Son yıllarda insanlık bilgisayar çağına girdi. Matematiksel işlem ilkelerine dayanan akıllı ve güçlü bilgisayarlar, bilgi ile çalışır, bireysel makinelerin ve tüm fabrikaların faaliyetlerini yönetir, ürünlerin ve çeşitli ürünlerin kalitesini kontrol eder. Çağımızda, bilgisayar teknolojisi insan uygarlığının gelişiminin temelidir. Bu konuma gelirken kısa ama çok çalkantılı bir yoldan geçilmesi gerekiyordu. Ve uzun bir süre bu makinelere bilgisayar değil bilgisayar (bilgisayar) deniyordu.
Bilgisayar sınıflandırması
Genel sınıflandırmaya göre, bilgisayarlar birkaç nesile dağıtılır. Cihazları belirli bir nesile göre sınıflandırırken belirleyici özellikler, hız, bellek boyutu, kontrol yöntemleri ve veri işleme yöntemleri gibi elektronik bilgisayarlar için gereksinimler gibi bireysel yapıları ve modifikasyonlarıdır.
Elbettebilgisayarların dağıtımı her durumda koşullu olacaktır - bazı işaretlere göre bir neslin modelleri olarak kabul edilen ve diğerlerine göre tamamen farklı bir modele ait olan çok sayıda makine var.
Sonuç olarak, bu cihazlar elektronik bilgi işlem türündeki modellerin oluşumunun çakışmayan aşamaları olarak sınıflandırılabilir.
Her durumda, bilgisayarların gelişimi bir dizi aşamadan geçer. Ve her aşamadaki bilgisayarların üretimi, temel ve teknik temeller, belirli bir matematiksel türün belirli desteği açısından birbirinden önemli farklılıklara sahiptir.
İlk nesil bilgisayarlar
Nesil 1 bilgi işlem makineleri, savaş sonrası yılların başlarında geliştirildi. Elektronik tip lambalara dayalı olarak çok güçlü elektronik bilgisayarlar oluşturulmadı (o yılların tüm TV modellerinde olduğu gibi). Bir dereceye kadar bu, böyle bir tekniğin oluşum aşamasıydı.
İlk bilgisayarlar, mevcut ve yeni kavramları (çeşitli bilimlerde ve bazı karmaşık endüstrilerde) analiz etmek için oluşturulmuş deneysel aygıt türleri olarak kabul edildi. Oldukça büyük olan bilgisayar makinelerinin hacmi ve kütlesi genellikle çok büyük odalar gerektiriyordu. Şimdi uzun zaman önce ve hatta gerçek olmayan yılların bir peri masalı gibi görünüyor.
Birinci nesil makinelere veri girişi, delikli kart yükleme yöntemiyle yapıldı ve çözme işlevleri dizilerinin program yönetimi, örneğin ENIAC'ta - girme yöntemiyle gerçekleştirildi. bir dizgi küresinin fişleri ve biçimleri.
RağmenBöyle bir programlama yönteminin üniteyi, makine bloklarının dizgi alanlarındaki bağlantıları hazırlamak için çok zaman alması gerçeği, ENIAC'ın matematiksel "yeteneklerini" göstermek için tüm fırsatları sağladı ve önemli faydalar sağladı. röle tipi makineler için uygun olan program delikli bant yönteminden farklılıkları vardı.
"Düşünme" ilkesi
İlk bilgisayarlarda çalışan çalışanlar işin başından ayrılmadı, sürekli makinelerin yanında oldular ve mevcut vakum tüplerinin verimliliğini izlediler. Ancak en az bir lamba bozulur bozulmaz ENIAC anında ayağa kalktı, herkes aceleyle kırık lambayı aradı.
Lambaların çok sık değiştirilmesinin (yaklaşık olsa da) önde gelen nedeni şuydu: lambaların ısınması ve parlaklığı böcekleri çekti, cihazın iç hacmine uçtular ve kısa bir elektrik akımı oluşturmaya “yardımcı oldular”. devre. Yani bu makinelerin ilk nesli dış etkilere karşı çok savunmasızdı.
Bu varsayımların doğru olabileceğini hayal edersek, o zaman yazılım ve donanım bilgisayar ekipmanındaki hatalar ve gaflar anlamına gelen "hatalar" ("hatalar") kavramı tamamen farklı bir anlama sahiptir.
