Самый первый компьютер в мире
Содержание:
- Содержание:
- Первые механические счётные устройства
- Купить Агат в СССР было крайне сложно
- Начало компьютерной эры
- Как создавался отечественный аналог Apple
- Второе поколение — ЭВМ на транзисторах.
- Пятое поколение компьютеров (с 1985 и по наше время)
- Оборудование
- БЭСМ
- Транзисторы. Выпуск первых серийных компьютеров
- Первый массовый персональный компьютер IBM PC
- Персональные компьютеры сегодня
- У компьютера Агат было четыре серийных модификации
- Классы вычислительной техники
- Принципы работы компьютеров Конрада Цузе
- Появление интегральных микросхем
Содержание:
В четвертое поколение компьютеров относится к типу компьютеров, которые использовались на этапе, начавшемся в 1972 году. Этот этап был основан на микропроцессорных информационных технологиях.
Это поколение компьютеров, над которым все еще работают. Можно сказать, что компьютеры, которые можно увидеть вокруг, являются компьютерами четвертого поколения.
Первые разработки в области компьютерных технологий были основаны на революционных технологических достижениях, движущей силой которых были изобретения и новые технологии. Это поколение, вероятно, лучше рассматривать как эволюционное, чем революционное.
Таким образом, четвертое поколение компьютеров было большим продолжением или улучшением третьего поколения компьютеров.
Рождение микропроцессора произошло одновременно с рождением микрокомпьютера. Это поколение также соответствовало закону Мура, который предсказывал экспоненциальный рост транзисторов в микрочипах, начиная с 1965 года.
Первые механические счётные устройства
В 1623 году немецким учёным Вильгельмом Шиккардом был создан первый механический «калькулятор», который он назвал считающими часами. Механизм этого прибора напоминал обычный часовой, состоящий из шестерёнок и звёздочек. Однако известно об этом изобретении стало только в середине прошлого столетия.
Качественным скачком в области технологии вычислительной техники стало изобретение суммирующей машины «Паскалины» в 1642 году. Её создатель, французский математик Блез Паскаль, начал работу над этим устройством, когда ему не было и 20 лет. «Паскалина» представляла собой механический прибор в виде ящичка с большим количеством взаимосвязанных шестерёнок. Числа, которые требовалось сложить, вводились в машину поворотами специальных колёсиков.
В 1673 году саксонский математик и философ Готфрид фон Лейбниц изобрёл машину, выполнявшую четыре основных математических действия и умевшую извлекать квадратный корень. Принцип её работы был основан на двоичной системе счисления, специально придуманной учёным.
В 1818 году француз Шарль (Карл) Ксавье Тома де Кольмар, взяв за основу идеи Лейбница, изобрёл арифмометр, умеющий умножать и делить. А ещё спустя два года англичанин Чарльз Бэббидж приступил к конструированию машины, которая способна была бы производить вычисления с точностью до 20 знаков после запятой. Этот проект так и остался неоконченным, однако в 1830 году его автор разработал другой – аналитическую машину для выполнения точных научных и технических расчётов. Управлять машиной предполагалось программным путём, а для ввода и вывода информации должны были использоваться перфорированные карты с разным расположением отверстий. Проект Бэббиджа предугадал развитие электронно-вычислительной техники и задачи, которые смогут быть решены с её помощью.
Примечательно, что слава первого в мире программиста принадлежит женщине – леди Аде Лавлейс (в девичестве Байрон). Именно она создала первые программы для вычислительной машины Бэббиджа. Её именем впоследствии был назван один из компьютерных языков.
Купить Агат в СССР было крайне сложно
Стоимость Агат была на уровне бюджетного автомобиля
Розничная стоимость Агат составляла примерно 4000 руб. На то время это была весьма солидная сумма для большинства рядовых покупателей. Для сравнения столько же стоил автомобиль “Запорожец” ЗАЗ-968М, а доложив еще одну 1000 руб., можно было приобрести “Копейку” ВАЗ-21011 или прозванный “Колхозником” Москвич 21406.
