Soʻnggi oʻn yilliklarda insoniyat kompyuter asriga kirdi. Matematik amallar tamoyillariga asoslangan aqlli va kuchli kompyuterlar axborot bilan ishlaydi, alohida mashinalar va butun zavodlar faoliyatini boshqaradi, mahsulot va turli mahsulotlar sifatini nazorat qiladi. Bizning davrimizda kompyuter texnologiyalari insoniyat sivilizatsiyasi rivojlanishining asosidir. Bu mavqega erishish yo'lida qisqa, ammo juda notinch yo'lni bosib o'tish kerak edi. Va uzoq vaqt davomida bu mashinalar kompyuterlar emas, balki kompyuterlar (kompyuterlar) deb nomlangan.
Kompyuter tasnifi
Umumiy tasnifga ko'ra, kompyuterlar bir necha avlodlarga taqsimlanadi. Qurilmalarni ma'lum bir avlodga tasniflashda belgilovchi xususiyatlar ularning individual tuzilmalari va modifikatsiyalari, tezlik, xotira hajmi, boshqaruv usullari va ma'lumotlarni qayta ishlash usullari kabi elektron kompyuterlarga qo'yiladigan talablardir.
Albattakompyuterlarning taqsimlanishi har qanday holatda ham shartli bo'ladi - ba'zi belgilarga ko'ra, bir avlod modellari hisoblangan va boshqalarga ko'ra, butunlay boshqasiga tegishli ko'plab mashinalar mavjud.
Natijada, bu qurilmalarni elektron hisoblash tipidagi modellarni shakllantirishning bir-biriga mos kelmaydigan bosqichlari sifatida tasniflash mumkin.
Har qanday holatda ham, kompyuterlarni takomillashtirish bir qator bosqichlardan o'tadi. Va har bir bosqichdagi kompyuterlarning avlodi elementar va texnik asoslari, ma'lum bir matematik turdagi ma'lum bir qo'llab-quvvatlash nuqtai nazaridan bir-biridan sezilarli farqlarga ega.
Kompyuterlarning birinchi avlodi
1-avlod hisoblash mashinalari urushdan keyingi dastlabki yillarda yaratilgan. Elektron turdagi lampalar asosida juda kuchli elektron kompyuterlar yaratilmagan (o'sha yillardagi barcha televizor modellarida bo'lgani kabi). Qaysidir ma'noda, bu shunday texnikaning shakllanish bosqichi edi.
Birinchi kompyuterlar mavjud va yangi tushunchalarni (turli fanlarda va ayrim murakkab tarmoqlarda) tahlil qilish uchun yaratilgan qurilmalarning eksperimental turlari hisoblangan. Juda katta bo'lgan kompyuter mashinalarining hajmi va massasi ko'pincha juda katta xonalarni talab qiladi. Endi bu o'tmishdagi ertakga o'xshaydi va hatto haqiqiy emas.
Birinchi avlod mashinalariga ma'lumotlarni kiritish perfokartalarni yuklash usuli bilan amalga oshirildi va echish funktsiyalari ketma-ketligini dasturiy boshqarish, masalan, ENIAC-da - kiritish usuli bilan amalga oshirildi. vilkalar va matn terish sohasi shakllari.
Shunga qaramayBunday dasturlash usuli qurilmani mashina bloklarini terish maydonlarida ulash uchun tayyorlash uchun juda ko'p vaqt talab qilganligi sababli, u ENIACning matematik "qobiliyatlarini" namoyish qilish uchun barcha imkoniyatlarni taqdim etdi va katta foyda keltirdi. Rele tipidagi mashinalar uchun mos bo'lgan dasturning shtamplangan lenta usulidan farqlari bor edi.
"Fikrlash" tamoyili
Birinchi kompyuterlarda ishlagan xodimlar ketishmadi, ular doimo mashinalar yonida boʻlishdi va mavjud vakuum naychalarining samaradorligini nazorat qilishdi. Ammo kamida bitta chiroq ishlamay qolishi bilan ENIAC bir zumda ko'tarildi, hamma shoshib qolgan chiroqni qidirdi.
