|
1. История развития компьютера
Рассматривая историю социального развития, марксисты утверждают, что ’’
история лопать ни что иное, буквально последовательная смена розных поколений ’’.
Очевидно, это верно и для истории компьютеров.
Вот кое-какие
определения термина ’’ поколение компьютеров ’’, взятые из 2-х ключей. ’’
Поколения вычислительных машин - это уложившееся в остатнее часы разбиение
вычислительных машин на классы, определяемые элементной базой и
производительностью’’. Поколения компьютеров - нестрогая систематизирование
вычислительных систем по степени развития аппаратных и в остатнее часы -
программных оружий ’’.( Толковый словарь по вычислительным системам: Пер. с
англ. М.: Машиностроение, 1990 ).
Утверждение понятия принадлежности
компьютеров к тому или прочему поколению и появление самого термина ’’ поколение
’’ глядит к 1964 г., когда фирма IBM выпустила серию компьютеров IBM / 360 на
гибридных микросхемах (монолитные интегральные схемы в то часы ещё не
выпускались в достаточном количестве), окрестив эту серию компьютерами третьего
поколения. Соответственно прошлые компьютеры - на транзисторах и электронных
лампах - компьютерами второго и третьего поколений. В дальнейшем эта
классификация, вступившая в употребление, была расширена и зародились компьютеры
четвёртого и пятого поколений.
Для понимания истории компьютерной
техники введённая систематизирование располагала, по крайней мере, два аспекта: первоначальный -
вся деятельность, связанная с компьютерами, до создания компьютеров ENIAC
рассматривалась буквально предыстория; иной - развитие компьютерной техники
определялось непосредственно в терминах технологии аппаратуры и схем.
иной аспект подтверждает и узловой конструктор фирмы DEC и один-одинешенек из
изобретателей мини-компьютеров Г.Белл, высказывая, что ’’ история компьютерной
индустрии почитай столетие передвигалась технологией’’.
Переходя к оценке и
рассмотрению неодинаковых поколений, необходимо прежде итого отметить, что
поскольку процесс создания компьютеров выходил и происходит непрерывно ( в
нём участвуют многие разработчики из многих местностей, обладающие задевало с решением
различных проблем ), затруднительно, а в кой-каких случаях и никчемно,
пытается буквально учредить, когда то или иное поколение начиналось или
заканчивалось.
В 1883 г. Томас Альва Эдисон, пробуя растянуть срок
службы лампы с угольной нитью ввёл в её вакуумный баллон платиновый электрод и
положительное натуга, то в вакууме между электродом и нитью протекает ток.
Не найдя никакого объяснения столь необычному явлению, Эдисон
ограничивается тем, что досконально живописал его, на всякий случай взял патент и
отправил лампу на Филадельфийскую выставку. О ней в декабре 1884 г. в журнале
’’Инженеринг’’ была заметка ’’ Явление в лампочке Эдисона’’.
Американский изобретатель не распознал открытия редкостной важности
(по сути это было его единое фундаментальное открытие - термоэлектронная
эмиссия).Он не раскумекал, что его лампа накаливания с платиновым электродом по
существу была первой в мире электронной лампой.
Первым, кому очухалась в
голову дума о утилитарном использовании ’’ эффекта Эдисона ’’ был английский
физик Дж. А. Флеминг (1849 - 1945 ). трудясь с 1882 г. консультантом
эдисоновской шатии в Лондоне, он выведал о ’’ явлении ’’ из первых уст - от
самого Эдисона. собственный диод - двухэлектродную лампу Флейминг создал в 1904 г.
В октябре 1906 г. американский инженер Ли де Форест изобрёл электронную
лампу - усилитель, или аудион, буквально он её тогда наименовал, располагавший третий электрод -
сетку. Им был введён принцип, на основе какого строились все дальнейшие
электронные лампы, - управление током, протекающим между анодом и катодом, с
помощью прочих вспомогательных элементов.