Вот только за желанными и популярными автомобилями нужно было отстоять многолетнюю очередь или получить внеочередное право приобретения не самым законным способом. Средняя заработная плата трудящихся в то время составляла примерно 190-220 руб.
Большинство компьютеров Агат попадали в образовательные учреждения
Из-за этого на старте продаж с реализацией ПК могли возникнуть большие проблемы. В условиях плановой экономики это никого бы не смутило, компьютеры можно было отправить на пустующие склады и получить очередную премию за выполнение плана производства.
Спасло Агат уже упомянутое перепрофилирование проекта на образовательную сферу. Так весь объем производимых ПК забирало Министерство просвещения, распределяя оборудование по разным учебным заведениям. К концу 1980-х количество производивших Агат предприятий росло, одновременно увеличивался и госплан по производству моделей.
Найти компьютер в свободной продаже было крайне сложно, ведь 100% плана предназначалось для передачи сфере образования. Небольшие партии, попадавшие в магазины электроники столицы и крупных городов были возможны исключительно благодаря так называемым “стахановцам”, перевыполнявшим государственный план производства.
Начало компьютерной эры
Правительства стран, участвующих во Второй мировой войне, осознавали стратегическую роль вычислительных машин в ведении военных действий. Это послужило толчком к разработкам и параллельному возникновению в этих странах первого поколения компьютеров.
Пионером в области компьютеростроения стал Конрад Цузе – немецкий инженер. В 1941 году им был создан первый вычислительный автомат, управляемый при помощи программы. Машина, названная Z3, была построена на телефонных реле, программы для неё кодировались на перфорированной ленте. Этот аппарат умел работать в двоичной системе, а также оперировать числами с плавающей запятой.
Первым действительно работающим программируемым компьютером официально признана следующая модель машины Цузе – Z4. Он также вошёл в историю как создатель первого высокоуровневого языка программирования, получившего название «Планкалкюль».
В 1942 году американские исследователи Джон Атанасов (Атанасофф) и Клиффорд Берри создали вычислительное устройство, работавшее на вакуумных трубках. Машина также использовла двоичный код, могла выполнять ряд логических операций.
В 1943 году в английской правительственной лаборатории, в обстановке секретности, была построена первая ЭВМ, получившая название «Колосс». В ней вместо электромеханических реле использовалось 2 тыс. электронных ламп для хранения и обработки информации. Она предназначалась для взлома и расшифровки кода секретных сообщений, передаваемых немецкой шифровальной машиной «Энигма», которая широко применялась вермахтом. Существование этого аппарата ещё долгое время держалось в строжайшей тайне. После окончания войны приказ о его уничтожении был подписан лично Уинстоном Черчиллем.
Как создавался отечественный аналог Apple
Советский инженер Анатолий Фёдорович Иоффе, руководитель разработки компьютера Агат
Советский ПК Агат разрабатывался в лабораториях Научно-исследовательского института вычислительных комплексов (НИИВК) в качестве отечественного аналога американского компьютера Apple II, который, к слову, был первой серийной моделью компьютеров Apple.
Разработки вели советские инженеры под руководством главного конструктора — Анатолия Фёдоровича Иоффе. Проект стартовал в 1979 году, лишь к середине 1984 инженеры смогли запустить модель в серийное производство. Американский компьютер Apple II к тому моменту успешно продавался во многих странах уже более шести лет.
Знаменитый процессор MOS Technology 6502, на базе которого началось проектирование Агат
Отечественных комплектующих для создания подобного персонального ПК просто не существовало, разработчикам пришлось идти на некоторые заимствования и копирование западных идей. Так в основу Агат был заложен процессор 588 серии, который мог работать в режиме эмуляции чипа MOS Technology 6502. Именно на таком процессоре в свое время строились первые модели компьютеров Apple.
Позднее у советских инженеров появилась возможность получить в свое распоряжение оригинальные процессоры MOS 6502, а затем и наладить поставки его копии из Тайваня. Кто именно решил взять за основу базовые чипы, используемые Apple, история умалчивает.
Остальные элементы ПК составляли отечественные аналоги электронных компонентов. Например, накопитель гибких магнитных дисков (дисковод) поставляли из Болгарии, где выпускали практически полную копию дисководов Apple.
