Акыркы он жылдыктарда адамзат компьютер дооруна кирди. Математикалык операциялардын принциптерине негизделген акылдуу жана күчтүү компьютерлер маалымат менен иштейт, айрым машиналар менен бүтүндөй заводдордун ишин башкарат, продукциянын жана ар кандай продукциянын сапатын көзөмөлдөйт. Биздин доордо компьютердик техника адамзат цивилизациясынын өнүгүшүнүн негизи болуп саналат. Бул позицияга бара жаткан жолдо кыска, бирок абдан коогалаңдуу жолду басып өтүү керек болчу. Ал эми узак убакыт бою бул машиналар компьютер эмес, компьютер (компьютер) деп аталып келген.
Компьютердин классификациясы
Жалпы классификацияга ылайык, компьютерлер бир нече муунга бөлүштүрүлөт. Түзмөктөрдү белгилүү бир муунга классификациялоодо аныктоочу касиеттери болуп алардын индивидуалдуу структуралары жана модификациялары саналат, ылдамдык, эстутумдун көлөмү, башкаруу ыкмалары жана маалыматтарды иштетүү ыкмалары сыяктуу электрондук эсептөө машиналарына талаптар.
АлбеттеЭЭМдин бөлүштүрүлүшү кандай болгон күндө да шарттуу болот - кээ бир белгилери боюнча бир муундун модели деп эсептелген, ал эми башкалары боюнча такыр башкага таандык болгон көп сандагы машиналар бар.
Натыйжада, бул түзүлүштөрдү электрондук эсептөө тибинин моделдерин түзүүнүн дал келбеген этаптары катары классификациялоого болот.
Кандай болгон күндө да компьютерлерди өркүндөтүү бир катар этаптардан өтөт. Ал эми ар бир этаптагы компьютерлердин мууну элементардык жана техникалык базалары, белгилүү бир математикалык типтеги белгилүү колдоо боюнча бири-биринен олуттуу айырмачылыктарга ээ.
Компьютерлердин биринчи муундагы
Биринчи муундагы эсептөө машиналары согуштан кийинки алгачкы жылдарда иштелип чыккан. Электрондук типтеги лампалардын негизинде анча күчтүү эмес электрондук эсептөө машиналары түзүлгөн (ошол жылдардагы бардык телевизорлордогудай эле). Бул кандайдыр бир деңгээлде мындай техниканын калыптануу этабы болгон.
Биринчи компьютерлер учурдагы жана жаңы концепцияларды (ар кандай илимдерде жана кээ бир татаал тармактарда) талдоо үчүн түзүлгөн түзүлүштөрдүн эксперименталдык түрлөрү деп эсептелген. Бир топ чоң болгон компьютердик машиналардын көлөмү жана массасы көбүнчө абдан чоң бөлмөлөрдү талап кылат. Эми бул эчак эле жомоктой, атүгүл реалдуу эмес жылдар сыяктуу.
Биринчи муундагы машиналарга маалыматтарды киргизүү перфокарталарды жүктөө ыкмасы менен жүрүп, функцияларды чечүүнүн ырааттуулугун программалык башкаруу, мисалы, ENIACта - киргизүү ыкмасы менен ишке ашырылган. терүү сферасынын сайгычтары жана формалары.
КарамастанМындай программалоо ыкмасы агрегатты даярдоо үчүн көп убакытты талап кылгандыктан, машина блокторун терүү талааларында туташтыруу үчүн, ал ENIACтын математикалык «жөндөмдөрүн» көрсөтүүгө бардык мүмкүнчүлүктөрдү берген жана олуттуу артыкчылыктары менен ал реле тибиндеги машиналар үчүн ылайыктуу болгон программалык лента ыкмасынан айырмачылыктары бар.
"ойлоо" принциби
Биринчи компьютерлерде иштеген кызматкерлер кетпей, тынымсыз станоктордун жанында болуп, иштеп жаткан вакуумдук түтүктөрдүн эффективдүүлүгүнө көз салып турушкан. Бирок, жок эле дегенде, бир лампа иштебей калганда, ENIAC дароо көтөрүлүп, баары шашып, сынган лампаны издешти.