Eh, arabanın lambaları çalışır durumda olsaydı, bakım personeli yaklaşık altı bin kablonun bağlantılarını manuel olarak yeniden düzenleyerek ENIAC'ı başka bir göreve ayarlayabilirdi. Farklı bir görev türü ortaya çıktığında tüm bu kişilerin tekrar değiştirilmesi gerekiyordu.
Seri makineler
Seri üretimine başlanan ilk elektronik bilgisayar UNIVAC idi. Çok amaçlı elektronik dijital bilgisayarın ilk türü oldu. 1946-1951 yıllarına dayanan UNIVAC, 120 µs'lik bir toplama süresi, 1800 µs'lik toplam çarpmalar ve 3600 µs'lik bölmeler gerektiriyordu.
Bu tür makineler geniş bir alana, çok fazla elektriğe ihtiyaç duyuyordu ve önemli sayıda elektronik lambaya sahipti.
Özellikle, Sovyet elektronik bilgisayarı "Strela" bu lambalardan 6400'e ve yarı iletken tipi diyotların 60 bin kopyasına sahipti. Bu nesil bilgisayarların hızı, saniyede iki veya üç bin işlemden daha yüksek değildi, RAM'in boyutu iki Kb'den fazla değildi. Yalnızca M-2 birimi (1958) yaklaşık dört KB RAM'e ulaştı ve makinenin hızı saniyede yirmi bin harekete ulaştı.
ikinci nesil bilgisayarlar
1948'de, çalışan ilk transistör birkaç Batılı bilim adamı ve mucit tarafından elde edildi. Üç ince metal telin bir polikristal malzeme şeridi ile temas halinde olduğu bir nokta temas mekanizmasıydı. Sonuç olarak, bilgisayar ailesi daha o yıllarda gelişti.
Transistörlü bilgisayarların piyasaya sürülen ilk modelleri 1950'lerin son yarısına kadar uzanıyor ve beş yıl sonra dijital bilgisayarın harici biçimleri büyük ölçüde geliştirilmiş işlevlerle ortaya çıktı.
Mimari Özellikler
BiriTransistörün önemli ilkesi, tek bir kopyada 40 sıradan lamba için biraz iş yapabilecek ve o zaman bile daha yüksek bir çalışma hızını koruyacaktır. Makine minimum miktarda ısı yayar ve neredeyse elektrik kaynakları ve enerji kullanmaz. Bu bağlamda, kişisel elektronik bilgisayarlar için gereksinimler arttı.
Geleneksel elektrik tipi lambaların verimli transistörlerle kademeli olarak değiştirilmesine paralel olarak, mevcut verileri depolama tekniğinin geliştirilmesinde bir artış olmuştur. Bellek genişletme çalışmaları devam ediyor ve ilk olarak UNIVAC bilgisayarlarının ilk neslinde kullanılan manyetik modifiye bant gelişmeye başladı.
Geçen yüzyılın altmışlı yıllarının ortalarında, disklerde veri depolama yönteminin kullanıldığına dikkat edilmelidir. Bilgisayar kullanımındaki önemli gelişmeler, saniyede bir milyon işlem hızına ulaşmayı mümkün kıldı! Özellikle, "Stretch" (Büyük Britanya), "Atlas" (ABD), ikinci nesil elektronik bilgisayarların sıradan transistör bilgisayarları arasında sayılabilir. O zamanlar, SSCB de yüksek kaliteli bilgisayar modelleri (özellikle BESM-6) üretti.
Transistörlere dayalı bilgisayarların piyasaya sürülmesi, hacimlerinde, ağırlıklarında, elektrik maliyetlerinde ve makinelerin maliyetlerinde azalmanın yanı sıra güvenilirlik ve verimliliğin artmasına neden oldu. Bu, kullanıcı sayısını ve çözülmesi gereken görevler listesini artırmayı mümkün kıldı. İkinci nesil bilgisayarları ayıran özellikler dikkate alındığında,bu tür makinelerin geliştiricileri, mühendislik (özellikle ALGOL, FORTRAN) ve ekonomik (özellikle COBOL) hesaplama türleri için algoritmik dil biçimleri oluşturmaya başladılar.
Elektronik bilgisayarlar için hijyenik gereksinimler de artıyor. Ellilerde başka bir atılım daha oldu ama yine de modern seviyeden uzaktı.
İşletim Sisteminin Önemi
Fakat o zaman bile, bilgisayar teknolojisinin önde gelen görevi kaynakları az altmaktı - çalışma süresi ve bellek. Bu sorunu çözmek için mevcut işletim sistemlerinin prototiplerini tasarlamaya başladılar.