Плата процессора в компьютере Агат
Разработчики смогли создать аппаратную основу будущего ПК, но вот с разработкой программного обеспечения возникла проблема. Лишь несколько десятков специалистов в стране обладали достаточными знаниями для создания полноценной операционной системы для управления персональным компьютером.
Ранее подобные задачи перед советскими разработчиками не ставились, а при создании Агат направлять на это профессионалов из других отраслей никто не хотел. В итоге программную часть пришлось полностью заимствовать.
Чтобы иметь минимум проблем с совместимостью, для Агат решили взять за основу ПО Apple, ведь яблочные компьютеры были максимально схожи с советскими по начинке и трудились под управлением аналогичных процессоров.
Как именно в руках советских специалистов оказались исходники кода Apple – неизвестно.
Второе поколение — ЭВМ на транзисторах.
Транзисторы пришли на смену электронным лампам в начале 60-х годов. Транзисторы (которые действуют как электрические переключатели), потребляя меньше электроэнергии и выделяя меньше тепла, занимают и меньше места. Объединение нескольких транзисторных схем на одной плате дает интегральную схему (chip — «щепка», «стружка» буквально, пластинка ). Транзисторы это счетчики двоичных чисел. Эти детали фиксируют два состояния — наличие тока и отсутствие тока, и тем самым обрабатывают информацию, представленную им именно в таком двоичном виде.
В 1953 г.. Уильям Шокли изобрел транзистор с p — n переходом ( junction transistor ). Транзистор заменяет электронную лампу и при этом работает с большей скоростью, выделяет очень мало тепла и почти не потребляет электроэнергию. Одновременно с процессом замены электронных ламп транзисторами совершенствовались методы хранения информации: как устройства памяти стали применяться магнитные сердечники и магнитные барабаны, а уже в 60-е годы получило распространение хранение информации на дисках.
Один из первых компьютеров на транзисторах — Atlas Guidance Computer — был запущен в 1957 г. и использовался при управлении запуском ракеты Atlas.
Созданный в 1957 г.. RAMAC был недорогим компьютером с модульной внешней памятью на дисках, комбинированным оперативным запоминающим устройством на магнитных сердечниках и барабанах. И хотя этот компьютер еще не был полностью транзисторным, он отличался высокой работоспособностью и простотой обслуживания и пользовался большим спросом на рынке средств автоматизации делопроизводства в офисах. Поэтому для корпоративных заказчиков срочно выпустили уже «большой» RAMAC (IBM-305), для размещения 5 Мбайт данных системе RAMAC нужно было 50 дисков диаметром 24 дюйма. Созданная на основе этой модели информационная система безотказно обрабатывала массивы запросов на 10 языках.
В 1959 году IBM создала свой первый полностью транзисторный большой универсальный компьютер модели 7090, способный выполнять 229 тыс. операций в секунду — настоящий транзисторный мэйнфрейм. В 1964 году на основе двух 7090-х мейнфреймов американская авиакомпания SABRE впервые применила автоматизированную систему продажи и бронирования авиабилетов в 65 городах мира.
В 1960 году DEC представила первый в мире миникомпьютер — модель PDP-1 (Programmed Data Processor, программируемый процессор данных), компьютер с монитором и клавиатурой, который стал одним из самых заметных явлений на рынке. Этот компьютер был способен выполнять 100 000 операций в секунду. Сама машина занимала на полу всего 1,5 м2. PDP-1 стал, по сути, первой в мире игровой платформой благодаря студенту MIT Стиву Расселу, который написал для него компьютерную игрушку Star War!
Представители II-го поколения ЭВМ: 1) RAMAC ; 2) PDP -1
В 1968 году Digital впервые наладила серийное производство мини-компьютеров — это был PDP-8: цена их была около $ 10000, а размером модель была холодильник. Именно эту модель PDP-8 смогли покупать лаборатории, университеты и небольшие предприятия.