Лампаларды тез-тез алмаштыруунун негизги себеби (болжол менен болсо да) төмөндөгүлөр болгон: лампалардын ысышы жана жаркырашы курт-кумурскаларды өзүнө тартып, алар аппараттын ички көлөмүнө учуп кирип, кыска электр жарыгын түзүүгө "жардам берген". схема. Башкача айтканда, бул машиналардын биринчи мууну тышкы таасирлерге өтө алсыз болгон.
Эгерде бул божомолдор чын болушу мүмкүн деп элестетсек, анда программалык жана аппараттык компьютердик жабдуулардагы каталарды жана каталарды билдирген "ката" ("бата") түшүнүгү такыр башка мааниге ээ.
Эгер унаанын лампалары иштеп турган болсо, техникалык тейлөө кызматкерлери ENIACты башка иш үчүн алты миңге жакын зымдардын туташуусун кол менен иретке келтириши мүмкүн. Башка типтеги тапшырма пайда болгондо, бул байланыштардын баарын кайра которуш керек болчу.
Сериялык машиналар
Биринчи электрондук компьютер массалык түрдө чыгарыла баштаган UNIVAC болгон. Бул көп максаттуу электрондук санариптик компьютердин биринчи түрү болуп калды. 1946-1951-жылдары түзүлгөн UNIVAC 120 мкс кошумча мезгилди, 1800 мкс жалпы көбөйтүүнү жана 3600 мкс бөлүүнү талап кылган.
Мындай машиналар чоң аянтты, көп электр энергиясын талап кылган жана электрондук лампалардын бир топ санына ээ болгон.
Атап айтканда, советтик «Стрела» электрондук-эсептеечу машинасында бул лампалардын 6400 даанасы жана жарым еткергуч тибиндеги диоддордун 60 миц нускасы болгон. ЭЭМдин бул муунунун ылдамдыгы секундасына эки-үч миң операциядан жогору болгон эмес, оперативдик эстутумдун көлөмү эки Кбтан ашкан эмес. М-2 бирдиги гана (1958-ж.) болжол менен төрт КБ оперативдүү эстутумга жетти, ал эми машинанын ылдамдыгы секундасына жыйырма миң аракетке жетти.
экинчи муундагы компьютерлер
1948-жылы биринчи жумушчу транзисторду бир нече батыш окумуштуулары жана ойлоп табуучулары алышкан. Бул үч ичке металл зымдары поликристаллдык материалдын тилкеси менен байланышта болгон чекит-контакт механизми болгон. Демек, ошол жылдары компьютерлердин үй-бүлөсү жакшырган.
Транзисторланган компьютерлердин биринчи моделдери 1950-жылдардын акыркы жарымына туура келген жана беш жылдан кийин санариптик компьютердин тышкы формалары абдан жакшыртылган функциялары менен пайда болгон.
Архитектура өзгөчөлүктөрү
БириТранзистордун маанилүү принциби – бир нускада ал 40 жөнөкөй лампа үчүн кандайдыр бир иштерди аткара алат, ошондо да ал иштөө ылдамдыгын сактап калат. Машина минималдуу жылуулук бөлүп чыгарат жана электр булактарын жана энергияны дээрлик колдонбойт. Ушуга байланыштуу жеке электрондук компьютерлерге талаптар өстү.
Кадимки электр тибиндеги лампаларды эффективдүү транзисторлор менен акырындык менен алмаштыруу менен катар колдо болгон маалыматтарды сактоонун техникасын өркүндөтүү да өстү. Эстутумду кеңейтүү жүрүп жатат жана UNIVAC компьютерлеринин биринчи муунунда колдонулган магниттик модификацияланган лента жакшыра баштады.