Chiroqlarni tez-tez almashtirishning asosiy sababi (taxminan bo'lsa ham) quyidagilar edi: lampalarning isishi va yorqinligi hasharotlarni o'ziga tortdi, ular apparatning ichki hajmiga uchib, qisqa elektr tokini yaratishga "yordam berdi". sxema. Ya'ni, bu mashinalarning birinchi avlodi tashqi ta'sirlarga juda zaif edi.
Agar biz bu taxminlar toʻgʻri boʻlishi mumkinligini tasavvur qiladigan boʻlsak, u holda “bugs” (“bugs”) tushunchasi, yaʼni dasturiy-apparat kompyuter jihozlaridagi xato va qoʻpol xatolarni anglatuvchi tushuncha butunlay boshqacha maʼnoga ega.
Xo'sh, agar avtomobil lampalari ishlayotgan bo'lsa, texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlar olti mingga yaqin simlarning ulanishlarini qo'lda qayta tartibga solish orqali ENIACni boshqa vazifa uchun sozlashlari mumkin edi. Boshqa turdagi vazifa paydo boʻlganda, bu kontaktlarning barchasini qaytadan almashtirish kerak edi.
Serial mashinalar
Ommaviy ishlab chiqarila boshlangan birinchi elektron kompyuter UNIVAC edi. Bu ko'p maqsadli elektron raqamli kompyuterning birinchi turiga aylandi. 1946-1951 yillarga borib taqaladigan UNIVAC uchun 120 mks qoʻshilish davri, jami koʻpayishlar 1800 mks va boʻlinishlar 3600 mks.
Bunday mashinalar katta maydonni, koʻp elektr energiyasini talab qiladi va juda koʻp elektron lampalarga ega edi.
Xususan, "Strela" sovet elektron kompyuterida bunday lampalarning 6400 tasi va yarimo'tkazgich tipidagi diodlarning 60 ming nusxasi mavjud edi. Ushbu avlod kompyuterlarining tezligi sekundiga ikki yoki uch ming operatsiyadan yuqori emas edi, operativ xotira hajmi ikki Kb dan oshmadi. Faqat M-2 bloki (1958 yil) taxminan to'rt KB operativ xotiraga yetdi va mashina tezligi soniyasiga yigirma ming harakatga yetdi.
ikkinchi avlod kompyuterlari
1948 yilda birinchi ishchi tranzistorni bir qancha G'arb olimlari va ixtirochilari qo'lga kiritdilar. Bu nuqta-kontakt mexanizmi bo'lib, unda uchta yupqa metall simlar polikristalli material chizig'i bilan aloqa qilgan. Shunday qilib, o'sha yillarda kompyuterlar oilasi yaxshilandi.
Tranzistorli kompyuterlarning birinchi modellari 1950-yillarning oxirgi yarmiga toʻgʻri keladi va besh yildan soʻng raqamli kompyuterning tashqi koʻrinishlari juda yaxshilangan funksiyalari bilan paydo boʻldi.
Arxitektura xususiyatlari
BiriTranzistorning muhim printsipi shundaki, u bitta nusxada 40 ta oddiy lampalar uchun ba'zi ishlarni bajarishga qodir bo'ladi va shunda ham u yuqori tezlikni saqlab qoladi. Mashina minimal miqdorda issiqlik chiqaradi va elektr manbalari va energiyani deyarli ishlatmaydi. Shu munosabat bilan shaxsiy elektron kompyuterlarga talablar ortdi.
An'anaviy elektr lampalarni samarali tranzistorlar bilan bosqichma-bosqich almashtirish bilan bir qatorda, mavjud ma'lumotlarni saqlash texnikasini takomillashtirish ko'paydi. Xotirani kengaytirish davom etmoqda va birinchi avlod UNIVAC kompyuterlarida ishlatilgan magnit o‘zgartirilgan lenta yaxshilana boshladi.
