилась разработка в 1966 году полупроводниковой ЭВМ БЭСМ-6 с производительностью 1 млн. операций в секунду.
ЭВМ третьего поколения
ЭВМ третьего поколения обязано созданием интегральной схемы (ИC) в виде одного кристалла, в миниатюрном корпусе которого были сосредоточены транзисторы, диоды, конденсаторы, резисторы. Создание процессоров осуществлялось на базе планарно-диффузионной технологии.
В 1964 году фирма IBM объявила о создании модели IBM-360, производительность её достигала несколько миллионов операций в секунду, объём памяти значительно превосходил машины второго поколения. В 1966 — 67 гг. ЭВМ 3-го были выпущены фирмами Англии, ФРГ, Японии.
В 1969 году СССР совместно со странами СЭВ была принята программа разработки машин 3-го поколения. В 1973 была выпущена первая модель ЭВМ серии ЕС, с 1975 года появились модели ЕС-1012, ЕС-1032, ЕС-1033, ЕС-1022, а позже более мощная ЕС-1060.
При развитии ЭВМ третьего поколения, начиная с 60-х годов, элементарная база перестала быть определяющим признаком поколения. Предпочтение стали отдавать архитектуре (составу аппаратных средств), функционально-структурной организации и программному обеспечению. Миникомпьютеры для народного хозяйства обозначались СМ ЭВМ (Система малых ЭВМ).
ЭВМ четвертого поколения Совершенствование интегральных схем привело к появлению микропроцессоров, выполненных в одном кристалле, включая оперативную память (БИС — большие интегральные схемы), что ознаменовало переход к четвертому поколению ЭВМ. Они стали менее габаритными, более надежными и дешевыми. Создание ЭВМ четвертого поколения привело к бурному развитию мини- и особенно микро- ЭВМ — персональных компьютеров (1968 г.), которые позволили массовому пользователю получить средство для усиления своих интеллектуальных возможностей. В свою очередь персональные ЭВМ (ПВМ) развивались по этапам: появились сначала 8-ми, 16-ти, а затем и 32-х разрядные ЭВМ. Шина данных современного компьютера 64-х разрядная.
К ЭВМ четвертого поколения относятся ПЭВМ “Электроника МС 0511” комплекта учебной вычислительной техники КУВТ УКНЦ, а также современные IBM — совместимые компьютеры, на которых мы работаем.
ЭВМ пятого поколения
В 1980-егоды стало ясно, что использование компьютерной техники позволило резко повысить производительность труда при обработке больших потоков информации, сфера внедрения ЭВМ активно расширялась во все отрасли народного хозяйства. А это заставило разработчиков совершенствовать компьютерную технику. Постепенно прорисовывались требования к ЭВМ пятого поколения. Они должны: накапливать и хранить большие массивы информации и оперативно ее выдавать пользователю; анализировать информацию и выдавать оптимальные решения, т. е. быть интеллектуальным компьютером; общаться с помощью голоса на языке пользователя, воспринимать и обрабатывать текстовую и графическую информацию; объединить в сети ЭВМ различных классов для обработки и передачи информации на большие расстояния. В ЭВМ пятого поколения предусматривается другой принцип работы процессоров и способы обработки информации в них. В настоящее время компьютеров пятого поколения, пока, не создано.
Второе и третье поколение (с 1955-го по 1980-ые гг.)
Элементной базой второго поколения являются транзисторы и магнитные элементы. Скорость обработки информации – сотни тысяч операций в секунду. Появление транзисторов позволило уменьшить размеры компьютеров до размера шкафа. Появляются дисплеи и диски (магнитные барабаны и ленты). Развиваются языки программирования высокого уровня: АЛГОЛ, ФОРТРАН, КОБОЛ. Программирование стало проще и понятнее, оно уже не зависело от модели ЭВМ. ЭВМ 6600 (фирма CDC) осуществляет параллельные вычисления. IBM-704 был создан IBM в 1956 году. Отличительная особенность этой машины – высокая скорость вычислений. В последующие годы IBM выпустила IBM-709, разработала запоминающие устройства на плавающих магнитных головках.