Белгилей кетсек, өткөн кылымдын 60-жылдарынын орто ченинде маалыматтарды дисктерде сактоо ыкмасы колдонулган. ЭЭМди колдонуудагы олуттуу прогресс секундуна миллион операция ылдамдыгын алууга мүмкүндүк берди! Атап айтканда, «Стреч» (Улуу Британия), «Атлас» (АКШ) электрондук эсептөө машиналарынын экинчи муундагы жөнөкөй транзистордук ЭЭМдердин катарына кошууга болот. Ошол кезде СССР жогорку сапаттагы компьютердик моделдерди (атап айтканда, БЕСМ-6) да чыгарган.
Транзисторлордун негизиндеги компьютерлердин чыгарылышы алардын көлөмүнүн, салмагынын, электр энергиясынын жана машиналардын наркынын төмөндөшүнө, ошондой эле ишенимдүүлүгүнүн жана эффективдүүлүгүнүн жогорулашына алып келди. Бул колдонуучулардын санын жана чечиле турган милдеттердин тизмесин көбөйтүүгө мүмкүндүк берди. ЭЭМдин экинчи муунун айырмалаган өзгөчөлүктөрүн эске алуу менен,Мындай машиналарды иштеп чыгуучулар инженердик (атап айтканда, ALGOL, FORTRAN) жана экономикалык (атап айтканда, COBOL) түрлөрү үчүн тилдердин алгоритмдик формаларын түзө башташты.
Электрондук эсептегичтер үчүн гигиеналык талаптар да жогорулап жатат. 50-жылдары дагы бир жылыш болду, бирок ал дагы эле заманбап деңгээлден алыс болчу.
OSтин мааниси
Бирок ошол убакта да компьютердик технологиянын алдыңкы милдети ресурстарды - иштөө убактысын жана эстутумун кыскартуу болгон. Бул көйгөйдү чечүү үчүн алар учурдагы операциялык системалардын прототиптерин иштеп чыга башташты.
Биринчи операциялык системалардын (ОС) түрлөрү компьютерди колдонуучулардын ишин автоматташтырууну өркүндөтүүгө мүмкүндүк берди, ал белгилүү бир милдеттерди аткарууга багытталган: машинага программалык маалыматтарды киргизүү, керектүү котормочуларды чакыруу, программа үчүн зарыл болгон заманбап китепкана подпрограммалары ж.б.
Ошондуктан, экинчи муундагы компьютерлерде программадан жана ар кандай маалыматтардан тышкары, атайын нускаманы да калтыруу керек болчу, анда иштетүү кадамдары жана программа жана аны иштеп чыгуучулар жөнүндө маалыматтардын тизмеси көрсөтүлгөн. Андан кийин операторлор үчүн белгилүү бир сандагы тапшырмалар (тапшырмалары бар топтомдор) машиналарга параллелдүү киргизиле баштады, операциялык системалардын бул формаларында компьютердик ресурстардын түрлөрүн тапшырмалардын белгилүү формаларына – мультипрограммалоо ыкмасына бөлүү зарыл болгон. маалыматтарды изилдөө үчүн иштөө пайда болду.
Үчүнчү муун
Өнүктүрүүдөн уламЭЭМдин интегралдык микросхемаларын (IC) түзүү технологиясы иштеп жаткан жарым өткөргүчтүү схемалардын ылдамдыгын жана ишенимдүүлүк даражасын тездетүүгө, ошондой эле алардын өлчөмдөрүн, колдонулган кубаттуулуктун көлөмүн жана баасын дагы бир кыскартууга жетишти.
Микросхемалардын интегралдык формалары эми тик бурчтуу узун кремний пластинкаларында берилген жана бир капталынын узундугу 1 смден ашпаган электрондук типтеги тетиктердин туруктуу топтомунан жасала баштады. Бул типтеги пластиналар (кристаллдар) кичинекей көлөмдөгү пластикалык корпуска жайгаштырылат, андагы өлчөмдөр деп аталгандарды тандоо менен гана эсептесе болот. "буттар".