O'tgan asrning 60-yillari o'rtalarida ma'lumotlarni disklarda saqlash usuli qo'llanilganligini ta'kidlash kerak. Kompyuterlardan foydalanishdagi sezilarli yutuqlar soniyada million operatsiya tezligini olish imkonini berdi! Xususan, “Stretch” (Buyuk Britaniya), “Atlas” (AQSh) elektron hisoblash mashinalarining ikkinchi avlodiga mansub oddiy tranzistorli EHMlarni sanash mumkin. O'sha paytda SSSRda ham yuqori sifatli kompyuter modellari ishlab chiqarilgan (xususan, BESM-6).
Tranzistorlar asosidagi kompyuterlarning chiqarilishi ularning hajmi, vazni, elektr energiyasi va mashinalar narxining pasayishiga, shuningdek ishonchliligi va samaradorligining oshishiga olib keldi. Bu foydalanuvchilar sonini va hal qilinishi kerak bo'lgan vazifalar ro'yxatini ko'paytirish imkonini berdi. Kompyuterlarning ikkinchi avlodini ajratib turuvchi xususiyatlarni hisobga olgan holda,Bunday mashinalarni ishlab chiquvchilar muhandislik (xususan, ALGOL, FORTRAN) va iqtisodiy (xususan, COBOL) hisoblar turlari uchun tillarning algoritmik shakllarini qurishni boshladilar.
Elektron kompyuterlar uchun gigienik talablar ham ortib bormoqda. 50-yillarda yana bir yutuq bo'ldi, lekin baribir u zamonaviy darajadan uzoq edi.
OTning ahamiyati
Ammo o'sha paytda ham kompyuter texnologiyasining yetakchi vazifasi resurslarni - ish vaqti va xotirani qisqartirish edi. Ushbu muammoni hal qilish uchun ular joriy operatsion tizimlarning prototiplarini loyihalashni boshladilar.
Birinchi operatsion tizimlarning (OT) turlari kompyuter foydalanuvchilari ishini avtomatlashtirishni yaxshilashga imkon berdi, bu ma'lum vazifalarni bajarishga qaratilgan edi: dastur ma'lumotlarini mashinaga kiritish, kerakli tarjimonlarni chaqirish, qo'ng'iroq qilish. dastur uchun zarur bo'lgan zamonaviy kutubxona quyi dasturlari va boshqalar.
Shuning uchun, ikkinchi avlod kompyuterlarida dastur va turli ma'lumotlarga qo'shimcha ravishda, qayta ishlash bosqichlari va dastur va uni ishlab chiquvchilari haqidagi ma'lumotlar ro'yxati ko'rsatilgan maxsus ko'rsatma ham qoldirish kerak edi. Shundan so'ng, operatorlar uchun ma'lum miqdordagi vazifalar (topshiriqlar to'plami) parallel ravishda mashinalarga kiritila boshlandi, operatsion tizimlarning ushbu shakllarida kompyuter resurslari turlarini vazifalarning ma'lum shakllari o'rtasida taqsimlash kerak edi - ko'p dasturlash usuli. maʼlumotlarni oʻrganish uchun ishlash paydo boʻldi.
Uchinchi avlod
Rivojlanish tufayliKompyuterlarning integral sxemalarini (IC) yaratish texnologiyasi mavjud yarimo'tkazgichli sxemalarning tezligi va ishonchlilik darajasini tezlashtirishga, shuningdek, ularning o'lchamlarini, ishlatiladigan quvvat miqdorini va narxini yana bir pasaytirishga muvaffaq bo'ldi.
Integratsiyalashgan mikrosxema shakllari endi toʻrtburchaklar shaklidagi choʻzilgan kremniy plastinalarda taʼminlangan va bir tomoni uzunligi 1 sm dan oshmaydigan qatʼiy elektron turdagi qismlardan yasala boshlandi. kristallar) kichik hajmli plastik qutiga joylashtiriladi, undagi o'lchamlarni faqat deb ataladigan tanlov yordamida hisoblash mumkin. "oyoqlar".
