2.6. Покоління ЕОМ

EDVAC і EDSAC завершили перехід у конструкціях обчислювальних машин від пристроїв на основі електричних реле до пристроїв на основі електронних ламп. У подальшому електронні обчислювальні машини в своєму розвитку пройшли кілька етапів, які дістали назву покоління ЕОМ (рис. 2.76).

Перехід від одного покоління до іншого характеризується якісною зміною значень основних власти­востей ЕОМ, до яких відносять еле­ментну базу, програмне забезпечен­ня, швидкодію, ємність оператив­ної і зовнішньої пам’яті, викорис­тання периферійних пристроїв і носіїв даних тощо.

ЕОМ першого покоління (1940-ві - середина 1950-х років) використо­вувалися для виконання громізд­ких обчислень. Можна сказати, що це були швидкодіючі потужні авто­матичні арифмометри. Як елементна база в них використовувалися електронні лампи (рис. 2.77), десятки тисяч яких споживали дуже бага­то електроенергії, виділяли багато теплоти і займали багато місця. Крім того, надійність цієї елементної бази була низькою: кожні кілька хвилин виходила з ладу принаймні одна лампа. Швидкодія цих машин була близько 20 тисяч операцій за секунду, а ємність внутрішньої пам’яті - до 50 Кбайт. Але навіть ці ЕОМ працювали у 600 тисяч разів швидше, ніж електричні арифмометри на базі різних реле. Обмін даними із зовнішніми пристроями (накопичувачами на перфокартах, пер­фострічках, а пізніше - на магнітних стрічках) відбувався вкрай повіль­но. Програми для цих ЕОМ писалися «мовою нулів і одиниць» (мовою машинних кодів). Це було неймовірно складною і копіткою роботою, при­чому для кожного типу ЕОМ така мова була своя.

Приклади ЕОМ першого покоління:

  • • у СРСР: МЭСМ, БЭСМ-1, М-1, Стрела, Минск-1, Урал-1, M-20, Сетунь, БЭСМ-2, Раздан;
  • • в інших країнах: EDVAC, EDSAC, WHIRLWIND I, EVIDAC, IBM 701.

ЕОМ другого покоління з’явилися в кінці 1950-х років. Це було зумов­лено насамперед появою напівпро­відників і створенням на їх основі транзисторів (рис. 2.78), які заміни­ли електронні лампи. ЕОМ на тран­зисторній елементній базі докорінно змінили більшість уявлень про мож­ливості та роботу ЕОМ. Значно зросла їх надійність, вони могли вже працювати упродовж кількох діб без перерви. Скоротилися витрати електрое­нергії, зменшилися розміри окремих пристроїв і всієї машини в цілому.

Швидкодія ЕОМ другого по­коління досягла 100 тисяч операцій за секунду, ємність внутрішньої пам’яті зросла до 300 Кбайт. Склад­нішою стала архітектура ЕОМ, з’явилися дисплеї та накопичувачі на магнітних дисках. У написанні програм стався перехід від мов ма­шинних кодів до мов програмуван­ня низького рівня, які були універ- сальнішими. Це робило програму­вання простішим і доступнішим. З’явилися перші операційні системи, які дали змогу автоматизувати процеси обміну даними між пристроями ЕОМ, спростили обмін даними між самою ЕОМ і користувачем. Стрімко розширилося коло задач (математичних, статистичних, логічних та інших), для розв’язування яких почали використовувати ЕОМ.

Приклади другого покоління:

  • • у СРСР: М-40, Урал-11, -14, %-16, Минск -2, -22, БЭСМ-6, М-222, МИР-1, Наири, Рута-110;
  • • в інших країнах: Atlas Guidance Computer, NEAC 2201, Atlas, IBM 1401, IBM 7090, PDP-1.

Період 1960-х років характеризується народженням промислової тех­нології створення інтегральних схем (ІС) (рис. 2.79) та їх широким зас­тосуванням в електронній техніці. Інтегральні схеми були покладені в ос­нову ЕОМ третього покоління, які почали з’являтися в середині 1960-х років. Швидкодія цих машин підвищилася до 10 мільйонів операцій за секунду, а ємність внутрішньої пам’яті розширилася до декількох мега­байтів.

Для машин третього покоління характерна поява мов програмування високого рівня. За своєю структурою вони наблизилися до звичайної

людської мови. Це спростило про­цес написання програм і спричини­ло появу великої кількості різно­манітних прикладних програм. Ма­шини третього покоління почали активно використовувати для опра­цювання графічних і звукових да­них.

Приклади ЕОМ третього покоління:

  • • у СРСР: Днепр-2, ЕС-1010, ЕС-1050, ЕС-1060, МИР-2, Наири-2;
  • • в інших країнах: IBM System/360, IBM System/370, ILLIAC IV.