Отечественные компьютеры того времени можно охарактеризовать так: по архитектурным, схемным и функциональных решений они соответствовали своему времени, но их возможности были ограничены из-за несовершенства производственной и элементной базы. Наибольшей популярностью пользовались машины серии БЭСМ. Серийное производство, достаточно незначительное, началось выпуском ЭВМ «Урал-2» (1958), БЭСМ-2, « Минск-1» и « Урал-3» (все — 1959 г.). В 1960 г. пошли в серию « М-20» и «Урал-4». Максимальной производительностью в конце 1960 располагал «М-20» (4500 ламп, 35 тыс. полупроводниковых диодов, память на 4096 ячеек) — 20 тыс. операций в секунду. Первые компьютеры на полупроводниковых элементах ( «Раздан-2», «Минск — 2», «М-220» и «Днепр» ) находились еще в стадии разработки.
Пятое поколение компьютеров (с 1985 и по наше время)
Отличительные признаки V -го поколения:
- Новые технологии производства.
- Отказ от традиционных языков программирования таких, как Кобол и Фортран в пользу языков с повышенными возможностями манипулирования символами и с элементами логического программирования (Пролог и Лисп).
- Акцент на новые архитектуры (например, на архитектуру потока данных).
- Новые способы ввода-вывода, удобные для пользователя (например, распознавание речи и образов, синтеза речи, обработка сообщений на естественном языке)
- Искусственный интеллект (то есть автоматизация процессов решения задач, получения выводов, манипулирования знаниями)
Именно на рубеже 80-90-х сформировался альянс Windows-Intel. Когда в начале 1989 г. Intel выпустила микропроцессор 486, производители компьютеров не стали дожидаться примера со стороны IBM или Compaq. Началась гонка, в которую вступили десятки фирм. Но все новые компьютеры были чрезвычайно похожи друг на друга — их объединяла совместимость с Windows и процессоры от Intel.
Оборудование
Четвертое поколение принесло важные достижения в области макрокомпьютеров второго поколения, а также миникомпьютеров третьего поколения, добавив новую категорию машин, которыми были микрокомпьютеры или персональные компьютеры.
С другой стороны, полупроводниковая память заменила память магнитного сердечника. Также были разработаны мышь и портативные устройства.
С использованием микропроцессоров в компьютерах их производительность стала намного быстрее и эффективнее.
Микропроцессор — это микросхема, используемая в компьютере для выполнения всех арифметических или логических функций, выполняемых любой программой.
БЭСМ
После перевода в Москву (в 1952 году), в Институт точной механики и вычислительной техники, академик Лебедев взялся за производство нового электронно-вычислительного устройства — Большой Электронной Счетной Машины, БЭСМ. Заметим, что принцип построения новой ЭВМ во многом был заимствован у ранней разработки Лебедева. Реализация данного проекта послужила началом самой успешной серии советских компьютеров.
БЭСМ осуществляла уже до 10 000 исчислений в секунду. При этом использовалось всего 5000 ламп, а потребляемая мощность составляла 35 кВт. БЭСМ являлась первой советской ЭВМ «широкого профиля» — её изначально предполагалось предоставлять учёным и инженерам для проведения расчетов различной сложности.
Модель БЭСМ-2 разрабатывалась для серийного производства. Число операций в секунду довели до 20 тысяч. После испытаний ЭЛТ и ртутных трубок, в данной модели оперативная память уже была на ферритовых сердечниках (основной тип ОЗУ на следующие 20 лет). Серийное производство, начавшееся на заводе имени Володарского в 1958 году, показало результаты в 67 единиц техники. БЭСМ-2 положила начало разработок военных компьютеров, руководивших системами ПВО: М-40 и М-50. В рамках этих модификаций был собран первый советский компьютер второго поколения — 5Э92б, и дальнейшая судьба серии БЭСМ уже оказалась связана с транзисторами.
Транзисторы. Выпуск первых серийных компьютеров
Однако лампы очень быстро выходили из строя, весьма затрудняя работу с машиной. Транзистор, изобретённый в 1947 году, сумел решить эту проблему. Используя электрические свойства полупроводников, он выполнял те же задачи, что и электронные лампы, однако занимал значительно меньший объём и расходовал не так много энергии. Наряду с появлением ферритовых сердечников для организации памяти компьютеров, использование транзисторов дало возможность заметно уменьшить размеры машин, сделать их ещё надёжнее и быстрее.
