Поколения ЭВМ

Первая ЭВМ была создана в 1946 г. в Пенсильванском университете и называлась ENIAC (вес 30 т, 18 000 электронных ламп, 7200 кристаллических диодов, 4100 магнитных элементов и занимал площадь в 300 кв. метров). Ее создание положило начало развитию ЭВМ первого поколения. Основные черты этих ЭВМ: использование электронных ламп и реле, наличие параллельного арифметического устройства, применение перфолент и перфокарт в качестве носителей информации, среднее быстродействие - до десятка тысяч арифметических операций в секунду, невысокая надежность работы.

Первой отечественной ЭВМ была МЭСМ (малая электронная счетная машина), выпущенная в 1951 г. под руководством Сергея Александровича Лебедева. Её номинальное быстродействие—50 операций в секунду.

Компьютеры 40-х и 50-х годов были доступны только крупным компаниям и учреждениям, так как они стоили очень дорого и занимали несколько больших залов.

Первый шаг к уменьшению размеров и цены компьютеров стал возможен с изобретением в 1948 г. транзисторов. Через 10 лет, в 1958 г. Джек Килби придумал, как на одной пластине полупроводника получить несколько транзисторов, что послужило началом развития ЭВМ второго поколения. Основу их технической базы составили полупроводниковые приборы - диоды и транзисторы. Увеличилась надежность и быстродействие, уменьшилось количество потребляемой электроэнергии.

В 1959 г. Роберт Нойс (будущий основатель фирмы Intel) изобрел более совершенный метод, позволивший создать на одной пластинке и транзисторы, и все необходимые соединения между ними. Полученные электронные схемы стали называться интегральными схемами, или чипами. Они послужили базой для создания машин третьего поколения. В 1968 г. фирма Burroughs выпустила первый компьютер на интегральных схемах, а в 1970 г. фирма Intel начала продавать интегральные схемы памяти.

В 1971 г. был сделан ещё один важный шаг на пути к персональному компьютеру—фирма Intel выпустила интегральную схему, аналогичную по своим функциям процессору большой ЭВМ. Так появился первый микропроцессор Intel-4004. Уже через год был выпущен процессор Intel-8008, который работал в два раза быстрее своего предшественника.Altair. Вначале эти микропроцессоры использовались только электронщиками-любителями и в различных специализированных устройствах. Первый коммерчески распространяемый персональный компьютер Altair был сделан на базе процессора Intel-8080, выпущенного в 1974 г. Разработчик Altair—крохотная компания MIPS из Альбукерка (шт. Нью-Мексико)—продавала машину в виде комплекта деталей за 397 долл., а полностью собранной—за 498 долл. У компьютера была память объёмом 256 байт, клавиатура и дисплей отсутствовали. Можно было только щёлкать переключателями и смотреть, как мигают лампочки.

Вскоре у Altair появились и дисплей, и клавиатура, и добавочная оперативная память, и устройство долговременного хранения информации (сначала на бумажной ленте, а затем на гибких дисках).

Достоинства ЭВМ третьего поколения - быстродействие и надежность, уменьшение габаритов и потребляемой энергии, высокая технологичность производства.

Они построены по принципу независимой параллельной работы различных их устройств. Благодаря этому появилась возможность выполнения одновременно серии операций.

ЭВМ четвертого поколения создают на больших и сверхбольших интегральных схемах. В одной такой схеме размещается блок, который в ЭВМ первого поколения занял бы целый шкаф. Все это способствует еще большему снижению потребляемой энергии, стоимости, габаритов, повышению надежности и технологичности. Производительность достигает нескольких десятков миллионов операций в секунду.

В 1976 г. был выпущен первый компьютер фирмы Apple, который представлял собой деревянный ящик с электронными компонентами. Если сравнить его с выпускаемым сейчас iMac, то становится ясным, что со временем изменялась не только производительность, но и улучшался дизайн ПК.Apple-I Вскоре к производству ПК присоединилась и фирма IBM. В 1981 г. она выпустила первый компьютер IBM PC. Благодаря принципу открытой архитектуры этот компьютер можно было самостоятельно модернизировать и добавлять в него дополнительные устройства, разработанные независимыми производителями. За каких-то полгода IBM продала 50 тыс. машин, а через два года обогнала Apple по объёму продаж.

Производительность современных ПК больше, чем у суперкомпьютеров, сделанных десять лет назад. Поэтому через несколько лет обыкновенные персоналки будут работать со скоростью, которой обладают современные суперЭВМ. Кстати, в январе 1999 г. самым быстрым был компьютер SGI ASCI Blue Mountain. По результатам тестов Linpack parallel его быстродействие равнялось 1,6 TFLOPS (триллионов операций с плавающей точкой в секунду).

ЭВМ четвертого поколения можно разделить на 5 основных классов: микро-ЭВМ и персональные компьютеры; мини-ЭВМ; специализированные ЭВМ; ЭВМ общего назначения; супер-ЭВМ.

ЭВМ пятого поколения проектируются в крупнейших фирмах Японии, США и Англии. Это не просто ЭВМ, а вычислительная система, ориентированная на обработку знаний, которая должна удовлетворять качественно новым функциональным требованиям: возможность обучаемости (автоматическое накопление знаний), возможность ассоциативных построений и логических выводов (ассоциативное мышление человека), высокая адаптируемость к приложениям и надежность в эксплуатации; высокая производительность за счет параллельной обработки информации, системы ввода/вывода информации голосом, рукописными знаками, изображениями, диалоговая обработка информации с использованием естественных языков.