Загальний якісний стрибок у розвитку науки і техніки відбувся наприкінці 1970-х - на початку 1980-х років. Він став основою створення нових машин, можливості та сфери застосування яких значно розширилися. Це спричинило появу четвертого покоління ЕОМ, які служать людям і сьогодні. Елементною базою машин цього покоління стали великі інтегральні схеми (ВІС) і над­великі інтегральні схеми (НВІС), тобто мікросхеми з високою щільністю малих елементів. Різко зменшилися розміри ЕОМ, швидкодія зросла до сотень мільйонів операцій за секунду, а ємність внутрішньої пам’яті - до десятків і сотень мегабайтів.

Удосконалюються, також, зовнішні пристрої, значно розширюється їх коло. З’являються перші персональні комп’ютери, розроблені фірмами: МІТ8 (англ. Містоіпзітитепіаііоп апй Теїетеігу 8узіетз - системи теле­метрії мікроінструментів) - комп’ютер Лііаіг 8800 (1975 р.); Арріе Сошриіег Сотрапу - комп’ютер Арріе (1976 р.); ІВМ - комп’ютер ІВМ РС (1981 р.). Широке розповсюдження персональних комп’ю­терів значно розширює коло задач, що розв’язуються за допомогою ЕОМ. З’являються такі елементи штучного інтелекту, як розпізнавання символів і звуків, синтез мови. Комп’ютери стають доступними широко­му колу користувачів і використовуються в різних сферах діяльності людини.

Приклади ЕОМ четвертого покоління:
• у СРСР: ЕС-1015, -1066, СМ-1420, -1700, Эльбрус, персональні – Электроника МС 0501, Электроника-85, Искра-226, Пошук;
• в інших країнах: IBM System/370 Extended Architecture, IBM RISC System/6000, AS/400, CYBER 205, Cray-2, персональні – IBM PC,
Apple II.

В останні роки комп’ютерний світ розвивається по шляху удоскона­лення апаратної і програмної складової комп’ютерів. Широке розповсюд­ження отримали персональні комп’ютери, а в останні п’ять років - мобільні персональні комп’ютери. Для ілюстрації цих тенденцій наведе­мо порівняльну характеристику персональних комп’ютерів, які випуска­лися у 2000 та у 2008 рр.

svoistva PC

У найближчі роки розвиток комп’ютерів продовжиться шляхом підвищення їх швидкодії, збільшення ємності пам’яті та зменшення їх розмірів. Простішим стане підключення до мережі Інтернет, воно стане повністю бездротовим і користувач не втручатиметься в процес налагод­ження зв’язку. Завдяки використанню флеш-технологій вміст оператив­ної пам’яті не зникатиме при вимкненні комп’ютера і не потрібно буде витрачати час на підготовку комп’ютера до роботи, а, включивши комп’ютер, одразу можна буде продовжити не завершену вчора роботу. Реальним стане голосове введення текстових даних, спілкування з комп’ютером стане природнішим і простішим.

Історія розвитку обчислювальної техніки в Україні

У 1951 р. в Києві під керівництвом Сергія Олексійовича Лебедєва (1902-1973) (рис. 2.80) було введено в дію універсальну ЕОМ з програ­мою, що зберігається в пам’яті, - малу електронно-обчислювальну ма­шину - М^СМ (рос. Малая ^лектронная Счетная Машина). Це була перша ЕОМ у континентальній Європі. Вона мала такі характеристики:

  • загальна кількість електронних ламп - близько 6000;
  • система числення - двійкова;
  • кількість розрядів - 16 для кодування числа і один для кодування знака:
  • ємність запам’ятовуючого пристрою - 31 чис­ло і 63 команди;
  • швидкодія - близько 3000 операцій за хви­лину;
  • уведення даних за допомогою перфокарт або штекерного комутатора.

Перші програми для цієї ЕОМ були написані Катериною Логвинівною Ющенко (1919-2001) (рис. 2.81).

Ще через два роки вже в Москві Лебедєв роз­робляє Б^СМ - велику електронно-обчислюваль­ну машину (рос. Большая ^лектронная Счетная Машина), найпотужнішу на той час у континен­тальній Європі. У Києві розробку обчислюваль­них машин було продовжено в Інституті кіберне­тики, який очолив видатний учений В.М. Глуш- ков.

Під його керівництвом завершено розробку ЕОМ Киев (1959 р., безпосередні розробники Б. В. Гнеденко, Л. М. Дашевський, К. Л. Ющен­ко), створено серію універсальних ЕОМ Днепр (1961 р., головний конструктор Б. М. Мали- новський), ЕОМ для інженерних розрахунків Промінь (1963 р.), серії ЕОМ для інженерних розрахунків МИР (1960-ті роки) та цілого ряду ЕОМ для військових цілей. За визначні досягнення в розвитку інформатики в 1996 р. Міжнародна комп’ютерна грома­да (ІЕЕЕ Сотриіег 8осіеіу) нагородила В. М. Глушкова медаллю «Піонер комп’ютерної техніки».

Последнее изменение: Суббота, 15 Июнь 2013, 17:57