Ушул себептерден улам компьютерлердин өнүгүү темпи тездик менен өсө баштады. Бул иштин сапатын жогорулатууга жана мындай машиналардын наркын темендетууге гана эмес, ошондой эле чакан, женекей, арзан жана ишенимдуу массалуу типтеги приборлорду - мини-компьютерди тузууге мумкундук берди. Бул машиналар башында ар кандай көнүгүүлөрдүн жана техникалардын жогорку техникалык көйгөйлөрүн чечүү үчүн иштелип чыккан.
Ошол жылдардагы алдыңкы учур машиналарды бириктирүү мүмкүнчүлүгү деп эсептелген. ЭЭМдин үчүнчү мууну ар кандай типтеги шайкеш жеке моделдерди эске алуу менен түзүлөт. Математикалык жана түрдүү программалык камсыздоону иштеп чыгуудагы бардык башка акселерациялар проблемага багытталган программалоо тилинин стандарттык маселелерин чечүү үчүн пакеттик программаларды түзүүгө өбөлгө түзөт. Андан кийин биринчи жолу программалык пакеттер пайда болот - компьютерлердин үчүнчү мууну иштеп чыгуучу операциялык системалардын формалары.
Төртүнчү муун
Компьютерлердин электрондук түзүлүштөрүн активдүү жакшыртуучоң интегралдык микросхемалардын (LSI) пайда болушуна салым кошкон, мында ар бир кристаллда бир нече миң электрдик типтеги бөлүктөр бар. Мунун аркасында компьютерлердин кийинки муундары чыгарыла баштады, алардын элементардык негизи эстутумдун көбүрөөк көлөмүн жана буйруктарды ишке ашыруу үчүн кыскартылган циклдерди алды: бир машина операциясында эс байттарын колдонуу бир топ азая баштады. Бирок, программалоого кеткен чыгымдар дээрлик азайбагандыктан, мурдагыдай машина түрүндөгү эмес, адамдык типтеги ресурстарды кыскартуу милдеттери алдыга чыкты.
Кийинки типтеги операциялык системалар чыгарылды, бул операторлорго өз программаларын түздөн-түз компьютер дисплейлеринин артында өркүндөтүүгө мүмкүндүк берди, бул колдонуучулардын ишин жөнөкөйлөттү, натыйжада жаңы программалык базанын алгачкы иштеп чыгуулары жакында пайда болду. Бул ыкма биринчи муундун компьютерлери колдонулган маалыматтын өнүгүшүнүн алгачкы этаптарынын теориясына таптакыр карама-каршы келген. Эми компьютерлер чоң көлөмдөгү маалыматты жазуу үчүн гана эмес, иштин ар кандай тармактарын автоматташтыруу жана механикалаштыруу үчүн да колдонула баштады.
Жетмишинчи жылдардын башындагы өзгөрүүлөр
1971-жылы компьютерлердин чоң интегралдык схемасы чыгарылган, анда кадимки архитектуралык компьютердин бүт процессору жайгашкан. Азыр типтүү компьютер архитектурасында татаал болбогон дээрлик бардык электрондук типтеги схемаларды бир чоң интегралдык схемага жайгаштыруу мүмкүн болуп калды. Ошентип, чакан үчүн кадимки приборлорду массалык өндүрүү мүмкүнчүлүктөрүбаалар. Бул компьютерлердин жаңы, төртүнчү мууну болчу.
Ошол убактан бери бир же бир нече ири интегралдык микросхемалардын процессорлору, жетиштүү оперативдүү эс тутуму жана аткаруучу типтеги туташуулар түзүмү бар көптөгөн арзан (компакт клавиатуралуу компьютерлерде колдонулган) жана башкаруу схемалары чыгарылды. башкаруу механизмдериндеги сенсорлор.
Автомобилдердин кыймылдаткычтарындагы бензинди жөнгө салуу, белгилүү бир электрондук маалыматты берүү же белгиленген жуу режими менен иштеген программалар компьютердин эс тутумуна же контроллердин ар кандай түрлөрүн колдонуу менен же түздөн-түз ишканаларда киргизилген.