В 1910 г. немецкий инженеры
Либен, Рейнс и Штраус сконструировали триод, сетка в коем выполнялась в фигуре
перфорированного листа алюминия и помещалась в фокусе баллона, а дабы усилить
эмиссионный ток, они предложили прикрыть нить накала рядом окиси бария или
кальция.
В 1911 г. американский физик Ч. Д. Кулидж предложил применить в
качестве покрытия вольфрамовой нити накала окись тория - оксидный катод - и
получил вольфрамовую проволоку, коя произвела переворот в ламповой
промышленности.
В 1915 г. американский физик Ирвинг Ленгмюр
сконструировал двухэлектронную лампу - кенотрон, применяемую в качестве
выпрямительной лампы в ключах питания. В 1916 г. ламповая индустрия
стала выкидывать особый молодчик конструкции ламп - генераторные лампы с водяным
охлаждением.
Идея лампы с двумя сотками - тетрода была высказана в 1919
г. немецким физиком Вальтером Шоттки и самосильно от него в 1923 г. -
американцем Э. У. Халлом, а реализована эта идея бриттом Х. Дж. Раундом во
второй половине 20-х г.г.
В 1929 . голландские учёные Г. Хольст и Б.
Теллеген создали электронную лампу с 3-мя сетками - пентод. В 1932 г. был создан
гептод, в 1933 - гексод и пентагрид, в 1935 зародились лампы в металлических
корпусах.. Дальнейшее развитие электронных ламп топало по пути улучшения их
функциональных характеристик, по пути многофункционального использования.
Проекты и реализация машин ’’ Марк - 1 ’’, EDSAC и EDVAC в Англии и США
, МЭСМ в СССР заложили основу для развёртывания работ по созданию ЭВМ
вакуумноламповой технологии - серийных ЭВМ первого поколения.
Разработка
первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer) начата
примерно в 1947 г. Эккертом и Маучли, основавшими в декабре того же года фирму
ECKERT-MAUCHLI. первоначальный эталон машины ( UNIVAC-1 ) был отгрохан для бюро
переписи США и пропущен в эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного
действия вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC.
Работала она с тактовой частотой 2,25 МГц и охватывала подле 5000 электронных
ламп. Внутреннее запоминающее конструкция в ёмкостью 1000 12 -разрядных
десятичных чисел было выполнено на 100 ртутных линиях приостановки.
Вскоре
после ввода в эксплуатацию машины UNVIAC - 1 её разработчики выдвинули идею
автоматического программирования. Она сводилась к тому, дабы машина сама могла
подготавливать экую последовательность команд, коя надобна для решения данной
задачи.
Пятидесятые годы - годы расцвета компьютерной техники, годы
значительных достижений и нововведений буквально в архитектурном, этак и в научно -
техническом взаимоотношении. Отличительные особенности в архитектуре современной ЭВМ
по сравнению с неймановской архитектурой впервой зародились в ЭВМ первого
поколения.
здоровущим сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ
начала 50 - х г.г. было отсутствие быстродействующей памяти. По словам одного из
пионеров вычислительной техники - Д. Эккерта, ’’ зодчество машины определяется
памятью ’’. Исследователи сосредоточили свои усилия на запоминающих свойствах
ферритовых колец, нанизанных на проволочные матрицы.
В 1951 г. в 22 - м
томе ’’ Journal of Applid Phisics ’’ Дж. Форрестер опубликовал статью о
применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине ’’
Whirlwind - 1 ’’ впервой была применена память на магнит. Она рисовала собой
2 куба с 323217 сердечниками, кои обеспечивали хранение 2048 слов для 16 -
разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на чётность.
В разработку электронных компьютеров включилась фирма IBM. В 1952 г. она выпустила
свой первоначальный индустриальный электронный компьютер IBM 701, кой видел
собой синхронную ЭВМ параллельного деяния, охватывающую 4000 электронных ламп и
12000 германиевых диодов. Усовершенствованный вариант машины IBM 704 выделялась
высокой скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и настоящие
представлялись в фигуре с плавающей запятой.
После ЭВМ IBM 704 была
выпущена машина IBM 709, коя в архитектурном плане подходила к машинам
второго и третьего поколений. В этой машине впервой была применена косвенная
адресация и впервой зародились каналы ввода - вывода.