С уменьшением размеров компьютеров появляется понятие миникомпьютер. Первый компьютер TX на элементной базе транзисторов, который считают первым миникомпьютером, положил начало развития компьютеров PDP. В США в 1955 году был создан компьютер TRADIC, построенный на 800 транзисторах. Машина «Phico-2000» созданная в 1956 году выполнена на 56000 транзисторах.
Ведутся разработки и выпуск компьютеров на полупроводниках — Simens -2002, Eliot-603, Раздан-2, CAB-500. Появляются машины с виртуальной памятью: CDC-6600 (США), «Strech» (Англия), БЭСМ-6 (СССР).
В нашей стране в 60-х годах были созданы полупроводниковые ЭВМ БЭСМ-ЗМ, БЭСМ-4, БЭСМ-6, М-220, М-222. Производительность машина БЭСМ-6 — одна из первых в мире ЭВМ с вычислительной мощностью 1 000 000 операций в секунду. «Сетунь» — ЭВМ, разработанная на магнитных элементах в МГУ.
Элементной базой третьего поколения являются интегральные схемы. Происходит увеличение быстродействия ЭВМ до миллионов операций в секунду. На интегральной схеме размещены тысячи транзисторов, что значительно уменьшает размеры компьютеров третьего поколения и увеличивает вычислительную мощность. Компьютеры третьего поколения становятся специализированными и значительно дешевле предшественников. Решается проблема совместимости.
Область применения компьютеров третьего поколения – базы данных, Системы автоматизированного проектирования, автоматизированные системы управления, первые разработки систем искусственного интеллекта.
На пороге пятого поколения вычислительной техники: какие изменения ждут завтрашние ПК
Любой учебник информатики начинается с перечисления поколений вычислительной техники. ЭВМ первого поколения были основаны на электронных лампах. Их сменили вычислительные машины второго поколения, сделанные из транзисторов. Интегральные микросхемы позволили построить компьютеры третьего, а микропроцессоры — четвёртого поколения. На этом компьютерная история неожиданно обрывается, а мы зависаем в странной атемпоральности, где ничего не происходит. Прошло три с лишним десятилетия, но пятое поколение так и не наступило.
Это особенно странно на фоне того, что происходит в последнее время. Положение вещей в компьютерной индустрии меняется быстрее и значительнее, чем когда-либо в прошлом. Привычные способы классификации вычислительных устройств постепенно утрачивают связь с реальностью. Даже незыблемость позиций Microsoft или Intel начала вызывать сомнения.
У меня есть гипотеза, объясняющая, что случилось. Тридцать лет четвёртого поколения усыпили нашу бдительность. В действительности мы стоим на пороге пятого поколения и не замечаем этого — отвыкли.
Самый очевидный признак смены поколений — иная элементная база — подвёл нас. В этот раз элементная база не изменится. Впрочем, она никогда не была единственным признаком, отличающим одно поколение от другого. Есть и другие.
В вычислительных устройствах, появляющихся в последние годы, прослеживаются общие черты, совершенно нехарактерные для компьютеров последних тридцати лет. Другие приоритеты, другой подход к безопасности, другой подход к интерфейсам, другой подход к многозадачности, другой подход к приложениям, другое всё.
3.8. Какими должны быть компьютеры пятого поколения?
Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе
больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования
оптоэлектронных принципов (лазеры, голография).
Развитие идет также по пути «интеллектуализации» компьютеров,
устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны
воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков, с
человеческого голоса, узнавать пользователя по голосу, осуществлять перевод с
одного языка на другой.
| В компьютерах пятого поколения произойдёт качественный переход от обработки данных к обработке знаний. |
Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных
блока. Один из них – это традиционный компьютер. Но теперь он лишён связи
с пользователем. Эту связь осуществляет блок, называемый термином
«интеллектуальный интерфейс». Его задача — понять текст, написанный на
естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую
программу для компьютера.
Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью
компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от
друга, так и миниатюрных компьютеров, размещённых на одном кристалле
полупроводника.