İlk işletim sistemlerinin (OS) türleri, belirli görevleri gerçekleştirmeyi amaçlayan bilgisayar kullanıcılarının çalışmalarının otomasyonunu geliştirmeyi mümkün kıldı: program verilerini makineye girme, gerekli çevirmenleri çağırma, arama program için gerekli modern kütüphane alt rutinleri vb.
Bu nedenle, programa ve çeşitli bilgilere ek olarak, ikinci nesil bilgisayarlarda, program ve geliştiricileri hakkında işlem adımlarının ve bir veri listesinin belirtildiği özel bir talimat bırakmak gerekiyordu. Bundan sonra, operatörler için belirli sayıda görev (görevli setler) paralel olarak makinelere dahil edilmeye başlandı, bu işletim sistemi biçimlerinde bilgisayar kaynaklarının türlerini belirli görev biçimleri arasında bölmek gerekiyordu - çoklu programlama yöntemi verileri incelemek için çalışma çıktı.
Üçüncü Nesil
Geliştirme nedeniyleBilgisayarların tümleşik devrelerini (IC'ler) oluşturma teknolojisi, mevcut yarı iletken devrelerin hız ve güvenilirlik derecesini artırmanın yanı sıra boyutlarında, kullanılan güç miktarında ve fiyatta başka bir azalma elde etmeyi başardı.
Entegre mikro devre formları artık dikdörtgen uzun silikon gofretlerde tedarik edilen ve bir kenarı 1 cm'den fazla olmayan sabit bir elektronik tip parça setinden yapılmaya başlandı. kristaller) küçük hacimli plastik bir kasaya yerleştirilir, içindeki boyutlar yalnızca sözde seçimi kullanılarak hesaplanabilir. "bacaklar".
Bu sebeplerden dolayı bilgisayarların gelişme hızı hızla artmaya başladı. Bu, yalnızca iş kalitesini iyileştirmeyi ve bu tür makinelerin maliyetini düşürmeyi değil, aynı zamanda küçük, basit, ucuz ve güvenilir bir kütle tipi - bir mini bilgisayar - cihazlar oluşturmayı da mümkün kıldı. Bu makineler, orijinal olarak, çeşitli alıştırmalar ve tekniklerdeki son derece teknik sorunları çözmek için tasarlandı.
O yılların öncü anı, makineleri birleştirme olasılığı olarak kabul edildi. Üçüncü nesil bilgisayarlar, farklı türlerdeki uyumlu bireysel modeller dikkate alınarak oluşturulur. Matematiksel ve çeşitli yazılımların geliştirilmesindeki diğer tüm hızlandırmalar, problem odaklı bir programlama dilinin standart problemlerinin çözülebilirliği için toplu programların oluşumuna katkıda bulunur. Ardından, ilk kez yazılım paketleri ortaya çıkıyor - üçüncü nesil bilgisayarların üzerinde geliştirdiği işletim sistemi biçimleri.
Dördüncü Nesil
Bilgisayarların elektronik cihazlarının aktif olarak iyileştirilmesiHer bir kristalin birkaç bin elektrik tipi parça içerdiği büyük entegre devrelerin (LSI) ortaya çıkmasına katkıda bulundu. Bu sayede, temel temeli daha büyük miktarda bellek alan ve komutların uygulanması için az altılmış döngüler alan yeni nesil bilgisayarlar üretilmeye başlandı: bir makine işleminde bellek baytlarının kullanımı önemli ölçüde azalmaya başladı. Ancak, programlama maliyetleri neredeyse hiç düşmediğinden, eskisi gibi makine tipi değil, tamamen insan tipi kaynakları az altma görevleri öne çıktı.
Operatörlerin programlarını doğrudan bilgisayar ekranlarının arkasında geliştirmelerini sağlayan sonraki türlerde işletim sistemleri üretildi, bu, kullanıcıların çalışmalarını basitleştirdi ve bunun sonucunda yeni bir yazılım tabanının ilk geliştirmeleri yakında ortaya çıktı. Bu yöntem, ilk nesil bilgisayarları kullanan bilgi geliştirmenin ilk aşamalarının teorisiyle kesinlikle çelişiyordu. Artık bilgisayarlar sadece büyük miktarda bilgiyi kaydetmek için değil, aynı zamanda çeşitli faaliyet alanlarının otomasyonu ve mekanizasyonu için de kullanılmaya başlandı.
