Полезные материалы

§6. Історія розвитку обчислювальної техніки

  1. 6.3. покоління ЕОМ

Головна | Інформатика та інформаційно-комунікаційні технології | Планування уроків і матеріали до уроків | 10 класи | Планування уроків на навчальний рік (ФГОС) | Історія розвитку обчислювальної техніки





6.3. покоління ЕОМ


Перше покоління ЕОМ - лампові машини 50-х років. Швидкість рахунку найшвидших машин першого покоління доходила до 20 тисяч операцій в секунду. Для введення програм і даних використовувалися перфострічки і перфокарти. Оскільки внутрішня пам'ять цих машин була невелика (могла вмістити в себе кілька тисяч чисел і команд програми), вони, головним обра-зом, використовувалися для інженерних і наукових розрахунків, не пов'язаних з переробкою великих обсягів даних. Це були досить громіздкі споруди, що містили в собі тисячі ламп, котрі обіймали іноді сотні квадратних метрів, які споживали електроенергію в сотні кіловат. Програми для таких машин складалися на мовах машинних команд, тому програмування в ті часи було доступно небагатьом.

Перша ЕОМ ЕНІАК (ENIAC) була створена в кінці 1945 року в США; вона важила 30 т і розміщувалася на 170 м2. У нашій країні перша ЕОМ була створена в 1951 році. Називалася вона МЕСМ - Мала Електронна Рахункова Машина (рис. 2.1).

Мал. 2.1. ЕОМ першого покоління МЕСМ


До кінця 40-х рр. XX ст., Коли стали до ладу перші великі електронні комп'ютери, фахівці почали шукати заміну громіздким і крихким, часто виходив з ладу ламп, на яких вони були побудовані. У 1948 році в США був створений перший напівпровідниковий прилад, який замінює електронну лампу. Він отримав назву транзистор. У 60-х роках транзистори стали елементної базою для ЕОМ другого покоління. Перехід на напівпровідникові елементи поліпшив якість ЕОМ по всіх параметрах: вони стали компактніше, надійніше, менш енергоємними (рис. 2.2). Швидкодію більшості машин досягло декількох сотень тисяч операцій в секунду. Обсяг внутрішньої пам'яті зріс в сотні разів в порівнянні з ЕОМ першого покоління. Велике розвиток отримали пристрої зовнішньої (магнітної) пам'яті: магнітні барабани, накопичувачі на магнітних стрічках. Це сприяло створенню на ЕОМ інформаційно-довідкових, пошукових систем, які потребують тривалого зберігання великих обсягів інформації.

За часів другого покоління ЕОМ активно почали розвиватися мови програмування високого рівня, одним з перших серед яких був Фортран (Fortran - скорочення від англ. FORmula TRANslation - трансляція формули).

Мал. 2.2. ЕОМ другого покоління БЕСМ-6


Ключовими фігурами серед фізиків, які займалися вивченням напівпровідників, стали американські вчені Джон Бардін (1908 - 1991), Уолтер Браттейн (1902 - 1987), Вільям Бредфорд Шоклі (1910 - 1989). У 1948 році в газеті «Нью-Йорк таймс» була надрукована коротка замітка, в якій повідомлялося про винахід ними нового пристрою - транзистора. Ця інформація пройшла практично непоміченою, мало хто зміг в той час оцінити її по достоїнству. Пізніше транзистор був визнаний одним з найважливіших винаходів століття, а його винахідники отримали Нобелівську премію з фізики.

Завдяки транзистору - германієвої кристалу завбільшки з шпилькову головку, укладеним в металевий циліндр довжиною близько сантиметра, - електроніка ступила на шлях мініатюризації: один транзистор був здатний замінити 40 електронних ламп.

Хоча транзистор був видатним науковим винаходом, він не відразу отримав широке практичне застосування в обчислювальній техніці. Германій, з якого виготовляли перші транзистори, - досить рідкісний хімічний елемент, тому вартість транзисторів була дуже високою. Різко знизити вартість транзисторів вдалося тільки в середині 50-х рр. XX ст .: в 1954 році був виготовлений перший транзистор з кремнію - основного компонента звичайного піску, - одного з найпоширеніших на Землі хімічних елементів.

Третє покоління ЕОМ створювалося на новій елементній базі - складні електронні схеми монтувалися на маленькій пластині з напівпровідникового матеріалу, площею менше 1 см2. Їх назвали інтегральними схемами (ІС). Перші ІС містили в собі десятки, потім - сотні елементів (транзисторів, опорів та ін.). Коли ступінь інтеграції (кількість елементів) наблизилася до тисячі, їх стали називати великими інтегральними схемами - БІС, а потім з'явилися надвеликі інтегральні схеми - НВІС. ЕОМ третього покоління почали виробляти в другій половині 60-х років, коли американська фірма IBM приступила до випуску системи машин IBM-360. У Радянському Союзі в 70-х роках почався випуск машин серії ЄС ЕОМ (Єдина Система ЕОМ). Швидкість роботи найпотужніших моделей ЕОМ досягла кількох мільйонів операцій в секунду. На машинах третього покоління з'явився новий тип зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв - магнітні диски. У ЕОМ третього покоління широко використовувалися нові типи пристроїв введення-виведення: дисплеї, графічні (рис. 2.3).

Мал. 2.3. Робоче приміщення з встановленої ЄС-1060


У цей період були створені операційні системи (ОС), що дозволяли керувати великою кількістю зовнішніх пристроїв і виконувати на одній машині кілька програм одночасно. Широке поширення отримали раніше створені мови програмування. Почали з'являтися пакети прикладних програм для вирішення завдань в конкретних областях. Це істотно розширило області застосування ЕОМ.

Перша інтегральна схема, яка представляла собою кристал, в якому була розміщена ціла схема з декількох транзисторів, була розроблена в 1958 р американським фізиком Джеком Кілбі, удостоєним при цьому винахід Нобелівської премії.

Cкачать матеріали уроку