В 1956 г. фирмой
IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке.
Изобретение их позволило создать новейший молодчик памяти - дисковые ЗУ, значимость
которых была в сдобной мере оценена в последующие десятилетия развития
вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках зародились в машинах IBM 305 и RAMAC-
заключительная располагала пакет, заключавшийся из 50 металлических дисков с магнитным
покрытием, кои кружились со скоростью 12000 об / мин. НА поверхности диска
размещалось 100 дорожек для записи настоящих, по 10000 знаков всякая.
вослед
за первым серийным компьютером UNIVAC - 1 фирма Remington - Rand в 1952 г.
выпустила ЭВМ UNIVAC - 1103, коя трубила в 50 один рьянее. запоздалее в
компьютере UNIVAC - 1103 впервой были применены программные прерывания.
Сотрудники фирмы Remington - Rand использовали алгебраическую конфигурацию
записи алгоритмов под прозванием ’’ Short Cocle ’’ ( первоначальный интерпретатор,
созданный в 1949 г. Джоном Маучли ). Кроме того, необходимо отметить офицера ВМФ
США и шефа группы программистов, в то часы капитана ( в дальнейшем
единственная тетенька в ВМФ- адмирала ) Грейс Хоппер, коя разработала первую
программу- компилятор А- О. (Кстати, термин " компилятор " впервой завела Г.
Хоппер в 1951 г. ). Эта компилирующая программа изготовляла передачу на
машинный стиль всей программы, записанной в покойной для обработки алгебраической
форме.
Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации
программирования, создав в 1953 г. для машины IBM 701 " Систему резвого
кодирования ". В нашей стороне А. А. Ляпунов предложил один-одинешенек из первых слогов
программирования. В 1957 г. группа под руководством Д. Бэкуса завершила работу
над ставшим в последствии популярным первым стилем программирования пискливого
уровня, получившим прозвание ФОРТРАН. стиль, реализованный впервой на ЭВМ IBM 704,
способствовал расширению сферы применения компьютеров.
В Великобритании
в июле 1951 г. на конференции в Манчестерском университете М. Уилкс представил
доклад " добрейший метод конструирования автоматической машины", кой стал
пионерской работой по основам микропрограммирования. Предложенный им метод
проектирования устройств управления нашел машистое применение.
Свою идею
микропрограммирования М. Уилкс реализовал в 1957 г. при создании машины EDSAC-2.
М. Уилкс совместно с Д. Уиллером и С. Гиллом в 1951 г. написали первоначальный учебник
по программированию " Составление программ для электронных счетных машин "
(русский перевод- 1953 г.).
В 1951 г. фирмой Ferranti начат серийный
выпуск машины " Марк-1". А чрез 5 лет фирма Ferranti выпустила ЭВМ ’’ Pegasus
’’, в коей впервой нащла воплощение концепция регистров всеобщего направления (
РОН ). С появлением РОН ликвидировано несходство между индексными регистрами и
аккумуляторами, и в распоряжении программиста попал не один-одинешенек, а несколько
регистров - аккумуляторов.
В нашей стороне в 1948 г. проблемы развития
вычислительной техники становятся общегосударственной задачей. раскатались
работы по созданию серийных ЭВМ первого поколения.
В 1950 г. в Институте
точной механики и вычислительной техники ( ИТМ и ВТ ) организован отдел цифровых
ЭВМ для разработки и создания немалый ЭВМ. В 1951 г. тут была спроектирована
машина БЭСМ ( великая Электронная Счётная Машина ), а в 1952 г. затеялась её
опытная эксплуатация.
В проекте вначале планировалось применить память
на трубках Вильямса, однако до 1955 г. в качестве элементов памяти в ней
использовались ртутные линии приостановки. По тем временам БЭСМ была весьма
производительной машиной - 800 оп / с. Она располагала трёхадресную систему команд, а
для упрощения программирования широко применялся метод типовых программ,
который в дальнейшем возложил приступил
|