В 1954 году американская фирма «Техас Инструментс» начала серийно производить транзисторы, а два года спустя в Массачусетсе появился первый построенный на транзисторах компьютер второго поколения – ТХ-О.
В середине прошлого столетия значительная часть государственных организаций и крупных компаний использовала компьютеры для научных, финансовых, инженерных расчётов, работы с большими массивами данных. Постепенно ЭВМ приобретали знакомые нам сегодня черты. В этот период появились графопостроители, принтеры, носители информации на магнитных дисках и ленте.
Активное использование вычислительной техники привело к расширению областей её применения и потребовало создания новых программных технологий. Появились языки программирования высокого уровня, позволяющие переносить программы с одной машины на другую и упрощающие процесс написания кода («Фортран», «Кобол» и другие). Появились особые программы-трансляторы, преобразовывающие код с этих языков в команды, прямо воспринимаемые машиной.
Первый массовый персональный компьютер IBM PC
Первый массовый персональный компьютер IBM PC появился 12 августа 1981 года. Его выпускали до апреля 1987 года. Кратко перечислим основные характеристики этого «первенца». Процессор Intel 8088. Оперативная память могла быть до 256 килобайт. При этом самый дешевый вариант компьютера имел объем памяти всего 16 кб.
Жесткий диск отсутствовал. Еще не было подходящих жестких дисков по своей надежности и по доступным размерам, поэтому операционную систему надо было загружать со специальной системной дискеты.
На такой системной дискете, поставляемой в комплекте или приобретаемой отдельно, были записаны файлы и загрузочная часть операционной системы PC-DOS 1.0. В прежних 8-и разрядных моделях операционная система могла загружаться из постоянной памяти ROM без использования системной дискеты.
Персональные компьютеры сегодня
- Ученые Массачусетского технологического института работают над тем, чтобы устранить из персональных компьютеров провода. Это приспособление для передачи информации устарело и требует апгрейда — отличной заменой традиционным проводам станут импульсы германиевых лазеров, которые уже внедряют в компьютер.
- Интересным направлением развития современного ПК можно считать внедрение в него различных умных гаджетов. Умные часы, сенсоры сердцебиения, датчики осанки – все это мы видели вне персонального компьютера, теперь же ведутся работы по внедрению в него этих полезных для здоровья находок.
- В компьютер планируется внедрить новую технологию хранения данных – мемристорную память. Благодаря уникальным чипам из диоксида титана и платины компьютер сможет обрабатывать данные в 1 000 раз быстрее, совершать миллионы циклов перезаписи и моментально обрабатывать сведенья.
- Для современных компьютеров длительное хранение энергии также является проблемой, поэтому ведутся активные разработки в направлении инновационных батарей для компьютера, которые позволят заряжать и разряжать аккумулятор много тысяч раз.
- Последние разработки компьютеров и вовсе кажутся пугающими – нам предлагают совместить электронно-вычислительную машину с человеческим мозгом! Такая киборгизация компьютера предполагает присоединение своеобразной полимерной сетки с электродами к специальным имплантам-нейронам в мозге человека. Предполагается большой арсенал функций компьютера: от лечения болезни Альцгеймера и Паркинсона до управления сложными конструкциями силой мысли.
Тарас С.Частный инвестор, предприниматель, блогер. Инвестирую с 2008 года. Зарабатываю в интернете на высокодоходных проектах, криптовалютах, IPO, акциях и других активах. Со-владелец нескольких ресторанов и сети магазинов электронной техники. Консультирую партнеров, делюсь опытом. Присоединяйся в Telegram-канал блога со свежими новостями.
Чат с консультантом в Телеграм.
У компьютера Агат было четыре серийных модификации
Советский журнал “Микропроцессорные средства и системы” №1 за 1984 год
В модельном ряду первых советских ПК значилось четыре разных модификации с индексами 4, 7, 8 и 9.