Shu sabablar tufayli kompyuterlarning rivojlanish sur'atlari tez sur'atlar bilan o'sa boshladi. Bu nafaqat ish sifatini yaxshilash va bunday mashinalarning narxini pasaytirish, balki kichik, oddiy, arzon va ishonchli ommaviy turdagi qurilmalarni - mini-kompyuterni shakllantirish imkonini berdi. Bu mashinalar dastlab turli mashqlar va texnikalardagi yuqori texnik muammolarni hal qilish uchun moʻljallangan.
O'sha yillardagi etakchi moment mashinalarni birlashtirish imkoniyati deb hisoblangan. Kompyuterlarning uchinchi avlodi har xil turdagi mos keluvchi individual modellarni hisobga olgan holda yaratilgan. Matematik va turli xil dasturiy ta'minotni ishlab chiqishdagi barcha boshqa tezlashtirishlar muammoga yo'n altirilgan dasturlash tilining standart muammolarini echish uchun paketli dasturlarni shakllantirishga yordam beradi. Keyin birinchi marta dasturiy ta'minot paketlari paydo bo'ladi - uchinchi avlod kompyuterlari ishlab chiqiladigan operatsion tizimlar shakllari.
Toʻrtinchi avlod
Kompyuterlarning elektron qurilmalarini faol takomillashtirishkatta integral mikrosxemalarning (LSI) paydo bo'lishiga hissa qo'shdi, bu erda har bir kristalda bir necha ming elektr tipidagi qismlar mavjud. Buning yordamida kompyuterlarning keyingi avlodlari ishlab chiqarila boshlandi, ularning elementar asosi katta hajmdagi xotira va buyruqlarni bajarish uchun qisqartirilgan davrlarni oldi: bitta mashina ishida xotira baytlaridan foydalanish sezilarli darajada kamaydi. Ammo, dasturlash xarajatlari deyarli kamaymaganligi sababli, avvalgidek, mashina tipidagi emas, balki faqat insoniy turdagi resurslarni qisqartirish vazifalari birinchi o'ringa chiqdi.
Keyingi turdagi operatsion tizimlar ishlab chiqarildi, bu operatorlarga o'z dasturlarini to'g'ridan-to'g'ri kompyuter displeylari orqasida yaxshilash imkonini berdi, bu foydalanuvchilarning ishini soddalashtirdi, buning natijasida tez orada yangi dasturiy ta'minot bazasining birinchi ishlanmalari paydo bo'ldi. Bu usul birinchi avlod kompyuterlaridan foydalangan axborotni rivojlantirishning dastlabki bosqichlari nazariyasiga mutlaqo zid edi. Endi kompyuterlar nafaqat katta hajmdagi ma'lumotlarni yozib olish, balki faoliyatning turli sohalarini avtomatlashtirish va mexanizatsiyalash uchun ham qo'llanila boshlandi.
70-yillarning boshidagi oʻzgarishlar
1971 yilda an'anaviy arxitekturali kompyuterning butun protsessori joylashgan kompyuterlarning katta integral sxemasi chiqarildi. Endi bitta katta integral mikrosxemada odatiy kompyuter arxitekturasida murakkab bo'lmagan deyarli barcha elektron turdagi sxemalarni joylashtirish mumkin bo'ldi. Shunday qilib, kichiklar uchun an'anaviy qurilmalarni ommaviy ishlab chiqarish imkoniyatlarinarxlar. Bu kompyuterlarning yangi, toʻrtinchi avlodi edi.
O'sha vaqtdan beri protsessorlari, etarli operativ xotirasi va boshqaruv tipidagi ulanishlar tuzilishi bilan bir yoki bir nechta yirik integral platalarga mos keladigan juda ko'p arzon (ixcham klaviaturali kompyuterlarda qo'llaniladi) va boshqaruv sxemalari ishlab chiqarildi. boshqaruv mexanizmlaridagi sensorlar.
Avtomobil dvigatellarida benzinni tartibga solish, ma'lum elektron ma'lumotlarni uzatish yoki qattiq yuvish rejimlari bilan ishlaydigan dasturlar kompyuter xotirasiga yoki har xil turdagi kontrollerlar yordamida yoki bevosita korxonalarda joriy etilgan.