Жетмишинчи жылдар процессорду, чоң көлөмдөгү эстутумду, жалпы чоң интегралдык микросхемада (деп аталган) жайгашкан киргизүү-чыгаруу механизми менен ар кандай интерфейстердин схемаларын бириктирген универсалдуу эсептөө системаларынын өндүрүшүнүн башталышын көрдү. бир чиптүү компьютерлер) же башка версияларда жалпы басма схемасында жайгашкан чоң интегралдык микросхемалар. Натыйжада, төртүнчү муундагы компьютерлер кеңири тараганда, 60-жылдары түзүлгөн кырдаалдын кайталанышы башталды, мында жөнөкөй мини-компьютерлер чоң чоң компьютерлерде иштин бир бөлүгүн аткарган.
Төртүнчү муундагы компьютердин касиеттери
Төртүнчү муундагы электрондук эсептөө машиналары татаал жана тармакталган мүмкүнчүлүктөрү бар:
- нормалдуу мультипроцессордук режим;
- параллелдүү ырааттуу түрдөгү программалар;
- компьютер тилдеринин жогорку деңгээлдеги түрлөрү;
- пайда болуубиринчи компьютердик тармактар.
Бул түзүлүштөрдүн техникалык мүмкүнчүлүктөрүн өнүктүрүү төмөнкү жоболор менен белгиленген:
- Сигналдын адаттагы кечигүүсү 0,7 нс/v.
- Эстимдин алдыңкы түрү типтүү жарым өткөргүч болуп саналат. Бул типтеги эс тутумунан маалыматты түзүү мезгили 100–150 нс. Эстутум - 1012-1013 символ.
Операциялык системалардын аппараттык ишке ашыруусун колдонуу
Модулдук системалар программалык типтеги куралдар үчүн колдонула баштады.
Биринчи персоналдык электрондук компьютер 1976-жылдын жазында түзүлгөн. Кадимки электрондук оюн схемасынын интегралдык 8-бит контролерлорунун негизинде окумуштуулар кадимки BASIC-программаланган Apple оюн машинасын жасап чыгышкан, ал чоң популярдуулукка ээ болгон. 1977-жылдын башында Apple Comp. пайда болуп, жер бетинде биринчи Apple жеке компьютерлери чыгарыла баштаган. Бул компьютер деңгээлинин тарыхы бул окуяны эң маанилүү деп белгилейт.
Бүгүн Apple көп жагынан IBM PC моделдеринен ашып түшкөн Macintosh персоналдык компьютерлерин чыгарат. Apple компаниясынын жаңы моделдери өзгөчө сапаты менен гана эмес, кеңири (заманбап стандарттар боюнча) мүмкүнчүлүктөрү менен да айырмаланат. Apple компаниясынын компьютерлери үчүн атайын операциялык система да иштелип чыккан, ал алардын бардык өзгөчө мүмкүнчүлүктөрүн эске алат.
Компьютерлердин бешинчи муунун
Сексенинчи жылдарда ЭЭМдин (компьютер муундарынын) өнүгүү процесси жаңы этапка - бешинчи муундагы машиналарга кирет. Бул аппараттардын көрүнүшүмикропроцессорлордун өнүгүшү менен байланышкан. Системалык конструкциялардын көз карашынан алганда, иштин абсолюттук децентралдаштыруу мүнөздүү, ал эми программалык-математикалык негиздерди эске алуу менен программалык структурада иштин деңгээлине жылдыруу мүнөздүү. Электрондук-эсептеечу машиналар-дын ишин уюштуруу есуп жатат.
ЭЭМдин бешинчи муундагы эффективдүүлүгү секундасына жүз сегизден жүз тогузга чейин операцияны түзөт. Бул типтеги машина көп процессордук система менен мүнөздөлөт, ал алсызданган типтеги микропроцессорлорго негизделген, алар дароо көптүк санда колдонулат. Азыр компьютер тилдеринин жогорку деңгээлдеги түрлөрүнө багытталган электрондук эсептөө машиналары бар.