Ранние модели Агат-1,2,3 являлись тестовыми и производились вручную в небольших партиях. Большинство из них так и не покинули стен НИИВК, в которых создавались эти прототипы. Модели выпускались с 1980 по 1984 годы.
Эти компьютеры не имели даже встроенных накопителей на гибких магнитных дисках (дисководов), а ввод данных осуществлялся при помощи кассетного аудиомагнитофона.
Так выглядел опытный образец Агат-4, предназначенный для демонстрации чиновникам
Первый серийный образец советского ПК это на самом деле Агат-4. Он был выпущен одной небольшой партией и разошелся по проектным институтам и организациям с целью изучения и наладки производства на других заводах СССР.
Эталоном и образцом Агат-4 так и не стал. Инженеры и разработчики сразу же внесли предложение избавиться от большого количества проводных перемычек, которыми соединялись многочисленные платы внутри Агат-4.
Около 50 шлейфов и проводных коннекторов действительно являлись слабым местом модели и могли стать причиной поломок в ходе длительной эксплуатации. Выявить проблему при таком числе ненадежных узлов было бы крайне сложно.
Всего за несколько месяцев удалось значительно уменьшить число проводных перемычек. Для этого уменьшили количество печатных плат и улучшили компоновку элементов на них.
Демонстрационные слайды с описанием компьютера Агат
В процессе устранения указанных недочетов где-то в недрах Министерства радиопромышленности затерялись модели с индексами “5” и “6”. Информации о ПК Агат с такими номерами в названии нет. Действительно массовыми и выпускаемыми на разных заводах СССР стали модели Агат-7 и Агат−8.
Агат-7 выпускался с 1985 года, а через два года его сменил Агат-8. Разработчики модернизировали систему охлаждения, нарастили высоту корпуса, увеличили объем оперативной памяти и добавили дополнительный накопитель на магнитных дисках.
Разные модификации компьютера Агат
Последней выпускаемой модификацией стал Агат-9. Большинство технических параметров предыдущих моделей было улучшено в данном поколении советского компьютера. Инженеры увеличили объем постоянной и оперативной памяти, существенно переработав систему управления последней. Появилось несколько дополнительных режимов отображения информации.
При этом все изменения были реализованы на базе основной платы компьютера. Это делало выпуск новой модели не таким затратным, ведь остальные компоненты не требовали каких-либо изменений.
Апгрейд был необходим для того, чтобы подтянуть Агат до уровня Apple II+ и сделать его полностью совместимым с программным обеспечением Apple. Любопытно, что Джобс и компания выпустили свой ПК в 1979 одновременно со стартом проекта Агат, лишь к 1986 году советские инженеры создали практически полный его аналог.
Компьютер Агат с дисплеем Юность-440. Последний мог выполнять роль телевизора
С разработкой модели возникли трудности, руководство еще на этапе Агат-7/8 считало ПК доведенным до ума и перенаправило ряд ведущих инженеров на другие проекты. После выпуска Агат-9 компьютер сочли достаточно мощным и современным, чтобы полностью свернуть дальнейшие работы по модернизации и совершенствованию линейки.
Предыдущие поколения Агат сняли с производства и все выпускаемые до 1993 года компьютеры базировались на Агат-9.
Производился Агат и после распада СССР. Последние модели сошли с конвейера в конце 1993 года. По данным Министерства образования, последние экземпляры компьютера Агат числились на балансе некоторых российских учебных учреждений вплоть до 2001 года.
Клавиатура, мышь и джойстики от компьютера Агат
Параметры самого массового образца Aгат-9:
ЦПУ: 8-разрядный микропроцессор MOS Technology 6502, работавший на частоте 1 МГц;ПЗУ: для хранения пользовательских данных было доступно 2 КБ;ОЗУ: 64—128 КБ с возможностью расширения до 640 КБ;ОС: модификация Apple DOS 3.3;Дисплей: экран с диагональю 32 см (примерно 12,6″) на базе телевизоров Шилялис или Юность-404;
Габариты: 500 × 351 × 195 мм;Вес: 8,7 кг.