Yetmişlerin başındaki değişiklikler
1971'de, geleneksel mimariye sahip bir bilgisayarın tüm işlemcisinin bulunduğu büyük bir entegre bilgisayar devresi piyasaya sürüldü. Tipik bir bilgisayar mimarisinde karmaşık olmayan neredeyse tüm elektronik tip devreleri büyük bir tümleşik devrede düzenlemek artık mümkün hale geldi. Böylece, küçük ölçekli geleneksel cihazların seri üretim olanaklarıFiyat:% s. Bu yeni, dördüncü nesil bilgisayarlardı.
O zamandan beri, işlemcili, yeterli RAM'li ve yönetici tipi bağlantı yapısına sahip bir veya birkaç büyük entegre devre kartına uyan çok sayıda ucuz (kompakt klavyeli bilgisayarlarda kullanılır) ve kontrol devreleri üretildi. kontrol mekanizmalarındaki sensörler.
Otomobil motorlarında benzinin düzenlenmesi, belirli elektronik bilgilerin aktarılması veya sabit yıkama modları ile çalışan programlar, bilgisayar belleğine veya çeşitli kontrolörler kullanılarak veya doğrudan işletmelerde tanıtıldı.
Yetmişler, bir işlemciyi, büyük miktarda belleği, çeşitli arayüzlerin devrelerini ortak bir büyük entegre devrede (sözde tek çipli bilgisayarlar) veya diğer versiyonlarda, ortak bir baskılı devre kartı üzerinde bulunan büyük entegre devreler. Sonuç olarak, dördüncü nesil bilgisayarlar yaygınlaştığında, altmışlı yıllarda gelişen durumun tekrarı, mütevazı mini bilgisayarların büyük ana bilgisayar bilgisayarlarında işin bir kısmını yaptığı zaman başladı.
Dördüncü nesil bilgisayar özellikleri
Dördüncü nesil elektronik bilgisayarlar karmaşıktı ve dallara ayrılmış yeteneklere sahipti:
- normal çok işlemcili mod;
- paralel sıralı türden programlar;
- üst düzey bilgisayar dili türleri;
- ortaya çıkmailk bilgisayar ağları.
Bu cihazların teknik özelliklerinin geliştirilmesi aşağıdaki hükümlerle işaretlenmiştir:
- 0,7 ns/v. ile tipik sinyal gecikmesi.
- Başta gelen bellek türü, tipik bir yarı iletkendir. Bu tip bellekten bilgi üretme periyodu 100–150 ns'dir. Bellek - 1012-1013 karakter.
İşletim sistemlerinin donanım uygulamasını kullanma
Yazılım tipi araçlar için modüler sistemler kullanılmaya başlandı.
İlk kişisel elektronik bilgisayar 1976 baharında yaratıldı. Geleneksel bir elektronik oyun devresinin entegre 8-bit denetleyicilerine dayanarak, bilim adamları büyük popülerlik kazanan geleneksel bir BASIC programlı Apple oyun makinesi ürettiler. 1977'nin başlarında Apple Comp. ortaya çıktı ve dünyadaki ilk Apple kişisel bilgisayarlarının üretimi başladı. Bu bilgisayar seviyesinin geçmişi, bu olayı en önemli olay olarak vurgular.
Bugün Apple, birçok açıdan IBM PC modellerini geride bırakan Macintosh kişisel bilgisayarları üretiyor. Apple'ın yeni modelleri yalnızca olağanüstü kalitesiyle değil, aynı zamanda kapsamlı (modern standartlara göre) yetenekleriyle de öne çıkıyor. Apple'ın bilgisayarları için, tüm olağanüstü özelliklerini dikkate alan özel bir işletim sistemi de geliştirilmiştir.
Beşinci nesil bilgisayarlar
Seksenlerde bilgisayarların (bilgisayar nesilleri) geliştirme süreci yeni bir aşamaya giriyor - beşinci nesil makineler. Bu cihazların görünümümikroişlemcilerin gelişimi ile ilişkilidir. Sistem yapıları açısından, işin mutlak ademi merkeziyetçiliği karakteristiktir ve yazılım ve matematiksel temeller göz önüne alındığında, program yapısındaki çalışma seviyesine hareket karakteristiktir. Elektronik bilgisayarların çalışmalarının organizasyonu büyüyor.
Beşinci nesil bilgisayarların verimliliği saniyede yüz sekiz ila yüz dokuz işlemdir. Bu tür bir makine, hemen çoğul olarak kullanılan, zayıflatılmış tipteki mikroişlemcilere dayanan çok işlemcili bir sistemle karakterize edilir. Artık üst düzey bilgisayar dilleri türlerini hedefleyen elektronik bilgi işlem türleri var.