Yetmishinchi yillar umumiy yirik integral mikrosxemada (deb nomlangan) joylashgan kirish-chiqarish mexanizmiga ega protsessorni, katta hajmdagi xotirani, turli interfeyslarning sxemalarini birlashtirgan universal hisoblash tizimlarini ishlab chiqarish boshlandi. bitta chipli kompyuterlar) yoki boshqa versiyalarda umumiy bosilgan elektron platada joylashgan katta integral mikrosxemalar. Natijada, to'rtinchi avlod kompyuterlari keng tarqalgach, 60-yillarda yuzaga kelgan vaziyatning takrorlanishi boshlandi, o'shanda oddiy mini-kompyuterlar katta hajmli kompyuterlarda ishning bir qismini bajargan.
Toʻrtinchi avlod kompyuter xususiyatlari
Toʻrtinchi avlod elektron hisoblash mashinalari murakkab boʻlib, tarmoqlangan imkoniyatlarga ega edi:
- normal koʻp protsessorli rejim;
- parallel-ketma-ket turdagi dasturlar;
- kompyuter tillarining yuqori darajali turlari;
- paydo boʻlishbirinchi kompyuter tarmoqlari.
Ushbu qurilmalarning texnik imkoniyatlarini rivojlantirish quyidagi qoidalar bilan belgilandi:
- Odatiy signal kechikishi 0,7 ns/v.
- Etakchi xotira turi tipik yarimo'tkazgichdir. Ushbu turdagi xotiradan ma'lumotni yaratish davri 100-150 ns. Xotira - 1012-1013 belgi.
Operatsion tizimlarning apparat tatbiqidan foydalanish
Modulli tizimlar dasturiy turdagi vositalar uchun qoʻllanila boshlandi.
Birinchi shaxsiy elektron kompyuter 1976-yil bahorida yaratilgan. An'anaviy elektron o'yin sxemasining integratsiyalangan 8-bitli kontrollerlari asosida olimlar an'anaviy BASIC-dasturlangan Apple o'yin mashinasini ishlab chiqardilar va u katta shuhrat qozondi. 1977 yil boshida Apple Comp. paydo bo'ldi va Yerda birinchi Apple shaxsiy kompyuterlarini ishlab chiqarish boshlandi. Bu kompyuter darajasi tarixi bu voqeani eng muhim deb ta'kidlaydi.
Bugungi kunda Apple Macintosh shaxsiy kompyuterlarini ishlab chiqaradi, bu ko'p jihatdan IBM PC modellaridan oshib ketadi. Apple kompaniyasining yangi modellari nafaqat ajoyib sifati, balki keng ko'lamli (zamonaviy standartlar bo'yicha) imkoniyatlari bilan ham ajralib turadi. Apple kompyuterlari uchun maxsus operatsion tizim ham ishlab chiqilgan bo'lib, bu ularning barcha istisno xususiyatlarini hisobga oladi.
Beshinchi avlod kompyuterlari
Saksoninchi yillarda EHMning rivojlanish jarayoni (kompyuter avlodlari) yangi bosqichga – beshinchi avlod mashinalariga kirdi. Ushbu qurilmalarning ko'rinishimikroprotsessorlarning rivojlanishi bilan bog'liq. Tizim konstruksiyalari nuqtai nazaridan ishni mutlaq markazsizlashtirish xarakterlidir va dasturiy va matematik asoslarni hisobga olgan holda, dastur tuzilmasida ish darajasiga o'tish xarakterlidir. Elektron hisoblash mashinalari ishini tashkil etish tobora kuchayib bormoqda.
Beshinchi avlod kompyuterlarining samaradorligi sekundiga bir yuz sakkizdan bir yuz to‘qqiztagacha operatsiyani tashkil qiladi. Ushbu turdagi mashinalar ko'p protsessorli tizim bilan tavsiflanadi, u zaiflashtirilgan turdagi mikroprotsessorlarga asoslangan bo'lib, ular darhol ko'plikda ishlatiladi. Hozirda kompyuter tillarining yuqori darajadagi turlariga moʻljallangan elektron hisoblash mashinalari turlari mavjud.