Компьютер комплектовался 74-клавишной клавиатурой и парой аналоговых джойстиков. Некоторые модификации могли дополняться принтерами советского, польского или японского производства.
Классы вычислительной техники
Существуют различные варианты классификации ЭВМ.
Так, по назначению компьютеры делятся:
- на универсальные – те, которые способны решать самые различные математические, экономические, инженерно-технические, научные и другие задачи;
- проблемно-ориентированные – решающие задачи более узкого направления, связанные, как правило, с управлением определёнными процессами (регистрация данных, накопление и обработка небольших объёмов информации, выполнение расчётов в соответствии с несложными алгоритмами). Они обладают более ограниченными программными и аппаратными ресурсами, чем первая группа компьютеров;
- специализированные компьютеры решают, как правило, строго определённые задачи. Они имеют узкоспециализированную структуру и при относительно низкой сложности устройства и управления достаточно надёжны и производительны в своей сфере. Это, к примеру, контроллеры или адаптеры, управляющие рядом устройств, а также программируемые микропроцессоры.
По размерам и производительной мощности современная электронно-вычислительная техника делится:
- на сверхбольшие (суперкомпьютеры);
- большие компьютеры;
- малые компьютеры;
- сверхмалые (микрокомпьютеры).
Таким образом, мы увидели, что устройства, сначала изобретённые человеком для учёта ресурсов и ценностей, а затем – быстрого и точного проведения сложных расчётов и вычислительных операций, постоянно развивались и совершенствовались.
Принципы работы компьютеров Конрада Цузе
Идея о возможности построения автоматизированного счетного аппарата пришла в голову немецкому инженеру Конраду Цузе ( Konrad Zuse ) и в 1934 г. Цузе сформулировал основные принципы, на которых должны работать будущие компьютеры:
- двоичная система счисления;
- использование устройств, работающих по принципу «да / нет» (логические 1 / 0);
- полностью автоматизированный процесс работы вычислителя;
- программное управление процессом вычислений;
- поддержка арифметики с плавающей запятой;
- использование памяти большой емкости.
Цузе первым в мире определил, что обработка данных начинается с бита (бит он называл «статусом да / нет», а формулы двоичной алгебры — условными суждениями), первым ввел термин «машинное слово» (Word), первым объединил в вычислители арифметические и логические операции, отметив, что «элементарная операция компьютера — проверка двух двоичных чисел на равенство. Результатом будет тоже двоичное число с двумя значениями (равно, не равно)».
Появление интегральных микросхем
В 1958-1960 годах, благодаря инженерам из Соединённых Штатов Роберту Нойсу и Джеку Килби, мир узнал о существовании интегральных микросхем. На основе из кремниевого или германиевого кристалла монтировались миниатюрные транзисторы и другие компоненты, порой до сотни и тысячи. Микросхемы размером чуть более сантиметра работали гораздо быстрее, чем транзисторы, и потребляли намного меньше энергии. С их появлением история развития вычислительной техники связывает возникновение третьего поколения ЭВМ.
В 1964 году фирмой IBM был выпущен первый компьютер семейства SYSTEM 360, в основу которого легли интегральные микросхемы. С этого времени можно вести отсчёт массового выпуска ЭВМ. Всего было произведено более 20 тыс. экземпляров данного компьютера.
В 1972 году в СССР была разработана ЕС (единая серия) ЭВМ. Это были стандартизированные комплексы для работы вычислительных центров, имевшие общую систему команд. За основу была взята американская система IBM 360.
В следующем году компания DEC выпустила мини-компьютер PDP-8, ставший первым коммерческим проектом в этой области. Относительно низкая стоимость мини-компьютеров дала возможность использовать их и небольшим организациям.
В этот же период постоянно совершенствовалось программное обеспечение. Разрабатывались операционные системы, ориентированные на то, чтобы поддерживать максимальное количество внешних устройств, появлялись новые программы. В 1964 году разработали Бейсик – язык, предназначенный специально для подготовки начинающих программистов. Через пять лет после этого возник Паскаль, оказавшийся очень удобным для решения множества прикладных задач.